6、氣缸、活塞:
圖6-1 GY6氣缸
圖6-2 氣缸的另一視角圖
GY6氣缸如圖6-1所示。我們從圖6-1可以看到,在氣缸體邊上有槽(或叫正時鏈條通道),正時鏈條從此通過到達氣缸頭,其中還要安裝鏈條的導(dǎo)板片(圖6-3a)、鏈條張緊器(圖6-3b)。圖6-1中我們可以看到氣缸正前方有一個孔,它是用來安裝正時鏈條的鏈條調(diào)整器總成的,鏈條調(diào)整器總成如圖6-3所示。當(dāng)正時鏈條發(fā)生磨損松動及異響時,我們可以通過鏈條調(diào)整器來對其進行一定的調(diào)整。
圖6-3a 導(dǎo)板片 圖6-3b 鏈條張緊器
圖6-3 GY6鏈條調(diào)整器總成
我們在前面已經(jīng)了解過曲軸箱,在實際的安裝中,圖6-1所示的氣缸,應(yīng)該是反過來朝下安裝在曲軸箱上的。在圖6-1中,氣缸中間圓形的缸套部分,就是活塞在氣缸中上下運動的空間。我們沒有找到GY6活塞的專門圖片,但圖6-4給出了一些活塞的照片,圖6-5給出了一組活塞環(huán)的照片。
圖6-4 一組活塞圖片 圖6-5 一組活塞環(huán)圖片
見圖6-4,活塞上有環(huán)槽部,用來安裝活塞環(huán);钊h(huán)分氣環(huán)、油環(huán)。GY6有二道氣環(huán),一道油環(huán)。氣環(huán)是用來防止燃燒室氣體進入曲軸箱,而油環(huán)是用來防止?jié)櫥瑱C油竄入燃燒室的。在這里給大家提一個問題,為什么活塞頂部有兩個傾斜凹坑?你想一想吧,答案是: 避免活塞位于氣缸上止點時與進排氣門相撞而設(shè)置的。
國產(chǎn)上述GY6配件零售價格:缸體大約是¥200多塊,國產(chǎn)的活塞價格大約是¥40左右,活塞環(huán)¥70左右。合資的和進口的就貴許多,甚至數(shù)倍。
7、GY6強制風(fēng)扇:
在上述的文章中,我們看到了躲在屁股下座墊下發(fā)動機里的某些真面目,但是也許會有超級菜鳥問,我還是看不到呀!是的,氣缸頭和氣缸是被包圍起來的,像巴基斯坦的婦女,永遠戴著一層面紗,這個面紗就是:發(fā)動機風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)罩,如圖7-1所示。圖7-2是風(fēng)扇蓋。圖7-3是各種冷卻風(fēng)扇。
圖7-1 風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)罩 圖7-2 風(fēng)扇蓋
圖7-3 各種冷卻風(fēng)扇
在上文中我們看到了氣缸頭、氣缸的圖片,為了帶走燃燒產(chǎn)生的大量熱量,我們可以看到它們外周覆蓋的巨大散熱片,但是還是不行啊,熱啊,于是就用塑料罩包起來,用風(fēng)扇不停地吹,塑料罩的功用就是形成冷卻氣流流動的氣道。風(fēng)扇是固定在右曲軸箱蓋上,和磁電機轉(zhuǎn)子一同運動旋轉(zhuǎn),一刻不停地吹向氣缸、氣缸頭。
8、連桿、曲軸:
GY6連桿圖片見圖8-1,曲軸圖片見8-2。
圖8-1 GY6連桿 圖8-2 豪邁曲軸連桿總成
混和氣燃燒時,活塞在氣缸內(nèi)做上下往復(fù)運動,曲軸連桿將活塞的上下往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動,曲軸再將動力傳遞給變速機構(gòu),驅(qū)動后輪旋轉(zhuǎn)。
我們在前面已經(jīng)看過左右曲軸箱的照片,曲軸連桿總成就是安裝在曲軸箱中的,在GY6曲軸箱中,曲軸的左面安裝有正時鏈條,曲軸的右面安裝有機油泵總成、磁電機總成。 正時鏈條、機油泵總成、磁電機總成的能量來源都是來自于曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。從圖8-2中我們可以看到曲軸的左右兩邊都有小齒輪,就是通過這些小齒輪將動力傳導(dǎo)給上述各零件(其中磁電機飛輪是通過與曲軸相連接的半園鍵驅(qū)動的)。于是,機油泵工作將潤滑油壓到各個零件表面及缸頭,磁電機總成里的飛輪(即轉(zhuǎn)子)旋轉(zhuǎn)切割磁力線發(fā)電,正時鏈條驅(qū)動氣門打開與關(guān)閉。整個內(nèi)燃機系統(tǒng)就運轉(zhuǎn)起來了。
關(guān)于機油泵、磁電機,我們在后續(xù)文章中會介紹。你將會看到它們的廬山真面目。
9、電氣系統(tǒng)、點火裝置、點火正時
由于這幾個問題是相互聯(lián)系在一起的,所以把它們放在一起講解。
(1)電氣系統(tǒng)
圖9-1是GY6磁電機總成,磁電機由飛輪組件和定子組成,如圖9-1所示,其中1是飛輪組件,也叫轉(zhuǎn)子組件,其金屬殼內(nèi)緣有6塊永久磁鐵。2、3是定子組件,2是由6個銅線繞組線圈組成,其中包含低壓點火線圈、充電照明線圈。3是脈沖感應(yīng)線圈(觸發(fā)線圈)。在這里我們復(fù)習(xí)一下,磁電機是安裝在發(fā)動機右曲軸箱蓋上的,拆下風(fēng)扇就可以看到飛輪。
圖9-1 磁電機總成 圖9-2 CDI點火器
圖9-3 穩(wěn)壓整流器 圖 9-4 高壓點火線圈
磁電機在臺灣的摩托車圖紙上也標(biāo)"發(fā)電機",當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)帶動飛輪旋轉(zhuǎn)時,磁電機線圈切割磁力線產(chǎn)生交流電,產(chǎn)生的電力作為全車所有用電部件的能量源泉。
摩托車發(fā)動機要工作的三個條件是油、氣、火,這個火指的就是點火,磁電機也是點火能量的來源。 GY6磁電機線圈共有三組獨立線圈:第一組給CDI點火器中的儲能元件(電容)充電,(什么是CDI后面會叫到),我們稱為低壓點火線圈。第二組是給蓄電池充電,給大燈照明,我們稱為充電照明線圈。第三組是觸發(fā)線圈,控制CDI中的電容放電。
圖9-2是點火器,它的全稱應(yīng)該叫:電容放電式點火裝置,CDI是電容放電點火的縮寫。它的內(nèi)部只是一個構(gòu)造簡單的電路板,上面不外乎是有三個基本元件:一個電容C、一個可控硅SCR,一個二級管D。電路板用環(huán)氧樹脂固封(我想是為了防水之類吧),就成了圖9-2所示的樣子。將CDI點火器加熱到100攝氏度左右,就可脫掉固封物,取出電路板。
圖9-3是穩(wěn)壓整流器的外形,其內(nèi)部是一個穩(wěn)壓整流電路板,將它用環(huán)氧樹脂灌封后,再裝在一個帶散熱片的鑄鋁盒中,就成了我們在圖9-3中所看到的樣子。磁電機充電照明線圈送過來的交流電通過它調(diào)整后,一路供蓄電池充電,一路供前大燈照明。
圖9-4是高壓點火線圈及其組件,3是高壓點火線圈,俗稱"高壓包",有的書上寫高壓線圈,有的寫點火線圈,都是指的它。它的作用是將CDI中輸出的脈沖電壓放大,產(chǎn)生高壓,然后通過高壓線2,到高壓帽1,使火花塞放電。通常使火花塞放電的電壓要8KV以上----13KV。圖9-5是高壓點火線圈的一幅大圖。。
圖9-5 高壓點火線圈大圖
(2)點火裝置是如何工作的?
當(dāng)磁電機飛輪旋轉(zhuǎn)時,磁電機低壓點火線圈向CDI點火器中的電容C充電,點火能量暫存在電容C中,當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)到需要點火的時刻(一定的氣缸壓縮行程時),磁電機觸發(fā)線圈產(chǎn)生脈沖電壓,使CDI點火器中的可控硅導(dǎo)通,此時電容C向高壓點火線圈放電,高壓點火線圈中感應(yīng)出高電壓,使火花塞產(chǎn)生電花火。 當(dāng)摩托車不能啟動,如果是火花塞無火花時,查找故障點就可以沿著以上所述點火裝置的工作過程去查找,只不過查找順序應(yīng)相反。
(3)什么是點火正時?
我們在前面第5部分中就接觸到了"正時"一詞,在這兒,我們又第二次講到它。
在前面第5部分中我們學(xué)習(xí)了配氣結(jié)構(gòu),配氣結(jié)構(gòu)的目的就是使進排氣呼吸自如,即配氣正時。而這里我們要講到的是"點火正時",它是發(fā)動機得到正常工作,發(fā)揮最佳動力性能的另一個必要條件。
為什么要點火正時?當(dāng)混和氣在氣缸中被壓縮到適當(dāng)好處時,就需要點火,而什么時候是最適當(dāng)?shù)哪兀渴腔钊谐痰綒飧鬃钌厦鏁r嗎(上止點)?否!因為汽油的燃燒需要時間,雖然是瘋狂的燃燒,但是從開始燃燒到燃燒結(jié)束,是需要一定的時間的,所以,在活塞壓縮行程到達氣缸上止點前,需要提前點火。如果這個提前點火實現(xiàn),我們就說它是點火正時的(正確的)。
通常,這個提前的點火時間,我們用點火提前角來表示。(由于篇幅所限,點火提前角的概念在這就不敘述了)
在GY6發(fā)動機中,點火提前角是靠磁電機觸發(fā)線圈與飛輪觸發(fā)磁鐵的相對位置來實現(xiàn)的,在右曲軸箱蓋上有安裝對準(zhǔn)標(biāo)記,通過安裝固定后,這個提前角度也就是固定的。另外,在CDI點火器中也能產(chǎn)生有限的點火提前角度,通常是10多度 。所以,GY6的上所能夠提供的點火提前角變化范圍是比較小的。
國外大排量車子,都是用復(fù)雜的電路和集成芯片,來實現(xiàn)在不同轉(zhuǎn)速變化下需要的最佳點火提前角,來實現(xiàn)最佳的功率與扭距輸出。我知道的合資車GN125就采用了以集成芯片2981為核心的點火器電路。但是這些大排量車子的點火器壞了就完蛋了,因為你可能還搞不清楚它用的是什么集成芯片,只有買昂貴的拆車零件,F(xiàn)在發(fā)展的電噴發(fā)動機,更是通過CPU分析計算各傳感器采樣值,產(chǎn)生最佳的點火提前角。
目前國產(chǎn)的大部分車子,使用的都是CDI點火器,在上文中我們已經(jīng)說到,這種點火器并不太好,幾乎不能夠提供多少點火提前角,之所以大量使用的原因,還是由于它成本低廉(大量批發(fā)只要幾元一個),簡單可靠。許多國內(nèi)廠商還將CDI幾個字母印在車上炫耀,實在是不敢恭維。
一點題外話。下面我們繼續(xù)我們的GY6發(fā)動機解析之旅。
10、變速和傳動系統(tǒng)
。1)為什么需要變速器和離合器?
我們在前邊內(nèi)容講到,曲軸連桿將活塞的上下往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動,那么,曲軸的動力是如何傳遞到后輪的呢?我們知道,曲軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是很高的,2200轉(zhuǎn)左右車子才起步,顯然,后輪是不可能以這樣的轉(zhuǎn)速動作的,我們需要獲得不同轉(zhuǎn)速下的不同車速和扭矩,這個功能就由變速系統(tǒng)來完成。
除此之外,當(dāng)我們飛馳時,我們需要將動力傳送到后輪,當(dāng)我們要停下來時,則需要能夠切斷動力,這個動作是由離合器來完成的。離合器在變速系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)之間,起一個柔和地傳遞動力(切斷動力)的作用。
(2)變速器工作原理
在講解實際的GY6變速器之前,我們先來了解變速器的工作原理,這樣會比較容易理解后述部分。簡單地說,變速器就是根據(jù)這一原理來設(shè)計的:小齒輪(或小帶輪)為主動輪傳動大齒輪(或大帶輪),則轉(zhuǎn)速降低扭矩增加;大齒輪(或大帶輪)為主動輪傳動小齒輪(或小帶輪),則轉(zhuǎn)速增高扭矩降低。該原理不僅僅適用于踏板車變速器,而且適用于跨騎車變速器。
踏板車上的無級變速器,就是利用這一原理:當(dāng)皮帶在前主動輪、后從動輪上發(fā)生直徑變化,車速和扭矩就發(fā)生相應(yīng)變化。
。3)踏板車上的一次變速傳動機構(gòu)
踏板車上使用的是離心式無級變速器、離心式自動離合器,從字面上我們可以看出,變速和離合都是利用離心力來完成。圖10-1是GY6的變速傳動系統(tǒng)部分(皮帶輪)。
圖10-1 皮帶輪部分結(jié)構(gòu)
如圖10-1所示,皮帶輪主要是由主動皮帶輪和從動皮帶輪兩部分組成。圖中部件1是從動皮帶輪組件,部件2是從動板組件,部件3是離合器外套,部件1、2、3共同組成從動皮帶輪。從動皮帶輪在有些書上又叫"傳動皮帶輪"。部件4是滑動式驅(qū)動盤(有的書上叫滑動主動盤),部件5是配重滾子(臺灣叫普利珠),部件6是斜坡板(又叫滑動板),部件7是斜坡板邊件(有的書上叫滑動片),部件8是驅(qū)動皮帶扇葉盤(有的書上叫主動盤),部件4、5、6、7、8構(gòu)成主動皮帶輪,主動皮帶輪在有些書上又叫"驅(qū)動皮帶輪"。各位看官看到這兒,可能會覺得比較麻煩,怎么這么多叫法,我想這是各個廠家自己的喜好吧。
圖10-2、圖 10-3給出了上述一些零件的實物圖。
工作過程:(如圖10-1)當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時,慣性離心力增大,離心滾珠(部件5)沿斜坡板(部件6)由里向外滾動,使滑動主動盤(部件4)向主動盤(部件8)方向滑動,同時V形皮帶向外擠壓,這樣一來,V形皮帶的直徑由小變大。與此同時,由于V形皮帶的內(nèi)周長是一定的,在皮帶張力的作用下,從動皮帶輪克服彈簧壓力,使滑動從動盤沿軸向離開從動盤,致使從動皮帶輪上的V形皮帶包角直徑減小,此時車速升高。反之,當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降時,由于慣性離心力的減小,以上部件做相反動作,致使V形皮帶的前后半徑發(fā)生相反變化,此時車速減慢。
講起來比較枯燥,在這兒大家只要了解它的組成就行了,如果有機會打開發(fā)動機邊蓋(左曲軸箱蓋),看看實物,就會明白。我在這兒借用一位師傅的話:很多問題,雖然在腦子里無法想象,但是見了實物,就迎刃而解了。
(4)離合器
離合器就是圖10-1中的部件2、3。圖10-5是離合器蹄塊,GY6的離合器內(nèi)有三個蹄塊,蹄塊是被拉簧向內(nèi)拉緊的,當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增高時,3個蹄塊產(chǎn)生離心力,當(dāng)離心力超過拉簧的預(yù)拉力并達到一定數(shù)值時(發(fā)動機轉(zhuǎn)速增高至2200轉(zhuǎn)以上時),蹄塊與外沿的摩托盤貼合,產(chǎn)生磨擦力,進而構(gòu)成一個力矩傳遞到變速箱主軸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降(至1500轉(zhuǎn)時),蹄塊所產(chǎn)生的離心力不足以克服拉簧拉力,就不能與磨擦盤貼合,離合器就處于分離狀態(tài),此時傳遞到后輪的動力被切斷。
。5)踏板車上的二次變速傳動機構(gòu)
在前面第(3)中我們講到踏板車上的一次變速傳動,這里我們要講二次傳動。二次傳動,一般是在曲軸箱后端裝有齒輪箱,以進一步減速,就是我們經(jīng)常說的減速箱齒輪,也就是我們平時按照說明書要求,定期更換齒輪油以潤滑的部件,即是圖10-6所示的齒輪組件。
圖10-6 GY6齒輪組件
圖10-7 末級傳動裝置
齒輪組件在齒輪箱中的安裝位置,如圖10-7所示,回憶我們在本文第一部分第3點中所述,圖10-7中的部件2是末級齒輪箱蓋,部件1是主軸蓋組,部件3、4、5是軸承(6204、6202、6203軸承),部件6是副軸(也叫驅(qū)動軸),部件7是副軸組件,部件8是主軸(也叫最終軸),部件9是最終齒輪。
注意到在這里我們多次用到了末級這個詞語,也即是說,到了這里,動力就傳遞給最末的后輪輪轂了。
總結(jié)一下,結(jié)束第10大點,在變速和傳動系統(tǒng)部分,動力的傳遞路線是:曲軸--->皮帶輪無級變速---(1次變速傳動)---->離合器----->末級齒輪組件---(2次減速傳動)--->后輪輪轂。
11、潤滑系統(tǒng)
圖11-1 GY6機油泵
四沖程發(fā)動機的潤滑,采用的是壓力與飛濺相結(jié)合的方式, 圖11-1是GY6的機油泵,關(guān)于此機油泵的原理,筆者尚未搞清楚,搞不清楚它是轉(zhuǎn)子式油泵還是什么齒輪式油泵,有知道的朋友可以告訴我一下。但是可以肯定的是,圖11-1所示的機油泵,將把曲軸箱中的機油加壓后,輸送到曲軸、凸輪軸、軸承等高速高負荷的零件表面。在氣缸、氣缸頭中,有相關(guān)的油道以通過潤滑油。對于難于實現(xiàn)壓力潤滑的部位,則利用曲軸、齒輪等旋轉(zhuǎn)飛濺起來的、或者是重力下落的機油來潤滑,如氣缸壁、正時齒輪等。
GY6機油泵的位置:在曲軸箱中,拆下磁電機,拆下右曲軸箱蓋、起動離合器、機油泵隔離板就可看到。機油泵通過機油泵驅(qū)動鏈條,被曲軸驅(qū)動。
在下將所知一二濫于充數(shù),列為第11點,希望大家看了不要生氣,并請給予指正。
12、啟動機構(gòu)
(1)腳啟動機構(gòu)
腳啟動組件安裝位置如圖12-1所示,部件10是起動軸,部件11是起動惰輪組合,實物如圖12-2、圖12-3所示。
圖12-1 腳啟動機構(gòu)安裝圖
拆下起動磴桿,拆下左曲軸箱蓋(圖12-1部件13),你就可以看到:皮帶,皮帶套著的前端是叫主動輪,后端是從動輪,這你都可以不用管它。你需要注意的是這兩者之間的二根軸,一個是起動軸組合(靠后)、一個是起動惰輪軸(在前)。
它們的工作過程是:腳踩動起動磴桿時,力量傳遞給起動軸,起動軸上的齒輪將動力傳遞給前面的起動惰輪,(起動惰輪是由起動惰輪軸固定在曲軸箱上的,),然后,起動惰輪上的齒輪片再將力量傳遞給曲軸,曲軸旋轉(zhuǎn),此時按動點火開關(guān),汽缸里的汽油被點燃燒,從而發(fā)動機燃燒工作。
圖12-2 起動軸組合 圖12-3 起動惰輪組合
圖12-4 起動蹬桿
。2)電啟動機構(gòu)
電啟動機構(gòu)由啟動開關(guān)、啟動繼電器、啟動電機、單向啟動離合器、蓄電池組成。
圖12-5 啟動繼電器 圖12-6 啟動電機
工作過程:用鑰匙將電鎖開關(guān)轉(zhuǎn)至ON的位置,蓄電池電源接通,按下啟動開關(guān)---->啟動繼電器工作(觸點回路接通)----->啟動電機運轉(zhuǎn)(齒輪軸旋轉(zhuǎn)并帶動齒輪組合)------>單向啟動離合器動作------>磁電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)------>曲軸旋轉(zhuǎn)------>活塞上下運動壓縮------>點火成功。
以上共分12個部分對GY6發(fā)動機進行了描述和圖解,不對之處,還請大家指正。