大众摩托车气缸改进设计

【摘 要】由于摩托车气缸缸压不足，导致不易点火，对摩托车缸体进行结构改进。通过减少气缸内燃烧室燃烧时的体积，从根本上解决点火问题。在活塞到达上止点时，使缸体比活塞高出0.2mm。并伸长张紧器的长度。改进设计可以使气缸缸压随时保持稳定，点火更容易。并且能增长气缸的使用时间和减少摩托车的维修成本。

【关键词】摩托车；气缸；活塞；设计

摩托车作为一种休闲娱乐与代步工具兼顾的产品，其与汽车相比具有相对价格便宜，使用方便、经济，维护成本低等众多优势[1]。因此摩托车在世界各地都深受人们的喜爱，是人们出行必不可少的交通工具。在90年代，我国摩托车工业的发展迅猛。通过技术合作、技贸结合、合资经营的方式，我国的一些产品性能已经达到国际同类产品的先进水平。

现在国内生产设计的摩托车普遍出现的问题是在使用2-3年后，摩托车不易点火，需要脚踩数次才能点火成功。占90%的摩托车都会出现这样的情况。其原因有很多种，如马达、启动继电器、离合、火花塞不能正常工作；气缸内压力不足；电锁、时规链老化；熄火线短路；启动方式不正确等。而最主要的原因是缸压不足，导致不易点火。因此对摩托车气缸进行改进设计尤为关键。本文针对缸压不足，导致不易点火问题，对摩托车缸体进行结构改进设计。

1发动机工作原理

发动机是摩托车的心脏，是车辆行驶的动力源，其大体结构如图所示：

其中活塞是摩托车发动机运行做功的重要零件之一，它和气环、气缸和气门等零件配合[2]。发动机有二冲程和四冲程。本文主要介绍一下四冲程发动机工作原理。

第一冲程，进气冲程：活塞由上止点向下止点移动，此时进气门开启，排气门关闭。随着活塞的下移，气缸内容积增大，压力下降，当低于大气压时，经化油器雾化后的新鲜可燃混合气，通过进气门而被吸入气缸内。当活塞到达下止点时，整个气缸内便充满了可燃混合气。

第二冲程，压缩冲程：活塞由下止点向上止点移动，此时进气门关闭，排气门仍处在关闭关态。随着活塞的上移，气缸内容积缩少，可燃混合气受到压缩，其压力和温度升高，当活塞接近上止点时，可燃混合气被火花塞点燃，并开始燃烧。

第三冲程，燃烧膨胀冲程 ：活塞由上止点向下止点移动，此时进，排气门均关闭。在压缩冲程末尾被点燃的混合气在活塞通过上止后迅速燃烧膨胀，使燃烧室内的压力和温度急剧升高而产生动力，推动活塞向下移动，并通过连杆带动曲轴旋转，发动机输出功率。

第四冲程 ，排气冲程：由于飞轮的惯性作用，使曲轴继续转动，带动活塞由下止点向上止点移动，此时进气门关闭，排气门开启，随着活塞的上移，气缸内燃烧后的废气不断从排气门排出。至此，发动机完成了一个工作循环。

四冲程发动机，曲轴每转动两圈完成一个工作循环，作一次功，如此周而复始地循环，发动机便可持续运转下去，并不断地输出功率。

2 气缸改进设计

在发动机正常工作情况下，处于第二冲程时，气缸内的缸压为1.2-1.6。如果气缸内缸压小于1.1，则称为缸压不足。而缸压过低有可能造成电起动不能正常使用，其他的危害还有会造成动力不足，加速和行驶无力，油耗增加，起动困难等。缸压过低一般是由于缸体、活塞、活塞环磨损或气门与气门口磨损封闭不严造成的，严重的还有可能烧机油。最大的影响就是造成火花塞不能点火，无法启动发动机。

一般处理缸压不足的办法是修理或更换缸头垫、气门、气门座、活塞环等，这些方法在一定情况下能解决摩托车的点火问题，但是经过一段时间后，仍会出现相同的问题，因此没有从根本上解决问题。这样反复的修理和跟换零件，不仅维修成本高，而且浪费资源。因为在很多情况下，这些更换的零件无损害或磨损。

为解决实质性问题，对气缸体进行结构改进。缸压不足，主要是燃烧室的容积变大。因此考虑将容积变小，从而解决本质问题。首先测量第二冲程中的活塞上升到上止点时，其端面与气缸体的端面之间的距离。摩托车在出厂时，两者之间的会留一定的余量。摩托车经过2-3年的使用，在缸体内部各零件都产生了一定的磨损，因此导致活塞和气缸体之间的距离变大，从而致使摩托车在使用了2-3年的时间后缸压不足。通过摩托车修理工的实际维修经验，在活塞达到上止点时，活塞和气缸体之间的距离在0.2mm，其产生的缸压最好，且能长时间保持一发即燃，点火相当容易。

具体的做法是把缸体放置到特制的模具中，使其固定好。然后放到机床上将其上端面切削一定厚度，使其比活塞高出0.2mm。最后将其重新组装好。经过改进后的气缸体，能使用5-6年的时间，并且不用担心缸压不足，而不易点火的问题。缸体长度变短后，小链条会变松，因此必须将张紧器伸长一定的距离，使小链条张紧。为节约成本，可直接在现有的张紧器上进行修改，具体的做法是在张紧器最顶端焊接一个6mm螺丝，使其长度增长8mm。

3结论

本文的改进设计为，当活塞上升到上止点时，缸体上端面比活塞上端面高出0.2mm。并将张紧器伸长8mm。经过这样的改装设计后，气缸缸压能随时保持稳定，点火更容易。并且增加了摩托车发动机的使用寿命和降低了摩托车的维修成本。

【参考文献】

[1]宋涛.我国摩托车行业现状概述[J].2013（5）：94-96.

[2]阮元林.漫话摩托车活塞ABC[J]. 2001（9）： 34-36.

【作者简介】

简元霞（1987—），女，硕士，从事机械密封技术研究。