我国摩托车行业已有20多年的发展历史。从2002年开始,我国已成为世界第一摩托车生产大国。然而,我国却不是摩托车生产强国。我国摩托车产品与世界知名摩托车企业的产品相比,舒适性和性能总是不尽人意。特别是摩托车振动问题是我国摩托车设计、制造未能很好解决的问题。采用平衡轴虽是目前解决摩托车振动问题的一个有效方法,但附加平衡轴会较大地增加制造成本。摩托车的振动问题,普遍发生在单缸无平衡轴发动机,这类发动机在市场的占有率最大。因此,探讨单缸无平衡轴发动机的振动问题,对指导摩托车发动机的设计和改造现有产品均具有理论意义和工程价值。本文从摩托车的振动源――发动机入手,基于机械系统动力学理论,将发动机示功曲线压力作为输入激励,对摩托车动力学综合平衡问题进行了深入细致地研究。针对非正常燃烧对发动机振动的影响,本文首次提出了解决摩托车振动问题的综合平衡方法,将其应用到工程实践,取得了好的效果。研究工作主要包括以下内容:①针对工程实践中出现的摩托车振动问题,找出了导致其振动的原因。根据厂家提供的资料,对摩托车发动机示功数据进行分析,发现在燃烧过程中发动机气缸气体压力变化规律异常,发动机存在非正常燃烧现象,摩托车发生了非正常燃烧振动。②对摩托车发动机的非正常燃烧振动问题进行了深入研究,建立了一套摩托车非正常燃烧振动的分析方法和手段:1)基于机械系统动力学理论,对非正常燃烧情况下发动机系统的真实运动规律进行了分析。由于发动机非正常燃烧时气缸气体压力波动较大,发动机曲柄连杆系统的运动规律发生了改变。本文基于机械系统动力学理论,将发动机燃气力作为输入激励,分析了非正常燃烧情况下发动机的真实运动规律。2)基于系统真实运动规律,对非正常燃烧情况下摩托车发动机的平衡特性做了细致研究。非正常燃烧时,由于发动机曲柄连杆系统运动规律的改变,导致发动机惯性力发生了相应的变化。本文基于非正常燃烧时系统的真实运动规律,对发动机曲柄连杆组的惯性力进行了研究,导出了非正常燃烧时发动机的惯性力变化曲线。3)对非正常燃烧时发动机的倾覆力矩变化规律进行了研究。非正常燃烧时,发动机气缸气体压力的异常变化直接导致了发动机倾覆力矩的明显改变。本文对非正常燃烧时的发动机倾覆力矩进行了分析计算,得出了非正常燃烧情况下发动机倾覆力矩的变化规律。③分析了非正常燃烧对发动机振动的影响。通过对正常燃烧和非正常燃烧时摩托车发动机平衡特性和倾覆力矩的比较,得出了非正常燃烧是导致发动机振动的重要原因之一的结论。④基于以上研究的基础,针对非正常燃烧对发动机振动的影响,本文首次提出了解决摩托车振动问题的综合平衡方法:通过调整发动机的点火提前角和取适当的压缩比使发动机柔和燃烧,在此前提下结合车架特征进行曲柄连杆组平衡,可以很好地解决摩托车的振动问题。⑤经过以上对发动机振动问题的分析,本文开发出了摩托车发动机动力学综合平衡研究的分析软件系统。⑥将本文的理论和方法应用到解决YG150摩托车振动的工程实践中,通过调整发动机的燃烧情况,再结合良好的车架特性,该车的振动问题得到了解决。