摩托車發動機是利用汽油和空氣的混合氣在燃燒時爆發產生的熱能來產生動力的。因此,在發動機汽缸內部、火花塞周圍的瞬間溫度可達到1000~20000C的高溫,即使在正常的工作過程中,燃燒室內部及汽缸內的溫度也一直保持著幾百度的溫度。為保證發動機正常而連續地工作,就必須採取措施,對發動機進行冷卻,以將燃燒室內不斷產生的熱量傳播出去。
使發動機的汽缸蓋、汽缸、活塞等零部件的工作溫度控制在一定的範圍之內,因此,在摩托車的發動機上設計冷卻系統是必不可少的。目前,在摩托車發動機上所採用的冷卻方式主要有兩大類(風冷和液冷)四種方式,即自然風冷式、強制風冷式、水冷式、油冷式。為使大家對發動機的冷卻方式有一個全面的瞭解,現分別將這四種冷卻方式的構造特點、零部件構成及優缺點介紹如下:
一、自然風冷式(見圖1)
當車輛行駛時,自然風冷式發動機利用迎面而來的自然風對其進行冷卻。
為達到較好的散熱效果,在發動機的汽缸蓋、汽缸表面設計有許許多多散熱片,散熱片的表面積往往是汽缸表面積的10多倍,且散熱片的大小、形狀和方向都需要經過嚴格的設計,並要透過實際試驗最後確定。
這種冷卻方式的優點有:1、構造簡單、零件少、重量輕、成本低;2、冷卻時不浪費發動機本身能源;3、冷車啟動時暖機時間短,起步迅速。
缺點:在車輛低速行駛及上坡時冷卻性較差,發動機的功率難以充分發揮,長時間高速行車時,發動機易產生過熱現象,散熱片易產生噪聲,且發動機內的噪聲比較容易傳播出來,汽缸溫度較高,機油劣化很快。
目前,國內絕大多數跨式摩托車的發動機都是採用這種冷卻方式,如南方摩托車股份有限公司的南方NF125、南雅NY125、南方NF250及嘉陵工業集團的嘉陵JL70、JH125F太子車、上海易初的幸福XF125等等。
二、強制風冷式(見圖2)
發動機隱藏在車體之中自然風很難吹到的位置時,利用發動機曲軸旋轉帶動專門設計的冷卻風扇產生冷卻風,經特別設計的冷卻風道將冷卻風引導到發動機的汽缸頭、汽缸等部位,達到冷卻目的的冷卻方式叫強制風冷式。
這種冷卻方式主要用在坐式摩托車上。構成零件主要有冷卻風扇、空氣導管。冷卻風扇的結構有離心式風扇和軸流式風扇兩種型別。
強制風冷式的優點:1、結構比較簡單,即便是低速或上坡時,冷卻效果不受影響;2、冷機啟動時熱機時間短,可以馬上起步行駛。
缺點:1、由於冷卻風扇靠曲軸帶動,因此要損失一部分功率;2、冷卻風扇在產生冷卻風的同時又成為一個噪聲源,產生了新的噪聲。
國內絕大多數的中小排量坐式摩托車都是採用這種強制風冷的方式,如眾所周知的南雅凌鷹ZY125、光陽豪邁125、五羊公主WH125LZ、南方羚羊NF50Q等。
三、水冷式(見圖3)
水冷裝置由在汽缸和汽缸頭的外壁設計的水套、散熱器和水泵等組成。水冷式是利用水套將水流向汽缸頭和汽缸以帶走熱量,進行冷卻的方式。發動機工作時,汽缸和汽缸頭內部水套裡的水吸收了熱量之後被送回到散熱器(水箱)裡進行冷卻,經空氣冷卻之後的水再由水泵送到汽缸頭和汽缸的水套裡,反覆迴圈來達到冷卻目的。
這種水冷方式叫做強制迴圈冷卻式。在強制迴圈冷卻式中除了有水泵之外,還設有節溫器,這是冷卻水的自然溫度調節裝置,該裝置具有防止水溫過高和過低的雙重作用,當水溫很低時,該裝置關閉通路,以阻止水箱裡的水迴圈,使發動機內部的水溫很快上升,縮短暖機時間。
而當溫度升到某個溫度以上時,節溫器開啟,將溫度高的水給予迴圈冷卻。除了這種利用水泵的強制迴圈冷卻方式外,在水冷方式裡還有另外一種不用水泵而直接利用熱氣的上升特性的所謂自然迴圈方式(又稱對流式)。水冷式中的冷卻水中除了水之外,還含有防鏽劑和防凍劑。
優點:1、車輛無論是高速行駛還是低速長時間上坡,發動機冷卻均安全可靠。2、由於在汽缸套外側設有水套,可大大降低發動機內部噪音的傳播。
缺點:需要水泵、散熱器、水管、節溫器等專用零部件,構造複雜、成本高;冷卻水容易產生腐蝕;冷車啟動時暖機時間較長。
這種冷卻方式主要用於大排量或高轉速、高功率的車型中,以高檔車為主。中國車迷所熟悉的本田大白鯊、雅馬哈“皇家公主”Majesty250便採用這種水冷方式。
四、油冷式
結構和水冷式相同,只是用機油來代替上面水冷系統中的冷卻水而進行的冷卻方式。
優點:1、與水冷式相比,油冷式的冷卻油可以與發動機的潤滑油共用,不像水冷式需額外再加水,而且使得發動機潤滑油的溫度比水冷式發動機的潤滑機油溫度要低(10℃~15℃);2、用機油作冷卻液不會像水那樣出現生鏽和腐蝕。
缺點:其冷卻效果不如水冷式效果好,冷卻油專用的油泵結構複雜,作為冷卻和潤滑的機油價格高,用量多,因此,使用費用較高。
目前,中國產車中還沒有見到過採用油冷車發動機的,即使在被稱為是摩托車王國的日本,油冷式發動機也不多見。只有在極少數大排量的車型中才能看到油冷式發動機的影子,如鈴木GSX1200的發動機採用的油冷式。
據業內人士介紹,與風冷、油冷摩托車相比,水冷摩托車有非常明顯的優勢,其發動機壽命是同類型風冷發動機的兩倍以上,功率也提高20%以上。
這款車採用了較高壓縮比和較低空燃比,使得燃燒更安全,省油效果十分明顯,尾氣排放指標達到歐洲Ⅱ號排放標準。水冷發動機經冷卻液隔音處理後,在整機執行中,聲音更加柔和、噪聲大大減弱。
摩托車發動機是利用汽油和空氣的混合氣在燃燒時爆發產生的熱能來產生動力的。因此,在發動機汽缸內部、火花塞周圍的瞬間溫度可達到1000~20000C的高溫,即使在正常的工作過程中,燃燒室內部及汽缸內的溫度也一直保持著幾百度的溫度。為保證發動機正常而連續地工作,就必須採取措施,對發動機進行冷卻,以將燃燒室內不斷產生的熱量傳播出去。
使發動機的汽缸蓋、汽缸、活塞等零部件的工作溫度控制在一定的範圍之內,因此,在摩托車的發動機上設計冷卻系統是必不可少的。目前,在摩托車發動機上所採用的冷卻方式主要有兩大類(風冷和液冷)四種方式,即自然風冷式、強制風冷式、水冷式、油冷式。為使大家對發動機的冷卻方式有一個全面的瞭解,現分別將這四種冷卻方式的構造特點、零部件構成及優缺點介紹如下:
一、自然風冷式(見圖1)
當車輛行駛時,自然風冷式發動機利用迎面而來的自然風對其進行冷卻。
為達到較好的散熱效果,在發動機的汽缸蓋、汽缸表面設計有許許多多散熱片,散熱片的表面積往往是汽缸表面積的10多倍,且散熱片的大小、形狀和方向都需要經過嚴格的設計,並要透過實際試驗最後確定。
這種冷卻方式的優點有:1、構造簡單、零件少、重量輕、成本低;2、冷卻時不浪費發動機本身能源;3、冷車啟動時暖機時間短,起步迅速。
缺點:在車輛低速行駛及上坡時冷卻性較差,發動機的功率難以充分發揮,長時間高速行車時,發動機易產生過熱現象,散熱片易產生噪聲,且發動機內的噪聲比較容易傳播出來,汽缸溫度較高,機油劣化很快。
目前,國內絕大多數跨式摩托車的發動機都是採用這種冷卻方式,如南方摩托車股份有限公司的南方NF125、南雅NY125、南方NF250及嘉陵工業集團的嘉陵JL70、JH125F太子車、上海易初的幸福XF125等等。
二、強制風冷式(見圖2)
發動機隱藏在車體之中自然風很難吹到的位置時,利用發動機曲軸旋轉帶動專門設計的冷卻風扇產生冷卻風,經特別設計的冷卻風道將冷卻風引導到發動機的汽缸頭、汽缸等部位,達到冷卻目的的冷卻方式叫強制風冷式。
這種冷卻方式主要用在坐式摩托車上。構成零件主要有冷卻風扇、空氣導管。冷卻風扇的結構有離心式風扇和軸流式風扇兩種型別。
強制風冷式的優點:1、結構比較簡單,即便是低速或上坡時,冷卻效果不受影響;2、冷機啟動時熱機時間短,可以馬上起步行駛。
缺點:1、由於冷卻風扇靠曲軸帶動,因此要損失一部分功率;2、冷卻風扇在產生冷卻風的同時又成為一個噪聲源,產生了新的噪聲。
國內絕大多數的中小排量坐式摩托車都是採用這種強制風冷的方式,如眾所周知的南雅凌鷹ZY125、光陽豪邁125、五羊公主WH125LZ、南方羚羊NF50Q等。
三、水冷式(見圖3)
水冷裝置由在汽缸和汽缸頭的外壁設計的水套、散熱器和水泵等組成。水冷式是利用水套將水流向汽缸頭和汽缸以帶走熱量,進行冷卻的方式。發動機工作時,汽缸和汽缸頭內部水套裡的水吸收了熱量之後被送回到散熱器(水箱)裡進行冷卻,經空氣冷卻之後的水再由水泵送到汽缸頭和汽缸的水套裡,反覆迴圈來達到冷卻目的。
這種水冷方式叫做強制迴圈冷卻式。在強制迴圈冷卻式中除了有水泵之外,還設有節溫器,這是冷卻水的自然溫度調節裝置,該裝置具有防止水溫過高和過低的雙重作用,當水溫很低時,該裝置關閉通路,以阻止水箱裡的水迴圈,使發動機內部的水溫很快上升,縮短暖機時間。
而當溫度升到某個溫度以上時,節溫器開啟,將溫度高的水給予迴圈冷卻。除了這種利用水泵的強制迴圈冷卻方式外,在水冷方式裡還有另外一種不用水泵而直接利用熱氣的上升特性的所謂自然迴圈方式(又稱對流式)。水冷式中的冷卻水中除了水之外,還含有防鏽劑和防凍劑。
優點:1、車輛無論是高速行駛還是低速長時間上坡,發動機冷卻均安全可靠。2、由於在汽缸套外側設有水套,可大大降低發動機內部噪音的傳播。
缺點:需要水泵、散熱器、水管、節溫器等專用零部件,構造複雜、成本高;冷卻水容易產生腐蝕;冷車啟動時暖機時間較長。
這種冷卻方式主要用於大排量或高轉速、高功率的車型中,以高檔車為主。中國車迷所熟悉的本田大白鯊、雅馬哈“皇家公主”Majesty250便採用這種水冷方式。
四、油冷式
結構和水冷式相同,只是用機油來代替上面水冷系統中的冷卻水而進行的冷卻方式。
優點:1、與水冷式相比,油冷式的冷卻油可以與發動機的潤滑油共用,不像水冷式需額外再加水,而且使得發動機潤滑油的溫度比水冷式發動機的潤滑機油溫度要低(10℃~15℃);2、用機油作冷卻液不會像水那樣出現生鏽和腐蝕。
缺點:其冷卻效果不如水冷式效果好,冷卻油專用的油泵結構複雜,作為冷卻和潤滑的機油價格高,用量多,因此,使用費用較高。
目前,中國產車中還沒有見到過採用油冷車發動機的,即使在被稱為是摩托車王國的日本,油冷式發動機也不多見。只有在極少數大排量的車型中才能看到油冷式發動機的影子,如鈴木GSX1200的發動機採用的油冷式。
據業內人士介紹,與風冷、油冷摩托車相比,水冷摩托車有非常明顯的優勢,其發動機壽命是同類型風冷發動機的兩倍以上,功率也提高20%以上。
這款車採用了較高壓縮比和較低空燃比,使得燃燒更安全,省油效果十分明顯,尾氣排放指標達到歐洲Ⅱ號排放標準。水冷發動機經冷卻液隔音處理後,在整機執行中,聲音更加柔和、噪聲大大減弱。