【doc】关于日本产摩托车发动机结构与性能参数的分析研究

【doc】关于日本产摩托车发动机结构与性能参数的研究 关于日本产摩托车发动机结构与性能参数 的分析研究 关于日本产摩托车发动机结构 与性能参数的分析研究 AnAnalyticStudyollStructuralandPerformance SpecificationsufJapanese—madeMotorcycleEngines 常思勤吴森(武汉汽车I业大学)—'_._?'..-一..._.._....一 摘要对日本1996年生产的摩托车发动机的结构性能参数进行的分析研究,可 以为摩托车发动机的与改进及其选壁等提供参考和借鉴,有益于我国摩托车发 动机设计,制造水平的提高 ThisanalyticstudyisverymuchhelpfulandconductivetotheChinese—designed andmanufacturedanginesformotorcycles. 主词:逊塑.竺堕 1概述 日本在摩托车发动机设计与制造技术领 域具有世界领先水平,对其目前所生产的摩 托车发动机的结构与性能参数进行分析研 究,可以为摩托车发动机的设计与改进以及 摩托车发动机的选型等提供参考与借鉴,有 助于了解目前的差距和努力的方向,从而也 会有益于我国摩托车发动机设计,制造水平 的提高. 可以把日本1996年生产的,排量从 60mL至250mL的近80种摩托车发动机分 为50mL,90mL,125mL和250mL四组,对 其有关的结构与性能参数进行分析研究. 2关于结构参数 表1和表2分别是所统计的摩托车发动 机中二冲程与四冲程,水冷与风冷机型各自 所占比例的情况.从表中可看到,在i00mL 以下排量中,绝大部分为二冲程风冷发动机, 而且不论是二冲程还是四冲程均为单缸发动 机}而在100mL以上排量中绝大部分为四 冲程发动机,水冷发动机目前只有在250mL 排量中才占有绝大多数.此外,在250mL排 量中直列4缸机占37.5,其缸径都在48, 49mm的范围之内,V形2缸机占25.0, 直列2缸机占12.5,而其余的为单缸机.在 125mL及其以下排量中,除一种直列2缸机 本 以外均为单缸机,在50mL排量中,缸径都 在39~41mm的范围之内. 四冲程发动机具有经济性好与有害排放 物较少的突出优点.而水冷机型则有利于提 高发动机的强化程度及降低噪声.可以预见, 随着对摩托车经济性以及控制摩托车有害排 放物和噪声的要求的提高,四冲程,水冷的机 型所占的比例还有可能提高,特别是在中,高 档的摩托车中.而具有体积功率大与制造成 本低突出优点的二冲程风冷发动机要继续保 持一席之地.则要在降低油耗与有害排放物 方面作出较大的努力. 衰1?托车发动机中=,四冲器所占比倒 捧量.mL5090125250 北倒l二冲程80.2100Z0.0Z0.8 l四冲程1O.80.080.079.2 衰2?托车发动机中木垮,凤净所占比饲 捧量.fnLSO9012525O 且冷8g.83.370.02O.8 水冷10—8l6.730.079.2 对摩托车发动机的压缩比以及缸径行程 比d/s值进行了统计分析,其结果见表3与 表4.从表中可以看到.四冲程发动机的压缩 比明显地高于二冲程,水冷机型压缩比一般 n弋, \r, 期 筹 年 鲫 最 技 车 把 搴 『 ] , 国外摩托车 达到10以上,而风冷机型也达到10左右.二 冲程发动机的压缩比则大多在7,8的范围 内压缩比的提高所带来的益处是众所周知 的,在这方面的努力可着眼于燃烧室的改进 和加工精度的提高等方面. 平均有效压力的不断提高,是发动机技 术发展的重要标志而体积功率对于强调紧 凑轻便与机动性的摩托车来说,也是一个重 要的指标从表中可以看到,二冲程发动机的 体积功率一般较四冲程发动机要高,而平均 衰3?托车发动机的压塘比有效压力则较低. 排量.mL5O90f125250 缩6.0,7.1I59,7.46.4,80 9.0,12.5 缸径行程比d/s值达到1.3左右的只是 极个别的情况,而较多的均在0.9,1.0的范 围之内.d/s值的影响因素是多方面的,例如 对于希望提高转速,缩小外形尺寸和降低单 位功率质量的发动机,d/s值可适当取大,即 采用较短的行程而从降低发动机的热负 荷和创造有利的混合气形成和燃烧条件的角 度身国},值可适当取小,即采用较长的行 程5.另外,一般认为,二冲程发动机的a/s值 不宜过高,但这一点在所统计的机型中并不 职显,缸径行程比值与发动机的排量与冲程 数都没有较明显的关联. 衰4?托车发动机的缸径行程比(/) 3关于性能参数 这里,分别对活塞平均速度,体积功率及 平均有效压力进行了统计分析,结果分别见 表5至表7. 衰5?托车发动机的话皇平均毫廑 活塞平均速度是表征发动机强化程度的 重要参数之一,从表中可以看到,活塞平均速 度随着排量的增大而有所提高,而与发动机 是二冲程还是四冲程关系不大. 平均有效压力与燃烧和换气过程中的质 量,机械效率等因素有关. 《摩托车技术~1997年第8期 衰6 排量.rnL5090l25250 56.O129.6】17.g 6S.5 , 107.6,1299一118.1 , 1lO.g 38.f58g鼯.9 ___—— ,59.5,944,l1&3 衰?托车发动机的平均有效压力 捧量,mL5090l125250 压力二冲程56O,99059B~665l778~780745,B弛 kP.四冲程663,10蚰一l船3N1135913,1IB0 另外,对与摩托车发动机的体积油耗程 长有直接关联的摩托车每升燃油行驶的路程 进行了统计分析(给出的数据是50mL的摩 托车所对应的车速为30km/h}而对其余的 则为50或60kin/h),结果见表8.从表中可 以看到,二冲程发动机经济性一般较四冲程 发动机要差,而且这一差距是较为明显的. 衰8?托丰发动机的体积油耗柽长 9~90,1 km/Lr:JJJ}J 4结束语 进一步提高摩托车发动机的经济性,控 制有害排放物和噪声以及提高可靠性是摩托 车发动机最主要的发展趋势.而目前在我国 摩托车制造行业中.摩托车发动机设计与制 造水平较低的问题还是较为突出的.借鉴国 外的先进经验,提高自主开发能力,尽快缩小 在摩托车发动机设计,制造方面的差距,才能 使我国的摩托车生产不仅有量的提高,而且 真正有质的飞跃. (收稿日期I997一O4—21) 27