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機車引擎連桿機構優化設計分析
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引擎有如人體的心臟,是車輛動力的來源,其動力的產生是將燃油的化學能轉換為機械能,透過引擎內密閉的燃燒室進行空氣與燃油混合,點火後利用氣體瞬間膨脹所產生之爆炸力直接推動活塞,活塞再帶動連桿、曲柄軸等其他元件而輸出動力。圖1為活塞等機械元件之往複直線運動或旋轉運動由於活塞、連桿、曲柄軸等在往複運動的過程中,會不斷地加速與減速而產生不平衡的慣性力與慣性力矩,此不平衡力透過接觸面與連接點而傳遞至引擎本體,再透過引擎本體與車身連接點的力量傳遞而造成車身的振動。以一般單汽缸的機車引擎而言,不平衡力無法藉由多汽缸平衡的方式消減,因此必須朝降低往複運動元件不平衡力的方向來著手設計。

由於引擎不平衡力的主要來源為活塞與連桿,因此,在設計上就需要找出適當的活塞與連桿的幾何形狀尺寸,使其除了能滿足剛性與強度的要求之外,也能同時減輕活塞與連桿的質量以及降低往複運動時的不平衡力。其中,活塞的尺寸及連桿長度因與引擎性能有極大關聯,難以隨意變動,連桿的斷面尺寸設計就顯得較有彈性,較輕的連桿不平衡力較小,曲柄的平衡配重相對較小,引擎的耗油量也會較低,因此,確保連桿強度並達到輕量化是連桿設計的一大課題...<閱讀全文>

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