四冲程与二冲程发动机的工作原理

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•二 冲 程 和 四 冲 发 动 机
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二冲程发动机的特点
參二冲裡发动机
#在 二 冲 程 发 动 机 上 ， 活 塞 上下运动 二 个 行程，发动机点火一次*
二冲程发动机的进气过程比四冲程 发 _ 机 复 杂 .四 冲 程 发 动 机 的 概 合 气 直 接 进 人 气 缸 ，二 冲 程 发 动 机 則 不 闻 .在 二 冲
n 简 单 ， 没 有 气 和 凸 轮 油 ， 而 且 尺 寸
小 、 重 *轻 、 i 卩 工 成 本 低 。 在赛车上，和四冲程发动机相比，
二冲 程发动机具有压倒性的优势，所 以 往 往 把 二 冲 S 赛 车 和 四 冲 程 *车 分 开
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大 、 小 型 轻 1:化 、 具 有 很 大 的 优 点 •
基 于 上 述 考 电 . 最近 一 些 厂 家 开 姶 积 极 地研制 气车用二冲程发动机，希望有
户 发 动 机 的 研 制 历 史 较 短 ,技 术 水 平 较 低 .特 别 是 它 的 排 气 和 扫 气 过 程 还 远 不 如 人 意 •人 们 还 远 远 没 有 掌 悝 其 现 律性，如果能进行大 规褀的开发和研 制 •把 目 前 经 验 积 累 的 知 识 进 一 步 科 学化，建立较完 S 的理论系统，不断地 幵 发 新 技 术 ，相 信 二 冲 程 发 : 动 机 的 技 术 将会有新的突破。
程 之 中 ，进 样 气 行 程 都 是 靠 气 体 的 压 力 差 进 行 的 •在 进 气 行 程 时 ..由 于 气 缸 内 产 生 很 大 的
m 真 空 皮 ， 和 外 气 的 压 力 差 变 大 ， 賴
合气才被吸进气缸< 这一原理和注射猙抽水 的 M
理 一 样 .在 沣 气 行 程 初 期， 由 于 气 魟 内 压 力 很 大 ， 所 以度 气 以 很 窩 的 速 度 褙 出 气 缸 . 当 然 ，
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活 塞 上 行 也 有 助 于 祥 出 残 s 的废气，伹 和 压 力 差 产 生 的 抟 气 相 比 ，所 占 份 颠 相 对 较 小 ，有 关
I 进 排 气 过 程 ， 还 将 在 后 面 的 配 气 相 燃 烧 行 程
排气行程
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位金节中进行详细介绍. 有些人忤燃烧行程叫做壜炸行程.
如上所述，当活塞 T行时 R有半个 行 程 是 燃 烧 过 程 ，另 半 个 行 桎 是 排 气 过 程栉扫气 过程 4当然在活塞通过下死 点之后，排气和 扫气过程仍持续进行 一段时间 3
在 排 气 和 扫 气 过 程 中 .必 项 充 分 地
利 用 排 气 和 扫 气 的 气 流 能 纛 *当 然 .为 了 诅 织 好 排 气 和 扫 气 过 程 ^碎 要 有 较 高的技术水平。此 外由于这二个过程 互 相 重 叠 •使 混 含 气 和 废 气 在 气 让 内 滉 杂 •并 使 -郜 分 混 台 气 无 效 也 从 排 气 口 逸 出 .所 W二冲程发动机的灼烧纹 率 较 差 ，在 相 同 的 转 速 条 件 下 . 杓 四 冲 程 发 动机相比，二呻程发动机的燃烧次 数多一倍. 所以这件发动机的功率高。 二冲程发动机的 尤点很多，例如结构
排 气 n.燃 烧 后 的 庚 气 高 速 喷 出 排 气 n 此 后 接 着 打 歼 扫 气 口 ，新 鲜 的 混 合 气 忮 玉 进 气 缸 中 .并 把 残 留 的 废 气 挤 出 气 紅 。 由于是利 甲压缩的混合气请扫排气，
y 所 这 个 换 气 口 叫 做 扫 气 口 #
此 后 随 着 活 塞 的 上 升 .气 缸 内 的 混 会气 再次被压缩，同时在曲袖箱内 t 生 很 大 的 真 空 度 . 曲 铀 箱 再 一 次 & T， 2 气状态。
综上所述，在四冲程发动机上，在 话 塞 的 四 个 行 程 当 中 .R 有 一 个 行 程 燃 烧 做 功 ，所 以 和 二 冲 程 发 动 机 相 比 .优 点是燃料消耗董 较低，经济性好，大 功 率 的 转 速 范 围 较 宽 •运 转 1 滑 平 後 • 非稳定工况的过度性好，其缺 点是童
1 重、结构复杂，升功率较低.
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四冲程发动机的工作原理 进气行程
压缩行程
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四冲程发动机
.四 冲 程 犮 动 机 使 用 范 围 十 分 广 泛 ，四 冲 程 发 动 机 的 恃 点 是 活 塞 每 做 四 次 往 *运 动 ， 气 缸
在 车 辆 上 最 早 实 用 化 的 发 动 机 *四 冲程 发动机，这种发动机广泛应用在 各个领域内. 由子大釁的技术人员和 企 业 做 了 相 当 多 的 研 究 工 作 .投 入 了 大量的科研经费，这种发动 机的技术 已 经 十 分 成 熟 .是 目 前 技 术 水 平 最 高 的 _神 发 动 机 。
2. 压 缩 行 程 ： 此 时 进 雉 气 门 关 闭 ， 活 塞 从 下 死 点 向 上 运 动 .使 气 缸 内 的 涅 合 气 被 活 塞
压缩。 3. 燃 烧 行 程 ：在 混 合 气 压 缩 终 了 时 .火 花 塞 眺 火 引 燃 m 合 气 •同 时 产 生 大 纛 的 热 和 很
高的压力。燃气的压力推动活塞下行并驱动曲轴旋转。
内点火一次。
下 面 .具 体 地 介 下 四 冲 程 发 动 机 的 工作原理， 1. 进 气 行 程 ：此 时 进 气 门 开 启 ，活 塞 下 行 。由 于 活 寒 从 上 死 点 向 r 运 动 ，在 气 缸 内 产
生 较 ‘大 的 真 空 度 .•在 真 空 度 的 作 用 下 ， 把 汽 油 和 空 气 的 泯 合 气 吸 进 气 缸 。
排 气 n也 桩 活 塞 关 闭 了 *陏 着 #塞 的 上 升 ， 潸合 H再次技 X缩。当活塞刊达 t死点
附 近 时 ， 火 花 * K 火 点 朽 浞 ft 气 ,
4. 混 合 气 迅 速 燃 烧 . 同 时 产 生 大 最 的
热和 很 高 的 压 力 .在 商 圧 气 体 的 推 动 。
二冲程发动机的工作原理
2. 当 活 塞 从 上 死 点 向 下 运 动 时 .进 气
a 关 闭 ， 曲 轴 箱 内 的 压 力 Bt 活 躔 ^ 行 而 升
高，准 合气被压编。为了和气缸内的压 缭 相 区 别 ， --
般把曲枯栉内的压缩过程叫做一次压缩.
当 活 塞 运 动 到 一 定 位 置 时 .扫 气 a 开 启 * 在 曲 轴棺内按压缩的混含气从朽 a流 进气缸， 扫气 n和棑气口都布置在气缸
4. 排 气 行 程 ； 活 塞 技 缸 内 高 压 气 体 推 动 继 续 下 行 ,在 到 达 T 死 点 之 前 排 气 门 开 启 ， 废
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气从气缸里喷射出去，此后随着活塞继续上 行，把残留的庚气挤出气缸.
在 四 冲 程 发 动 机 上 ， 上 述 四 个 行 程 反 复 循 环 ， 从 而 使 发 动 机 持 续 运 转.在 上 述 四 个 行
来 进 行 比 赛 ， 一 般 而 言 .二 冲 程 赛 车 只 能参加比赛，不能用 于正常行驶，而
朝 _日 能 在 汽 车 上 装 用 二 冲 程 发 动 机 ， 综 上 所 述 . 和 四 冲 程 发 动 机 相 比 ，二
且经济性不好，十分费油. 二汴程发动机是一种较新的机种，
其 发 展 历 史 比 四 冲 程 发 动 机 短 得 多 。一 般 二 冲 程 发 动 机 的 单 缸 排 t 都 很 小 ，如 果单缸排置过 大，将使缸内各处的滥 度 分 布 不 均 匀 .， 使 挣 气 和 扫 气 效 果 变 整 .在 汽 车 上 ，E 沖 程 发 动 U 占 据 着 统 治 地 位 .由 于 二 冲 程 发 动 机 工 作 不铯 定 .很 难 应 甲 在 轿 车 上 。 过 去 在 一 些 衡 1 汽 车 上 •曾 广 泛 使 用 过 二呻程发动机，近 来随着排故法规限 制趑来越严，汽车己经不 再装用 i 冲程 发 动 机 了 *但 是 二 沖 程 发 动 机 歼 功 率
m 程 发 动 轧 上 ， 合 气 先 后 流 经 曲 轴 箱 和
气 缸 .并 在 这 二 个 «室 内 进 行 压 繡 . 下 面 •先 讲 解 一 下 曲 轴 箱 的 进 气 和
压《 过程， 1. 当 活 塞 从 下 死 点 向 上 运 动 时 ，在 曲
轴 箱 内 产 生 较 大 的 真 空 *. 在 冥 空 度 的 作 甲 由 化 油 器 来 的 *舍 气 从 进 气 □侑 进 曲 袖
所 以 便 用 蠏 炸 这 -术 语 .主 要 是 强 调 气 缸内的燃 烧和一般燃烧差别很大，燃 烧速度十分高。实 际上，当火花塞跳
m 火 之 后 ， 气 缸 内 的 合 气 迅 速 点 燃 ，
火 焰 传 播 速 * 髙 达 20〜 30m 心 但 最 髙 也 不 到 50 m/ s,火 药 的 爆 炸 则 不 同 ， 在火 药发生爆炸时，其火焰传播速度 窩 达 2000 〜 8000 m/ B. 二 者 燃 铙 速 度 的 数量级差别很大， 如果气缸内的燃烧 是爆炸的话，发动机必然 受到严貢破 坏 .所 以 本 书 把 这 一 行 称 为 燃 烧 行 程 a
壁 上 .随 t 活 塞 的 上 T 运 动 .自 动 地 打 开
和 关 ⑺这 二 个 換 气 口 ，
T 面 .再 介 绍 -- 下 气 缸 的 进 气 和 压 缩
过 程，
i> - 随 着 曲 轴 的 旋 转 ，硒 塞 再 次 从 下 死
点 向 上 运 动 、并 适 时 地 关 闭 扫 气 口 - 随 后