本
文
摘
要
这篇文章不够深入，只够您初步了解发动机原理和作为挑选摩托车的参考。
摩托车发动机是整车中最迷人的部分，它驱动摩托车前进，给予骑士自由。遗憾的是互联网上关于发动机的资料都不是很齐全，花一天翻阅了各种资料后终于能看懂摩托车基本参数和了解摩托车发动机原理，决定整理出来造福更多人。
作为门外汉，我以自己的理解描写发动机，抛弃了很多难懂的专业术语。如果文章描述有错误，请留言通知我。”一、发动机工作过程视频
一个视频看懂摩托车发动机工作原理3878 播放 · 10 赞同视频视频演示发动机为杜卡迪双缸四冲程发动机
二、发动机分类
发动机，或称引擎（Engine），是将任何形式的能量转化为机械能的装置。如内燃机、电动机、蒸汽机、涡轮机、风车。
常见的有热发动机和电发动机。热发动机是指把热能（汽油、柴油等）转成动能的热发动机；电发动机是把电能转成动能。目前摩托车市场上主流的是热发动机，燃烧汽油驱动摩托行驶。
摩托车使用的发动机是内燃机，利用燃料燃烧后在有限空间内膨胀做功。实现方式是燃料与空气混合产生的混合气体（二冲程发动机包括少量机油，润滑活塞）被火花塞点燃后燃烧膨胀产生热能，气体受热膨胀，通过机械装置（往复式发动机）压缩和释放气体转化为机械能对外做功。
内燃发动机中最常见的是往复式发动机：燃烧后的气体推动活塞进行往复运动，活塞再透过曲柄轴将原本直线往复的动力输出转为旋转运动，是摩托车上最常见到的动力型式。三、发动机构造和名词释义
四冲程发动机内部构造图解
四冲程发动机内部构造1. E: 排气凸轮轴
2. I: 进气凸轮轴
3. S: 火花塞
用于产生电火花以引燃压缩后经雾化的汽油和空气混合物。
4. V: 气门
控制燃油和空气混合气体进入燃烧仓；排出燃烧后的废气。
5. P: 活塞
活塞：活塞是发动机零部件中的MVP，动力生成、传递都靠它。它承受汽缸中的燃烧高温和高压，并将此力通过连杆传给曲轴。活塞还与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧室。
活塞顶部大多有活塞环。通常是两个气密环，一个刮油环，是为了隔绝燃烧仓的混合气、废气等进入曲轴仓，曲轴仓的机油不进入燃烧室（四冲程发动机）。
活塞6. R: 发动机连杆
连杆连接活塞和曲轴，动力传输装置。
7. C: 曲轴
曲轴主要是由一根会旋转的长轴构成，将活塞的直线往复运动的动能转化为旋转动能。
曲轴会经历非常多的摩擦，对曲轴损失比较大，因此曲轴表面开有油孔，以便机油润滑曲轴表面。
曲轴8. W: 水冷的水套
水套为高温的燃烧仓降温，避免持续高温降低发动机寿命。
9. 冲程
冲程描述的是为完成一个完整的做功（进气、压缩、燃烧、排气）周期，活塞碰到上止点和曲轴碰到下止点数量之和。
下图是二冲程发动机的基本构造，蓝色的曲轴转动一圈，可以完成一个做功流程，活塞和曲轴分别到达了上止点和下止点，即为两个冲程。
二冲程发动机四冲程发动机，曲轴需要转两圈完成一个做功流程，活塞和曲轴分别接触上止点和下止点两次。
四冲程发动机10. 排量
排量气缸大小（容积）大小决定。
排量越大意味着能吸入更多的油气混合燃气，单次做功时的爆炸能量就更大。
公式:汽缸半径2*圆周率*行程长度*缸数
例如：四缸发动机的缸（直）径80毫米，行程90毫米，那么其排量是：
40（半径）2 * 3.14 * 90（行程）* 4（缸数）=452160毫米* 4=1.8L
因为气缸截面为圆形，π是无理数，无法计算出整数，所以摩托车标的排量通常会比实际排量大一些。比如标注150ml，实际是149ml。
11. 行程
行程是活塞运动时上止点和下止点的距离。
行程越大，活塞往复运动的距离越长，连杆的运动幅度也就越大，因此曲轴臂长度较长，会造成发动机输出的扭矩大，但转速低。因此行程长适合速度要求不高、非铺装的路面，比如越野摩托车。
行程较短的发动机注重高转速大功率，而长行程发动机侧重输出更大扭矩。
12. 压缩比
压缩比表示汽油和空气的混合气被压缩的比例，计算方法=燃烧室容积/汽缸总容积。进气完成后活塞向上运动压缩混合气，电火花点燃混合气使其做功,压缩比越高输出功率越大。通常在技术参数中写成8.0或8:1，这表明把吸入的混合气压缩到原体积的1/80。压缩比不能过高，过高容易产生爆震，使摩托车震动，造成驾乘体验差。
13. 动机效率
在内燃机中，效率表示输入与输出的关系。发动机的效率等于发动机的输出功率与燃料燃烧产生的功率之比。发动机的效率有机械效率和热效率两个指标。
（1）机械效率等于有效功率与指示功率之比，汽油机的机械效率一般为0.8-0.9。
（2）热效率是燃料燃烧后用于做功的那部分热量与所能产生的总热量之比。燃料燃烧产生的热量，一部分被发动机冷却系统带走，一部分随废气排出，只有少部分热量用于做功。因此，发动机的热效率很低，一般只有20％-25%，汽车效率能达到35%。
14. 发动机功率
发动机单位时间内所做的功叫做发动机的功率，衡量发动机做工的快慢。与指示功、有效功相对应，称为指示功率、有效功率（输出功率），这两者的差值叫做机械损失功率。
发动机功率国际单位是瓦（W），常用单位马力，1马力=735W。
出于安全考虑而把车身加厚加重的设计，会导致发动机功率的损失。所以，装有小排量发动机的摩托车并不一定就比装载大功率发动机的摩托车慢或者性能差。
15. 发动机扭矩
扭矩就是扭转的力，在物理学里，作用力促使物体绕着转动轴或支点转动的趋向，称为扭矩。扭矩的定义是距离乘以作用力，单位是牛顿·米（即N·m ）。
摩托车发动机的扭矩，是指曲轴在输出端传送拖转其他部件的力。曲轴的扭矩是摩托车驱动力的源泉。扭矩越大，摩托车的功力越强。
16.发动机积碳
摩托车发动机内积碳过多，会造成气门关闭不严或卡死，发动机功率下降、过热、油耗增加等故障。
积碳分为机油积碳和碳质积碳。机油积碳是机油受高温高压后形成的。碳质积碳是由于各种原因造成汽油没有充分燃烧，一部分碳颗粒和杂质沉积在燃烧室表面、活塞顶部、活塞环槽以及排气口、火花塞等处。
四、二冲程发动机和四冲程发动机
四冲程发动机比二冲程发动机有更多优势，因此市场上的摩托车一般采用四冲程发动机，但是二冲程发动机在赛车上具有压倒性优势。下面介绍二冲程发动机和四冲程发动机的区别，和各自的优劣势。
1、二冲程发动机
二冲发动机的工作过程如下:
(1). 进气和压缩冲程
活塞向上运动，汽油+空气（+少量机油）混合气流进曲轴箱内。
活塞下行把混合气压到燃烧仓，完成第一次压缩。
(2). 燃烧和排气冲程
混合气到汽缸后活塞上行把进气口和排气口都关闭了，当活塞把气体压缩到最小体积时（这是第二次压缩）火花塞点火。
燃烧的压力把活塞往下推，当活塞下行到一定的位置时排气口先打开，废气排出然后进气口打开，新的混合气进入汽缸把剩余废气挤出。
二冲程发动机优点
在相同的转速下，二冲发动机比四冲发动燃烧次数一次，多做一次功，所以功率大。而且二冲发动机构造也比同排量的四冲发动机少很多零部件、轻巧许多，所以使用二冲程发动机的摩托车相比四冲程占压倒性的优势。
缺点
但由于二冲发动机的进气和排气在同时进行（如图），当发动机的转速低时由于排气口打开的时间过长，会有一部分的新鲜的混合气连同废气一起从排气口排出，所以在底转速时功率不高，并且造成新鲜的混合气没有燃烧（燃烧不充分）直接排出到大气中污染环境。
二冲程发动机曲轴运动轨迹另外由于燃烧机油产生的积炭和开在汽缸壁上的进气孔和排气孔，二冲发动机的磨损比四冲发动机快的多。二冲程发动机一般使用10年后就需要报废，四冲程发动机保养得当可以使用20年以上。
2、四冲程发动机
(1). 进气冲程：活塞落下，将汽油和空气的混合物体，通过一个或者多个进气门注入汽缸。
(2). 压缩冲程：升起的活塞将燃料和空气的混合物压缩。
(3). 动力（点火）冲程：接近压缩冲程顶点时的燃料和空气之混合物体被火星塞点燃，将活塞推下。
(4). 排气冲程：活塞升起，将燃烧过的废气通过一个或者多个排气门排出气缸。
四冲程发动机优点
进气、压缩、膨胀（爆发）、排气各过程各自单独进行，因此工作可靠效率高，稳定性好。低速至高速的转速范围大（500-1000r/min以上）。不存在二冲程发动机那样的窜气回流损失，燃油消耗率低。低速运转平稳，依靠机油润滑，不易过热。进气和压缩过程时间长，容积效率及平均有效压力高。热负荷比二冲程发动机小。不用担心变形和烧蚀问题。行程长，可设计成大功率发动机。
缺点
气门配气结构复杂，零部件多，保养困难；机械噪声大；由于曲轴旋转二圈爆发一次，所以旋转平衡不稳定。五、发动机常见排列结构
1. V型发动机结构
将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定的夹角布置在一起，使两组汽缸形成两个有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。
优点是符合空气动力学，相对直立发动机，高度和长度有所减少，使得发动机盖低一些，能为驾乘仓流出更多空间。另外以角度对向布置，能抵消一部分震动。
缺点是必须使用两个气缸盖，结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了，但是宽度相应增加，发动机两侧空间小，不易安装其他装置。
V型发动机V型发动机运动方向2. W型发动机结构
将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开，就是W型发动机了，是V型发动机的变种。摩托车发动机较少采用W型发动机。
W型发动机3. 水平对置发动机
优点：活塞的往复运动是左右相对地运作，产生的震动有所抵销，故其运转相当平顺。其次是活塞运动角度的设计拥有良好的平衡，曲轴所需的反向配重比较少，间接减轻了曲轴的重量。如此一来非但可以减轻引擎的整体重量，对于转速提升的反应也有所助益。
缺点：水平对卧引擎最大的缺点是打造费时，结构复杂，制造成本相对较高。较适合后轮驱动或四轮驱动车，故应用范围受限。
水平对置发动机工作过程水平对置发动机运动方向4. 直列发动机
它的所有汽缸均肩并肩排成一个平面，它的缸体和曲轴结构简单，而且使用一个汽缸盖，制造成本较低，稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。其缺点是功率较低。
直列发动机本文完。
写在最后：
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