Мотоцикл устройство и принцип действия
Мотоциклы. Устройство и принцип действия. Полное описание
Подробное описание принципа действия и устройства двигателя, основных узлов и электрических систем современных мотоциклов.
Книга адресована профессионалам, студентам автотехнических специальностей и владельцам мотоциклов и скутеров, желающим понять принцип действия своего транспортного средства.
Более 400 иллюстраций!
В повседневном использовании находится чрезвычайно большое количество мотоциклов и скутеров, владельцы которых имеют небольшое представление о том,как работают их машины. Многих вполне устраивает такое положение, при котором они остаются в состоянии блаженного неведения, отдавая свою машину для периодического обслуживания тогда, когда в этом появляется необходимость, или возникают проблемы и требуется ремонт. Не каждый обладает способностями или склонностями, чтобы самостоятельно следить за своей техникой, отчасти это связано с верой в ограниченность собственных возможностей.
К сожалению, неисправности в дороге случаются без предупреждения и чаще всего в самое неподходящее время. Они могут простираться от незначительных раздражающих дефектов, как, например, сложности с запуском одним прекрасным утром, до серьезных поломок в удаленной местности темной дождливой ночью. Именно в таких случаях большинство людей начинает жалеть об отсутствии хотя бы какого-нибудь представления о работе своей машины, которое позволило бы им предпринять меры предосторожности или, по крайней мере, предположить, где скрывается неисправность.
Краткое содержание:
Введение
О книге.
Правила безопасности
Глава 1 Двигатель
Глава 2 Система питания и выпускная система
Глава 3 Система зажигания
Глава 4 Трансмиссия
Глава 5 Система смазки и охлаждения двигателя
Глава 6 Колеса, шины и тормоза
Глава 7 Передняя подвеска и рулевое управление
Глава 8 Задняя подвеска
Глава 9 Рамы и управляемость мотоцикла
Глава 10 Электрооборудование
Словарь технических терминов
Алфавитный указатель
Оставить комментарий
IT News
Last update Вс, 29 Янв 2017 11pm
Как устроен и как работает мотоцикл?
Подобно автомобилю мотоцикл «кушает» бензин, чтобы получить энергию для своего движения. Существенное отличие между ними заключается в том, что мотоцикл имеет всего два колеса. Энергия двигателя у него передается на заднее колесо. И хотя зачастую его мощность намного меньше мощности автомобильного двигателя, мотоцикл благодаря своему обтекаемому профилю и меньшему весу может развивать те же скорости, что и автомобиль. Кроме того мотоциклы обычно разгоняются быстрее автомобилей и более подвижны на узких дорогах и на бездорожье.
Схема устройства мотоцикла
Как передается энергия на колесо
Работа двигателя мотоцикла во многом похожа на работу автомобильного двигателя. Топливо, сгорающее в цилиндрах двигателя, толкает поршни (на рисунке сверху), которые вращают коленчатый вал. В коробке передач вращательное движение коленчатого вала передается цепи. Она-то и вращает заднее колесо. Но коробка передач мотоциклу тоже нужна: чтобы уменьшить слишком большую скорость вращения, получаемую от двигателя. И в конце концов заднее колесо делает один полный оборот за два оборота коленчатого вала.
Чтобы легче двигаться
Система пружинной подвески устанавливается на оба колеса мотоцикла. Она оберегает мотоциклиста и двигатель от ударов из-за неровностей на дороге.
Подвеска переднего колеса
Ударопоглощающие пружины спрятаны внутри полых вилок, залитых маслом. Эти пружины уменьшают толчки и колебания.
Подвеска заднего колеса
Задний механизм ударопоглощения крепится к самой раме мотоцикла — по одному с каждой стороны колеса.
Двухтактный двигатель дает больше мощности
В автомобилях обычно используют четырехтактные двигатели. Цикл их работы состоит из четырех частей: впуск смеси, сжатие, сгорание и выхлоп. На это требуется два движения каждого поршня туда-сюда. Двухтактный мотоциклетный двигатель (рисунок вверху) выполняет все те же операции за одно полное движение поршня туда-сюда: когда поршень поднимается (левый рисунок), происходит впуск и сжатие. А когда опускается, сгорание и выхлоп (правый рисунок). Поэтому теоретически при одинаковой частоте вращения, то есть одинаковом количестве оборотов в минуту, двухтактный двигатель должен быть в два раза мощнее четырехтактного. Однако на практике из-за размеров двухтактного двигателя и повышенного трения в нем преимущества его не так велики. И все-таки мощность двухтактного двигателя внутреннего сгорания примерно в 1,5 раза выше мощности четырехтактного.
1.3. Общее устройство мотоцикла
1.3. Общее устройство мотоцикла
Любое мототранспортное средство состоит из двигателя, ходовой части, трансмиссии (силовой передачи), органов управления и дополнительного оборудования (рис. 1.4).
Рис 1.4 Устройство мотоцикла: 1 — рама; 2 — двигатель; 3 — трансмиссия; 4 — седло; 5 — руль и органы управления; 6 — подвеска; 7 — колеса
Двигатель преобразует тепловую энергию, выделяющуюся при сгора нии топлива, в механическую. Для работы двигателя необходимы системы питания, газораспределения, выпуска, смазки, охлаждения и зажигания.
Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя на ведущее колесо (заднее). В состав трансмиссии входят: первичная (моторная) пере дача, сцепление, коробка передач, вторичная (задняя) передача и пусковой механизм.
Рама мотоцикла служит основой для крепления двигателя, трансмиссии и ходовой части.
Ходовая часть мотоциклов включает заднее и переднее колеса вместе с их подвесками и тормозами.
Органы управления мотоцикла — руль, рычаги и педали управления, а также электрические кнопки и переключатели.
Кроме того, на мотоциклы устанавливают седло для водителя и пассажира, грязевые щитки, декоративные облицовки и прочее.
Перечисленные узлы, механизмы и детали существовали в том или ином виде уже на первых мотоциклах, но конструкция всех без исключения элементов на современных мотоциклах претерпела значительные изменения.
Мотоциклы. Устройство и принцип действия, Кумбс М. 2002
Инструкция по уходу за грузовым автомобилем АМО-3 в 2.5 тонны. 1932
Акт сдачи-приёмки этапа 1 от 19 декабря 2014
Акт сдачи-приёмки этапа 2.1 от 30 июня 2015
Акт сдачи-приёмки этапа 2 от 29 апреля 2015
Акт сдачи-приёмки этапа 3.1 от 18 декабря 2015
Акт сдачи-приёмки этапа 3 от 2 октября 2015
Дополнительное соглашение № 3 к государственному контракту ЕПМ-ОКР
Дополнительное соглашение № 1 к государственному контракту ЕПМ-ОКР
Дополнительное соглашение № 5 к государственному контракту ЕПМ-ОКР
Устройство мотоцикла
Детали мотоцикла Ducati 1199 Panigale R Superleggera 2014
Не каждый мотоциклист обладает способностями, чтобы самостоятельно следить за своей техникой. Обычно многие предпочитают передавать ее на ремонт и обслуживание в руки надежных специалистов, оставаясь при этом в блаженном неведении.
К сожалению, в дороге поломки случаются без предупреждения и чаще всего в самое неподходящее время, даже на качественно и своевременно обслуженной технике.
Именно в таких случаях люди начинают жалеть об отсутствии хотя бы какого-нибудь представления о работе своего железного коня, которое позволило бы им предположить причину поломки и направление действий по ее устранению.
Эта страница не направлена на то, чтобы сделать из вас профессиональных механиков, но она может дать вам хорошее представление об устройстве и работе основных узлов мотоцикла или скутера.
Содержание
Двигатель [ ]
Двигатель вырабатывает энергию, необходимую для приведения мотоцикла в движение. К числу основных частей и узлов относится головка цилиндров, цилиндр (ры), поршень (ни), шатун (ны), и коленчатый вал. У всех двигателей внутреннего сгорания (ДВС), за исключением роторных (РПД), есть эти узлы; главное различие между двигателями заключается в числе цилиндров, поршней и их расположении. Почти во всех современных конструкциях детали двигателей внутри или прикреплены к литому корпусу. Эти корпуса принято называть кривошипными камерами (картерами), не смотря на то, что в них расположено больше деталей, чем один коленчатый вал.
Система впуска и выпуска [ ]
Система зажигания [ ]
Трансмиссия [ ]
Всем моторизованным двухколесным транспортным средствам необходимо устройство для передачи мощности от двигателя к заднему колесу. Эту функцию выполняет «силовая передача’ или «трансмиссия». Существуют трансмиссии двух основных видов: механическая и автоматическая: они отличаются отводимым водителю уровнем допустимого вмешательства и управления. Механическая трансмиссия используется на всех современных серийных мотоциклах, а в прошлом использовалась на некоторых мопедах. Автоматическая трансмиссия, в основном, встречается на мопедах и скутерах, хотя существуют примеры использования автоматических коробок передач на серийных мотоциклах ( Honda DN-01 ).
В трансмиссиях всех типов, и механических, и автоматических, присутствуют передняя передача, сцепление, коробка передач и главная передача, хотя в зависимости от типа машины их форма может видоизмениться. В механической трансмиссии традиционной схемы передняя передача передает мощность от коленчатого вала через сцепление к коробке передач. Сцепление используется для соединения и разъединения двигателя с коробкой передач, таким образом позволяя двигателю работать, когда машина остается неподвижной. Коробка передач допускает выбор различных передаточных чисел для достижения максимальных показателей в пределах диапазона частот вращения двигателя, его мощности и крутящего момента. Главная передача передает мощность от коробки передач к заднему колесу.
Трансмиссия любого типа предназначена для обеспечения работы двигателя в пределах узкого диапазона частот вращения (измеряемых в оборотах в минуту), при том самой машине обеспечивается относительно широкий диапазон скоростей движения. Потому что,несмотря на возможность функционирования двигателя в достаточно широком диапазоне частот вращения, наиболее эффективная работа достигается только в узком промежутке этого диапазона. Для обеспечения широкого диапазона скоростей движения, при работе двигателя в узкой полосе частот вращения, требуются различные передаточные отношения между двигателем и задним колесом. В наиболее упрощенном виде работа одно- скоростной автоматической трансмиссии скутера не представляет особой сложности, в то время как на больших машинах применяются гораздо более сложные и изощренные системы. Многое зависит от предназначения рассматриваемой машины и ожидаемых от нее характеристик. От скутера небольшого объема требуется просто перемещать водителя на короткие дистанции с умеренными скоростями, быть дешевым при покупке и эксплуатации: следовательно, сложная схема трансмиссии не требуется. На больших машинах необходимый диапазон скоростей движения, расстояний, которые они покрывают, и массы перевозимого груза гораздо больше, это требует применения коробки передач, обладающей множеством передаточных чисел.
Система смазки и охлаждения двигателя [ ]
Смазывание [ ]
Для снижения трения внутренние подвижные части двигателя изготавливаются с высокой точностью и чистотой поверхности. При рассмотрении под микроскопом поверхности, кажущиеся гладкими, на самом деле оказываются достаточно грубыми, и для снижения трения и тепловыделения, происходящего при контакте поверхностей, необходимо ввести пленку смазочного материала для отделения ею контактирующих поверхностей. Поддерживая масляную пленку на различных деталях двигателя, система смазки эффективно удерживает трущиеся поверхности на расстоянии друг от друга. Если слой смазки нарушается в некоторой точке, то происходит быстрое и локализованное возрастание температуры. В крайнем случае это может привести к заеданию поврежденных поверхностей за счет их сваривания.
Охлаждение [ ]
Несмотря на высокую эффективность современных двигателей, топлива и масла, остается проблема нагрева. В идеале двигатель преобразовал бы в полезную мощность всю энергию, содержащуюся в топливе, и отсутствовало бы механическое трение, в результате чего он бы оставался холодным. На практике во всех двигателях присутствует высокий уровень нежелательного тепловыделения, для предотвращения повреждений его надо удерживать в разумных пределах.
Колеса, шины и тормоза [ ]
Конструкции колес • Шины • Тормоза • Гидравлические тормозные системы • Антиблокировочная тормозная система (ABS) • Комбинированная тормозная система
В совокупности колеса, шины и тормоза, возможно, являются наиболее важными деталями, связанными с безопасностью. Любая из них выполняет многосторонние задачи в наиболее неприметной форме.
Колеса служат опорой для мотоцикла, обеспечивают точную и надежную установку шин и противостоят нагрузкам, прикладываемым к ним при торможении, ускорении или со стороны неровностей дорожного полотна. В дополнение к вышеперечисленному, колесо должно быть как можно легче. Исходя из потребностей, конструкция колес развивалась для удовлетворения все возрастающих требований, предъявляемых к ним с постепенным ростом мощности двигателей.
Шины устроены гораздо сложнее, чем можно было бы подумать: они тоже развились вместе с мотоциклом в те непростые изделия, которые теперь считаются обыденными. Шины должны обеспечивать безопасную и надежную эксплуатацию мотоцикла в широком диапазоне нагрузок, скоростей, температур и погодных условий. Они составляют основу безопасности водителя, но их цена должна поддерживаться в разумных пределах, поскольку шины скорее являются расходным материалом.
Передняя подвеска и рулевое управление [ ]
а — телескопическая перевернутая;
б — телескопическая «классическая»;
в — параллелограммная;
г — рычажная с качающимся маятником;
д — Подвеска автомобильного типа с поперечным рычагом;
1 — пружинно-гидравлическая телескопическая вилка;
2 — амортизатор;
3 — качающийся поворотный рычаг;
4 — шаровая опора;
5 — сошка руля;
6 — качающийся рычаг;
7 — направляющая труба;
8 — рулевая колонка рамы;
9 — руль
Подвеска любого типа служит для поглощения неровностей дорожного полотна при поддержании постоянного контакта колес с дорогой, а также для изоляции мотоцикла и его водителя от воздействия этих неровностей. Для этого необходим узел, который может сжиматься и растягиваться, в данном случае для этих целей идеально подходит пружина. Однако пружины обладают склонностью совершать колебания относительно своего естественного состояния в результате их сжатия и растяжения. Использование пружин без дополнительных устройств привело бы к очень не комфортной езде. Чтобы управлять колебаниями, потребуется некий способ их демпфирования, лучшей средой для этого может послужить масло.
За прошедшие годы производители вместо пружин пробовали использовать резину, торсионные блоки и торсионные ленты. Торсионные блоки все еще используются в соединении ведущих устройств некоторых газонокосилок. Однако резина очень легко повреждается. Также использовался газ, который продолжает использоваться на некоторых машинах совместно с пружинами. Газонаполненные подвески обладают преимуществом легкости регулировки (увеличение давления повышает жесткость подвески и наоборот) и обеспечения естественной «прогрессивной характеристики» (по мере сжатия газа увеличивается сопротивление с его стороны). При использовании газа возникает проблема с уплотнением, а также проблема, связанная с тем, что изменение температур при атмосферных изменениях или при работе приводит к изменению давления, которое изменяет «жесткость».
Так что в большинстве случаев комбинация пружин и гидравлики наиболее популярна: вопрос в том, как все это расположить в сочетании с рулевым управлением. За прошедшие годы существовало множество разнообразных конструкций, которые можно отнести к четырем основным категориям: телескопическая вилка, рычажная вилка толкающего и тянущего типа, рычажная подвеска автомобильного типа и параллелограммная вилка. Схема рулевого управления, которое обычно применяется на большинстве моторизированных двухколесных транспортных средств, «унаследована» от велосипеда и представляет собой трубу, связанную с передним колесом, которая поворачивается относительно рамы для осуществления поворота. Различия в конструкции связаны с различиями в схеме подвесок, но они незначительны, и в любом случее принцип действия остается тем же.
Виды передней подвески:
Рулевое управление [ ]
Независимо от типа передней подвески, рулевое управление всегда начинается с руля, который поворачивается относительно рамы и связан с передним колесом таким образом, чтобы поворот руля приводил к перемещению колеса.
Неподрессоренные массы [ ]
Что такое неподрессоренные массы? [ ]
Почему важна низкая неподрессоренная масса? [ ]
При наезде мотоцикла на неровность неподрессоренные узлы приобретают импульс, поскольку они начинают перемещаться; величина этого импульса пропорциональна неподрессоренной массе. Импупьс, создаваемый неподрессоренными узлами, увеличивает нагрузку на подвеску, для противодействия ему требуются более жесткие пружины подвески. При этом на подрессоренные узлы мотоцикла пружинами передается большее усилие, влияющее на их работу. Подобная ситуация встречается при попадании неподрессоренных узлов в выбоину.
Задняя подвеска [ ]
Подвеска рычажного типа • Амортизаторы • Схемы задней подвески
Вскоре после второй Мировой войны из-за роста скоростей отсутствие задней подвески стало серьезной проблемой для гоночных мотоциклов, потому что время отсутствия контакта заднего колеса с дорогой тоже увеличилось. Это означало, что отсутствие подвески начинает ограничивать общие характеристики машин.
Одной из первых появилась задняя подвеска свечного типа. Она представляла собой чуть больше чем пара двухсторонних вертикальных пружин. расположенных по обе стороны рамы между двумя специальными кронштейнами задней вилки. Ось колеса располагалась между ними и закреплялось между верхними и нижними пружинами. Несмотря на отсутствие амортизации, рамы со свечной подвеской обеспечивали определенный уровень комфорта и управляемости, и вскоре они стали широко использоваться на дорожных моделях. К числу главных недостатков подвески такого типа можно отнести износ (следовательно, стремление колеса к скручиванию относительно рамы из-за отсутствия взаимосвязи между концами вилки)и недостаточный ход подвески, который ограничен из-за натяжения цепи при вертикальном смещении колеса в любую сторону от центрального положения; кроме того, это означает, что в центральном положении цепь будет иметь самое слабое натяжение. Представленная компанией Triumph в 50-х годах подрессоренная ступица, по сути, являлась дальнейшим развитием задней подвески. Пружинный механизм располагался внутри задней ступицы и обеспечивал подрессоревание оси заднего колеса. Таким обрезом, подвеска получала некоторый ограниченный ход по сравнению с жесткой подвеской заднего колеса.
Настоящий прорыв в области задних подвесок произошел с появлением качающейся задней вилки, или маятниковой рычажной (название обычно сокращают до «рычажной подвески»). Подвеска такого типа вскоре стала использоваться повсеместно, что мы наблюдаем до сих пор, хотя по сравнению с первоначальной конструкцией в результате ее развития, применения современных материалов, и совершенствования используемых амортизаторов появилось множество вариантов такой подвески.
Конструкция и материалы • Типы рам • Устойчивость и управляемость • Облицовка
Рама предназначена для выполнения ряда функций, которые можно разделить на «структурные» и «геометрические».
Со структурной точки зрения, рама служит для расположения и крепления двигателя, трансмиссии. подвески и прочих вспомогательных деталей. Для эффективного выполнения этой функции рама должна быть жесткой, прочной и по возможности легкой.
Именно эти факторы и определяют конструкцию рамы со времен появления первых мотоциклов. При отсутствии соответствующей прочности и жесткости рамы может происходить смещение переднего колеса относительно заднего в пределах от небольшого до совершенно опасного. Недостаточная жесткость рамы может не только служить причиной затрудненного или неприятного передвижения на машине, она может сводить преимущества двигателя на нет, вынуждая придерживаться осторожного стиля езды, оставляя таким обрезом данную модель далеко позади более «жёстких» соперников. За прошедшие годы накопилось много примеров в сфере гоночных мотоциклов, когда машины с превосходными рамами, но скромными двигателями одерживали победу над конкурентами с замечательными двигателями и сомнительной ходовой частью.
Рынок дорожных мотоциклов устанавливает другие требования, которыми руководствуются при окончательном выборе типа рамы для конкретной модели. В этой связи стоимость и форма обладают почти таким же значением, как и прочие характеристики рамы. Бесспорно, что хорошо сконструированная рама может преобразить почти любую машину. Возможность уделять внимание подробностям, присутствующая только в условиях мелкосерийного производства (результатом чего является высокая стоимость) объясняет неснижающуюся популярность тюнинговых рам. В довольно узко специализированных областях, заполненных производителями рам для гоночных мотоциклов и тюнинговых рам для дорожных, такими как Bimota и Harris, очевидна совокупность интуиции, знаний и мастерства.
Электрооборудование [ ]
Электрическая цепь • Маховичный генератор • Генератор переменного тока • Батареи • Электростартер • Диностартер • Реле стартера • Система освещения • Указатели поворота • Звуковые сигналы • Контрольные приборы и системы сигнализации • Переключатели управления • Электропроводка и разъемы • Предохранители и реле
В какой-то мере электрооборудование присутствует на любом мотоцикле, мопеде или скутера. В большинстве случаев электрооборудование питается от батареи, обслуживающей потребности систем освещения, сигнализации и контроля машины. Многим нелегко дается знакомство с электрооборудованием, и некоторые слишком рано отказываются от попыток его изучения из-за недостатка знаний в области физики. Но логичное применение нескольких основных правил облегчит понимание системы, упростит поиск и обнаружение неисправностей в ней.