摩托车变速器.doc

相对而言，普通的两轮摩托变速器比汽车的变速器简单，一是没有倒档，二是没有同步器。没有同步器的原因一是摩托车的承载量没有汽车大，换档时受到的冲击小，二是摩托车变速器的空间有限，同步器之类的东西能省就省。 非自动摩托车变速器输出轴上的齿轮与轴体是虚套的，各齿轮虽然与输入轴对应的齿轮常接合，但每一时刻只有其中一对齿轮起作用，其它齿轮空转。不同的齿对起作用，输出轴的转速就不同。通过改变起作用的齿对，可以实现不同的传动比。实现变速的关键部件是套在输出轴上的滑套，它通过花键与输出轴连接，带动轴体旋转。驾驶者通过拔叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换档的目的。分析这种动力联接方式可知，摩托车换档时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。 摩托车自动变速器也比汽车自动变速器简单，由于摩托车起动扭矩小，它没有液力变扭器那一套东西，主要依靠离心式离合器进行变速。主要特点是变速与发动机转速有直接的关系：档位的变换随转速的变化而变化。下面以某种三档自动变速器为例说明。 自动变速器分为两大部分，中间用链条连接。前面部分的输入轴与发动机输出轴相连，是一个由行星轮系组成的减速器。后面部分是一般的齿轮减速器，输入轴与链轮连接，输出轴与后轮连接。整个变速器含有三个离心式离合器，其中两个置于前面部分，另一个置于后面部分。离心式离合器的主要部件是弹簧和重块，三个离合器装在转速不同的轴上。发动机启动依始，装在高速轴上的离合器的重块在离心力作用下克服弹簧力首先动作，此时处于一档。车速提高后，中速轴上的离合器动作，换为二档。车速再次提高到一定程度时，低速轴上的离合器动作，提升至最高档位。

摩托车基础知识
摩托车是用于承载一或两名乘客的机动车。通常，摩托车只有两个车轮，但是，可将任何与地面接触车轮少于4个的车辆归为摩托车。三轮的摩托车包括“出租车”（摩托车加边车）和“三轮车”。
现代摩托车的设计布局于1914年确定，且至今基本保持不变。摩托车的整个结构和功能非常简单。其中包括一台汽油发动机，这种发动机与汽车中的一样，将活塞的往复式运动转换为旋转运动。变速器系统将此运动传递给后轮。随着后轮的转动，推动摩托车前进。通过手把转动前轮，并使摩托车朝一侧或另一侧倾斜，以实现转向。两个手柄使车手可操作离合器和前制动器，而两个脚踏板使其可以换挡和控制后制动器。

1914年一战爆发时，汽车没有派上用场。 摩托车作为可靠的交通工具弥补了这一空白。 战争中，摩托车由于实用而被充分使用。 美国和欧洲军队将摩托车广泛用于侦察和传递信息，并在某些情形下参与战斗。1917年生产的所有哈雷戴维森摩托车大约有1/3卖给美国军队。1918年，这一数字上升到50%。到战争结束时，估计军队大约使用了2万辆摩托车，其中大多数为哈雷戴维森摩托车。 [参考]

摩托车发动机
摩托车发动机的工作方式与汽车发动机相同。发动机由活塞、气缸体和气缸盖组成，气缸盖包含气门机构。 火花点燃燃料与空气混合物时会引起爆炸，推动活塞在气缸体内上下移动。 气门随之打开和关闭，以便燃料与空气混合物进入燃烧室。 活塞的上下运动带动曲轴转动，将活塞的能量转变为旋转运动。 通过变速器将曲轴的旋转力传递给摩托车的后轮。

典型汽车发动机的内部构造通常依据三个特征对摩托车发动机进行分类： 发动机的气缸数、燃烧室容量或动力循环的冲程数。
气缸
摩托车可有1-6个气缸。 多年来，V-twin设计是美国、欧洲和日本摩托车工程师的选择。V-twin因两个气缸成V字形而得名，例如下面所示的经典哈雷戴维森V-twin发动机。 注意哈雷戴维森V-twin中的45度°，其他制造商可变换此角度，以减少振动。

V-twin只是排列两个气缸的一种方式。 如果要使活塞彼此相对，排列气缸时应选择反双型设计。 而并列双缸发动机将活塞并排垂直放置。
当前，最流行的设计为四缸。这种设计运行更平稳，并且转速较两缸发动机更快。 四个气缸可并排放置，或者呈V字型排列，V字型的两侧各有两个气缸。
容量
摩托车发动机燃烧室的大小与其输出功率直接相关。 上限值约为1500cc(立方厘米)，下限值约为50cc。 后一种发动机通常用于小型摩托车（机动自行车），其耗油量为每100公里2.35升，最快速度只能达到每小时48-56公里。
接下来，我们将研究摩托车的变速器。

摩托车变速器和底盘编辑本段回目录摩托车发动机可以产生较大的功率，必须以可控方式将这些功率传递给摩托车的车轮。摩托车变速器通过一系列结构将功率传递给后轮，这些结构包括齿轮组、离合器和传动系统。

齿轮组
齿轮组是一组可使摩托车从完全停止到巡航速度的齿轮。摩托车上的变速器通常有4-6个齿轮。但是，小型摩托车可能只有2个。通过变速杆啮合齿轮，就可以在变速器内移动齿轮换挡叉。
离合器
离合器的工作就是接合和断开发动机曲轴传递给变速器的动力。如果没有离合器，停止车轮转动的唯一方式就是关闭发动机，在任何类型的机动车辆中这都是不切实际的。离合器就是一系列弹簧加载板，将其一起按下时，将变速器连接到曲柄轴上。要换挡时，摩托车手用离合器将变速器与曲柄轴断开。一旦选定新挡，使用离合器重新建立连接。
传动系统
可用三种基本方式将发动机功率传递给摩托车后轮：链条、皮带或轴。链条主减速器系统是目前最常用的方式。在此系统中，将安装在输出轴上的链轮（即变速器中的轴）连接到通过金属链附加在摩托车后轮的链轮上。变速器转动较小的前部链轮时，沿着链条将功率传递给更大的后部链轮，然后转动后轮。这类系统必须润滑和调整，且由于链条伸长和链轮磨损，还需定期更换。

摩托车底盘
座位和附件摩托车上的座位设计用于承载一或两名乘客。座位位于油箱后，且易于从摩托车架上拆下。有些座位下或座位后有小型货舱。如需更多存储空间和鞍囊，可将硬塑料盒或皮套安装在后轮两侧或后挡板上。大型摩托车甚至可以拖动小型拖车或边车。边车有自己的车轮作支撑，并可附加座位容纳一名乘客。
摩托车底盘由车架、悬架装置、车轮和制动器组成。以下将简要说明每个组件。
车架
摩托车具有由钢、铝或合金做成的车架。大多数车架由空心管组成，作为安装传动装置和发动机等组件的骨架。车架也使车轮成直线，以保持对摩托车的操控。
悬架
车架同时也是悬架系统的支撑物，悬架是一组有助于保持车轮与路面接触，并对颠簸和摇晃形成缓冲的弹簧和减振器。摆臂设计是后部悬架装置最常见的解决方案。在在一端，摆臂控制后轮轴。另一端，通过摆臂枢轴螺栓将其附加到车架上。减振器从摆臂枢轴螺栓向上延伸，并附加到座位正下方的车架顶部。前轮和轴安装在带内部减振器以及内部或外部弹簧的伸缩叉上。

车轮
尽管在20世纪70年代引入的一些车型提供铸钢车轮，但是摩托车轮通常采用铝质轮辋或钢质轮辋，并带有轮辐。铸钢车轮允许摩托车使用无内胎轮胎，即它没有内胎保持压缩空气，这与传统的气轮胎不同。空气保持在轮辋与轮胎之间，依赖于轮辋与轮胎之间形成的密封空间维持内部气压。
无内胎轮胎比有内胎轮胎爆胎的可能性小，但是，由于轮辋的小型弯曲可能导致放气，所以在崎岖路面上可能会发生问题。轮胎的各种设计，可满足不同地形和驾驶条件的要求。例如，泥土路摩托车轮胎具有很深的多节胎面，以在泥土或颗粒上形成最大抓地力。旅行摩托车轮胎由硬质橡胶做成，通常提供的抓地力较小，但是持续时间更长。尽管与路面接触的面积小，运动型和竞赛型轮胎（通常为钢丝带束的子午线轮胎）却可提供惊人的抓地力。
刹车
摩托车的前轮和后轮均有刹车。摩托车手用右边把手上的手柄启动前刹车，用右部脚踏板启动后刹车。鼓式制动器在20世纪70年代经前常用，但目前大多数摩托车使用盘式制动器。盘式制动器由连接到车轮及刹车垫之间夹层的钢质制动盘组成。摩托车手操作一个刹车时，通过制动管路控制的液压使刹车垫挤压制动盘的两侧。摩擦导致制动盘和连接的车轮放慢速度或停止。由于重复使用会磨损其表面，所以必须定期更换刹车垫。

由驾驶汽车改为驾驶摩托车非常困难。由于摩托车是两轮交通工具，在停止运动时会发生侧倾。运动中的摩托车会受两轮机器特有的回转力的影响。因此，新摩托车手必须学习熟练驾驶摩托车所需的技巧，并且必须获得驾驶执照才能在街上驾驶摩托车。尤其是摩托车手必须掌握转向、刹车和换挡技术。 转向
低速转向是一个非常直接的过程。摩托车手只需将手把转到想去的方向即可。这只在速度低于8公里/小时才有效。如果摩托车行驶速度更快，摩托车手必须使用称为反转向的不同转向类型。这类转向可以视为反直觉的。这是因为摩托车手必须将手把推到左侧，以便车辆向右转弯，反之亦然。
这就是它在街道上的运转方式。假设您在州际公路上驾驶摩托车。在您前面，事故或其他障碍阻塞了您右边的车道。如果您是一名新摩托车手，可能会尝试推动手把右侧，认为这会使摩托车向左转。事实上，这会导致摩托车直接右转冲向障碍物。您应该推动手把左侧，引导前轮到右侧，从而将摩托车转向左侧。
为什么摩托车以这种方式运转？摩托车的车轮和陀螺仪类似，在以超过8公里/小时的速度运行时会产生回转力。进动是回转仪最有趣的一种现象。当在垂直于回转仪的旋转轴方向施加力时，最终的运动垂直于输入力。此运动称为进动，它是使摩托车转向变为反直觉的原因。这也是指导人员用简单口诀指导摩托车新手的原因：“左推左转，右推右转。”

刹车
使行进的摩托车停止，需要摩托车手使用两个刹车——一个在前轮上，受右手控制，另一个在后轮上，受右脚控制。尽管前刹车功能更强大，且通常可提供70-90%的总制动力，但也应同时使用两个刹车。新摩托车手在使用前刹车时通常感到害怕，但是每次摩托车减速或者停止时都应该使用。许多事故是由于摩托车手刹车不正确所致。根据加利福尼亚高速公路巡逻队的统计，后刹车抱死是造成大多数摩托车事故的原因。
换挡
早期的摩托车离合器通过脚踏板来操作，这与汽车驾驶员使用离合器的方式相同。由于摩托车完全停止时要求摩托车手左脚离地，所以这非常不便而且危险（例如，在十字路口）。英国设计师通过手动操作离合器解决了这一问题。目前，手动离合器和脚踏换挡器是所有型号的标准配置。
我们将在下一节探讨一些不同的摩托车类型。

刹车建议摩托车突然减速时，重量转移到前轮。这使得摩托车的后部变轻，并可能导致后轮抱死和打滑。在此情形下，摩托车手应该只保持使用后刹车，并注意他们想要摩托车去的方向。这样摩托车会以一种几乎无摆尾的可控方式继续滑行。
前轮抱死时，摩托车手应该松开前制动。如果不松开，前轮可能在摩托车下滑动，导致跌落。避免前轮抱死的最佳方法就是运用“分阶段刹车”技术。在分阶段刹车中，摩托车手经过四个阶段，其中每个阶段对前刹车施加更大的压力：
第一阶段摩托车手使用的刹车力只需在刹车垫和制动盘之间产生最小摩擦。
第二阶段刹车，摩托车手施加第一阶段的力，然后继续施加更稳定的力。
第四阶段通常用于需要突然减，同时摩托车手很难执行制动的紧急情况，但是应在通过其他阶段后执行。
在所有驾驶情况下摩托车手均可使用这种逐步制动方法，这通常可防止前轮抱死。

摩托车的类型编辑本段回目录摩托车产生了许多不同的风格，每种风格都有其设计和性能特征，以满足特定驾驶条件的需要。 下面来了解摩托车的常见类型。
街道摩托车
街道摩托车提供准备在街道驾驶所必需的各种设备。摩托车具有照明灯、反光镜、喇叭和消音器。其轮胎有可在湿路和干路面上提供良好摩擦的胎面花纹。 街道摩托车通常有两种形式——旅行摩托车和巡逻摩托车。旅行摩托车特别为长距离旅行而设计。这种摩托车最明显的特征在于它的整流罩，用空气动力学挡风防护装置包围头灯，以增加时尚感并减少空气阻力。巡逻摩托车也提供长距离行驶所需的其他设备，例如鞍囊和舒适的旅客座位。巡逻摩托车通常没有整流罩，可提供更悠闲的外观。另外，巡逻摩托车还配有后掠把手、后座和具有前置脚踏的临时驾驶位置。
运动型摩托车
运动型摩托车是为进行很好的高速操控，并在弯曲道路上行驶而设计的
。它们提供可产生更大功率的多缸发动机，可改进操控性的铝合金车架和坚硬的悬架装置，以及抓地性强的轮胎和功能强大的制动。运动型摩托车手不是直坐而是前倾在油箱上，以降低风的阻力。

“裸车”
裸车提供运动型摩托车的性能，而没有考虑自身的外观。在大多数情形下，它们剥离了任何不必要的车身结构。因为这通常是想要拥有“公路勇士”外观车辆定制者的产品，裸车也称为街道战士，特别是在欧洲。
传统摩托车
特征为标准的传统外观和装置，如通用日本摩托车(UJM) 的车型，它主要在20世纪70年代制造。UJM是多用途全功能的摩托车，而且当前标准提供相同的通用性和直接设计。
越野摩托车
越野摩托车包括越野机车和泥土路摩托车——这种摩托车被设计用于应付封闭赛道或者林区道路的跳跃、碰撞和其他障碍物。越野摩托车具有更窄、更轻的车架、增大的离地间隙和高级悬架系统。它们也具有脚踏起动装置以减少重量，并通过多节胎面花纹增大牵引力。由于越野摩托车通常没有标准的照明灯、反光镜、喇叭或消音器，因此不能在街道上行驶。

两用摩托车
两用摩托车，也称为两用运动型摩托车，是提供某些越野功能且符合在街道上行驶条件的摩托车。和泥土路摩托车一样，两用摩托车重量轻而且耐用。与标准摩托车一样，它们为新车手和有经验的摩托车手提供很大的通用性。两用摩托车介于泥土路摩托车和街道摩托车之间。例如，两用摩托车具有可在泥土路和公路上使用的特定轮胎。

摩托车附件同样变得更具高科技含量。例如，宝马的K1200 LT Elite提供内置导航系统，以通过头盔中的扬声器告知路口转向。 原型Blue Eye头盔提供世界第一台平视显示器——320×240像素的彩色液晶显示器在距离眼睛5厘米的地方。
摩托车变速器通过一系列结构将功率传递给后轮，这些结构包括齿轮组、离合器和传动系统；摩托车底盘由车架、悬架装置、车轮和制动器组成。
摩托车发动机可以产生较大的功率，必须以可控方式将这些功率传递给摩托车的车轮。摩托车变速器通过一系列结构将功率传递给后轮，这些结构包括齿轮组、离合器和传动系统。

简单的变速器

齿轮组
齿轮组是一组可使摩托车从完全停止到巡航速度的齿轮。摩托车上的变速器通常有4-6个齿轮。但是，小型摩托车可能只有2个。通过变速杆啮合齿轮，就可以在变速器内移动齿轮换挡叉。
离合器
离合器的工作就是接合和断开发动机曲轴传递给变速器的动力。如果没有离合器，停止车轮转动的唯一方式就是关闭发动机，在任何类型的机动车辆中这都是不切实际的。离合器就是一系列弹簧加载板，将其一起按下时，将变速器连接到曲柄轴上。要换挡时，摩托车手用离合器将变速器与曲柄轴断开。一旦选定新挡，使用离合器重新建立连接。
传动系统
可用三种基本方式将发动机功率传递给摩托车后轮：链条、皮带或轴。链条主减速器系统是目前最常用的方式。在此系统中，将安装在输出轴上的链轮（即变速器中的轴）连接到通过金属链附加在摩托车后轮的链轮上。变速器转动较小的前部链轮时，沿着链条将功率传递给更大的后部链轮，然后转动后轮。这类系统必须润滑和调整，且由于链条伸长和链轮磨损，还需定期更换。

Buell Lightning上的皮带传动

皮带传动是链条传动的替代方法。早期的摩托车经常使用皮带，可用弹簧加载的滑轮和手柄张紧皮带，以提供牵引力。皮带容易打滑，尤其在潮湿天气，因此经常不采用这种方法，而用其他材料和设计代替。20世纪80年代末，材料的发展使皮带主减速器系统具有可行性。现在的皮带由带齿的橡胶制成，且工作方式与金属链相同。与金属链不同的是，皮带无需润滑或洗涤剂。
有时也使用轴主减速器。此系统通过传动轴将功率传递给后轮。轴传动非常流行，因为这种方式非常便利，且无需链条系统那么多的维护。但是，轴传动更重，有时会导致摩托车尾部形成称为顶轴的不必要的震动。

摩擦传动
摩擦传动是一些摩托车使用的另外一种变速器。 摩擦传动是一类无级变速器，即CVT。其中，传动比随着连接到发动机的传动盘（传动盘）相对于连接到后轮的另一个传动盘（驱动盘）旋转而发生变化。可通过改变两盘表面间接触点的半径，实现不同的传动比。 无级变速器在机动车辆中具有悠久的历史，而可变摩擦变速器于20世纪早期出现在摩托车中。 

摩托车底盘

座位和附件
摩托车上的座位设计用于承载一或两名乘客。座位位于油箱后，且易于从摩托车架上拆下。有些座位下或座位后有小型货舱。如需更多存储空间和鞍囊，可将硬塑料盒或皮套安装在后轮两侧或后挡板上。大型摩托车甚至可以拖动小型拖车或边车。边车有自己的车轮作支撑，并可附加座位容纳一名乘客。 

摩托车底盘由车架、悬架装置、车轮和制动器组成。以下将简要说明每个组件。
车架
摩托车具有由钢、铝或合金做成的车架。大多数车架由空心管组成，作为安装传动装置和发动机等组件的骨架。车架也使车轮成直线，以保持对摩托车的操控。
悬架
车架同时也是悬架系统的支撑物，悬架是一组有助于保持车轮与路面接触，并对颠簸和摇晃形成缓冲的弹簧和减振器。摆臂设计是后部悬架装置最常见的解决方案。在在一端，摆臂控制后轮轴。另一端，通过摆臂枢轴螺栓将其附加到车架上。减振器从摆臂枢轴螺栓向上延伸，并附加到座位正下方的车架顶部。前轮和轴安装在带内部减振器以及内部或外部弹簧的伸缩叉上。

这种哈雷戴维森Softail具有摆臂后悬架装置

车轮
尽管在20世纪70年代引入的一些车型提供铸钢车轮，但是摩托车轮通常采用铝质轮辋或钢质轮辋，并带有轮辐。铸钢车轮允许摩托车使用无内胎轮胎，即它没有内胎保持压缩空气，这与传统的气轮胎不同。空气保持在轮辋与轮胎之间，依赖于轮辋与轮胎之间形成的密封空间维持内部气压。
无内胎轮胎比有内胎轮胎爆胎的可能性小，但是，由于轮辋的小型弯曲可能导致放气，所以在崎岖路面上可能会发生问题。轮胎的各种设计，可满足不同地形和驾驶条件的要求。例如，泥土路摩托车轮胎具有很深的多节胎面，以在泥土或颗粒上形成最大抓地力。旅行摩托车轮胎由硬质橡胶做成，通常提供的抓地力较小，但是持续时间更长。尽管与路面接触的面积小，运动型和竞赛型轮胎（通常为钢丝带束的子午线轮胎）却可提供惊人的抓地力。
刹车
摩托车的前轮和后轮均有刹车。摩托车手用右边把手上的手柄启动前刹车，用右部脚踏板启动后刹车。鼓式制动器在20世纪70年代经前常用，但目前大多数摩托车使用盘式制动器。盘式制动器由连接到车轮及刹车垫之间夹层的钢质制动盘组成。摩托车手操作一个刹车时，通过制动管路控制的液压使刹车垫挤压制动盘的两侧。摩擦导致制动盘和连接的车轮放慢速度或停止。由于重复使用会磨损其表面，所以必须定期更换刹车垫。

盘式制动器的部件

1.4蹄块式自动离合器的结构、原理
蹄块式自动离合器又称重锤自动离合器，离合器的结合与分离由发动机转速自动控制。且转速越高，蹄块的离心力越大，离合器传递的转矩越大。在无级自动变速机构中，离合器装在前无级变速和后齿轮箱之间，能有效发挥发动机转速对离合器的控制能力。离合器的工作性能与蹄块（甩块）数目、质量、摩擦系数及拉簧拉力（刚度）有直接关系。
蹄块式离合器具有结构简单、紧凑、性能优越、操纵方便、制造成本低等优点，目前绝大多数踏板车均使用这种离合器。
a）结构
离合器与后带轮（从动轮）组装在一起。离合器蹄块穿在底盘上的定位销轴上，一般在这种离合器上有3个蹄块，由3根弹簧（拉簧）控制。底盘（离合器主动板）用专用螺母固定在后带轮（前传动的从动轮）的固定轮空心轴径上。发动机工作时在离心力的作用下，蹄块克服弹簧（拉簧）拉力向外甩开，加大了其自身的外径，由蹄块上的摩擦片抓紧离合器盘，将动力传给后带轮轴。
b）技术要求（见图13）
根据离合器的安装条件，尽量加大离合器直径合理选择蹄块的数目，保证蹄块上摩擦片的包角和宽度，以获得足够大的摩擦面积。蹄块摩擦片与离合器壳体内鼓的接触面积一般占摩擦鼓面的50％～80％，接触状况要良好，离合器盘旋转时中心跳动不大于0.05mm。自动离心块式离合器的蹄块一般为3块，也有的为2块。同一离合器上的蹄块质量要相同，保证蹄块的离心力相等；蹄块的表面要进行组合加工，其加工直径与摩擦鼓内径相同。离合器分离时，蹄块摩擦面距摩擦鼓面的间隙一般为0.5～1.0mm，否则会影响离合器的灵敏度。离合器中每根拉簧的弹力要相同，以控制离合器的自动接合转速及传递转矩的特性。
离合器的性能主要是用离合器转矩特性曲线表示，它反映了离合器在不同转速下传递发动机转矩的特性，该特性曲线应该与发动机的转矩特性曲线匹配。
如图14所示，当发动机转速低于n2时，离合器处于不工作状态，达到n2时，离合器开始传递一部分转矩，当转速在n2～n3之间，设转速为na时，发动机所能输出的转矩为a2na，离合器能传递的转矩为a1na，且a1na＜a2na，离合器不能传递发动机的全部转矩。若此时阻力矩大于a1na，离合器就打滑，其阴影区域为打滑区域，在此区域内离合器不能保证发动机功率得到充分利用。为使打滑区域尽可能小，在选择参数时要使离合器的转矩曲线陡一些。转速高于 n3时，离合器所能传递的转矩值应大于发动机发出的转矩值。n3值应低于发动机最大转矩转速n4，更应低于发动机最大功率转矩n5（n3＜n4＜n5)，否则就不相匹配，且其间的差距大一些为好，离合器在n3、n4时就具备足够的储备因数，即图14中Pe曲线以上的Mc曲线部分。当然在负荷突然增大时，发动机超载后转速下降到n＜n3离合器打滑，保证了发动机不熄火，起到了过载保护作用。但是，此时应关小油门，使转速下降到n3＜n2，使离合器分离，否则离合器摩擦面磨损较大，发热量也多。
综上所述，发动机转速大于接合转速n3时，离心力大到使离合器能将发动机输出的转矩全部输出。接合转速n3应小于发动机最大转矩时的转速n4和最大功率时的转速n5。另一方面，离合器的储备系数不应过大，以保证摩托车负荷突然增大时，离合器能打滑，起过载保护作用。
对离合器进行设计时，首先要选定离合器接合时发动机的转速n2及离合器完全接合时发动机的转速n3，由此才能确定离心块式离合器所特有的结构参数——离心蹄块的质量。
摩擦材料的摩擦系统一般为μ＝
0.15～0.30，主要取决于摩擦副的材料及其表面状态，μ越大，离心蹄块质量可取小些，离合器的转矩曲线就陡，打滑区就小，离合器储备系数相应也较大。
弹簧预拉力T影响离合器的结合转速，一般弹簧的刚度要小些，取K=7～10N/mm，其硬度要适当，以免导致弹簧容易发生断裂。
c）四速原理
脱开转速，即蹄块与离合器盘完全脱开的转速，应略高于发动机的怠速转速，即要离合器分离彻底。关小油门使发动机处于怠速时，离合器不得产生摩擦和热量。
结合转速，就是蹄块刚与离合器盘结合时曲轴的转速，这时离心力等于弹簧拉力沿蹄块质心的径向分力。结合转速应高于脱开转速，当然也应高于发动机的怠速，其目的是保证怠速状态下离合器能彻底分离。
在结合转速时，蹄块所受离心力应等于弹簧拉力沿蹄块质心的径向分力。单个蹄块所受离心力为：
式中：m——蹄块质量，kg
r——蹄块质心位置半径，m
ω2——底盘角速度，rad/s
式中：n2——结合转速，r/min
弹簧拉力沿蹄块质心的径向分力为：
F′＝F2
由此得结合转速为：
起步转速，就是蹄块张开与离合盘结合，并能使车辆顺利起步的转速。
摩托车的行驶是借发动机产生的转矩，并通过传动系统将它传递到驱动轮上来实现。这时驱动轮的转矩为：
Mk＝Meiη
式中：Mk——驱动轮的转矩，Nm
Me——发动机的转矩，Nm
i——传动系统总传动比（初级传动比×变速器传动比×次级传动比）
η——传动系统传动效率
摩托车的驱动力为：
式中：rk——驱动轮的滚动半径，m
摩托车在平路上的起步条件为：
Fk=Ff=Gμf
式中：G——整车总重力，N
μf——滚动阻力因素
单个蹄块产生的离心力：
式中：n3——起步转速，r/min
在条件相同的情况下，领蹄式离合器的起步转速小于从蹄式离合器的起步转速。
失速转速，离合器转矩曲线与发动机转矩曲线的交点称为失速点，此时发动机的转速称为失速转速。失速点以下是打滑传动过程，增大传动系统固定的传动比，有利于起步和爬坡。失速点以上为不打滑传动过程，保证传动系统的固定传动比为正常工作状态。失速点过高则磨损大，温度高，寿命短；反之则起步加速、爬坡困难。一般失速转速的选择应根据发动机转矩曲线确定。必须在最大转矩转速点和起步转速点之间，并低于经济转速。
一般公路车前置式离合器失速为3200～3700r/min。带传动后置式离合器失速转速选在4500～6000r/min范围内。赛车可靠近最大转矩转速点，使发动机迅速提高转速以改善起步加速性。
d）传递转矩
传递转矩是指发动机在最大转矩转速点时离合器能传递转矩的能力。离合器应能保证完全传递发动机的转矩，并有适当的的储备因数。一般在最大转矩点和最大功率转速点时储备因数β＝1.2～2.0。
综上所述，离合器的转矩特性与蹄块数量有关，而蹄块数量又与离合器结构形式有关。在结构允许的条件下应尽量增大离合器内鼓半径R值，合理选择蹄块数目Z，保证蹄块上摩擦片的包角和宽度，以满足足够大的摩擦面积要求。弹簧拉力及蹄块质量的设计不仅决定了离合器的结合转速和起步转速，还会影响传递转矩的大小。另一个对性能影响较大的因素是工作状态弹簧长度，它与弹簧本身无关，只与安装弹簧的相关零件尺寸及位置精度有关。（未完待续）

安全、环保、节能是摩托车发展永恒的主题。面对激烈的市场竞争，摩托车企业要求所使用的各种材料成本低、质量小、污染少并可循环利用，为此国内外许多科研单位、摩托车企业投入大量的人力、物力对新材料进行研究。本文简要谈一下摩托车用金属材料近年来的发展趋势。
1．钢铁材料需要经过各种强化处理
在摩托车使用的各种材料中，钢铁材料占摩托车总质量的60%~70%，约占生产成本的25%。在钢铁材料中，结构钢所占的比例最大，约占钢铁材料总质量的1/3。目前，结构钢主要用于摩托车发动机、传动系和变速系的构件，也用于转向系和悬架系等。近年来，摩托车气门、气缸、活塞环等力学性能要求高使用环境又比较恶劣的零件，广泛使用了合金铸铁、马氏体Cr-S钢、奥氏体Cr-Mn-Ni和Cr-Ni合金钢等。
钢铁的密度为7.8×103kg/m3在机械制造用材料中属于密度较大的一类。它的成本较低，同时可以通过热处理等方式提高强度。与铝合金、镁合金相比，钢材具有较高的比强度，这就是摩托车零部件至今仍以钢材为主的一个重要原因。
汽车、摩托车变速器的齿轮，从上世纪90年代初开始普及喷丸强化处理，如今喷丸已发展成为一种普通的强化技术被广泛采用。另外，在材料方面近年来开发了降低渗碳异常层的新型高强度渗碳钢、20CrMnTiH、16MnCrH、20MnCrH、17Cr2Ni2MoH、20CrNiMoH、20CrMoH等，保证了变速齿轮使用寿命在1万h以上。
2．铝合金应用范围在不断扩大
铝合金是应用较早且技术相对成熟的一种轻量化材料。随着汽车、摩托车工业的发展，在摩托车结构方面铝合金替代钢铁的趋势日益明显，以日本为例，2002年平均每辆摩托车用铝量高达24kg。目前，铝合金主要应用在摩托车发动机箱体、缸体、缸盖、缸盖罩、车轮轮辐等部位，约占整个摩托车用铝量的80%。
近年来，许多科研机构都在研究高强度铝合金，如采用粉末冶金法生产高强度铝合金，其抗拉强度和屈服强度均大于700Mpa，远高于用传统铸造方法生产的铝合金。通过显微镜观察，采用粉末冶金法生产的铝合金比采用熔铸法生产的铝合金金相组织更细，合金元素能过饱和固溶，可减少宏观偏析。另外，由于使用了粉末锻造技术、温压技术和喷射成型技术等，采用粉末冶金法生产的铝合金强度得到进一步提高，因此有望在摩托车发动机连杆、气缸体等强度要求高的零件上使用。目前，由于价格和技术等方面的原因，高强度铝合金的应用尚有一定局限性。但随着科技不断进步、原材料成本下降，高强度铝合金将会大量应用于摩托车。
3．镁合金应用前景非常光明
镁本身的硬度很低，可是与其它金属形成合金并经过热处理后，其强度可以和铝合金媲美。镁的密度比铝的密度小，它可在使用铝后质量减小的基础上再减小10%~12%。自2000年以来，镁在摩托车上的应用一直处于快速发展阶段。目前，镁合金在国产摩托车上的用量平均每辆不足3kg，但是摩托车使用镁合金的量正以年均增长1%~2%的速度发展，镁合金的开发与应用已成为摩托车材料技术发展的一个重要方向。现阶段，镁合金主要用于制造摩托车发动机箱体、箱盖、消声器、车轮及一些覆盖件等，与传统金属材料相比，镁合金节能效果好、强度高、噪声小。
目前，摩托车行业常用的镁合金材料以铸造镁合金为主，如AM、AZ、AS系列铸造镁合金，其中以AZ91D用量最大。制约镁合金在摩托车上大量使用的最主要因素仍是技术问题，以结构件为例，由于对镁合金的特性缺乏深层次的了解，镁合金零件的防蚀技术未取得突破，镁合金的性能数据（尤其是工艺性能数据）缺乏，镁合金零件的设计、使用经验不足等，使镁在摩托车上的用量暂时还难与铝匹敌。但是随着上述问题的解决，镁合金在摩托车上的应用潜力很大，前景非常光明。
4．粉末冶金材料首选高密度、铁基型
由于粉末冶金材料具有节能、节材、环保且适合大批量生产等诸多优点，所以在摩托车上的使用量在快速增长。目前，国产摩托车平均每辆使用粉末冶金0.8~1.2kg，在国外则高达2.0~3.5kg，两者的差距反映出我国粉末冶金工业相对落后的事实。但是，随着我国摩托车工业向规模化发展，这一差距在不断缩小。
粉末冶金材料包括各种以粉末冶金方法制成的金属和合金以及非金属/金属纤维等复合材料。粉末冶金材料按在摩托车上的用途可分为减摩材料、结构材料和多孔材料3类，其中以结构材料使用居多。开发高性能粉末冶金材料特别是铁基材料，是粉末冶金的发展方向和研究重点。对于不同碳含量的铁基粉末材料，加入合金元素可活化烧结、球化孔隙、固溶强化细化晶粒。如加入Cu、Ni、Mo、，可提高强度、硬度和淬透性；加入Cr、Mn、V，能提高强度、硬度和淬透性，使烧结态抗拉强度达800Mpa，热处理后达1100Mpa；而加入Mn、V、Mo合金后的粉末冶金制件热处理后强度可达1200Mpa。
虽然有很多可变参数对粉末冶金件的品质产生影响，但影响最大的是密度。密度提高，粉末冶金材料的物理和力学性能都有所提高，故摩托车采用粉末冶金件的密度从过去的(6.4~6.6)×103kg/m3发展为(7.0~7.4)×103kg/m3，甚至达到(7.4~7.9)×103kg/m3。选用粉末冶金材料时应尽量选择高密度牌号，如Fe-Ni-C、Fe-Cu-C原材料，主要用来制造摩托车中间传动齿轮、油泵内外转子、左右棘爪、离合器推杆和离合器顶凸轮等零件。
粉末冶金材料的主要优势是生产成本低，但在生产规模、产品品质和研究与开发方面仍需大力加强和提高。从我国资源及经济性考虑，在粉末冶金材料性能可满足设计要求的情况下，应尽量选用铁基型。
5．不锈钢成为摩托车轻量化的新选择
近年来，不锈钢正成为摩托车的一种新型轻量化材料。不锈钢在摩托车上的应用时间虽然不短，但主要用于制造摩托车排气系统零件（如排气管），作为轻量化的材料应用于结构件的试验与研究是近几年才开始的。现阶段具有轻量化潜力的主要为高强奥氏体不锈钢，如AISI300系列含氮的高强度奥氏体不锈钢，以及GH132（0Cr15Ni25Ti2MoAIVB）钢。采用AISI301L（0.02%C-17.3%Cr-7.0%Ni-1.0%Mn-0.15%N）等高强度不锈钢板试制的防撞弓形梁、挡板等零部件，减小质量幅度一般可达5%左右。
目前，不锈钢应用的主要障碍是成本问题，这是由于不锈钢中Ni、Cr等合金元素含量较高，大量应用尚存在资源紧缺等问题。降低成本的途径主要有2个，一是选用价格相对较低的材料，如AISI204M因镍含量较低价格比AISI301L便宜；二是通过优化设计与工艺优化，如减少零件数目、取消防蚀处理和表面处理等，来抵消一部分材料增加的费用。
6．结束语
我国摩托车工业正在快速发展，为了应对这种形势的需要，在金属材料、强化领域正在推行利用硼钢等低等级钢材、简化热处理工序、缩短高温渗碳的周期、节省能源、推行工艺复合化等，从金属材料、工艺综合考虑的研发将变得十分重要。另外，要解决好轻量化与车辆安全的矛盾，提高零件的力学性能，从而提高零件的附加值和竞争力。
材料作为21世纪的支柱，目前已显示出5个方面的发展趋势：从铁基合金向非铁基合金，从金属材料非金属材料，从结构材料向功能材料，从多维材料向低维材料，从单一材料向复合材料、成分和结构由简单向复杂化等变化。为了适应未来摩托车的发展，应不断地运用新技术、新工艺和新装备，研发出性能优良、节省能源和资源、成本较低的摩托车用新型材料。

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何为自动变速机构 发表于2006-01-06 23:25
有的摩托车上标示有CVT的字样，就是无级变速的英文缩写。 自动变速器，顾名思义，就是能自动地进行变速的变速器。目前，自动变速器有两种，一种有档位区分，但可以自动地变更变速器的档位。另一种是无档位区分，叫做无级变速器。前者一般在自动档轿车上使用，后者则多用于小排量摩托车。 　　我们日常见到的摩托车用无级变速器是V型皮带无级变速器。在这种变速器上，V型皮带挂在两个皮带轮上。当组成V型槽的两个斜面圆盘互相接近或分离时，V型槽的宽度将发生变化，挤压V型皮带沿着盘面做径向移动，使皮带轮的有效直径发生连续变化，从而起到了变速作用。 无级变速冲击小，行驶舒适性好，可以比较精细地精细地控制减速比，使发动机始终在最佳转速范围内工作。但目前大量使用的V型皮带高速时传动不平稳，尚有待研制新的替代产品。

通风性对摩托车的意义 发表于2006-01-06 23:26
　　这里谈的通风性不是指存放车辆时的概念，而是对于保证整车性能充分发挥而言，即行车时空气流过车体的状态。 在探讨如何通风之