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摘要：我国摩托车与国外原装进口车相比较为落后，性能方面还有很大差距，本文以摩托车发动机存在的问题进行具体的阐述，并根据发动机存在的问题，制定科学合理的措施加以解决。
关键词：质量性能；问题；对策；建议
一、当前摩托车发动机质量性能存在的质量问题
根据有关转专家介绍，20多年来我国的摩托车发动机的质量性能几乎没有大的改进，如燃烧不充分、油耗高、排放超标、动力不足、发动机的温度过高、震动噪声大等技术难题一直都没有突破，一直是我国国内摩托车发动机研发和攻关的首要问题。
二、摩托车发动机质量性能一直解决不了的原因
根据实际，我国摩托车质量性能一直没有取得实质性的突破的根本原因，主要是我国摩托车发动机没有摆脱国外产品的束缚，还没有研发出自己独特的国有发动机，处于对国内发动机的简单的模仿阶段，对关键技术的吸收能力不强。没有敢于创新的意识，不敢走自主研发的道路，导致我国在摩托车发动机的技术改进与性能发面一直走在其他国家的后面。比如说电喷技术，当电喷技术出现之后，有关的专家认为只有电喷技术才能有效的解决摩托车燃烧问题缺陷，但是对该种技术是否真的存在缺陷产生质疑。一是燃油雾化问题无法解决，现有的电控燃油喷射装置汽油从喷油器喷出的本身雾化不好，二是油气不可能充分的混合，现有的燃料喷射装置是把燃油喷在进气的支管上，进气前期的混合气味很浓烈，而后期大部分的进气只有空气，这两个阶段进入的气体不可能进行气体的有效混合，把燃油直接喷入缸内就更难使汽油与空气有效地融合，因为正在压缩的空气是无法与喷入的燃油进行充分的混合，直接喷射的缸内的汽油机活塞积炭特别多就是这个原因。由于我国一直没有摆脱对国外技术的依赖，我国始终研发不出本国自己独特的低耗能的摩托车发动机的装置，而达标的排放更是难以接近国外的先进水准。
除此之外，我国的摩托车目前大多以拼装生产为主，而发动机的性能的好坏完全取决于零部件质量，但是零部件生产厂对摩托车整车的性能要求不是太高，从而导致零件质量精度达不到要求。
三、提高摩托车质量性能的基本思路
发动机的整体性能是由于各个零部件的技术性能参数决定的，依据目前我国摩托车发动机的结构已经成熟并初具规模。我们只要通过优化各零部件的性能参数是指满足发动机的整体性能的要求，通过综合考虑，使得各个部件的达到完美的匹配，就能有效地解决目前我国摩托车发动机的质量与性能方面存在的问题。诸如：优化活塞环技术参数就能有效地提高发动机的动力和耐久性，很好的解决串机油的问题。优化曲轴设计或增加平衡轴，对解决噪声过大的问题有很大的帮助，优化不同的工况的最佳的点火提前角和优化供油器的设计，能有效地提高动力性能，降低油耗和排放等。总之我们要走出传统观念的束缚，树立零部件的技术参数决定整机性能的这一观念，把握好每一个零部件的质量并使之与每一个零部件之间达到最佳完美的匹配，相信，在不久的将来，我国一样会研制开发出接近世界先进水平的摩托车发动机。下面以发动机空气动力噪声的研究与控制为例对摩托车性能改进进行阐述。
四、问题描述
1.某款发动机在新机试装阶段反映怠速声音有明显的异响声，经现场确定发现曲轴箱在怠速时有明显的“咔嚓咔嚓”声，且声音比较大。发动机实验人员反映发动机产生了噪音。
2.噪音测试分析
在半消音室内，对问题发动机进行振动噪音测试，消音室的背景噪音为20dB，同步采集发动机的振动信号和噪音信号。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆测量时在发动机曲轴轴承座、离合器边盖上布置振动传感器，在发动机前后左右分别布置噪音传感器，考察各个部位的振动噪音数据。
3.振动噪音测试数据分析
通过离合器处的噪音频谱图数据（图1）可以看出，离合器怠速噪音大的主要频率段集中在2300Hz～2900Hz，和低频的590Hz。根据数据分析的经验，2300Hz～2900Hz很有可能是箱体的共振频率，590Hz为离合器的敲击频率。经过滤波数据分析，只要能把2300Hz～2900Hz的噪音能量降低，整个发动机的声音就能达到一个比较理想的效果。怠速转速为1500RPM，离合器啮合齿数为23齿，计算出齿轮的啮合频率为575Hz，和测试敲击频率590Hz比较吻合（因为有转速波动）。通过计算进一步确定590Hz为怠速噪音的激励源。
（1）激励频率的确定。从测试数据和计算数据来看，怠速噪音的激励源为离合器齿轮的啮合冲击所致，为了进一步验证噪音的激励源是由于离合器齿轮啮合冲击导致，采用排除法，进行发动机倒拖实验，在半消音室台架实验室，用直流电机倒拖发动机消除点火转速波动的影响来考察曲轴箱的怠速噪音。实验下来，在同转速的工况下倒拖发动机曲轴箱没有异常的噪音。发动机点火时怠速的噪音消失。从而可以得出初步的结论：由于转速波动大导致离合器齿轮啮合冲击力变大，从而导致噪音。
（2）发动机离合器啮合激励分析。①转速波动测试分析。采用高速摄影设备测量的发动机曲轴转速波动，考察实际的发动机转速波动系，判断是否能满足。通过发动机曲轴转波动的数据测试来看，初始状态的发动机曲轴转速波动有点大，波动系数为0.22，这个数据高于控制参数范围。降低曲轴转速波动的措施：适当增加系统的转动惯量；适当调整点火角度。调整后的发动机曲轴转转速波动系数为0.08，基本上能满足消除噪音的要求。②离合器缓冲系统的刚度特性分析。从噪音数据上看，离合器的啮合冲击比较大，导致啮合冲击大的主要原因除了转速波动大外，还有一个主要的因素就是缓冲扭振系统设计得是否合理。离合器缓冲扭振系统的主要功能是减少冲击力，所以在设计时要合理匹配好系统刚度特性，和阻尼特性才能较好地发挥扭转减震的功能。通过解体离合器发现，造成离合器扭转刚度大的主要原因是扭转弹簧用错，导致系统的刚度大大提高，从而导致扭转减震器没有起到作用，引发啮合噪音大的问题。
4.改后数据对比分析
按照降低激励的思路，通过优化曲轴的转速波动和离合器扭转减震器的刚度特性来调整发动机怠速曲轴箱噪音大的问题。从测试数据来看，方案修改后离合器出的噪音总的声压级下降了3.5dB，从频谱数据来看，箱体固有频率激发出来的噪音能量大幅度下降，下降了8dB（2500Hz），且离合器的啮合噪音也大幅度下降（图2、图3）。
综上所述，引起该发动机噪音大的主要原因是：①曲轴的转速波动大，导致冲击大；②离合器的扭转减震器大，导致啮合冲击大。通过降低发动机的曲轴转速波动，以及合理匹配离合器扭转减震器的刚度阻尼特性，能很好地减小发动机的噪音。
结束语
我国发动机技术还处于初级的发展阶段，和国外发达国家还有较大的差距，本文通过对摩托车发动机机质量性能的问题的研究，在发动机技术上加以改进并与整机性能协调方面进行了深入的探索，使发动机发挥最大的优势，从而提升了发动机整体的性能的发挥。
参考文献：
[1]张宝欢，郝志勇.高速摩托车发动机的性能改进与设计研究 2017
[2]张志飞，徐中明，贺岩松等.摩托车振动分析与改进 2016
[3]杨庆拂.发动机噪声控制 2016
[4]张敏.发动机噪声控制技术研究， 2017
论文作者:陈展
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/7/30
标签：发动机论文; 噪音论文; 离合器论文; 摩托车论文; 性能论文; 转速论文; 曲轴论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;