Moottorimoottorit: laite, toimintaperiaate, tekniset tiedot

2024 Kirjoittaja: Erin Ralphs | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-19 15:14

Aloittelevat kuljettajat ajattelevat joskus, että moottoripyörien moottoreiden tärkein ominaisuus on hevosvoimat, ja he ajattelevat, että ajoneuvo käy hyvin vain, jos siinä on yli sata hevosvoimaa. Tämän ilmaisimen lisäksi on kuitenkin monia ominaisuuksia, jotka vaikuttavat moottorin laatuun.

Moottoripyörien moottorityypit

On olemassa kaksi- ja nelitahtimoottoreita, joiden toimintaperiaate on hieman erilainen.

Moottoripyörissä on myös eri sylinterimäärät.

Luonnollisen kaasuttimen lisäksi löydät usein ruiskutusyksiköitä. Ja jos moottoripyöräilijät ovat tottuneet korjaamaan ensimmäisen tyypin itse, ruiskutusmoottorin kiinnittäminen suoraruiskutusjärjestelmällä omin käsin on jo ongelmallista. Dieselmoottoripyöriä on valmistettu pitkään ja jopa sähkömoottorilla. Artikkelissa tarkastellaan kaasutintyyppisen moottoripyörän moottorin ominaisuuksia.

Miten moottori toimii

Moottorin sylintereissä palavan polttoaineen lämpöenergia muunnetaan mekaaniseksi työksi. kloTässä tapauksessa kaasunpaineen vuoksi liikkuva mäntä saa kampiakselin pyörimään kampimekanismin läpi. Tämä mekanismi koostuu kampiakselista, kiertokangesta, männästä renkailla, männän tapista ja sylinteristä.

Erot suunnittelussa johtavat kaksi- ja nelitahtisten moottorien erilaiseen toimintaan.

Nelitahtimoottori

Tällaisten moottoreiden käyttöjakso on neljä männän iskua ja kaksi kampiakselin kierrosta. Moottorikaaviossa näkyy selkeästi mäntäpolttomoottorin rakenne ja sen työnkulku.

1. Imuoton aikana mäntä laskeutuu yläkuolokohdasta ja vetää seoksen avoimen venttiilin läpi.
2. Puristuksen aikana alakuolopisteestä nouseva mäntä puristaa seosta.
3. Työiskun aikana sähkökynttilän sytyttämä seos palaa ja kaasut liikuttavat mäntää alas.
4. Kun mäntä vapautetaan, nousee, työntää jo poistuneet kaasut avoimen pakoventtiilin läpi. Kun se saavuttaa jälleen yläkuolokohdan, pakoventtiili sulkeutuu ja kaikki toistuu uudelleen.

Neljän iskun edut ovat:

• luotettavuus;
• talous;
• vähemmän haitallisia pakokaasuja;
• pieni melu;
• öljyä ei ole esisekoitettu bensiinin kanssa.

Tällainen malli voidaan näyttää seuraavalla moottorikaaviolla.

Kaksitahtimoottori

Moottorin kokotämän tyyppinen moottoripyörä on yleensä pienempi, ja käyttömäärä kestää yhden kierroksen. Lisäksi siinä ei ole imu- ja pakoventtiilejä. Tämän työn toistaa itse mäntä, joka avaa ja sulkee sylinterimäisen peilin kanavat ja ikkunat. Kampikammiota käytetään myös kaasunvaihtoon.

Tämän moottorin edut ovat:

• samalla sylinteritilavuudella sen teho ylittää nelitahtisen 1,5-1,8 kertaa;
• ei ole nokka-akselia ja venttiilijärjestelmää;
• Tuotanto on halvempaa.

Sylinterit ja niiden työnkulku

Yhden ja toisen moottorin työprosessi tapahtuu sylinterissä.

Tässä mäntä liikkuu sylinterimäistä peiliä tai sisäholkkia pitkin. Jos ne ovat ilmajäähdytteisiä, lieriömäisissä vaipaissa on ripoja, ja vesijäähdytettäessä niissä on sisäisiä onteloita.

Kampiakseli vastaanottaa männän liikkeen kiertokangen kautta, muuntaa sen pyöriväksi ja välittää sitten vääntömomentin vaihteistoon. Myös kaasun jakelumekanismi, pumppu, generaattori ja tasapainotusakselit alkavat toimia siitä. Kampiakselissa on yksi tai useampi kampi sylinterien lukumäärästä riippuen.

Nelitahtisessa moottorissa sylinterin täyttämiseksi paremmin seoksella imu alkaa jo ennen kuin mäntä saavuttaa yläkuolokohdan, ja päättyy sen jälkeen, kun se ohittaa alemman kuolokohdan.

Puhdistus alkaa jo ennen kuin se saavuttaa alemman kuolokohdan, ja pakokaasut työntyvät ulos, kun mäntä siirtyy yläkuolokohtaankohta. Pakoventtiili sulkeutuu, jotta kaasut pääsevät poistumaan sylinteristä.

Tässä moottorityypissä käytetään seuraavan tyyppisiä kaasunjakelumekanismeja:

• OHV;
• OHC;
• DOHC.

Jälkimmäisessä tyypissä on vähimmäismäärä elementtejä, jotta kampiakseli voi pyöriä nopeammin. Siksi DOHC on yleistymässä.

Nelitahtimoottoreiden rakenne on monimutkaisempi kuin kaksitahtisten, koska niissä on voitelujärjestelmä ja kaasunjakelumekanismi, joita kaksitahtimoottoreissa ei ole. Ne ovat kuitenkin yleistyneet niiden kustannustehokkuuden ja vähemmän haitallisten ympäristövaikutusten vuoksi.

Moottoripyörien moottorit ovat useimmiten yksi-, kaksi- ja nelisylinterisiä. Mutta on yksiköitä, joissa on kolme, kuusi ja kymmenen sylinteriä. Sylinterit ovat tässä tapauksessa linjassa - pituus- tai poikittaissuuntaisia, vaakasuorat vastakkaiset, V-muotoiset ja L-muotoiset. Moottoreiden työtilavuudessa näitä moottoripyöriä on yleensä enintään puolitoista tuhatta kuutiometriä. Moottorin teho - sadastaviisikymmenestä sataankahdeksaankymmeneen hevosvoimaan.

Moottoriöljy

Voitelu on välttämätöntä moottorin osien välisen liiallisen kitkan estämiseksi. Se toteutetaan käyttämällä moottoriöljyjä, joiden rakenne on vakaa korkeille lämpötiloille altistumisesta ja alhainen viskositeetti alhaisilla nopeuksilla. Lisäksi ne eivät muodosta kerrostumia, eivät ole aggressiivisia muovia kohtaanja kumiosat.

Öljyt ovat mineraalisia, puolisynteettisiä ja synteettisiä. Puolisynteettiset ja synteettiset materiaalit ovat kalliimpia, mutta näitä tyyppejä suositaan enemmän, koska niiden uskotaan olevan parempia moottorille. Kaksi- ja nelitahtimoottoreissa käytetään erilaisia öljyjä. Ne eroavat myös pakotuksen asteen os alta.

Märkä ja kuiva pohja

Nelitahtimoottoreissa käytetään kolmea tapaa syöttää öljyä:

• painovoima;
• roiskuminen;
• toimitus paineen alaisena.

Lisäksi suurin osa hankauspareista voidellaan öljypumpun paineen alaisena. Mutta on myös niitä, joita voidellaan öljysumulla, joka muodostuu kampimekanismin roiskeiden seurauksena, sekä osia, joihin öljy virtaa kanavien ja kourujen kautta. Tässä tapauksessa öljypohja toimii säiliönä. Sitä kutsutaan tässä tapauksessa "märäksi".

Muissa moottoripyörissä on kuivapohjajärjestelmä, jossa yksi osa öljystä pumpataan säiliöön ja toinen paineistetaan kitkapisteisiin asti.

Dutaktnikeissa voitelu tapahtuu öljyllä, jota löytyy polttoainehöyryistä. Se on esisekoitettu bensiinin kanssa tai se syötetään tuloputkessa olevasta annostelupumpusta. Tätä viimeistä tyyppiä kutsuttiin "erilliseksi voitelujärjestelmäksi". Se on erityisen yleistä ulkomaisissa moottoreissa. Venäjällä järjestelmä sisältyy Izh Planet 5- ja ZiD 200 Courier -moottoripyörien moottoriin.

Jäähdytysjärjestelmä

Kun moottorissa oleva polttoaine palaa, se vapautuulämpöä, josta lähes kolmekymmentäviisi prosenttia menee hyödylliseen työhön ja loput haihtuu. Samaan aikaan, jos prosessi on tehoton, sylinterin osat ylikuumenevat, mikä voi johtaa niiden jumiutumiseen ja vaurioitumiseen. Tämän estämiseksi käytetään jäähdytysjärjestelmää, joka voi olla ilmaa tai nestettä moottorin tyypistä riippuen.

Ilmajäähdytysjärjestelmä

Tässä järjestelmässä osat jäähdytetään vastaantulevalla ilmalla. Joskus sylinterin pinnan paremman toiminnan varmistamiseksi sen päät tehdään uurteiksi. Pakkojäähdytystä käytetään joskus mekaanisen tai sähkökäyttöisen tuulettimen kanssa. Nelitahtimoottoreissa öljy jäähdytetään myös perusteellisesti, jolloin kampikammion pintaa kasvatetaan ja erikoisjäähdyttimet asennetaan.

Nestejäähdytysjärjestelmä

Vaihtoehto on samanlainen kuin autoihin asennettu. Jäähdytysneste on jäätymisenestoaine, joka on alhainen jäätymisaste (miinus neljäkymmentä - miinus kuusikymmentä astetta) ja korkealla kiehuva (sadasta kahdestakymmenestä sataan kolmeenkymmeneen celsiusasteeseen). Lisäksi jäätymisenestoaine saa aikaan korroosionesto- ja voiteluvaikutuksen. Puhdasta vettä ei voida käyttää sellaisenaan.

Jäähdytysjärjestelmän ylikuumeneminen voi johtua ylikuormituksesta tai lämpöä hajottavien pintojen saastumisesta. Myös yksittäiset elementit voivat murtua siihen, minkä vuoksi neste vuotaa ulos. Siksi jäähdytyksen toimintaa on valvottava jatkuvasti.

Virtajärjestelmä

Kaasutettujen moottoripyörien polttoaineena käytetään bensiiniä, jonka oktaaniluku ei ole pienempi kuin93.

Moottoripyörien moottoreissa on voimajärjestelmä, joka sisältää polttoainesäiliön, venttiilin, suodattimen, ilmansuodattimen ja kaasuttimen. Bensiini on säiliössä, joka useimmissa tapauksissa on asennettu moottorin yläpuolelle, jotta se virtaa painovoiman avulla kaasuttimeen. Muissa tapauksissa se voidaan toimittaa käyttämällä erityistä pumppua tai tyhjiökäyttöä. Jälkimmäinen löytyy kaksitahtisista.

Polttoainesäiliössä on korkki, jossa on erityinen reikä, johon ilma pääsee sisään. Monissa ulkomaisissa moottoripyörissä ilma pääsee kuitenkin sisään hiilisäiliöiden kautta. Ja joidenkin kannessa on lukko.

Polttoainehana estää polttoainevuodon.

Ilmaa tulee kaasuttimeen ilmansuodattimen kautta. Suodattimia on kolmenlaisia.

1. Kompaktissa öljytyypissä ilma tulee keskelle, kääntyy 180 astetta ja kulkee suodattimeen. Samalla se puhdistetaan, kun virtausta käännetään, jolloin raskaat hiukkaset laskeutuvat öljyyn. Moottoripyörän "Ural" ja "Izh" moottori on varustettu tällaisella suodattimella. Ulkomailla käytetään kuitenkin muita tyyppejä, paperia ja vaahtoa.
2. Paperisuodattimet ovat kertakäyttöisiä. Ne on vaihdettava jokaisen huollon yhteydessä.
3. Vahtosuodattimet ovat uudelleenkäytettäviä - ne voidaan pestä ja kyllästää uudelleen öljyllä.

Urheilupyörissä, joissa on 250cc ja sitä suuremmat moottorit, on nykyään ns. "suora imu" -järjestelmä, jolloin ilma otetaan suojuksen edestä, minkä vuoksi täyttösylinterit suurilla nopeuksilla kasvaa.

Kaasutin ja sen tyypit

Tämä laite valmistaa ja annostelee ilma-polttoaineseoksen, joka sitten menee sylinteriin. Nykyaikaisia kaasuttimia on kolmenlaisia:

• kela;
• jatkuva tyhjiö;
• rekisteröity.

Kaikissa kotimaisissa moottoreissa, kuten myös Ural-moottoripyörän moottorissa, on kelakaasuttimet. Ainoa poikkeus on Ural-Vostok, jossa on vakiotyhjiökaasutin.

Puolakaasuttimessa kaasutanko on kytketty kelaan. Iskun kautta moottoriin tulevaa ilmaa säädellään. Kartiomainen neula on kytketty kelaan, joka menee sumuttimeen. Kun se muuttuu, seos rikastuu tai tyhjenee. Ruiskuun on asennettu polttoainesuihku. Ja kaikki elementit yhdessä muodostavat annostelujärjestelmän.

Vakiotyhjiökaasuttimissa kaasuvivun liike siirtyy kaasuventtiiliin, joka on lähempänä kaasuttimen ulostuloa. Kelan yläpuolella olevassa kammiossa oleva ilma on vuorovaikutuksessa sekoituskaasuttimen kammion kanssa. Joten käy ilmi, että rullan liikettä säätelee imukanavassa oleva tyhjiö.

Rekisteröidy kaasuttimet, jotka on varustettu monilla ulkomaisilla yksisylinterisillä nelitahtimoottoreilla, kuten Honda-moottoreilla, yhdistävät kaksi edellistä tyyppiä. Siinä on kaksi sekoituskammiota, joista toisessa kela ohjataan kahvasta ja toisessa sekoituskammion tyhjiöstä.

Käynnistys

Jääksesi käynnistää kylmän moottorin, tarvitset rikkaan seoksen. Joidenkin kaasuttimien kammiossa on tätä varten kelluva huppu. Kun sen sauvaa painetaan, polttoaineen taso kammiossa nousee jyrkästi sallitun tason yläpuolelle. Tästä johtuen polttoainetta alkaa virrata imusarjaan. Osa polttoaineesta vuotaa ulos. Jo jonkin aikaa on kuitenkin kaasuttimen suunnittelua tehty niin, että höyryt eivät pääse ulos. Tällaisissa malleissa käytetään rikastusseosta, joka on ilmapelti tai muu polttoainekanava. Sitä käytetään hukuttajan sijaan.

Viime aikoina nelitahtisissa moottoripyörien moottoreissa on usein sähköisesti ohjattu polttoaineen ruiskutusjärjestelmä. Se koostuu sähköisestä polttoainepumpusta, akusta, sähkömagneettisista suuttimista, elektronisesta ohjausyksiköstä, joka on kytketty erilaisiin antureihin, ja jakeluputkesta.

On myös moottorinohjausjärjestelmiä, joissa teho- ja sytytysjärjestelmien säätö yhdistetään, mikä lisää tehoa ja samalla yksikön tehoa.

Tärkein polttoainejärjestelmän vika, joka saattaa vaatia moottoripyörän moottorin korjausta, on polttoaineen syötön väheneminen tai jopa katkeaminen tukoksen vuoksi. Tämän välttämiseksi käytä polttoainesuodatinta. Lisäksi on tarpeen tarkkailla ilmansuodattimen kuntoa ja suuttimien tiiviyttä.

Pakojärjestelmä

Pakojärjestelmä koostuu sylinterimäisestä pakoputkesta, putkesta ja äänenvaimentimesta. Kaksitahtimoottoreissa järjestelmän osien koko ja muotoliittyvät suoraan tehokkuuteen ja tehoon. Siksi he käyttävät pakojärjestelmiä jokaisessa sylinterissä erikseen. Niissä on resonaattori, putki ja äänenvaimennin.

Nelitahtimoottoreissa kaasunjakelujärjestelmän venttiilit ohjaavat pakokaasua, joten resonanssilla ei ole niissä erityistä roolia. Niissä yleensä kaikki putket pelkistetään yhdeksi äänenvaimentimeksi.

Joissakin moottoripyörissä pakoputket on varustettu katalysaattoreilla, jotka vähentävät päästöjen myrkyllisyyttä (ne asennetaan esimerkiksi Hondan ja muiden japanilaisten valmistajien moottoreihin). Tällaisia laitteita kehitettiin EU:n, USA:n ja Japanin pakokaasuvaatimusten tiukentumisen seurauksena. Jotta seos ei puh altaisi takaisin sylintereistä tyhjäkäynnillä ja kampiakselin alhaisella kierrosluvulla, monien moottoripyörien pakojärjestelmiin on asennettu erityisiä tehoventtiilejä.