转 二冲程发动机 工作原理

转二冲程发动机工作原理

转二冲程发动机工作原理

二冲程发动机工作原理

本文包括:

1.引言

2.二冲程基础知识

3.火花塞点火

4.为汽缸注入燃料

5.压缩冲程

6.二冲程发动机的缺点

1.引言

如果您读过汽车发动机工作原理和柴油机工作原理，那么您就已经熟悉了今天道路上行驶的几乎所有汽车和卡车中的两类发动机。汽油和柴油汽车发动机都被归类为四冲程往复式内燃机。

还有第三类发动机，被称为二冲程发动机，通常用于低功率设备。一些可能拥有二冲程发动机的设备包括:

草坪和园艺设备(链锯、抛草机、修剪器)

越野摩托

机动脚踏车

摩托艇

小型舷外发动机

无线电遥控模型飞机

2.二冲程基础知识

在这篇文章中，您将全面了解关于二冲程发动机的信息:它的工作原理、使用它的原因以及它与通常在汽车中使用的汽油、柴油发动机的不同之处。一台二冲程发动机的结构如下图所示:

您会在诸如链锯和摩托艇之类的设备中看到二冲程发动机，因为它们与四冲程发动机相比有三个重要的优势:

二冲程发动机没有阀门，因此可以简化它们的构造并降低它们的重量。二冲程发动机每次回转都点火一次，而四冲程发动机每隔一次回转才点火一次。这大大提升了二冲程发动机的功率。二冲程发动机能够在任何定位下工作，这对链锯之类的设备非常重要。而标准的四冲程发动机如果不是竖立放置就可能会出现油的传输问题，而要解决这个问题则会增加发动机的复杂度。这些优势使二冲程发动机更轻便、简单而且制造起来成本更低。二冲程发动机同时还有利用同样的空间提供两倍功率的潜力，因为它每次回转有两倍的冲程数。较轻的重量和两倍的功率赋予了二冲程发动机与很多四冲程发动机设计相比更大的功率重量比(power-to-weightratio)。不过，您通常不会在汽车中看到二冲程发动机。这是因为二冲程发动机有一些显著的缺点，我们只要了解一下它的运行就能够理解这些缺点了。

3.火花塞点火

您可以通过观察循环的各个环节来理解二冲程发动机的工作原理。我们从火花塞点火开始。汽缸中的燃料和空气被压缩，随后火花塞点火点燃混合物。产生的爆炸驱动活塞向下运动。而在活塞向下运动时，它压缩位于曲轴箱中的燃料空气混合物。当活塞到达这一行程的底部时，排汽口被打开。汽缸中的压力将大部分废汽排出汽缸，这一过程如下图所示:

4.为汽缸注入燃料

当活塞最终终止下行时，进汽口被打开。活塞的运动已经给曲轴箱中的混合物施加了压力，所以燃料混合物受压冲入汽缸，排净残留的废汽并用新鲜的燃料填充汽缸，如下图所示:

注意，在许多使用横流设计的二冲程发动机中，活塞的形状设计使注入的燃料混合物不会轻易地从活塞的顶部流过就流出排汽口

5.压缩冲程

现在，曲柄轴的动量开始驱动活塞往回朝火花塞运动，进入压缩冲程。随着活塞中的空气和燃料的混合物被压缩，曲轴箱中形成了真空。这个真空打开了簧片阀并从汽化器吸入空气、燃料和油的混合物。

一旦活塞达到压缩冲程的终点，火花塞再次点火重复这个循环。之所以被称为二冲程发动机就是因为它有压缩冲程和随后的燃烧冲程两个冲程。而在四冲程发动机中，有分开的进汽、压缩、燃烧和排汽四个冲程。

您能够看到，二冲程发动机中的活塞实际上做了三件不同的事情:

活塞的一侧是燃烧室，在那里活塞压缩空气燃料混合物并捕捉燃料点燃时释放的能量。活塞的另一侧是曲轴箱，在那里活塞制造真空以通过簧片阀从汽化器吸入空气燃料混合物，然后给曲轴箱加压将空气和燃料混合物转移到燃烧室。同时，活塞的侧面还充当了阀门，开启和关闭汽缸壁上钻凿的进汽和排汽口。活塞实现这么多不同的功能实在是干净利落!这正是二冲程发动机这么简单轻便的原因。

如果您用过二冲程发动机，就知道必须将专门的二冲程机油和汽油混合在一起。既然您已经理解了二冲程循环，那么您应该知道这是为什么了。在四冲程发动机中，曲轴箱与燃烧室是完全分离的，所以可以在曲轴箱中填充重油以润滑曲柄轴承、活塞联杆两端的轴承和汽缸壁。而在二冲程发动机中，曲轴箱起到压缩室的作用，用来将空气、燃料的混合物压进汽缸，所以它不能保持住粘稠的油。作为替代

手段，需要将机油和汽油混合起来以润滑曲柄轴、联杆和汽缸壁。如果您忘了混加机油，发动机撑不了多久!

6.二冲程发动机的缺点

您现在可以看出二冲程发动机优于四冲程发动机的两个重要的优点:它们更简单、更轻便，并且能够产生两倍的功率。那么为什么汽车、卡车要使用四冲程发动机呢?有四个主要原因:

二冲程发动机没有四冲程发动机经久耐用。缺少专门的润滑系统意味着二冲程发动机的零件耗损要快得多。

二冲程机油非常贵，每升汽油就得配上大约32毫升的这种机油。如果汽车中使用二冲程发动机，每1,600公里就要烧掉大约4升的机油。

二冲程发动机燃料的利用效率不高，所以每升燃料跑的里程数会更少。

二冲程发动机还产生大量的污染--事实上污染如此严重，以致于很可能过不了多久您就不会再看到它们的身影了。污染有两个来源。首先是机油的燃烧。机油使所有二冲程发动机都在某种程度上冒烟，而一台耗损严重的二冲程发动机会释放出大团的油烟。第二个原因不很明显，但是可以从下面的图中看出来: 每次一定量新的空气燃料混合物被加载到燃烧室，其中的一部分就会通过排汽口漏出去。这就是为什么我们能在所有二冲程的船舶发动机上看到一层发亮的油的原因。新鲜燃料中泄漏出来的碳水化合物与漏出来的机油结合在一起是个不小的环境问题。

这些缺陷意味着二冲程发动机只能用在那些马达不常使用和极高功率重量比非常重要的应用中。