大眾摩托車氣缸改進設計

簡元霞，朱維兵，張賜偉

（西華大學機械工程與自動化學院，成都 610039）

大眾摩托車氣缸改進設計

簡元霞，朱維兵，張賜偉

（西華大學機械工程與自動化學院，成都 610039）

由于摩托車氣缸缸壓不足，導致不易點火，對摩托車缸體進行結構改進。通過減少氣缸內燃燒室燃燒時的體積，從根本上解決點火問題。在活塞到達上止點時，使缸體比活塞高出0.2mm。并伸長張緊器的長度。改進設計可以使氣缸缸壓隨時保持穩定，點火更容易。并且能增長氣缸的使用時間和減少摩托車的維修成本。

摩托車；氣缸；活塞；設計

摩托車作為一種休閑娛樂與代步工具兼顧的產品，其與汽車相比具有相對價格便宜，使用方便、經濟，維護成本低等眾多優勢［1］。因此摩托車在世界各地都深受人們的喜愛，是人們出行必不可少的交通工具。在90年代，我國摩托車工業的發展迅猛。通過技術合作、技貿結合、合資經營的方式，我國的一些產品性能已經達到國際同類產品的先進水平。

現在國內生產設計的摩托車普遍出現的問題是在使用2-3年后，摩托車不易點火，需要腳踩數次才能點火成功。占90%的摩托車都會出現這樣的情況。其原因有很多種，如馬達、啟動繼電器、離合、火花塞不能正常工作；氣缸內壓力不足；電鎖、時規鏈老化；熄火線短路；啟動方式不正確等。而最主要的原因是缸壓不足，導致不易點火。因此對摩托車氣缸進行改進設計尤為關鍵。本文針對缸壓不足，導致不易點火問題，對摩托車缸體進行結構改進設計。

1 發動機工作原理

發動機是摩托車的心臟，是車輛行駛的動力源，其大體結構如圖所示：

其中活塞是摩托車發動機運行做功的重要零件之一，它和氣環、氣缸和氣門等零件配合［2］。發動機有二沖程和四沖程。本文主要介紹一下四沖程發動機工作原理。

第一沖程，進氣沖程：活塞由上止點向下止點移動，此時進氣門開啟，排氣門關閉。隨著活塞的下移，氣缸內容積增大，壓力下降，當低于大氣壓時，經化油器霧化后的新鮮可燃混合氣，通過進氣門而被吸入氣缸內。當活塞到達下止點時，整個氣缸內便充滿了可燃混合氣。

第二沖程，壓縮沖程：活塞由下止點向上止點移動，此時進氣門關閉，排氣門仍處在關閉關態。隨著活塞的上移，氣缸內容積縮少，可燃混合氣受到壓縮，其壓力和溫度升高，當活塞接近上止點時，可燃混合氣被火花塞點燃，并開始燃燒。

第三沖程，燃燒膨脹沖程：活塞由上止點向下止點移動，此時進，排氣門均關閉。在壓縮沖程末尾被點燃的混合氣在活塞通過上止后迅速燃燒膨脹，使燃燒室內的壓力和溫度急劇升高而產生動力，推動活塞向下移動，并通過連桿帶動曲軸旋轉，發動機輸出功率。

第四沖程，排氣沖程：由于飛輪的慣性作用，使曲軸繼續轉動，帶動活塞由下止點向上止點移動，此時進氣門關閉，排氣門開啟，隨著活塞的上移，氣缸內燃燒后的廢氣不斷從排氣門排出。至此，發動機完成了一個工作循環。

四沖程發動機，曲軸每轉動兩圈完成一個工作循環，作一次功，如此周而復始地循環，發動機便可持續運轉下去，并不斷地輸出功率。

2 氣缸改進設計

在發動機正常工作情況下，處于第二沖程時，氣缸內的缸壓為1.2-1.6。如果氣缸內缸壓小于1.1，則稱為缸壓不足。而缸壓過低有可能造成電起動不能正常使用，其他的危害還有會造成動力不足，加速和行駛無力，油耗增加，起動困難等。缸壓過低一般是由于缸體、活塞、活塞環磨損或氣門與氣門口磨損封閉不嚴造成的，嚴重的還有可能燒機油。最大的影響就是造成火花塞不能點火，無法啟動發動機。

一般處理缸壓不足的辦法是修理或更換缸頭墊、氣門、氣門座、活塞環等，這些方法在一定情況下能解決摩托車的點火問題，但是經過一段時間后，仍會出現相同的問題，因此沒有從根本上解決問題。這樣反復的修理和跟換零件，不僅維修成本高，而且浪費資源。因為在很多情況下，這些更換的零件無損害或磨損。

為解決實質性問題，對氣缸體進行結構改進。缸壓不足，主要是燃燒室的容積變大。因此考慮將容積變小，從而解決本質問題。首先測量第二沖程中的活塞上升到上止點時，其端面與氣缸體的端面之間的距離。摩托車在出廠時，兩者之間的會留一定的余量。摩托車經過2-3年的使用，在缸體內部各零件都產生了一定的磨損，因此導致活塞和氣缸體之間的距離變大，從而致使摩托車在使用了2-3年的時間后缸壓不足。通過摩托車修理工的實際維修經驗，在活塞達到上止點時，活塞和氣缸體之間的距離在0.2mm，其產生的缸壓最好，且能長時間保持一發即燃，點火相當容易。

具體的做法是把缸體放置到特制的模具中，使其固定好。然后放到機床上將其上端面切削一定厚度，使其比活塞高出0.2mm。最后將其重新組裝好。經過改進后的氣缸體，能使用5-6年的時間，并且不用擔心缸壓不足，而不易點火的問題。缸體長度變短后，小鏈條會變松，因此必須將張緊器伸長一定的距離，使小鏈條張緊。為節約成本，可直接在現有的張緊器上進行修改，具體的做法是在張緊器最頂端焊接一個6mm螺絲，使其長度增長8mm。

3 結論

本文的改進設計為，當活塞上升到上止點時，缸體上端面比活塞上端面高出0.2mm。并將張緊器伸長8mm。經過這樣的改裝設計后，氣缸缸壓能隨時保持穩定，點火更容易。并且增加了摩托車發動機的使用壽命和降低了摩托車的維修成本。

［1］宋濤.我國摩托車行業現狀概述［J］.2013（5）：94-96.

［2］阮元林.漫話摩托車活塞ABC［J］.2001（9）：34-36.

簡元霞（1987—），女，碩士，從事機械密封技術研究。