Motociklų varikliai: įrenginys, veikimo principas, specifikacijos

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:41

Pradedantieji vairuotojai kartais mano, kad svarbiausia motociklų variklių savybė yra arklio galių kiekis, ir jie mano, kad transporto priemonė gerai važiuos tik tuomet, jei ji turi daugiau nei šimtą arklio galių. Tačiau, be šio rodiklio, yra daug charakteristikų, kurios turi įtakos variklio kokybei.

Motociklų variklių tipai

Yra dvitakčiai ir keturtakčiai varikliai, kurių veikimo principas kiek skiriasi.

Motociklai taip pat turi skirtingą cilindrų skaičių.

Be vietinio karbiuratoriaus variklio, dažnai galite rasti įpurškimo blokų. Ir jei motociklininkai yra įpratę patys taisyti pirmąjį tipą, tai savo rankomis taisyti įpurškimo variklį su tiesioginio įpurškimo sistema jau yra problematiška. Dyzeliniai motociklai gaminami jau seniai ir net su elektros varikliu. Straipsnyje bus aptariamos karbiuratoriaus tipo motociklo variklio charakteristikos.

Kaip veikia variklis

Variklio cilindruose degančio kuro šiluminė energija paverčiama mechaniniu darbu. AtŠiuo atveju stūmoklis, judantis dėl dujų slėgio, priverčia alkūninį veleną suktis per alkūninį mechanizmą. Šį mechanizmą sudaro alkūninis velenas, švaistiklis, stūmoklis su žiedais, stūmoklio kaištis, cilindras.

Dėl dizaino skirtumų dviejų ir keturių taktų varikliai veikia skirtingai.

Keturtaktis variklis

Tokių variklių darbo ciklas yra keturi stūmoklio taktai ir du alkūninio veleno apsisukimai. Variklio diagramoje aiškiai parodyta stūmoklinio vidaus degimo variklio struktūra ir jo darbo eiga.

1. Įsiurbimo metu stūmoklis nusileidžia iš viršutinio negyvojo taško, traukdamas mišinį per atvirą vožtuvą.
2. Suspaudimo metu stūmoklis, kylantis iš apačios negyvojo taško, suspaudžia mišinį.
3. Darbo eigos metu mišinys, uždegtas elektrine žvake, perdega, o dujos juda stūmoklį žemyn.
4. Atleisdamas stūmoklį, kildamas, stumia jau išleistas dujas per atidarytą išmetimo vožtuvą. Kai jis vėl pasiekia viršutinį negyvąjį tašką, išmetimo vožtuvas užsidaro ir viskas kartojasi iš naujo.

Keturių taktų privalumai:

• patikimumas;
• ekonomika;
• mažiau kenksmingų išmetamųjų dujų;
• šiek tiek triukšmo;
• alyva nėra iš anksto sumaišyta su benzinu.

Tokio tipo dizainą galima parodyti toliau pateiktoje variklio diagramoje.

Dvitaktis variklis

Variklio dydisšio tipo motociklai paprastai yra mažesni, o darbo ciklas trunka vieną apsisukimą. Be to, jame nėra įsiurbimo ir išmetimo vožtuvų. Šį darbą atkuria pats stūmoklis, kuris atidaro ir uždaro cilindrinio veidrodžio kanalus ir langus. Karteris taip pat naudojamas dujų mainams.

Šio variklio pranašumai:

• su tuo pačiu cilindro tūriu jo galia 1,5–1,8 karto viršija keturtaktį;
• neturi skirstomojo veleno ir vožtuvų sistemos;
• Gamyba pigesnė.

Cilindrai ir jų darbo eiga

Vieno ir kito variklio darbo procesas vyksta cilindre.

Stūmoklis čia juda išilgai cilindrinio veidrodžio arba įdėklo įvorės. Jei aušinamas oru, cilindriniai apvalkalai turi briaunas, o aušinami vandeniu – vidines ertmes.

Alkūninis velenas stūmoklio judesį priima per švaistiklį, paversdamas jį sukamuoju, o tada sukimo momentą perduoda transmisijai. Taip pat nuo jo pradeda veikti dujų paskirstymo mechanizmas, siurblys, generatorius ir balansavimo velenai. Alkūninis velenas turi vieną ar daugiau alkūnių, priklausomai nuo cilindrų skaičiaus.

Keturių taktų variklyje, siekiant geriau užpildyti cilindrą mišiniu, įsiurbimas prasideda dar prieš stūmokliui pasiekiant viršutinį negyvąjį tašką ir baigiasi jam pravažiavus apatinį negyvąjį tašką.

Valymas pradedamas dar nepasiekus apatinio negyvojo taško, o išmetamosios dujos išstumiamos, kai stūmoklis pajuda į viršutinį negyvąjį taškątašką. Tada išmetimo vožtuvas užsidaro, kad dujos galėtų išeiti iš cilindro.

Šio tipo varikliuose naudojami šių tipų dujų paskirstymo mechanizmai:

• OHV;
• OHC;
• DOHC.

Pastarasis tipas turi minimalų elementų skaičių, kad alkūninis velenas galėtų suktis greičiau. Todėl DOHC vis labiau plinta.

Keturtakčiai varikliai yra sudėtingesnės konstrukcijos nei dvitakčiai, nes juose yra tepimo sistema ir dujų paskirstymo mechanizmas, kurio nėra dvitakčiuose varikliuose. Tačiau jie tapo plačiai paplitę dėl savo ekonomiškumo ir mažiau žalingo poveikio aplinkai.

Motociklų varikliai dažniausiai būna vieno, dviejų ir keturių cilindrų. Tačiau yra ir trijų, ir šešių, ir dešimties cilindrų. Cilindrai šiuo atveju yra vienoje linijoje - išilginiai arba skersiniai, horizontalūs priešingi, V formos ir L formos. Variklių darbinis tūris paprastai turi ne daugiau kaip pusantro tūkstančio kubinių metrų šių motociklų. Variklio galia – nuo šimto penkiasdešimties iki šimto aštuoniasdešimties arklio galių.

Variklio alyva

Tepimas yra būtinas norint išvengti per didelės trinties tarp variklio dalių. Jis įgyvendinamas naudojant variklines alyvas, kurios turi stabilią struktūrą veikiant aukštai temperatūrai ir mažą klampumą esant mažoms normoms. Be to, jie nesudaro nuosėdų, nėra agresyvūs plastikuiir guminės dalys.

Alyvos yra mineralinės, pusiau sintetinės ir sintetinės. Pusiau sintetika ir sintetika yra brangesnės, tačiau šios rūšys yra labiau mėgstamos, nes manoma, kad jos yra naudingesnės varikliui. Skirtingų tipų alyvos naudojamos dvitakčiams ir keturtakčiams varikliams. Jie taip pat skiriasi prievartos laipsniu.

Šlapias ir sausas karteris

Keturtakčiuose varikliuose alyva tiekiama trimis būdais:

• gravitacija;
• purškimas;
• tiekimas esant slėgiui.

Be to, dauguma trynimo porų yra sutepamos spaudžiant alyvos siurblį. Tačiau yra ir tokių, kurios sutepamos alyvos dulksna, kuri susidaro aptaškius švaistiklio mechanizmą, taip pat dalių, į kurias alyva teka kanalais ir latakais. Šiuo atveju alyvos indas tarnauja kaip rezervuaras. Šiuo atveju jis vadinamas „šlapiu“.

Kiti motociklai turi sauso karterio sistemą, kai viena alyvos dalis pumpuojama į baką, o kita yra slėgiama iki trinties taškų.

Dutaktnikuose tepama alyva, kurios yra kuro garuose. Jis yra iš anksto sumaišytas su benzinu arba tiekiamas dozavimo siurbliu, esančiu įleidimo vamzdyje. Pastarasis tipas buvo vadinamas „atskira tepimo sistema“. Tai ypač būdinga užsienio varikliams. Rusijoje sistema yra įtraukta į motociklų Izh Planet 5 ir ZiD 200 Courier variklį.

Aušinimo sistema

Kai degalai variklyje dega, jie išsiskiriašilumos, iš kurios beveik trisdešimt penki procentai atitenka naudingiems darbams, o likusi dalis – išsisklaido. Tuo pačiu metu, jei procesas yra neefektyvus, cilindro dalys perkaista, todėl jos gali užstrigti ir sugesti. Kad taip neatsitiktų, naudojama aušinimo sistema, kuri gali būti oro arba skysčio, priklausomai nuo variklio tipo.

Oro aušinimo sistema

Šioje sistemoje dalys aušinamos oru. Kartais, kad cilindro paviršius geriau veiktų, jo galvutės yra briaunuotos. Priverstinis aušinimas kartais naudojamas su mechaniniu arba elektra varomu ventiliatoriumi. Keturtakčiuose varikliuose alyva taip pat kruopščiai aušinama, tam padidinamas karterio paviršius ir montuojami specialūs radiatoriai.

Skysčio aušinimo sistema

Parinktis yra panaši į tą, kuri įdiegta automobiliuose. Aušinimo skystis čia yra antifrizas, kuris yra žemo užšalimo (nuo minus keturiasdešimties iki šešiasdešimties laipsnių Celsijaus) ir aukšto virimo (nuo šimto dvidešimt iki šimto trisdešimties laipsnių Celsijaus). Be to, antifrizas užtikrina antikorozinį ir tepimo efektą. Grynas vanduo negali būti naudojamas kaip toks.

Aušinimo sistemos perkaitimas gali atsirasti dėl perkrovos arba šilumą išsklaidančių paviršių užteršimo. Taip pat jame gali sulūžti atskiri elementai, dėl kurių skystis ištekės. Todėl aušinimo veikimas turi būti nuolat stebimas.

Maitinimo sistema

Kaip degalai karbiuratoriniams motociklams naudojamas benzinas, kurio oktaninis skaičius yra ne mažesnis kaip93.

Motociklų varikliai turi maitinimo sistemą, kurią sudaro degalų bakas, vožtuvas, filtras, oro filtras ir karbiuratorius. Benzinas yra bake, kuris daugeliu atvejų yra sumontuotas virš variklio, kad gravitacijos būdu tekėtų į karbiuratorių. Kitais atvejais jis gali būti tiekiamas naudojant specialų siurblį arba vakuuminę pavarą. Pastarąjį galima rasti dvitakčiuose.

Degalų bako dangtelis su specialia anga, į kurią patenka oras. Tačiau į daugelį užsienio motociklų oras patenka per anglies rezervuarus. O kai kurių dangtelių užraktas.

Degalų čiaupas apsaugo nuo degalų nuotėkio.

Oras į karbiuratorių patenka per oro filtrą. Yra trijų tipų filtrai.

1. Kompaktinio tipo alyvoje oras patenka į centrą, pasisuka 180 laipsnių kampu ir patenka į filtrą. Tuo pačiu metu jis išvalomas, kai pasukus srautas, kur alyvoje nusėda sunkios dalelės. Motociklų "Ural" ir "Izh" variklis yra aprūpintas tokiu filtru. Tačiau užsienyje naudojamos kitos rūšys – popierius ir putplastis.
2. Popieriniai filtrai yra vienkartiniai. Jie turi būti keičiami kiekvienos priežiūros metu.
3. Putų filtrai yra daugkartinio naudojimo – juos galima plauti ir pakartotinai impregnuoti aliejumi.

Sportiniai dviračiai su 250 cm3 ir didesniais varikliais šiandien turi vadinamąją „tiesioginio įsiurbimo“sistemą, kai oras paimamas prieš gaubtą, dėl kurio užpildomascilindrai dideliu greičiu didėja.

Karbiuratorius ir jo tipai

Šis prietaisas paruošia ir dozuoja oro ir kuro mišinį, kuris vėliau patenka į cilindrą. Yra trijų tipų šiuolaikiniai karbiuratoriai:

• ritė;
• nuolatinis vakuumas;
• užsiregistravęs.

Visi buitiniai varikliai, taip pat ir Ural motociklų varikliai, turi ritinius karbiuratorius. Vienintelė išimtis yra „Ural-Vostok“, kuris turi nuolatinį vakuuminį karbiuratorių.

Ritės karbiuratoriuje droselio svirtis yra prijungta prie ritės. Per smūgį į jį reguliuojamas į variklį patenkantis oras. Prie ritės prijungiama kūginė adata, kuri patenka į purkštuvą. Kai jis keičiasi, mišinys praturtinamas arba išeikvojamas. Ant purkštuvo sumontuota degalų srovė. Ir visi elementai kartu sudaro dozavimo sistemą.

Nuolatinio vakuumo karbiuratoriuose droselio sklendės judėjimas perkeliamas į droselio vožtuvą, kuris yra arčiau karbiuratoriaus išleidimo angos. Virš ritės esančioje kameroje esantis oras sąveikauja su maišymo karbiuratoriaus kamera. Taigi pasirodo, kad ritės judėjimą reguliuoja vakuumas įsiurbimo trakte.

Užregistruokite karbiuratorius, kuriuose sumontuota daug užsienio vieno cilindro keturtakčių variklių, tokių kaip „Honda“varikliai, sujungia du ankstesnius tipus. Turi dvi maišymo kameras, kuriose vienoje ritė varoma iš rankenos, o kitoje - iš maišymo kameroje esančio vakuumo.

Paleisti

Norint užvesti š altą variklį, reikia sodraus mišinio. Kai kurių karbiuratorių kameroje yra tam skirtas plūdinis skandiklis. Paspaudus jo strypą, kuro lygis kameroje smarkiai pakyla iki lygio, viršijančio leistiną. Dėl šios priežasties kuras pradeda tekėti į įsiurbimo kolektorių. Dalis kuro nuteka. Tačiau jau kurį laiką karbiuratoriaus konstrukcijos gaminamos taip, kad garai neišeina. Tokios konstrukcijos apima sodrinimo mišinio, kuris yra oro sklendė arba kitas kuro kanalas, naudojimą. Jis naudojamas vietoj skęstiklio.

Pastaruoju metu keturtakčių motociklų varikliai dažnai turi elektra valdomą degalų įpurškimo sistemą. Jį sudaro elektrinis kuro siurblys, akumuliatorius, elektromagnetiniai purkštukai, elektroninis valdymo blokas, prijungtas prie įvairių jutiklių, paskirstymo vamzdynas.

Yra ir variklio valdymo sistemų, kur derinamas galios ir uždegimo sistemų reguliavimas, o tai padidina įrenginio efektyvumą ir tuo pačiu galią.

Pagrindinis degalų sistemos gedimas, dėl kurio gali prireikti motociklo variklio remonto, yra degalų tiekimo sumažėjimas ar net nutraukimas dėl užsikimšimo. Norėdami to išvengti, naudokite kuro filtrą. Be to, būtina stebėti oro filtro būklę ir purkštukų sandarumą.

Išmetimo sistema

Išmetimo sistemą sudaro cilindrinė išmetimo anga, vamzdis ir duslintuvas. Dvitakčiuose varikliuose sistemos dalių dydis ir formatiesiogiai susiję su efektyvumu ir galia. Todėl jie naudoja išmetimo sistemas kiekviename cilindre atskirai. Jie turi rezonatorių, vamzdį ir duslintuvą.

Keturtakčiuose varikliuose dujų paskirstymo sistemos vožtuvai valdo išmetamąsias dujas, todėl rezonansas juose nevaidina ypatingo vaidmens. Juose paprastai visi vamzdžiai sutrumpinami iki vieno duslintuvo.

Kai kurių motociklų išmetamosiose dujose sumontuoti kataliziniai konverteriai, mažinantys išmetamųjų teršalų toksiškumą (jie montuojami, pavyzdžiui, Honda ir kitų Japonijos gamintojų varikliuose). Tokie prietaisai buvo sukurti sugriežtinus reikalavimus išmetamosioms dujoms ES, JAV ir Japonijoje. Kad mišinys nepūstų atgal iš cilindrų tuščiąja eiga ir esant žemam alkūninio veleno sukimuisi, daugelio motociklų išmetimo sistemose yra numatyti specialūs galios vožtuvai.