对置式二冲程发动机
二冲程内燃机
二冲程内燃机用扫气泵中，应用最广的是罗茨压缩机（见罗茨鼓风机）和离心压缩机。有的小型内燃机用曲 轴箱作为扫气泵。有的大型船用柴油机用活塞底部作为扫气泵，称为活塞底泵。
工作循环
当活塞从下止点开始向上移动时,扫气口和排气口均开启,新鲜充量(空气或可燃混合气)通过扫气泵提高压力 后，由扫气口压入气缸。一方面，清扫气缸内的废气使之由排气口排出;一方面,又使气缸充满新鲜充量。这就是 扫气过程。接着，活塞继续向上运动，先将扫气口覆盖，继而将排气口关闭,此时扫气过程结束。活塞再继续上行， 将封闭在气缸内的新鲜充量和未排净的少量废气的混合气压缩到上止点时即完成压缩过程.这时气缸内压力和温度 增高很多，活塞接近上止点时点火（或喷油），燃料燃烧，燃气压力和温度急剧升高，在高温高压气体作用下， 推动活塞从上向下运动，即为燃烧膨胀过程。这时，内燃机对外作功，通过连杆推动曲轴作旋转运动，将机械功 输出。当活塞继续下行打开排气口时，废气因压力较高便从排气口自行逸出，气缸内压力随即下降，待活塞打开 扫气口时供入新鲜充量清扫废气，活塞再移至下止点时即完成一个工作循环 。
工作原理
如果在两个冲程里完成进气、压缩、做功、排气这些循环动作，就叫二冲程，相应的内燃机叫二冲程内燃机。
辅助冲程：即进气冲程、压缩冲程和排气冲程的统称。为完成做功，这三个冲程都是为做功而准备的，故称 之为辅助冲程。
辅助设备：内燃机除主要做功部分之外，还有燃料、点火、冷却及润滑四个辅助设备系统。燃料系统主要是 化油器，它是把汽油和空气按一定比例配制成雾状的混合气体，以供给汽缸作为燃料使用；点火系统是由蓄电池、 线圈、火花塞等部分组成，火花塞是由齿轮来管理的，它能够按时在气缸中产生电火花，使压缩的混合气体燃烧 爆炸；冷却系统，主要部分是汽缸外部缸体的水套，使水在其中可以流动，因为燃料在汽缸中燃烧时，汽缸的温 度可以升到2000℃左右，使汽缸壁和活塞发热，易使机件损坏，故汽缸外壁的水套中的水吸热上升进入散热器， 降温后，再用抽水机将冷水打回水套中，使水循环地将汽缸冷却。小型内燃机和少数飞机也常用空气减热法，使 汽缸外壳与空气接触面积增大，将热散逸到空气中去；润滑系统，是为防止金属磨损，而在机内装有油盘、抽油 泵等装置向机件各部分输送润滑油，以减小摩擦损耗 。
继承与创新阿凯提斯动力公司致力开发对置活塞二冲程发动机
Ｄａ ｉ ｏｈ ｓ ｎ ２ ０ 年８ ｖｄ Ｊ ｎ ｏ 在 ０ ８ 月 在 排放 量相 同的情 况下 ，比最 先进
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２ 年 的行 业 经验 ，加 快 内燃 机 革 １ ０ 。对 置 活 塞 二 冲 程 柴 油 发 动 ３％ 率 ，从 而进 一步 实现 公 司的 可持续 程 发动 机 ，减 少 了元件 数并 降低 了 发 展 。Ｊ ｈ ｓ ｎ ｏ ｎ ｏ 不但 负 责公 司 的技 成 本 。 术 、 商 业 及 业 务 发 展 ，还 统 揽 销
售 、财 务和 运营 。 同时他 也 是公 司 最 早 起 于 １ 世 纪 末 的德 国 ，其 后 选 择 。对置活 塞（ ） ９ ＯＰ是两个 在一个 董事会 成 员。 多个 国家发 展 了这 一技 术并应 用于 普通气缸内向相反方向进行往复运
各 方面 。最 初 ，对 置活 塞二冲 程发 动 的活 塞 ，比起 只有一 个活塞 和气 记 者 ：在 传 统柴 油 机技 术 已经 动 机凭 借其 工 艺性 、高 功率 密度 和 缸 盖 的标准 曲柄滑 块 ，对置 活塞具
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情 况下 实现 了有 效 的在２： － ： １３ １ 之间的冲程缸径比，从而实现更有
Ｊ ｈｓｎ ｏ ｎ ｏ ：从 历史 上 看 ，对 置 都 表现 活跃 。从 历史 上看 ，所有类 型 的 发 动 机 都 面 临 着 许 多技 术 挑
二冲程发动机特点概述
二冲程发动机特点概述可用于摩托车的发动机有许多种；按燃料性质来看有使用燃油的汽油机、柴油机、涡轮式发动机。
使用液化汽的发动机。
使用燃料电池的电动机。
按发动机的结构特性来看，使用燃油的汽油机、柴油机、与使用液化汽的发动机是同一类。
目前一般的车用发动机都是使用燃油作燃料的活塞式内燃机，其中又分为二冲程发动机与四冲程发动机。
在新潮的车辆中，有采用类似柴油机喷油燃烧方式的趋向；例如目前时新潮的“电喷”汽油机，其中有的燃烧方式就有接近柴油机的。
活塞式内燃机最主要的结构特征就是：以燃烧油料为主，有密封的燃烧室、汽缸与上下运动的活塞。
其基本原理是：燃料与空气在密封的汽缸内混合压缩燃烧后，产生的高温膨胀气体推动活塞移动，通过连杆与曲轴的力矩转换作用，发动机就有了主轴转动形式的动力输出。
为了达到发动机应有的功能，燃油活塞式内燃机的机体总成由各种不同作用的局部系统部分组成，大致是：启动、点火、进气、配气、配油、控制、燃烧、力矩转换、排气消音、等等。
它们的合理组成与配合协调才能形成一个有效的活塞式内燃机。
活塞式内燃机按点火方式来分，有电火花引燃与压缩点燃两大类。
按燃烧方式来说，有匀质燃烧与分层燃烧两大类。
按供油方式来说，有化油器与喷油泵两大类。
按配气方式来分有二冲程与四冲程两类，关于二冲与四冲的配气问题，书上讲的很多，在此帖中将省略些。
本帖这次主要阐述的是关于摩托车发动机中的点火、燃烧及燃料性质；重点在目前比较流行的活塞式内燃机应用原理特点及改进要点，在三轮摩托车中使用的柴油机及特性，以及将来有发展趋势的电喷、分层燃烧等活塞式内燃机。
一、轻摩中最常用的二冲程汽油机：这是一种比较特别的汽油内燃机，多用在简易车辆与轻型航空器上，日常生活里在轻摩发动机中最常见，在本版里有许多关于摩托车节油的帖子，多是拿它做试验后写出来的。
在此以轻摩中最常用的50CC二冲程汽油机为例，阐述一下它的特点与不同其他发动机之处。
二冲程发动机与四冲程发动机相比，最显著的特征之一是换气方式，它的排气与进气方法脱离了四冲程发动机那种传统经典的呼吸式换气方式，很另类地采用了用新鲜燃汽给汽缸内吹汽扫气的换气方式，排气与进汽都是在发动机的下半圈里同时进行，排气与进气的脉冲比较均匀。
两冲程增压发动机构造
两冲程增压发动机构造引言：随着汽车工业的发展，汽车发动机也在不断进行创新和改进。
其中，两冲程增压发动机是一种高效、高性能的发动机类型。
本文将介绍两冲程增压发动机的构造和工作原理，以及它的优缺点。
一、两冲程发动机的基本构造两冲程发动机是指在每两个冲程中完成一个工作循环的发动机。
与传统的四冲程发动机相比，它在相同排量下具有更高的功率输出。
而增压技术则是在进气过程中增加气缸内的气体密度，提高燃烧效率和动力输出。
1. 活塞和气缸：两冲程发动机中的活塞和气缸构造与四冲程发动机类似，但由于每两个冲程完成一个工作循环，所以每个气缸只有一个曲轴转动的上行冲程和一个下行冲程。
2. 气门和进气系统：两冲程发动机的进气系统通常采用增压器来提高进气压力和气体密度。
增压器可以通过压气机或涡轮增压器实现。
增压器将压缩空气送入气缸，提高燃烧效率和动力输出。
3. 燃油系统：两冲程发动机的燃油系统与传统发动机相似，包括燃油喷射器、喷油泵和燃油供应系统。
燃油喷射器将燃油喷射到进气道或气缸中，实现燃烧过程。
4. 曲轴和连杆：两冲程发动机的曲轴和连杆系统与传统发动机相似，负责将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴通过连杆将动力传递给传动系统。
二、两冲程增压发动机的工作原理两冲程增压发动机的工作原理可以简单概括为进气、压缩、燃烧和排气四个过程。
1. 进气过程：进气过程是指增压器将空气压缩后送入气缸。
增压器通过压气机或涡轮增压器实现，将大量的空气送入气缸，提高气体密度。
2. 压缩过程：压缩过程是指活塞在上行冲程中将进气气体压缩。
由于进气气体的密度增加，压缩比也相应增加，提高了燃烧效率和动力输出。
3. 燃烧过程：燃烧过程是指燃油喷射器将燃油喷射到气缸中，与压缩空气混合并点燃。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，传递动力给曲轴。
4. 排气过程：排气过程是指活塞在下行冲程中将燃烧产生的废气排出气缸。
废气通过排气门排出，为下一次工作循环做准备。
2冲程发动机启动方法_概述说明以及概述
2冲程发动机启动方法概述说明以及概述1. 引言1.1 概述冲程发动机是一种常用于各种交通工具和机械设备中的发动机类型。
其工作原理与四冲程发动机相比略有不同，但在启动方法方面也存在一些独特之处。
本文将从冲程发动机启动方法的概述开始，逐步介绍其工作原理、特点以及常见的启动方法，并对这些启动方法进行详细说明。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
第一部分是引言，主要介绍了文章的背景和整体结构；第二部分概述了冲程发动机的基本情况，并简单介绍了其启动过程；第三部分详细阐述了冲程发动机的工作原理和特点，同时列举了影响其启动的因素；第四部分逐一说明了手动拉起法、电启动法和压缩空气启动法这三种常见的冲程发动机启动方法；最后一部分是结论，总结本文内容，并对冲程发动机启动方法提出展望与建议。
1.3 目的本文旨在深入探讨冲程发动机的启动方法，帮助读者更好地理解并应用这些方法。
通过对冲程发动机的工作原理和特点的介绍，读者可以更好地了解为什么需要采用不同的启动方法。
同时，本文也旨在给出一些对冲程发动机启动方法的展望与建议，帮助相关领域的研究人员和工程师在实际应用中做出更合理的选择。
2. 冲程发动机启动方法概述2.1 冲程发动机简介冲程发动机是一种内燃机，通过活塞在汽缸中上下运动，将燃料与空气进行混合并与火花点燃从而产生能量。
它使用往复式循环过程，包括吸入、压缩、爆发和排放四个冲程。
2.2 启动过程概述冲程发动机在启动之前需要充分准备。
启动过程包括供油、供电等一系列操作，以确保引擎可以正常工作。
首先，启动器提供起始转矩来帮助活塞开始运转。
然后，燃料系统向汽缸提供燃料，并形成可燃混合物。
接着，点火系统在适当的时刻产生火花点燃混合物，引起爆炸反应。
最终，爆炸产生的推力使得活塞向下运动，并从排放门排出废气。
2.3 常见的启动方法为了完成冲程发动机的启动过程，有几种常见的启动方法：2.3.1 手动拉起法：这种方式适用于小型冲程发动机或紧急情况下。
美加速研发对置活塞对置汽缸发动机
缸 工作 时 可 以通 过离 合器 让辅汽 缸 完全 停止 工作 。此 举不仅 能 够提 高燃 油 的经济 性 ，而且 还可 以避免 主汽 缸 产 生寄 生 能量 损 失 。Ｅ 。 发 动 机 比 Ｍ１ Ｏ 普通 大马 力柴油 发动 机 的燃油效 率 高 出４ ％ ，其尾 气 排放 符合 美 国５ 个州 ５ Ｏ 关于轻 型载 重车 辆柴 油发动 机 的排放
标准 。
《 科技 日报 》
室 的循环 空气 的效 率高 出３ ％ ．燃油 ０
燃 烧 更 完 全 ．其 尾 气 排 放 可 与 普 通 四
环保发 动机公司创办合 伙人 、 前 通用 汽车 公司 首席工 程师 唐 ・ 兰科 尔说 ，公 司将 在 明年公 开展 示动 力为
冲程 内燃发 动机相 媲美 。 新发 动机还 有望 用于 直升机
表 示 ， 同 普 通 内燃 发 动 机 相 比 ，对 置
但 是 即使是 日本 丰 田公 司 生产 的节 油 型 油 电混合 动 力汽 车 普锐 斯 （ ｏ ｏａ Ｔｙｔ Ｐｉｓ ，也仅 仅只 有３ ％的化 学 能被 ｒ ｊ ｕ ７ 有 效使 用 ，其 余能 量变 成不 需要 的热 能 、声波 和摩擦 阻 力而浪 费掉 。
每 加 仑 汽 油 行 驶 １ ０ 里 （ 当 于 每 英 ０ 相
升油 行驶４ ． ２ 里 ）的 目标 。 ２ ３公 环 保 发 动 机 公 司研 制 的 是 对 置 活塞对置汽 缸发 动机
ｐｉ ｔ ｓ ｏｎ
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的用户 并不仅 仅 限于潜 在 的汽车 制造 商 ，今年 年初 时 ，欧洲 直升飞机 公 司 （ ｕｏ ｏ ｔｒ 已提 出 了利 用 两 台对 Ｅ ｒｃ ｐｅ）
二冲程柴油机工作原理
二冲程柴油机工作原理
二冲程柴油机是一种用于驱动车辆或发电机的内燃机，其工作原理如下。
1. 进气阶段：当活塞向下运动时，活塞上部的进气孔暴露出来，此时汽缸内的压力降低，新鲜空气通过进气管进入汽缸。
与此同时，曲轴上的连杆机构将曲轴的旋转运动转化为推动活塞的线性运动。
2. 压缩阶段：当活塞开始向上运动时，进气孔被活塞上部的盖板遮挡，阻塞了进气口。
随着活塞的上升，压缩室的压力逐渐升高，将进气的空气压缩成高压气体。
3. 燃烧阶段：当活塞接近顶点时，喷油器将燃油喷入汽缸中，燃油与高温高压空气混合，形成可燃气体。
由于高压气体的压力迫使活塞向下运动，产生的动能将向下压缩的气体推向顶部。
4. 排气阶段：当活塞再次向上运动时，排气门打开，将燃烧产生的废气排出汽缸。
废气的排出也带走了部分废热，提高了柴油机的效率。
通过这一循环，活塞将能量从高压气体转换为机械能，驱动车辆或发电机工作。
二冲程柴油机相较于四冲程柴油机具有结构简单、体积小、重量轻等优点，但由于进／出气门的设置不同，其排放污染较大，燃油经济性较差。
因此，现代柴油机大多采用四冲程工作原理。
对置活塞二冲程柴油机热平衡和余热可用能分析
对置活塞二冲程柴油机热平衡和余热可用能分析马富康;苏铁熊;赵振峰;王豪【摘要】Through the opposed-piston two-stroke diesel full condition bench test,the thermodynamic parameters in each operation condition were determined.The thermal balance was analyzed based on the one law of thermodynamics and compared to the conventional diesel, and the waste heat exergy was analyzed based on the second law of thermodynamics.Results show that: peak of the effective thermal efficiency appears in high-speed and medium-load area;at low-speed and low-load, cooling water accounts for the major part of waste heat energy, and lower than conventional diesel;at high-speed and high-load, exhaust gas energy accounts for the major part of waste heat energy, and higher than conventional diesel.Exhaust gas exergy is larger than cooling water exergy, and the maximum value can reach 67% of exhaust gas energy with great development space.%基于对置活塞二冲程柴油机全工况台架试验, 确定其各工况下各子系统的热力学参数.采用热力学第一定律, 分析了发动机的热平衡特性, 并与传统四冲程柴油机进行了比较;采用热力学第二定律, 分析了发动机的余热可用能.结果表明: 该发动机在高转速、中负荷时, 有效热效率最高;在低转速、低负荷时, 冷却项占余热比重较大, 但低于传统四冲程柴油机;在高转速、高负荷时, 排气项占余热比重较大, 高于传统四冲程柴油机.其中, 排气余热的可用能较高, 最大达排气项能量的67%, 具有很大的利用空间;而冷却项可用能较低, 利用空间较小.【期刊名称】《中北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(038)004【总页数】7页(P433-438,445)【关键词】对置活塞;二冲程柴油机;热平衡;余热可用能【作者】马富康;苏铁熊;赵振峰;王豪【作者单位】中北大学机械与动力工程学院, 山西太原 030051;中北大学机械与动力工程学院, 山西太原 030051;北京理工大学机械与车辆学院, 北京 100081;上海汽车集团股份有限公司乘用车公司, 上海 200041【正文语种】中文【中图分类】TK422以汽车大众化为标志的内燃机行业在20世纪得到迅速发展，汽车保有量的增加，能源危机和环境问题凸显，人类在探索高效、清洁动力的道路上一方面在积极致力于传统发动机的改进；另一方面也在积极追求新技术新原理，探索新的动力机形式，其中对置活塞二冲程柴油机以其高效、高功率密度等优点被广泛研究[1].对置活塞二冲程柴油机与传统柴油机相比，其发动机结构、燃烧室结构、缸内气流运动以及燃油喷射方式均不相同， Gerhard Regner等人研究了对置活塞二冲程柴油机的性能和排放，发现其特殊的结构形式有利于降低发动机的质量和复杂性，减少机油消耗和燃油消耗[2]； Randy E.Herold研究了对置活塞二冲程柴油机的热力学过程，发现与传统四冲程柴油机相比，其燃烧室的面容比较小，工质在燃烧过程中比热容变化小，指示热效率更高，相同工况的最大爆发压力更小[3]；Fabien Redon等研究了低负荷工况下对置活塞二冲程柴油机的性能，发现该发动机既能满足缸内燃烧温度的限制，又能实现较高的排气温度，保证了催化剂处于理想的温度[4]. 但是目前的研究尚未对对置活塞二冲程柴油机的热平衡和余热可用能展开分析. 根据目前的研究，提高传统内燃机能量利用的方法主要有两方面，一方面是提高内燃机的热效率，另一方面是余热的回收和利用[5]. 因此，研究该发动机的热平衡可以掌握热量分配关系，认识对置活塞二冲程柴油机的能量转化和传递过程，为提高热效率提供研究方向；而由于该发动机采用二冲程，排气项能量比重大，研究余热可用能可以为该发动机的节能减排和热效率的提高提供依据[6]. 本文以对置活塞二冲程柴油机为研究对象，对发动机进行全工况试验，分析热平衡和余热可用能，为优化发动机的热效率和余热利用提供理论基础.内燃机中能量的转化与传递过程非常复杂，彼此既相互独立又互相转化，燃料在内燃机的气缸内燃烧所产生的热量，一部分转化为曲轴的有效功，对外克服阻力矩做功，一部分随排气排出，一部分通过传热的方式由冷却介质散失到缸外，此外机械摩擦功造成的有效功损失最后也转化成热量散失. 结合内燃机的控制体积建立热平衡系统是分析内燃机热平衡的有效方法，如图 1 所示.从图 1 可以看出，进入内燃机的热流包括燃料的化学能和进气的焓，而排出内燃机的热流包括有效功率、排气带走的热量、冷却介质带走的热量、未燃尽的燃料和对流换热与辐射流失的热量[7]. 内燃机稳态的热平衡方程为式中： Hfuel是燃料的化学能，即式中：是燃料的质量流量； HL是燃料的低热值； Pe是内燃机的有效功率.Hex是排气的焓，即式中：是进气的质量流量； cp-ex是排气的定压比热容； Tex是排气温度.Hin是进气的焓，即式中：是进气的质量流量； cp-in是排气的定压比热容； Tin是排气温度. Qcooling是传入冷却介质的热量，即式中：是冷却水的质量流量； cw是冷却水的比热容； Tin-w和Tex-w是冷却水的进、出温度.Qmisc是其余的损失，包括未燃尽的燃料和通过对流换热和辐射损失的热量.为直观地分析内燃机的各项能量的分布情况，将各项能量转换成占燃料总热量的百分比，如下式中：ηf是燃料的化学能所占比例；ηet是有效热效率；ηex是排气能量所占总热量的比例；ηcooling是传入冷却介质的热量所占总热量比例；ηmisc是杂项损失占总热量比例.本文的研究对象是一台机械增压式对置活塞二冲程柴油机，主要参数见表 1.实验装置示意图如图 2 所示，对置活塞二冲程柴油机原理样机如图 3 所示.主要测试仪器和设备见表 2，环境温度保持在15 ℃左右，各个温度传感器均经过了标定[8].试验前首先对柴油机进行整机性能状态调整，使其工作温度及性能满足要求，当进出水温差波动范围小于0.1 ℃/min，则柴油机达到热平衡，然后进行热平衡试验. 转速范围为800～2 400 r/min，变化间隔为200 r/min；负荷(平均有效压力，BMEP)范围为0.1～0.8 MPa，变化间隔为0.1 MPa.3.1 热平衡掌握对置活塞二冲程柴油机有效热效率的分布可以为燃油利用率的评价提供基础，图 4 显示了柴油机有效热效率的分布情况. 在低负荷工况下，负荷对有效热效率的影响大于转速，而在高负荷工况下，转速对有效热效率的影响较大. 相同转速下，有效热效率随负荷的增大先增加后减小，因为在低负荷时，动力输出少，摩擦功所占的比例大，而转速及其他因素不变时指示热效率变化较小，随着负荷的增加，摩擦功基本不变，输出功增加，有效热效率提高. 而在高负荷时，过量空气系数降低导致燃烧恶化，指示热效率下降，摩擦功不变，有效热效率相应的下降[9]. 二冲程发动机受换气质量影响大，所以高负荷下转速对有效热效率的影响增大. 对置活塞二冲程柴油机的有效热效率的峰值区域在2 000 r/min以上的中负荷处，与传统柴油机相比，转速较高，因为相同工况下最大爆发压力较小，摩擦损失减小[3].图 5 显示了柴油机排气项热量占燃油能量比例的分布情况，从图中可以看出，大部分工况下排气项热量较高，约1/3的燃油能量被废气带走，在中低负荷处，排气能量所占比例最小. 相同负荷下，随着转速升高，排气项热量所占比例增大. 因为随着转速的增加，每次循环的换热时间减少，更多的能量随排气流出.图 6 显示了传给冷却项的热量占燃油能量比例的分布情况. 从图中可以看出，在低负荷区域冷却项热量所占比例较大，转速对其影响小，只随负荷的增加而减少. 因为在低负荷时，机械损失的比重较大，而大部分的机械损失最后都通过热转换传递给冷却水. 随着负荷的增大，转速对冷却项的影响增大，在中高负荷时，随着转速升高传给冷却项的热量所占比例减少.图 7 显示了一台传统四冲程增压中冷柴油机标定转速下各项比例关系变化的负荷特性[7]，发动机主要参数见表 3.对比传统四冲程增压柴油机，对置活塞二冲程柴油机由于进、排气活塞存在相位差，在内止点前后会发生进排气活塞同向追赶的过程，燃烧过程的等容度提高，所以有效热效率较高[10-11]. 因为采用二冲程结构，排气时刻较早，导致排气温度和压力高，排气项热量占燃料能量的比例较大. 对置活塞二冲程柴油机与传统柴油机相比，燃烧室面容比较小，零部件较少，因此冷却项所占燃料能量的比例较小[3]. 由于对置活塞二冲程柴油的燃烧室由气缸套和进、排气活塞顶组成，内止点时刻，活塞顶面积占燃烧室总面积的83%，活塞顶面的温度高，相比于传统柴油机，燃烧室壁面的平均温度更高，文献[12]指出较高的壁面温度有利于减少燃烧过程的不可逆损失.3.2 余热可用能上节采用热力学第一定律分析了对置活塞二冲程柴油机的热平衡，其依据是能量守恒定律，阐明了热力过程中能量之间的数量关系. 通过分析发现，柴油机大部分工况下，散热损失和排气能量的损失之和大于50%，在运行工况从低速、小负荷向高速、大负荷转变时，损失的热量从散热损失占主要部分转变成排气能量占主要部分. 为了进一步探讨能量的有效利用途径，仅分析能量关系是不够的，还需要分析能量的“质量”，即结合第二定律进行有效能分析.与机械能相比，余热是低品质的能量，不能完全转化成可用能，因此需要进一步通过的热力循环将其转化成有效功. 卡诺循环体现了工质做功的最高效率，采用卡诺循环进行余热的热力循环计算，可以分析余热潜在的最大可用能[13-14]. 卡诺循环的公式为式中： EX,Q是余热的可用能； Q表示余热的能量； T0表示环境温度； T表示余热的温度.式中：ηExe,p表示余热的可用能占余热能量的比例.式中：ηExe,eff表示了余热可用能占燃料总能量的百分比.图 8 显示了在负荷为0.8 MPa时，各项能量可用能占自身的比例. 因为冷却介质的流量大，比热容大，所以受运行条件影响小，冷却介质的进出口温差小，而且为了保证柴油机处于合适的运行工况，冷却介质应保证在合适的温度，不宜进行利用. 对置活塞二冲程柴油机受换气方式的限制，缸内高温高压气体未能得到充分膨胀，还有大部分能量直接随排气带出，具有较大的利用空间[15].图 9 显示了排气余热可用能占排气余热的比例. 随着转速和负荷的增大，排气温度不断升高，ηExe,p也随之升高，且负荷对ηExe,p的影响大于转速. 在高转速、高负荷时，ηExe,p超过了60%，具有很大的利用空间[15-16]. 图 10 显示了排气余热可用能占燃料总能量的比例，在高速、中等负荷以上区域，排气余热可用能的比例超过了20%，具有很大的利用空间，用以改善燃油消耗率.1) 对置活塞二冲程柴油机的能量分布受负荷和转速的共同影响. 在大多数工况下，负荷对有效热效率的影响大于转速；受到换气质量影响，大负荷工况下转速对有效热效率的影响增大. 对置活塞二冲程柴油机的最佳燃油消耗区域在中高转速中等负荷.2) 大部分工况下排气能量较高，约1/3的燃油总能量被废气带走，排气项能量在中等负荷处所占比例最小. 与传统四冲程柴油机相比，排气项能量所占比例更高.3) 传递给冷却项的热量在低负荷区域所占比例较大，负荷对其影响大于转速. 对置活塞二冲程柴油机与传统柴油机相比，燃烧室面容比小导致冷却项占燃料能量的比例小.4) 冷却项的可用能较少，而排气项能量中的可用能比例大，在高速、中等负荷以上区域，排气项能量可用能占燃料能量的比例超过了20%，充分利用可以有效改善燃油消耗.【相关文献】[1]Pirault J P, Flint M. 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二冲程发动机工作原理
二冲程发动机工作原理二冲程发动机是一种常见的内燃机，其工作原理相对简单，但却有着独特的设计和工作方式。
在二冲程发动机中，每个循环只需要两个活塞运动，相比四冲程发动机，它的工作原理更加高效。
下面我们将详细介绍二冲程发动机的工作原理。
首先，二冲程发动机的工作原理与四冲程发动机有着本质的区别。
在四冲程发动机中，活塞需要完成四个冲程，进气、压缩、燃烧、排气。
而在二冲程发动机中，这四个冲程被简化为两个，进气压缩和燃烧排气。
这意味着每个活塞在每个循环中都会完成这两个冲程，从而实现了更高的功率输出。
其次，二冲程发动机的工作原理主要依靠气缸内的压缩和燃烧过程。
当活塞向下运动时，气缸内会形成一个负压，从而吸入混合气。
随后，活塞向上运动，将混合气压缩，使其达到可燃状态。
在压缩末期，点火系统会引发火花，使混合气燃烧，从而推动活塞向下运动，完成一个循环。
再者，二冲程发动机的工作原理还涉及到气缸盖上的进气口和排气口。
在进气压缩阶段，进气口会打开，允许混合气进入气缸。
而在燃烧排气阶段，排气口会打开，将燃烧后的废气排出。
这种设计使得二冲程发动机在燃烧排气的同时，也能够进行进气压缩，从而实现了高效的工作。
最后，二冲程发动机的工作原理也与其独特的润滑系统有关。
由于每个活塞在每个循环中都会完成进气压缩和燃烧排气两个冲程，因此需要在活塞与气缸壁之间提供充分的润滑。
为此，二冲程发动机通常会采用混合油的润滑方式，即将机油与燃油混合，从而在燃烧过程中实现对活塞和气缸壁的润滑。
总的来说，二冲程发动机的工作原理相对简单，但却有着独特的设计和工作方式。
通过简化循环过程和独特的润滑系统，二冲程发动机实现了更高效的工作，为各种应用提供了可靠的动力来源。
二冲程发动机的工作原理
二冲程发动机的工作原理
二冲程发动机是一种燃烧器具，它在每个活塞运动的每转向运动期间发生一次点火。
在接近感应行程末端时（为正时），将点火器用作双电板或板状电极的电压点法，其功率是通过维持电极之间的火花而点燃燃料混合物，燃烧并产生高压和热量气体。
该气体通过压力差，向着排在活塞下方的出口排出。
这种原理使得发动机在每一转向运动期间都能够完成其工作。
在第一转向运动期间，活塞被压在其上死点位置上，随后活塞开始下降。
当被压缩的气体通过活塞下部的开口时，进入汽缸。
这样，活塞在进气行程中通过这个结构，从而实现了压缩行程，整个过程相对简单。
第二个行程是排气行程。
在这个行程开始时，排气出口端的通风孔被释放，而燃料混合气体会通过汽缸结构排出。
此外，活塞随后会将液体油气排出以准备第一行程。
整个二冲程发动机的工作过程很快速和高效。
然而，这种类型的发动机在燃烧过程中会产生更多的污染物，因为未燃烧的燃料混合物可以通过排气孔逃离。
同时，这种发动机也会在设计到混合气体之前增添两个辅助阶段，以确保燃烧的完全性和高效性。
二冲程发动机构造
• （1）气缸盖 • 气缸盖和气缸垫共同密封气缸的上平面， 并与活塞顶部共同形成发动机的燃烧室。 • 1.气缸盖的结构 • 2.气缸盖的要求 • 发动机工作时，气缸盖应不发生变形 • 气缸盖在整个工作温度范围内有足够的机 械强度 • 气缸盖对冷却气流的阻力应尽可能小 • 导热系数大，散热片表面积的大小应与散 出的热量相适应。 • 各部密封部位不允许漏油
• 3.左右曲轴 曲轴是输送发动机动力的一个 关键部件，为了解决发动机工作时不平衡 而引起的振动，往往在曲轴上钻几个减重 孔或制成凹形。摩托车发动机曲轴分左曲 轴和右曲轴，左右曲轴均为整体式。
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二冲程发动机的构造 一.二冲程发动机的类别 按进气方式不同，二冲程可分为 1.笛簧片式阀式发动机 2.活塞阀式发动机 3.回转阀式发动机 4.YEF进气系统发动机 二冲程发动机的组成 二冲程发动机是由气缸盖、气缸、曲轴箱、 火花塞、活塞环、活塞销、活塞销卡簧、 典轴连杆总成和轴承组成。
• 活塞环的技术要求 • 1.始终能与气缸壁保持良好的接触，弹力要 适当，既要能保证气缸的密封性，又要能 有一定的漏气量和窜油量。 • 2.应具有良好的耐磨性，既不会刮伤气缸， 又不会导致气缸过快磨损。 • 3.应具有良好的导热性。 • 4.在高温条件下工作，机械性能变化较小。
• 六、活塞销和活塞卡簧 • 1.活塞销 • 活塞销连接活塞和连杆，通过活塞销将燃 烧气体的压力传递给连杆。活塞销的受力 状态比较复习，要求坚固耐磨。活塞销用 20r钢制成，表面渗碳淬火处理。 • 2.活塞销卡簧 • 活塞销卡簧分别嵌在活塞销孔两端的环槽 中，作用是限制活塞销轴向窜动避免因活 塞销窜出而划伤气缸内壁。
• 七、曲柄连杆总成 • 曲柄连杆总成包括连杆、曲柄销、左右曲 轴箱和曲柄销轴承。曲柄连杆总成的作用 是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运 动。 • 1.连杆 连杆是连接活塞和曲轴的运动件。 连杆小头套在活塞销上，大头套在曲柄销。 • 2.曲柄销 曲柄销将连杆、左右曲轴连成一 体。曲柄销是发动机的重要零件之一，它 承受着由连杆传来的爆发压力和惯性力， 因此曲柄销的技术性能要求很高。
发动机的分类
发动机的分类
1、水冷式发动机：以水为冷却介质
2、风冷式发动机：以空气作为冷却介质(适合缺水地区使用，如沙漠国家)
按实现循环的行程数分汽车维修养护网
1、四冲程发动机：活塞移动四个行程或曲轴转两圈气缸内完成一个工作循环
2、二冲程发动机：活塞移动两个行程或曲轴转一圈气缸内完成一个工作循环
按燃料分
1、柴油机
2、汽油机
3、天然气机
按点火方式分
1、压燃式发动机：利用气缸内空气被压缩后产生的高温，使燃油自燃。
如柴油机。
2、点燃式发动机：利用火花塞发出的电火花强制点燃燃料，使燃料强行着火燃烧。
如汽油机、煤气机。
按可燃混合气形成的方法分
1、外部形成混合气的发动机：燃料和空气在外先混合然后进入气缸。
如使用化油器的汽油机。
2、内部形成混合气的内燃机：燃料在临近压缩终了时才喷入气缸，在气缸内与空气混合。
如柴油机。
按进气方式分
1、自然吸气式发动机：空气靠活塞的抽吸作用进入气
缸内。
2、增压式发动机：为增大功率，在发动机上装有增压器，使进入气缸的气体预先经过压气机压缩后再进入气缸。
按气缸数目分
1、单缸发动机
2、多缸发动机
按气缸的排列型式又可分为
1、直列立式发动机：所有气缸中心线在同一垂直平面内。
2、直列卧式发动机：所有气缸中心线在同一水平平面内。
3 、V型发动机：气缸中心线分别在两个平面内，且两平面相交呈V型。
4、对置式发动机：V型夹角为180°时又称为对置式。
5、其它：还有H型，X型、星型等，但在车辆上应用很少.。
二冲程发动机工作原理
二冲程发动机工作原理
二冲程发动机是一种简化结构的内燃机，它在每两个行程内完成一次工作循环，相比四冲程发动机，它的工作原理更为简单。
二冲程发动机的工作原理如下：
1. 进气行程：活塞下行时，气缸内形成负压，进气门打开，混合气通过进气道进入气缸，同时会被发动机底部的传动机构压缩。
2. 压缩行程：活塞上行时，气缸内的混合气被压缩，然后被提前点火的火花塞点火。
由于压缩行程和爆发行程在同一行程内完成，所以火花塞的点火时机需要提前一定角度。
3. 爆发行程：混合气被点燃后，燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，将活塞推向下行，同时通过传动机构输出动力。
4. 排气行程：活塞再次上行时，废气通过排气口排出气缸，排气门打开，废气被排出，同时新鲜空气通过进气门进入气缸，为下一次工作循环做准备。
需要注意的是，二冲程发动机的简化结构使其无法完全实现自动化的气门控制，故其进气和排气过程需要通过传动机构来实现。
同时，由于混合气和废气在同一行程内进出气缸，二冲程发动机的排放性能相对较差，污染物排放较高。
总的来说，二冲程发动机通过简化内部工作原理实现了高功率
输出，但由于其排放性能差等问题，目前在汽车领域被逐渐取代。
二冲程的工作原理
二冲程的工作原理
二冲程发动机是指每个工作循环中，活塞上升和下降两个冲程完成一次供油、爆燃、排气的过程。
其工作原理如下：
1. 进气冲程：当活塞向上运动时，活塞铰上的进气孔与进气道相连，使空气燃油混合物从进气道进入活塞的上方。
此时，活塞下部的排气孔被活塞铰挡住，防止混合气体从排气孔中逸出。
2. 压缩冲程：当活塞开始向下运动时，进气孔与进气道分离，排气孔和排气道相连，将残留的废气排出。
同时，活塞上方已经加满混合气体，开始压缩。
3. 爆燃冲程：当压缩到一定程度时，点火系统触发火花塞发出火花，点燃混合气体。
燃烧产生的爆炸力将活塞推向下方，驱动活塞运动。
4. 排气冲程：当活塞再次向上运动时，进气孔与进气道分离，排气孔与排气道相连，将燃烧后的废气排出。
与此同时，燃烧室重新充满混合气体，为下一个循环做准备。
二冲程发动机的工作原理相较于四冲程发动机较为简单，没有独立的气门控制系统和润滑系统。
它具有结构简单、重量轻、功率强的特点，但由于工作过程没有爆炸前排放废气的过程，二冲程发动机的排放物质较多，燃油消耗率较高，短期内难以满足环保要求。
二冲程双缸对置发动机[发明专利]
![二冲程双缸对置发动机[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/aa198b81a45177232e60a21e.png)
专利名称：二冲程双缸对置发动机专利类型：发明专利
发明人：杨慧明,朱道庆,夏操,刘晓庆申请号：CN201610894206.2
申请日：20161013
公开号：CN107939521A
公开日：
20180420
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种二冲程双缸对置发动机，包括底座，底座上设置曲轴箱体，曲轴箱体内设置双连杆曲轴，双连杆曲轴与曲轴箱体活动连接，双连杆曲轴上设置两个活塞，两个活塞与双连杆曲轴活动连接，两个活塞外部均套设气缸头，气缸头上设置双路进气歧管，双路进气歧管与气缸头固定连接，双路进气歧管上设置化油器，化油器与双路进气歧管固定连接。
本发明通过化油器将一定比例的汽油和空气混合，通过双路进气歧管进入气缸头内，活塞和气缸头进行二冲程做功，带动双连杆曲轴转动，由于活塞和气缸头通过双连杆曲轴进行对称对置式防止，可以有效的提高发动机功率，减轻发动机重量以及震动，大大提高了发动机使用的稳定性。
申请人：浙江派尼尔科技股份有限公司
地址：321016 浙江省金华市婺城区工业园区神丽路727号
国籍：CN
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两冲程发动机工作原理
两冲程发动机工作原理
两冲程发动机是一种常用于小型机械设备和摩托车的发动机类型，它的工作原理主要包括压缩、燃烧、排气和进气四个基本过程。
首先，在压缩过程中，活塞从下往上运动，使气缸内的燃气被压缩至顶部。
与此同时，活塞上的曲轴将带动连杆和曲轴箱，使发动机继续运转。
接下来，在燃烧过程中，混合气被点燃，产生燃烧并释放出能量。
这个过程由点火系统引发，并通过喷油器将混合气注入气缸中进行燃烧。
然后，在排气过程中，活塞再次朝下方运动，将燃烧后的废气推出气缸。
这个过程是通过排气门的开启和关闭来完成的。
最后，在进气过程中，活塞再次朝上方运动，打开进气门，使新鲜的空气和燃油混合物进入气缸。
这个过程也是由活塞和曲轴的连动来完成的。
通过不断重复以上四个过程，两冲程发动机实现了动力输出和循环工作。
与四冲程发动机相比，两冲程发动机具有结构简单、体积小、重量轻和功率输出高等优点，但同时也存在燃油消耗多、排放污染高的缺点。
冲程发动机的工作原理
05
燃烧室容积(Vc )
06
气缸总容积(Va )
07
发动机结构基本术语
08
压缩比
09
发动机排量
10
工作循环
11
上止点 活塞离曲轴回转中心最远处，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文缩写词TDC表示。
下止点 活塞离曲轴回转中心最近处，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文缩写词BDC表示。
活塞行程（S）
01
上、下止点间的距离。
02
02
显然，S=2R。曲轴每转一周，活塞移动两个行程。
01
与连杆下端（即连杆大头）相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离（mm）。
曲柄半径（R）
气缸工作容积(Vh)
活塞从上止点到下止点所让出的空间容积(L)。 Vh =πD 2s/4×106
四冲程发动机工作原理
作功行程
压缩行程
进气行程
排气行程
观看演示
1、进气行程
排气门关闭
进气终了时气缸内压强为0.074～0.093Mpa，温度上升至353～403K
活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门打开，排气门关闭。活塞上腔容积增大， 在真空吸力的作用下，经过滤清的空气与汽油形成混合气， 经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。
02
练习
名词解释
01.
四冲程内燃机在一个工作循环中，只有一个做功冲程，其他三个冲程是辅助冲程。
02.
多缸机汽缸总容积之和称排量，用VL表示。
03.
内燃机各部零件的配合间隙越小，其使用寿命越长。
判断题
选择题
1、拆卸正时齿轮前应首先检查（ ） A、各齿数 B、齿轮的啮合 C、安装记号 2、四冲程柴油机可燃混合气形成在（ ） A、气缸内 B、进气岐管 C、喷油泵 3、汽油机点燃可燃混合气是用（ ） A、电子 B、电火花 C、电极 4、一台内燃机的工作容积是燃烧室容积的8倍，则此内燃机的压缩比为（ ） A、8 B、16 C、9
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应用范围
• 对于轻型户外交通工具来说安装四冲程的发动机无疑 会增加交通工具重量，降低其机动性，灵活性，且成本高， 而本设计恰好解决此类问题 。 1、山地，沙漠，沙滩，水面等环境下交通工具发动机， 如四轮摩托车，小型野外越野车，抢险车，小汽艇。 2、可用这种发动机做超轻型飞行器的发动机，使用在 简易单人飞伞或是单人超轻型飞行器上。 3、于航拍测绘、野外搜救、器材投放、特战练习、娱 乐游览。
结构布局
•
工作原理
•
1.进气
2.压缩
3.做功
4.排气
部件图
散热发电装置
化油器部分
效果图
• 效果图
运动学仿真
活塞X向位移/时间曲发动 机
—— 钢铁动力团队 组员：夏同洋，何冯光、宋健、刘增柱 指导教师：李玉清 Loading… …
课题背景
• 开发一种适合在恶劣环境中工作的发动机。在沙漠/山地/ 空中等地形 • 或气候环境复杂的情况下，对发动机功率要求相对较大， 重量相对较轻的发动机。 • 创新特点 • 发动机采用气缸水平对置式布局设计，具有起步、瞬时 扭矩大，振动相对较小的特点。其中二冲发动机的本身特 点是结构简单，故障率低，易于维修，动力强劲，成本低 廉。