顶部驱动装置原理
什么是顶部驱动钻井系统？编辑
所谓的顶驱，就是可以直接从井架空间上部直接旋转钻柱，并沿井架内专用导轨向下送进，完成钻柱旋转钻进，循环钻井液、接单根、上卸扣和倒划眼等多种钻井操作的钻井机械设备。
见图：它主要有三个部分组成：导向滑车总成、水龙头-钻井马达总成和钻杆上卸扣装置总成。
该系统是当前钻井设备自动化发展更新的突出阶段成果之一。经实践证明：这种系统可节省钻井时间20%到30%，并可预防卡钻事故，用于钻高难度的定向井时经济效果尤为显著。
3顶部驱动系统的研制过程：编辑
1、钻井自动化进程推动了顶部驱动钻井法的诞生。
二十世纪初期，美国首先使用旋转钻井法获得成功，此种方法较顿钻方法是一种历史性的飞跃，据统计，美国有63%的石油井是用旋转法钻井打成的。
但在延续百多年的转盘钻井方式中，有两个突出的矛盾未能得到有效的解决：其一、起下钻时不能及时实现循环旋转的功能，遇上复杂地层或是岩屑沉淀，往往造成卡钻。其二、方钻杆的长度限制了钻进的深度（每次只能接单根），降低了效率，增加了劳动的强度，降低了安全系数。
二十世纪七十年代，出现了动力水龙头，改革了驱动的方式，在相当的程度上改善了工人的操作条件，加快了钻井的速度以及同期出现的“铁钻工”装置、液气大钳等等，局部解决了钻杆位移、连接等问题，但远没有达到石油工人盼望的理想程度。
TDS-3SB
二十世纪八十年代，美国首先研制了顶部驱动钻井系统TDS-3S投入石油钻井的生产。80年代末期新式高扭矩马达的出现为顶驱注入了新的血液和活力。TDS—3H、TDS—4应运而生，直至后来的TDS-3SB、TDS-4SB、TDS-6SB。
二十世纪九十年代研制的IDS型整体式顶部驱动钻井装置，用紧凑的行星齿轮驱动，才形成了真正意义上的顶驱，既有TDS到IDS，由顶部驱动钻井装置到整体式顶部驱动钻井装置，实现了历史性的飞跃。
2、挪威DDM-HY-650型顶部驱动钻井装置：
最大载荷6500kN，液压驱动，工作扭矩为55kN.m，工作时最大扭矩为63.5kN.m，工作转速为130—230r/min，液压动力压力为33MPa，排量1600L/min，水龙头吊环到吊卡上平面的距离为6.79米，质量17吨。
3、加拿大8035E顶部驱动钻井装置：
额定钻井深度5000米，额定载荷3500kN，输出功率670kW，最大连续扭矩33.10kN.m，最高转速200r/min，质量为8.6吨。最低井架高度要求39米。
4、美国ES-7型顶部驱动钻井系统：
采用25kW直流电机驱动钻柱，连续旋转扭矩34.5kN.m，间歇运转扭矩41.5kN.m，额定载荷5000kN，最高转速300r/min，钻井液压力35.1MPa，系统总高7.01米，质量8.1吨。
5、国产DQ-60D型顶部驱动钻井装置。
额定钻井深度6000m，最大钩载4500kN，动力水龙头最大扭矩40kN.m，转速范围0—183r/min，无级调速；直流电机最大输出功率940kw；倾斜臂最大倾斜角，前倾30°，后倾15°；回转半径1350mm；最大卸扣扭矩80kN.m；上卸扣装置夹持钻杆的范围Ø89—Ø216mm（3½—8½ in）。
4顶部驱动钻井装置的结构：编辑
（一）、 顶部驱动钻井装置主要有以下部件和附件组成:
1、水龙头－－钻井马达总成（关键部件）；
2、马达支架/导向滑车总成（关键部件）；
3、钻杆上卸扣总成（体现最大优点的部件）；
4、平衡系统；
5、冷却系统；
6、顶部驱动钻井装置控制系统；
7、可选用的附属设备。
顶部驱动钻井装置的主体部件，主要包括：
1、钻井马达；
2、齿轮箱；
3、整体水龙头；
4、平衡器。
钻井马达的冷却系统：
马达的冷却为风冷。
1、近距离安装鼓风机
2、加高进气口的近距离安装鼓风机
3、远距离安装鼓风机近距离就是近距离向马达提供冷却风，取风高度在马达行程最低点距离钻台6米以上。
远距离安装鼓风机：
在不能保证提供安全冷却空气的情况下，例如：井架为密闭式的即可采用直径8in软管冷却系统，且鼓风机马达为40hp（比近距离安装提高了一倍），马达安在二层平台，从井架外吸进空气，增加的马力用于驱使空气流过较长的进气软管。
（二）、导向滑车总成
整个导向滑车总成沿着导轨与游车导向滑车一起运动。当钻井马达处于排放立根的位置上时，导向滑车则可作为马达的支撑梁。导轨有单轨和双轨两种。
（三）、钻杆上卸扣装置
主要组成部件：
1、扭矩扳手
2、内防喷器和启动器
3、吊环连接器和限扭器
4、吊环倾斜装置
5、旋转头
扭矩扳手总成提供钻杆的上卸扣的手段。他位于内防喷器下部的保护接头一侧，他有两个液缸在扭矩管和下钳头之间。
钳头有一直径为10in的夹紧活塞，用以夹持与保护接头相连接的钻杆母扣。范围：3½in--7⅜in。
钻杆上卸扣装置另有两个缓冲液缸，类似大钩弹簧，可提供丝扣补偿行程125mm。
内防喷器是全尺寸、内开口、球型安全阀式的。带花键的远控上部内防喷器和手动的下部内防喷器形成井控防喷系统，内防喷器采用6⅝in正规扣，工作压力为105MPa。
吊环倾斜装置：
有两种功用：
1、吊鼠洞中的单根。
2、接立柱时，不用井架工在二层台上将大钩拉靠到二层台上。若行程1.3米的倾斜装置不能满足要求则可选择2.9米的长行程吊环倾斜装置。
平衡系统的主要作用是防止上卸接头扣时螺纹的损坏，其次在卸扣时可帮助公扣接头从母扣接头中弹出，这依赖于它为顶部驱动钻井装置提供了一个类似于大钩的152 毫米的减震冲程。是因为使用顶部驱动钻井装置后没有再安装大钩了；退一步说，即使装有大钩，它的弹簧也将由于顶部驱动钻井装置的重量而吊长，起不了缓冲作用。
5顶部驱动装置操作过程编辑
接立根钻进
接立根钻进是顶部驱动钻井装置普遍采用的方式。采用立根钻进方法很多。对钻从式井的轨道钻机和可带立根运移的钻机，钻杆立根可立在井架上不动，留待下一口井接立根钻进使用。若没有立根，推荐两种接立根方法：一是下钻时留下一些立根竖在井架上不动，接单根下钻到底，用留下的立根钻完钻头进尺；二是在钻进期间或休闲时，在小鼠洞内接立根。为安全起见，小鼠洞最好垂直，以保证在垂直平面内对扣，简化接扣程序。还应当注意接头只要旋进钻柱母扣即可，因为顶部驱动钻井钻井马达还要施加紧扣扭矩上接头。
接单根钻进
通常在两种情况需要接单根钻进。一种是新开钻井，井架中没有接好的立根；另一种是利用井下马达造斜时每9．4 m必须测一次斜。吊环倾斜装置将吊卡推向小鼠洞提起单根，从而保证了接单根的安全，提高了接单根钻进的效率。接单根钻进程序如下：
1 钻完单根坐放卡瓦于钻柱上，停止泥浆循环(图a)；
2 用钻杆上卸扣装置上的扭矩扳手卸开保护接头与钻杆的连接扣；
3 用钻井马达旋扣；
4 提升顶部驱动钻井装置。提升前打开钻杆吊卡，以便让吊卡通过卡瓦中的母接箍(图b)；
5 起动吊环倾斜装置，使吊卡摆至鼠洞单根上，扣好吊卡；
6 提单根出鼠洞。当单根公扣露出鼠洞后，关闭起动器使单根摆至井眼中心(图c)；
7 对好钻台面的接扣，下放顶部驱动钻井装置，使单根底部进入插入引鞋(图d)；
8 用钻井马达旋扣和紧扣，打背钳承受反扭矩；
起下钻操作
起下钻仍采用常规方法。为提高井架工扣吊卡的能力和减少起下钻时间，可以使用吊环倾斜装置使吊卡靠近井架工。吊环倾斜装置有一个中停机构，通过它可调节吊卡距二层台的距离，便于井架工操作。
打开旋转锁定机构和旋转钻杆上卸扣装置可使吊卡开口定在任一方向。如钻柱旋转，吊卡将回到原定位置。起钻中遇到缩径或键槽卡钻，钻井马达可在井架任一高度同立根相接，立即建立循环和旋转活动钻具，使钻具通过卡点。
倒划眼操作
1、使用顶部驱动钻井装置倒划眼
可以利用顶部驱动钻井装置倒划眼，从而防止钻杆粘卡和破坏井下键槽。倒划眼并不影响正常起钻排放立根，即不必卸单根。
2、倒划眼起升程序
倒划眼起升步骤如下(参见下图)：
1) 在循环和旋转时提升游车，直至提出的钻柱第三个接头时停止泥浆循环和旋转(图a)，即已起升提出一个立根；
2) 钻工坐放卡瓦于钻柱上，把钻柱卡在简易转盘中；
3) 从钻台面上卸开立根，用钻井马达旋扣(倒车扣)；
4) 用扭矩扳手卸开立根上部与马达的连接扣，这时只有顶部驱动钻井装置吊卡卡住立根。在钻台上打好背钳，用钻井马达旋扣（图b）；
5) 用钻杆吊卡提起自由立根(图c)；
6) 将立根排放在钻杆盒中(图d)；
7) 放下游车和顶部驱动钻井装置到钻台(图e)；
8) 将钻井马达下部的公接头插入钻柱母扣，用钻井马达旋扣和紧扣。稍微施加一点卡瓦力，则钻杆上卸扣装置的扭矩扳手就可用于紧扣；
9) 恢复循环，提卡瓦，起升和旋转转柱，继续倒划眼起升。
一、下管套
顶部驱动钻井装置配用500～750 t吊环和足够额定提升能力的游动滑车，就能进行额定重量500～650 t的下套管作业。为留有足够的空间装水龙头，必须使用4．6 m的长吊环。
将一段泥浆软管线同钻杆上卸扣装置保护接头相连，下套管过程中可控制远控内防喷器的开启与关闭，实现套管的灌浆。
如果需要，也可使用悬挂在顶部驱动钻井装置外侧的游动滑车和大钩，配用Varco BJ规定吊卡和适当的游动设备，按常规方法下套管。顶部驱动钻井装置起下套管装置如图3—5所示。
6顶部驱动钻井装置的优越性编辑
1、节省接单根时间。顶部驱动钻井装置不使用方钻杆，不受方钻杆长度的限制也就避免了钻进9米左右接一个单根的麻烦。取而带之的是利用立根钻进，这样就大大减少了接单的时间。按常规钻井接一个单根用3—4min计算，钻进1000米就可以节省4-5h。
2、倒划眼防止卡钻。由于不用接方钻杆就可以循环和旋转，所以在不增加起下 钻时间的前提下，顶部驱动钻井装置就能够非常顺利的将钻具起出井眼，在定向钻井中，这种功能可以节约大量的时间和降低事故发生的机率。
3、下钻划眼。顶部驱动钻井装置具有不接方钻杆钻过砂桥和缩径点的能力。
4、节省定向钻进时间。该装置可以通过28米立根钻进、循环，这样就相应的减少了井下马达定向的时间。
5、人员安全。顶部驱动钻井装置，是钻井机械操作自动化的标志性产品，终于将钻井工人从繁重的体力劳动中解救出来。接单根的次数减少了2/3，并且由于其自动化的程度高，从而大大减少了作业者工作的危险程度，进而大大降低了事故的发生率。
6、井下安全。在起下钻遇阻、遇卡时，管子处理装置可以在任何位置相连，开泵循环，进行立根划眼作业。
7、设备安全。顶部驱动钻井装置采用马达旋转上扣，操作动作平稳、可以从扭矩表上观察上扣扭矩，避免上扣过赢或不足。最大扭矩的设定，使钻井中出现憋钻扭矩超过设定范围时马达就会自动停止旋转，待调整钻井参数后再进行钻进。这样就避免了设备长时间超负荷运转，增加了使用寿命。
8、井控安全。该装置可以在井架的任何位置钻具的对接，数秒钟内恢复循环，双内防喷器可安全控制钻柱内压力。
9、便于维修。钻井马达清晰可见。熟练的现场人员约12小时就能将其组装和拆卸。
10、使用常规的水龙头部件。顶部驱动装置可使用650吨常规水龙头的一些部件，特殊设计后维修难度没有增加。
11、下套管。顶部驱动钻井装置的提升能力很大（650吨），在套管和主轴之间加一个转换头（大小头）就可以在套管中进行压力循环。套管可以旋转和循环入井，从而减少缩径井段的摩阻力。
12、取心。能够连续钻进28米，取心中间不需接单根。这样可以提高取心收获率，减少起钻的次数与传统的取心作业相比它的优点明显。污染小、质量高。
13、使用灵活。可以下入各种井下作业工具、完井工具和其他设备，即可以正转又可以反转。
14、节约泥浆。在上部内防喷器内接有泥浆截流阀，在接单根时保证泥浆不会外溢。
15、拆卸方便。工作需要时不必将它从导轨上移下就可以拆下其他设备。
16、内防喷器功能。起钻时如果有井喷的迹象即可由司钻遥控钻杆上卸扣装置，迅速实现水龙头与钻杆的连接，循环钻井液，避免事故的发生。
17、其他优点：采用交流电机驱动，减低维修保养费用；特别适用于定向井和水平井，因为立根钻进能使钻杆尽快的通过水平井段的一些横向截面。
7顶驱钻井装置与常规钻井设备的比较编辑
钻井效率明显提高。
A、从钻井到起下钻或从起下钻恢复钻进状态，该装置不存在常规钻机的上、卸水龙头和方钻杆所造成的时间损失。
B、不存在常规钻机转盘方补心蹦出所造成的停工。
C、不用钻鼠洞。
D、立根钻进，从而减少了常规钻井接单根上提钻柱需从新定工具面角的时间。
E、在井下纯作业时间增多，上扣、起下钻、测量和其他非纯钻进时间减少。
立柱钻进节省了大量的时间
A、减少了坍塌页岩层扩眼或清洗井底的时间。
B、在井径不足需扩眼或首次下入足尺寸稳定器进行扩眼时减少了钻进时间。
C、在同一平台钻丛式井，不用甩钻具或卸立柱。
D、不需要接单根就能够回收最大长度的岩心。
E、定向钻井时，减少了定向时间。
连续旋转和循环降低了风险。
A、连续的旋转和循环是顶部驱动钻井装置的重要特征。
B、顶部驱动钻井装置允许使用少量的、比较便宜的润滑剂、钻井液或添加剂。
c、减少了钻柱或昂贵的井下工具卡钻的几率。
有利于井控。
A、任何时间和位置的于钻柱对接。
B、随时可以进行的循环和旋转。
C、减少钻柱被卡后，上卸方钻杆的危险作业程序。
安全性提高。
A、减少了使用大钳和猫头等，降低了钻井工人作业危险。
B、减少许多笨重的工作，提高了起升重钻具的安全性。
C、自动吊卡，消除了人工操作吊卡的事故隐患。
D、井控安全性得到大大提高。
E、遥控防喷盒，防止泥浆溅落到钻台上，增加了工作的安全性。
作业时间的比较
起下钻
非生产
纯钻进
典型钻井的作业时间分配
30%
40%
30%
顶部驱动钻井装置钻井时间分配
25%
35%
40%
水平井费用比较
项 目
转盘/方钻杆
顶驱装置
日成本，美元
40800
43000
测深，M
2000
2000
机械钻速， m/h
30
30
日进尺
240
288
钻2000m所需天数
8.3
6.9
单井成本，美圆
338640
296700
单井用顶驱节约，美圆
41940
8口井用顶驱节约，美圆
335120
8维护保养以及操作注意事项编辑
强电系统
1)、防尘、防潮是最主要的两条。SCR主控柜、综合柜在尚未置放在空调房前必须注意防潮、防尘，并且
不能在温度过高(45°C以上)、过低(一10℃以下)的环境中工作。放置一段时间重新启用前，须用吸尘器将元件积存的尘埃除去，然后用电吹风将元件烘干，最后须测绝缘电阻值，至少在1MΩ以上，一般应在5MΩ以上。只有在进行了以上步骤以后，方可启动SCR。
2)、一定要先启动鼓风电机，然后选择主电机的转向。再给定额定电流值(即额定钻井扭矩值)，最后开动主电机，即给出一个电压值(转速值)。
3)、一般说来应先启动冷却风机及合上励磁开关后再合主开关。如先合主开关，那就该尽快合上励磁关。
4)、运行中要随时注意观察电流大小(PLC操作柜上的扭矩表反映出主电机工作电流的大小)。
5)、各部分电缆应连接牢靠，焊接部位不应有虚焊现象。
6)、由于光线照射及空气的氧化作用，电缆会发生老化现象，使用二年以后应注意观察有无裂开、剥落老化现象，一般说，使用四年后应更换电缆。
弱电控制系统
1)、PLC柜、操作柜均为正压防爆系统，要配备动三大件，保证空气的干燥、清洁，不含易燃、易爆危险气体。
2)、使用操作柜时应先合上电源开关，再打开操作柜开关，最后打开PLC开关，停止操作时先关PLC，再关操作柜，最后关电源柜。
3)、PLC柜操作柜也应注意防潮防尘，但因其具有防爆结构，相应地防潮防尘能力也较强。
主电机
1)、吸风口应朝下，防止雨水进入。
2)、主电机外壳不应承受本身重量以外的负荷。
3)、由于主电机停止转动，加热器即自动加热，当长期不用时应关掉加热电路。
4)、电枢及励磁部分的绝缘电阻应大于1MΩ，当小于0．8MΩ时必须先烘干再工作。
5)、主电机轴伸锥度、粗糙度、接触斑点均应符合要求。
6)、由于泥浆管路从电机中心穿过，故在密封要求上必须严格。
7)、正常钻井时，每天应在主轴承部位加润滑脂。
液压系统
1)、油箱的液位不低于250mm，油温不高于80℃。
2)、过滤器应定期更换滤芯(3月至6月)，具有发讯装置 的过滤器更应勤清洗和制订相应的更换措施。
3)、液压油必须干净，在使用三个月以后应更换。
4)、开泵前，吸油口闸阀一定要打开，出口管应与系统连起来。
5)、管路连接一定要可靠，注意各部位组合垫。o形圈不要遗忘，在不经常拆卸的螺纹处可以使用密封胶。
6)、滤芯应经常清洗，半年应重新更换滤芯，二年至三年应更换高压胶管。
7)、要防止在拆装、搬运、加油、修理过程中外界 污染物进入系统。
8)、液压源的溢流阀应调整至略高于泵的压力限定值，一般地不要在无油流输出情况下启动泵。
本体部分：
减速箱是一个传递动力和运动的重要部件，润滑油应经常更换(三个月至半年)，油面应保持一定高度，初次装配需经充分空运转跑合，出厂前应更换为干净的润滑油。减速箱内装有铂电阻温度传感器，箱体外装有温度变送器，用来监视润滑油的温度，现已调整为75℃，超过此温度，PLC操作柜相应的红灯将显示，并有声报警。
两个防喷器（手动、液动各一个）均应密封可靠，试压在50Mpa以上。正常情况下当主轴转动时，不得操作内防喷器，只有发生井喷井涌时才操作，使之关闭。起下钻时为节省钻井液的消耗，应将内防喷器关闭，开钻前一定要先打开内防喷器，再开钻井泵。
上卸扣机构应根据钻杆的尺寸选择相应牙板，各油缸之间的协调动作借助于减压阀、顺序阀来调整。
上卸扣机构与回转头相连的链条长度应调整合适，略微松弛一些，可起到安全的作用。
这是发动机配气系统的两种形式，结构构造完全不同的形式。顶杠机是在曲轴的轴颈端，磁电机侧安装了驱动凸轮轴，曲轴旋转推动凸轮轴上紧压的下摇臂，下摇臂分为进气下摇臂和排气下摇臂，做上下往复运动，有公共的摇臂轴，两个下摇臂的另一端是两只顶杆也随着曲轴的旋转儿上下往复运动，两只顶杆的另一端推动两个上摇臂（进排气两个），上摇臂的上下运动使进排气门做定时的进排气门开启和关闭，这是顶杠机的配气系统构造特点；而链条机结构相对简单是由曲轴端的正时齿轮随曲轴旋转带动两条旋转，凸轮轴在缸头上凸轮轴的另一端带有一个正时齿轮，齿数是曲轴上的正时齿轮齿数的一倍，链条旋转带动凸轮轴旋转，是曲轴转速的二分之一，凸轮轴旋转带动摇臂运动，摇臂推动进排气门，实现控制开启和关闭。链条上有压紧轮和导向轮，有的还有机油泵轮等附带系统。这就是顶杆机和链条机的构造和区别，相比较，链条机结构简单，技术要求相对简单，顶杆机要求各个部件配合间隙要非常严格，质量要要求很高，否则杂音难免存在，两种方式结构不同，但目的是一样的，都是控制进排气的定时的开启和关闭，都要注意装配时对好正时点刻度，否则难以正常工作，甚至损坏配件，相比较之下，链条机适合小功率机器，顶杆机适合大一点功率机器，大功率机器用链条驱动的很少，在大一点功率的用齿带或齿轮传动。顶杆机和链条机一般都应用在摩托车，卡丁车等等小型车辆和设备上。
1.
凸轮轴在上的， 有小链的就是链条机。凸轮轴在下的， 有顶杆的就是顶杆机
。
2.
小链发动机配气机构主要有时规链，链轮，凸轮轴，气门摇臂，链条张紧器，小链压条等构成。
3.
顶杆发动机配气机构只要由
气门摇臂，挺柱，下置摇臂，和凸轮轴构成，凸轮机构在曲轴箱内，这样的形式叫OHV，也就是下置凸轮式发动机，是一种比较原始的结构。
4.
凸轮轴在上面应顶置凸轮轴发动机，因为凸轮轴在上面大都用链条由下面的曲轴带动。在一些高级车是用齿型皮带传动的，还有一些大型发动机是用齿轮传动的。凸轮轴在发动机下面时，气缸头上面的气门要用摇臂打开，而摇臂就靠顶杆来驱动。所以就叫顶杆机了。
5.
汽缸顶部有两个大口径的螺丝盖的是小链机(用来调气门间隙的),汽缸顶部是一个大盖子的是顶杆机,调气门间隙时要把它上面的三个螺丝拧掉拿下大盖子顶杆机的确没有小链机好但是顶杆机的好处是维修少，不象小链机那样时间长了需要调整链条的长度（自动涨紧的除外），时间久了就需要更换小链。不过顶杆机的缺点就是不适合跑高速，这是因为它的结构的缺点，在就是机器热了后进排气门受热后气门间隙改变（动力性能就会降低），小链机就没有上述的这些缺点。
顶杆机和链条机的区别:
1、摩托车发动机的配气机构不同
顶杆机的曲轮轴是在曲轴向里面的，而凸轮轴驱动两根顶杆来控制气门的开闭。链条机与顶杆机不同，它的凸轮轴的位置是在缸头。
2、舒适性不一样
顶杆机噪音是比较大的，而且由于顶杆的惯性作用，所以它在运动幅度过快的时候，顶杆对气门的控制是比较滞后的。
链条机的制造技术更加先进，发动机噪音也更小，而且链条机的转速都是很高的，它的驾驶感受也很不错。
3、应用范围不一样
顶杆机因为转速低，故障率低，而且售价便宜结构也相对简单，所以一般都是使用在载货三轮摩托车上面的。而链条机的制造结构相对复杂，所以它的发动机功率也比较大，发动机噪音也小，所以说一般应用在两轮摩托车上面。
顶针发动机的驱动部件比较简单，主要由上下摇臂和推杆组成，推杆也叫顶针。为了区别于链条发动机，这种发动机也叫顶杆发动机。
由于这两种发动机配气机构的不同，在实际工作过程中会产生不同的效果。通常链条发动机的运行质量会更好，振动和噪音也会更低，所以这类发动机会有高速低振动的特点。
相对来说，顶杆发动机的旋转质量会比较差，为了保证良好的运行效果，会采用低速的调节，这样顶杆发动机的扭矩会更加充足，所以这类车型的特点是扭矩低，结构强，但冲击会更加明显。
产生这种差异的主要原因在于链条发动机的配气机构，这是一个旋转驱动的过程，所以整个运行过程中产生的额外振动会更小，链条的灵活性会将这种振动降到最低，从而尽可能将发动机转速提升到更高的水平，这样链条发动机就会释放出良好的速度性能。
顶杆式发动机的驱动过程是从上到下的往复驱动，所以发动机在工作过程中会有很强的震感。为了弥补这一不足，有必要调整低速。否则速度越高缺点会越大，而降低速度最有效的方法就是长行程大缸径，这样顶杆发动机就会以比链机更低的捻度爆发出来，但相应的速度会更差。从上面的介绍可以看出，这两种类型的发动机可以说是各有特点，所以没有绝对的好坏之分。喷射式发动机强劲的低扭矩将更实用，而链条发动机更好的运行品质将在后期得到更广泛的应用。正是由于这种差异，它们将用于不同用途的车辆。
但值得肯定的是，链条发动机之所以成为主流产品，主要是因为它满足了现阶段大部分车型对发动机运行品质的要求，所以如果非要说哪一款发动机更好，那么链条发动机会稍微有优势。
分析如下：
1、摩托车链条机和顶杆机的区别：在于发动机内部气门与曲轴的传动方式。
2、链条机是用一根时规链，连接曲轴和凸轮轴，使得气门在凸轮轴的转动下进行进排气的工作。
3、顶杆机是用两根顶杆，通过下部连接在曲轴上的凸轮及摇架，上部推动气门摇架的工作方式来使气门进行进排气工作的。
4、链条机和顶杆机是四冲程摩托车的两冲配气方式，即控制气门开闭的部件分别为正时链条和气门顶杆，平衡轴是为平衡曲轴以运转中产生的惯性震动，装在曲轴前面或后面，其重块与曲柄方向相反，如下图所示。
链条机图片如下：
顶杆机图片如下：
平衡轴，雅马哈YBR发动机图片如下：
平衡轴，本田CBF/OTR发动机图片如下：
扩展资料：
摩托车由发动机、传动系统、行走系统、转向、制动系统和电气仪表设备五部分组成。摩托车的总体结构及各部件名称。
发动机
1、摩托车发动机的特点
（1）发动机为二冲程或四冲程汽油机。
（2）采用风冷冷却，有自然风冷与强制风冷两种。一般机型采用依靠行驶中空气吹过气缸盖、气缸套上散热片带走热量的自然风冷冷却方式。大功率摩托车发动机为了保证车速较低与未起步行驶前发动机的冷却，采用装风扇和导风罩、利用强制导入的空气吹冷散热片的强制风冷冷却方式。
（3）发动机的转速高，一般在5000转/分以上。升功率（每升发动机排量所发出的有效功率）大，一般在60千瓦/升左右。这说明摩托车发动机的强化程度高，发动机外形尺寸小。
（4）发动机曲轴箱与离合器、变速箱设计一体，结构紧凑。
2、机体
机体由气缸盖、气缸体和曲轴箱三部分组成，缸盖由铝合金铸造有散热片，新型的四冲程摩托车发动机均采用顶置气门、链条传动、顶置凸轮轴结构方式。气缸体材料以双金属（耐磨铸铁缸套外浇铸铝散热片）为多，以得到较好的散热效果。有些摩托车采用耐磨铸铁缸体，如长江750型、嘉陵JH70型，在一些小型轻便摩托车，如玉河牌YH50Q型小排量（50立方厘米）发动机采用铝合金缸体内壁镀0.15毫米硬铬层的结构。曲轴箱由铝合金压铸由左右两箱体组合而成。有些摩托车在散热征之间加有缓冲块，以抑制散热片振动发出的噪声。
3、曲柄连杆
摩托车发动机的曲轴采用组合式，由左半曲轴、右半曲轴和曲柄销压合而成。左右两半轴的主轴颈上装有滚珠轴承，用以将曲轴支承在曲轴箱上。曲轴的两端分别装有飞轮、磁电机及离合器主动齿轮。连杆为整体式结构，大头为圆环状，内装有滚针轴承与曲柄销组合成曲柄连杆组。在二冲程发动机中活塞环在安装时要注意将活塞环的开口处对准活塞环槽里的定位销，防止活塞环在环槽内转动，产生漏气，划伤缸套上的进、排气口。
4、化油器
化油器是摩托车燃料供给系统中的一个重要部件，位于空气滤清器与发动机进气口之间。一般摩托车发动机均采用进气气流方向为平吸式，节气阀为柱塞式，浮子室式化油器。化油器结构主要由浮子室和混合室两大部分组成。浮子室位于化油器的下方，有油管经油门开关通油箱，通过浮子上的针阀，保持浮子室内油面一定的高度，使供油压力稳定。混合室的作用是将汽油蒸发雾化与空气混合，使发动机在各种负荷和转速下能得到所需的混合气。它由节艺阀、喷油针、喷油管和气、油道等组成。
通过摩托车油门手柄的转动带动油门钢丝系索操纵节气阀与喷油针的上下移动，改变进气喉管截面与供油量，以适应不同转速、负荷下对混合气的需要。在化油器的一侧装有怠速调节螺钉用来调整怠速。怠速止挡螺钉用来防止节气阀转动和调整节阀的最小开度。节气阀的上方有回位弹簧，在油门手把不转动时使节气阀处于关闭。
在有些二冲程摩托车发动机上，为避免低速时化油器出现反喷现象，在化油器与气缸体之间装有控制进气的单向簧片阀。簧片由薄弹簧钢片制成，阀座为铝合金件，上开有进气口，进气口平面与簧片接触部件粘贴有一层油橡胶，以减轻簧片与阀座的撞击和振动。在吸气时，曲轴箱内形成一定的真空度，在压差的作用下簧片阀打开混合气进入曲轴箱，当活塞下行，换气口尚未开启瞬间，曲轴箱内压力升高，簧片阀关闭，阻止混合气倒流，提高了动发动机低速时的动力性和经济性。
5、润滑系统
四冲程发动机采用飞溅润滑与压力滑润相结合的滑润方式。二冲程发动机一般多采用在汽油内混入一定比例的QB级汽油机机油的混合润滑方式。但这种滑润方式的混合油不论发动机工况如何，均按已定的比例供给滑润油，增加了润滑油的消耗，燃烧不完全，积炭较多，有排气污染。新一代的二冲程发动机都采用分离滑润方式，装置了单独的滑润油箱和机油泵。机油泵一般采用往复柱塞式可变供油量油泵，由曲轴齿轮通过蜗轮、蜗杆驱动。供油量通过油门手把、操纵钢索与化油器节气阀联动，使机油供给量随发动机转速的变化而改变，高速时供油多，低速时供油少，供油合理，与混合滑润方式相比可节省较多的机油。机油经高速混合气吹散成微小的油雾，供给需要滑润的部位，减少进入燃烧室的机油，混合气燃烧完全，减少积炭及排气污染。
6、起动
摩托车的起动以脚蹬起动方式为主。起动机构有以幸福XF250摩托车为代表的扇形齿轮起动机构。脚蹬起动变速杆带动扇形齿轮、起动棘轮、离合器总成链轮、前链条、曲轴链轮驱动曲轴旋转，起动发动机。当发动机起动后，靠起动棘轮的单向作用及回位弹簧的作用使起动机构恢复原始位置。这种起动机构，起动时把起动变速杆拨到空档位置，踩下脚蹬即可起动。
另一种为一些引进机型所采用的起动蹬杆式起动机构。与前者不同，起动时首先要捏紧离合器手把，使离合器分离，变速杆可放在任何档次位置，不必一定要放在空档，起动后松开离合器，加大油门即可起步。当踩下起动蹬杆时，起动蹬杆轴上的棘爪与起动蹬杆传动齿轮的内棘齿啮合，使传动齿轮转动，经空转齿轮、从动齿轮、离合器齿轮、起动小齿轮驱动曲轴旋转起动发动机。起动后，脚离开起动蹬杆，复位弹簧使蹬杆反向转动、棘爪脱离与内棘齿的啮合，恢复原始位置。
在排量较大的摩托车如长江牌750D摩托车、山叶（YAMAHA）二缸摩托车、铃木（SUZUKI）GT750三缸摩托车、本田（HON-DA）CL1000四缸摩托车等都采用起动电机起动。
参考资料：百度文科：摩托车
上置式凸轮轴及下置式凸轮轴的，气阀机构，大多釆用圆柱形正时齿轮传动，曲轴齿轮经过中间齿轮与凸轮轴齿轮啮合。正时齿轮多用斜齿，保证啮合平稳，减少噪音。齿轮用钢或铸铁制造。优点：结构及工艺简单，拆装方便，工艺可靠。但对于上置式凸轮轴采用齿轮传动时，中间齿轮数多，增加了复杂性和重量
2.锥齿轮传动
这种传动方式多用于轻型高速大功率内燃机顶置式凸轮的传动上，因为凸轮轴远离曲轴，所以采用锥齿轮与立式弹性轴来传动。它的特点是：结构紧凑可靠，但很复杂，拆装不方便。
3.链条式传动
链条式传动采用于某些上置式凸轮轴气阀机构上，能使气阀机构免受惯性载荷的作用，这种装置要求链条的质量高，工作中链条应具有一定的张力，以免发生脱链，因此装有止松链轮，调整止松链轮的位置即可改变链条的张力，其特点：工作可靠性好，但耐性不及齿轮传动装置
