最新二冲程发动机特点概述
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二冲程柴油发动机工作原理【摘要】二冲程柴油发动机是一种简洁高效的发动机,其工作原理相对于四冲程发动机更加简单。
在进气阶段,空气和燃油混合物进入气缸并压缩。
在压缩和爆燃阶段,活塞向上运动,将混合物压缩至高压,然后点火爆燃,推动活塞向下运动。
在排气阶段,废气被排出气缸。
润滑系统起着润滑活塞和减少摩擦的作用。
二冲程柴油发动机的优点是结构简单、功率密度高,但缺点是排放比较大。
通过对二冲程柴油发动机工作原理的了解,可以更好地理解其运行过程,为相关领域的研究和应用提供参考。
【关键词】二冲程柴油发动机,工作原理,引擎阶段,压缩和爆燃阶段,排气阶段,润滑系统,优缺点。
1. 引言1.1 二冲程柴油发动机工作原理简介二冲程柴油发动机是一种应用广泛的内燃机,具有简单结构、功率密度高等优点。
它是在两个冲程内完成一次动力循环,即吸气、压缩、爆燃和排气,相比于四冲程发动机更为简洁高效。
二冲程柴油发动机在工程机械、船舶和柴油发电机等领域得到了广泛应用。
二冲程柴油发动机的工作原理主要包括进气阶段、压缩和爆燃阶段、排气阶段和润滑系统。
在进气阶段,工作气缸内形成负压,气缸内的混合气会通过进气门进入气缸内。
随后活塞向上压缩混合气,增加其压力和温度,进入压缩和爆燃阶段。
燃油喷入燃烧室后爆炸,从而推动活塞向下运动,产生动力。
最后是排气阶段,废气通过排气门排出。
润滑系统则保证发动机内部各部件的润滑和冷却。
通过了解二冲程柴油发动机的工作原理,我们可以更好地理解其运行机理和优缺点,为其应用和维护提供指导。
2. 正文2.1 工作原理概述二冲程柴油发动机是一种应用于内燃机领域的发动机类型,与四冲程柴油发动机相比,它们在结构和工作原理上有着明显的不同。
在二冲程柴油发动机中,每个活塞在两个冲程内完成了所有必要的工作,这使得其工作过程更为简洁高效。
1. 进气阶段:在第一个冲程中,活塞下行,汽缸底部的进气阀打开,新鲜空气被抽入汽缸内。
活塞上行,将废气排放出汽缸。
二冲程的工作原理
二冲程发动机是一种内燃机,其工作原理如下:
1. 进气阶段:活塞下行,气缸内形成低压区域,这时进气门打开,混合气体(燃油和空气的混合物)被压缩空气推入气缸。
2. 压缩阶段:活塞上行,将进入气缸的混合气体压缩,同时进气门关闭。
3. 燃烧阶段:当活塞上行至顶点时,点火系统触发火花塞点火,将混合气体燃烧,产生爆炸力推动活塞向下运动。
4. 排气阶段:活塞下行,将燃烧后的废气推出气缸,同时排气门打开。
5. 循环重复:经过一次完整的工作循环后,活塞再次回到进气阶段,开始下一次工作循环。
与四冲程发动机相比,二冲程发动机省去了进气和排气冲程,仅通过活塞上下来完成气缸内气体的进出。
这使得二冲程发动机具有以下特点:
1. 高功率密度:相比同排量的四冲程发动机,二冲程发动机在同样条件下可以提供更大的功率输出。
2. 较低的燃油消耗:由于没有进气和排气冲程,二冲程发动机在同样输出功率下相对较省油。
3. 操作简单:二冲程发动机的机构相对简单,维护和操作相对容易。
4. 污染排放较高:由于没有进气和排气冲程,二冲程发动机的废气中可能含有更多的未完全燃烧的废气,对环境造成一定的污染。
5. 润滑问题:由于运转过程中需要同时进行进气、排气、冷却和润滑,对发动机润滑系统有较高的要求。
需要注意的是,为了解决二冲程发动机的排气和润滑问题,现代的二冲程发动机通常都会增加一些特殊设计,例如利用增压装置来改善进气效果,增加油封和喷油系统来改善润滑等。
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。
两冲程和四冲程的区别
四冲程发动机是指发动机曲轴每旋转两周,经历进气、压缩、做功、排气四个冲程完成一个工作循环,而两冲程发动机只需要曲轴转动一周、经历两个冲程即可完成一个工作循环。
扩展资料
一、结构不同
二冲程发动机的结构相对比较简单,主要由气缸盖、气缸、活塞、活塞环等零件组成,与四冲程发动机相比,没有复杂的配气机构和润滑系统,冷却系统一般都采用风冷,结构上大为简化。
二、性能不同
当曲轴转速相同时,二冲程发动机单位时间的'作功次数是四冲程发动机的两倍。
另外二冲程发动机重量比较轻,制造成本低廉,故障率也更低,维修也比较方便,使用起来更方便灵活。
三、节能不同
二冲程发动机致命的缺点是油耗,由于它换气质量较差,燃料效率不高,整车的油耗比较高;在尾气排放方面污染很大,四冲程发动机比二冲程发动机更加环保一些。
两冲程和四冲程都是以汽油为燃料的活塞式引擎,靠吸入、压缩、爆发、排气四段行程,使汽缸内的活塞往返来回,然后通过转动装置转化成驱动力。
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。
二冲程发动机与四冲程发动机的区别一、工作原理的不同不论是二种程发动机还是四冲程发动机,都要经过进(扫)气、压缩、燃烧膨胀、排气四个工作过程,才能完成一个工作循环。
所不同的是:1、在四冲程发动机中,曲轴每旋转两圈(720度),活塞往复移动两次,发动机完成一个工作循环,即每个冲程完成一个工作循环。
而在二冲程发动机中,曲轴每旋转一圈(360度),活塞往复移动一次,发动机完成一个工作循环,即每二个冲程完成一个工作循环。
2、二冲程发动机与四冲程发动机每完成一个工作循环,其进、排气门或进、排、扫气口都只开启和关闭一次,但其开启和关闭的时间周期不同。
二、发动机性能上的特点1、二冲程发动机曲轴每旋转一圈,就有一个作功冲程。
因此,在转速、进气条件等因素相同的条件下,理论上讲,二冲程发动机所能产生的功率应等于相同工作容积四冲程发动机所产生的功率的两倍。
但因二冲程发动机的废气排出不完全,同时,由于扫气口先于排气口关闭而产生额外排气,所以实际上,二冲程发动机并不能等于四冲程发动机的二倍,而是1.5-1.7倍。
2、由于二冲程发动机的换气,有一部分可燃混合气随废气一同排出,因而燃油和润滑油消耗量都大。
3、由于二冲程发动机的换气时间短促,换气不完善,因而缸内残余废气较多,低速失火率高,燃烧情况差,加上换气过程中部分可燃混合气未参与燃烧就随废气排出去了,因此,排放污染严重,污染物中的HC值远高于四冲程发动机。
4、由于二冲程发动机作功冲程频率大,故工作较平稳。
5、由于二冲程发动机作功冲程频繁,每转需燃烧一次,因此发动机各零部件受热程度比四冲程发动机高得多,特别是活塞更为严重。
三、总体布置的区别1、四冲程发动机具有一套复杂的气门式配气机构,由凸轮轴控制气门定时开启、关闭,来完成进、排气过程。
而二冲程发动机没有设置专门配气机构,它是利用活塞控制排气口和扫气口的开闭来完成扫气、排气过程的。
2、二冲程发动机的扫气、排气都在活塞下止点附近进行,气口都在气缸的下端,以下止点为对称布置。
二冲程柴油机分析二冲程柴油机的工作原理主要包括进气、压缩、燃烧、排气四个过程。
在进气过程中,活塞在运行过程中将混合气体进入发动机的气缸中。
然后,活塞向上运动,压缩混合气体,使其达到较高的温度和压力。
随后,柴油喷射器将高压燃油喷射到气缸中,与高温高压空气混合并燃烧。
最后,活塞向下运动,将燃烧后的废气排出。
二冲程柴油机的结构相对简单,主要由气缸、曲轴连杆机构、缸盖、缸盖等部件组成。
其中,气缸盖位于气缸的上方,用于密封气缸。
曲轴连杆机构由曲轴和连杆构成,用于将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。
缸盖位于底部,用于密封和支持气缸。
1.结构简单:二冲程柴油机相比于四冲程柴油机少了一个冲程,因此其结构相对简单,部件较少,重量较轻。
这使得二冲程柴油机在一些对重量和体积有要求的设备中具有优势。
2.排气效率高:由于每个活塞的下行冲程同时完成了排气和进气过程,二冲程柴油机的排气效率相对较高。
这使得二冲程柴油机在一些高速运转和负载变化较大的应用场景中具有优势。
3.运行可靠:二冲程柴油机的结构简单,没有气门机构,减少了故障点和维护成本。
同时,由于其冲程较短,活塞运动频率较高,冲击力较大,因此活塞、曲轴等部件的强度要求较高,使得运行更加可靠稳定。
然而,二冲程柴油机也存在一些不足之处。
首先,由于每个活塞的上行和下行冲程同时完成了进气、压缩、燃烧和排气等过程,因此燃烧不完全和排放污染物的问题较为突出。
其次,由于缺少气门机构,对冷却和润滑的要求较高,需要采取措施进行冷却和润滑。
此外,二冲程柴油机的功率密度较小,不能适应大功率、高速的工况要求。
综上所述,二冲程柴油机是一种结构简单、重量轻、占用空间小、运行可靠、维护方便的内燃机。
尽管存在一些不足,但在一些对重量和体积有要求、负载变化较大的应用场景中仍具有一定的优势和应用价值。
相信随着技术的不断发展,二冲程柴油机在未来会有更好的发展和应用。
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。
二冲程与四冲程发动机相比较
二冲程与四冲程发动机相比较哪个更好,这个要根据不同的应用场合进行具体分析。
二冲程和四冲程发动机从目前来看,各有优劣。
下面分别介绍下二冲程发动机和四冲程发动机的特点。
二冲程发动机的特点
1.二冲程发动机没有阀,与四冲程发动机相比较,这就大大简化了它们的结构,减轻了自身的重量。
2.二冲程发动机每一回转,点火一次,而四冲程发动机每隔一次回转点火一次,这赋予了二冲程发动机重要的动力基础。
3.二冲程发动机可在任何方位上运转,这在某些设备如链锯上很重要,而标准四冲程发动机可能在油料晃动的时候发生故障,除非它是直立着的,二冲程发动机的灵活性更强。
四冲程发动机的特点
1.四冲程发动机具备精密润滑系统,与二冲程发动机相比较,其零部件耗损较慢,可持续使用时间更长
2.四冲程发动机无需配比燃油,更加无需购买昂贵的2T润滑油,减少配比操作同时降低使用成本。
3.四冲程发动机的燃油消耗率较低,更加省油。
4.四冲程发动机燃烧充分,污染较少。
两冲程发动机产生的污染,主要来自两方面:
第一,2T润滑油的燃烧,在某种程度上,润滑油使所有的二冲程发动机烟雾弥漫,一个磨损很严重的二冲程发动机能释放出大团大团的含油烟雾。
第二,每当往燃烧室注入大量新空气/燃料时,其中的一些会从排气口泄露。
例如,在任何二冲程摩托艇周围能看到泛着光泽的润滑油,这会对环境造成很大的污染。
——奥斯顿园林机械。
二冲程汽油机的结构和工作原理内容简介:四冲程发动机完成进气,压缩,作功和排气这一循环需要四个冲程来实现,而二冲程发动机只需要两个冲程就可以实现,那么它是如何实现的呢?在汽车、拖拉机、船用及大中型发电设备所应用的发动机均是四冲程发动机。
而在一些小功率设备上,如小型摩托车、草坪园艺修理使用的设链锯、抛草机、修剪器、小型发电机、无线电遥控飞机上,采用的发动机是二冲程发动机。
为什么这些小功率设备用二冲汽油机呢?主要原因---特点:(1)二冲程取消了气门及气门驱动机构,所以结构简单;(2)二冲程发动机可在任何方位上运转,大大增加发动机的灵活性。
(3)二冲程发动机每一回转点火一次,做功一次,动力基础较强。
详解二冲程汽油机的工作原理:第一个冲程:活塞由下止点向上止点运动,依次完成排气、换气,压缩及进气,在到达上止点前某一刻,火花塞点火。
活塞处于下止点,此时排气孔和换气孔处于打开状态,燃烧后的气体由排气孔排出,同时同曲轴箱内的新鲜气体由换气孔进入气缸;活塞上行,关闭排气孔和换气孔,开始压缩气缸内的混合气;活塞上行打开进气孔,新鲜混合气吸入曲轴箱;第二冲程:活塞由上止点向下止点运动,完成作功、排气和换气。
其中换气贯穿两个冲程。
火花塞点燃混合气后,推动活塞下行作功;活塞的下行,曲轴箱内的混合气被预压缩。
当活塞即将到达下止点时,排气孔打开,开始排气;同时曲轴箱内的预压缩的混合气经换气孔进入气缸;这个过程称为换气过程;到达下止点后,循环进入第一个冲程。
二冲程发动机润滑方式:二冲程机在吸入气缸的混合气中含有一小部分的机油,润滑活塞和气缸内壁。
因为有机油参与燃烧发动机会冒蓝烟,所以因烧机油而产生蓝烟是正常现象。
排气蓝烟的程度取决于混合气中供合的机油比例。
掺机油比例较难掌握,过程繁杂。
污染较大。
污染不足零不见损耗增大,寿命减小。
二冲程原理二冲程是指发动机在工作循环中完成两个冲程(即工作过程)的一种运行方式。
与之相对的是四冲程发动机,四冲程发动机在工作循环中完成四个冲程。
二冲程发动机相对于四冲程发动机具有结构简单、体积小、重量轻、功率密度高等优点,因此在一些特定领域得到了广泛应用。
二冲程原理是指通过一次活塞上升和下降的过程中,完成两个冲程的工作。
具体而言,二冲程发动机的工作循环包括进气、压缩、爆发和排气四个过程。
进气过程中,活塞下降,汽缸内形成负压,使混合气进入到汽缸中;压缩过程中,活塞上升,将进气混合气体压缩,使其达到燃烧的最佳状态;爆发过程中,点火系统将火花点燃混合气体,形成爆炸推动活塞向下运动;排气过程中,活塞再次上升,将燃烧产生的废气排出汽缸。
与四冲程发动机相比,二冲程发动机具有以下几个特点:1. 活塞行程短:由于二冲程发动机在一次活塞上升和下降的过程中完成两个冲程,因此活塞的行程相对较短。
这使得二冲程发动机具有更高的转速和更高的功率密度。
2. 油气混合度高:由于二冲程发动机的缸内进气和排气过程同时进行,且混合气体在汽缸内停留时间较短,因此油气混合度更高,燃烧效率更高。
3. 润滑系统简单:二冲程发动机由于没有曲轴箱,因此润滑系统相对简单。
一般采用混合润滑或分离润滑方式,使得润滑系统结构更加紧凑。
4. 排放污染较大:由于二冲程发动机在排气过程中没有独立的冲程,废气无法充分排出,因此排放污染较大。
为了解决这个问题,二冲程发动机通常采用辅助排气系统来提高排气效率。
5. 油耗较高:由于二冲程发动机在一次活塞上升和下降的过程中完成两个冲程,因此相对于四冲程发动机来说,每个冲程的功率输出相对较低。
为了保证二冲程发动机的功率输出,需要增加燃油的供给量,导致油耗较高。
总的来说,二冲程发动机具有结构简单、体积小、重量轻、功率密度高等优点,适用于一些对功率密度要求较高的领域,如摩托车、电动工具等。
然而,由于其排放污染较大、油耗较高等缺点,目前在汽车领域中得到了较少的应用。
二冲程和四冲程发动机一、二冲程发动机A、二冲程发动机的工作原理活塞由下止点往上止点运动,它将完成进气和压缩工作过程,属于活塞往复运动的第一个行程。
活塞由上止点向下止点运动,它将完成燃烧膨胀(作功)和排气的工作过程,属于活塞往复运动的第二个行程。
当活塞由下止点向上止点运动而全部关闭换气口和排气口时,则排气和换气过程终止,气缸内的新鲜可燃混合气将开始初压缩。
同时由于活塞向上移动,活塞下面的曲轴箱容逐渐增大,使曲轴箱内压力下降而形成真空度,当曲轴箱的真空度达到一定程度时,簧片阀自动开启,经化油器雾化的可燃混合气被吸入曲轴箱内。
当活塞继续向上运动,在将要接近上止点时,由火花塞发出电火花,将已被压缩的可燃混合气点燃。
此时燃烧着的气体迅速膨胀,使燃烧室的温度和压力急剧升高,迫使活塞向下运动,活塞即通过连杆、曲轴作有用功。
活塞由上止点向下止点运动时,曲轴箱内的压力将随容积的减小而增大,簧片阀就会逐渐自动关闭,此时进入曲轴箱内的可燃混合气开始被预压缩。
当活塞下行至排气口开启时,废气就通过排气口、排气管、消音器排入大气中。
当活塞再继续下行至换气口开启时,曲轴箱内被预先压缩的新鲜可燃混合气便通过换气口进入气缸,并驱使气缸内的废气进一步排出,这个过程称为扫气过程。
这样发动机便完成了一个工作循环。
B、二冲程发动机的优点和缺点1.优点:每转一转爆发1次,因此旋转平稳。
不需要气门,零部件少,所以保养方便价廉。
往复运动产生的惯性力小。
振动小、噪音低。
与四冲程发动机相比,转速相同时功率大。
与四冲程相比,有倍的爆发力。
因此在相同的容积下,假如平均有效压力相同,则功率为2倍(实际为1.7)。
2.缺点:进气排气过程的时间短,所以燃油损失大。
在气缸壁的一侧有气口,活塞环接触到这里易于磨损。
由于排气口在气缸上,所以易于过热。
慢速不稳定。
润滑油消耗多。
二、四冲程发动机A、四冲程发动机工作原理1.进气行程:活塞在上止点前某一规定曲柄转角时,进气门开启,可燃混合气被吸入气缸。
6第六讲二冲程发动机基本原理二冲程发动机是一种内燃机,其工作循环是在两个冲程内完成的。
相比较四冲程发动机而言,二冲程发动机具有体积小、结构简单、维护方便等优点,在一些特殊应用场合具有一定的市场。
二冲程发动机的基本原理如下:1.汽缸工作原理:二冲程发动机通常采用一组活塞、气缸和爆发装置。
首先,活塞在压缩冲程中向气缸内推动混合气体,将其压缩。
然后,在爆发冲程中,爆发装置点燃混合气体,产生高温高压气体,将活塞推动回原始位置。
这个过程中的能量释放用于推动活塞和输出动力。
2.发动机气门:二冲程发动机通常没有气门。
相对于四冲程发动机需要额外的气门控制系统,二冲程发动机的结构更为简单。
3.混合气体进出:在冲程过程中,混合气体通过进气门进入气缸,同时排出废气。
进气和排气是通过进、排气口来完成的。
4.燃气点火:点火装置将混合气体点燃,产生爆发动力。
二冲程发动机通常采用蓄能器点火系统,将能量储存至发动机需要时进行点燃。
5.排气系统:二冲程发动机通常采用单向排气系统,通过排气口将废气排出气缸。
另外,二冲程发动机废气中富含二次喷射的未燃燃料,因此其排放的废气污染程度较高。
6.冷却系统:由于二冲程发动机在较短的时间内完成工作循环,产生大量的热量。
因此,冷却系统的设计和维护对于二冲程发动机至关重要。
总而言之,二冲程发动机通过在两个冲程内完成压缩和爆发过程,将燃料能转化为机械能。
二冲程发动机的结构相对简单,但其排放污染较多。
在一些特殊应用场合,如小型机械设备和摩托车等,二冲程发动机仍然具有一定的市场。
1、二冲程柴油机的工作原理通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。
二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面。
二冲程柴油机没有进气阀,有的连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口;或设扫气口与排气阀机构。
并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气的扫气箱,利用活塞与气口的配合完成配气,从而简化了柴油机结构。
图是二冲程柴油机工作原理图。
扫气泵附设在柴油机的一侧,它的转子由柴油机带动。
空气从泵的吸入吸入,经压缩后排出,储存在具有较大容积的扫气箱中,并在其中保持一定的压力。
现以图说明二冲程柴油机的工作原理。
燃烧膨胀及排气冲程:燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气。
活塞在燃气的推动下,由上止点向下运动,对外作功。
活塞下行直至排气口打开(此时曲柄在点位置,此时燃气膨胀作功结束,气缸内大量废气靠自身高压自由排气,从排气口排人到排气管。
当气缸内压力降至接近扫气压力时(一般扫气箱中的扫气压力为012,下行活塞把扫气口3打开(此时曲柄在点4的位置,扫气空气进入气缸,同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。
活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气过程一直持续到下一个冲程排气口关闭(此时曲柄在点位置为止。
·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程:活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱内的空气,通过扫气口进入气缸,气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口扫出气缸。
活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后(此时曲柄在点位置,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”。
排气口关闭时(此时曲柄在点位置,气缸中的空气就开始被压缩。
当压缩至上止点前点时,喷油器将燃油喷人气缸,与高温高压的空气相混合,随即在上止点附近发火,自行着火燃烧。
二冲程发动机机油标准二冲程发动机是一种常见于小型摩托车、电动工具和部分船舶的发动机型号。
与传统的四冲程发动机相比,二冲程发动机在结构和工作原理上有一些不同。
机油在发动机中起到重要的润滑作用,保护发动机零部件的正常工作,因此合适的机油标准对二冲程发动机的正常运行至关重要。
二冲程发动机的工作原理二冲程发动机是根据往复式内燃机的工作原理设计而成,它的最主要的区别就是没有独立的进气和排气过程。
在一个工作循环中,二冲程发动机完成了进气、压缩、点火、工作和排气等步骤,相对于传统的四冲程发动机而言,工作效率更高。
二冲程发动机机油的特点由于二冲程发动机在工作中需将机油与燃油混合,并通过活塞上下运动来进行供油和润滑,因此机油对该类型发动机的润滑性能和热稳定性要求较高。
二冲程发动机机油的主要特点如下:1.高润滑性能:机油需要在高温高压环境下提供良好的润滑效果,降低发动机零部件的摩擦磨损。
2.良好的混合性:由于机油需要与燃油混合使用,因此机油要具备良好的混合性,以保证发动机正常工作。
3.耐高温性:二冲程发动机工作时温度较高,机油需要具备较好的热稳定性,保持在高温环境下的润滑性能。
4.环保性:二冲程发动机燃烧后会产生大量废气和尾气,机油需要在发动机燃烧过程中不发生秸因,保护环境。
二冲程发动机机油的标准目前,对于二冲程发动机机油的标准有两种主要的规定,分别由ISO和JASO提出。
1.ISO标准:国际标准化组织(ISO)提出了ISO-EGC等级标准,其中EGC代表了二冲程发动机机油的标准等级。
ISO-EGC机油对润滑性能和热稳定性作了详细的规定,生产商可以根据这个标准来开发和生产符合要求的二冲程发动机机油。
2.JASO标准:日本摩托车工业协会(JASO)提出了JASO-FB和JASO-FC等级标准,它们是对于二冲程发动机机油特别制定的具体要求。
JASO标准对于机油的燃烧性能、秸因生成、烟雾生成等方面进行了严格的测试和评定。
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。
因为它这种独特的换气方式,省去了发动机为换气再转一圈的消耗,在发动机转动的上半圈中就完成内燃机运转循环所必需的前期压缩与燃烧做功,一圈中就含有进汽、压缩、燃烧、排气等四个程序。
所以它最显著的特征之二就是发动机每转都有燃烧作功,马力较大。
因为它这种换气方式,只用简单的簧片阀与汽缸体上的扫气口就省去了四冲发动机为换气所必须配备的气阀运动结构,所以发动机的结构比较简单轻便,整机制造成本较低,维护简单可靠耐用。
因为发动机结构简单,运转比较轻便,转速也就比较地高,是它最显著的特征之三。
二冲程发动机与四冲程发动机相比,明显不同的特征之四是燃烧室:二冲程发动机的燃烧室不象四冲程发动机那样要受进排气阀的约束,可以在较大的范围里自由设计,选择最好的形状与容积,充分利用挤气、涡流--等气流效应,还有最大的容积/面积比例来提高燃烧效益。
因发动机转速较高与每转都有燃烧作功的原因,故有的二冲程发动机比同排量的四冲程发动机要多出一倍的输出功率。
加上它转速高、马力大、维护简单的特点,故多适宜用在需要轻型发动机的小型航空器与快艇、摩托车上。
但因体积小而功率大,往往会有散热不足的问题。
从表面上看它的换气结构简单,省略了繁杂的气阀配气结构;但这种换气方式很难做到换气彻底,扫气时充入的燃汽会有泄漏损失,汽缸里还有残留废气,很难形成最佳燃汽状态。
所以要求它的扫气口设计极为讲究,有时发动机性能上的差异,就是因为扫气口设计的不同。
因为二冲程发动机每转动一圈就燃烧作功一次,所以单缸机的振动也比较均匀;但它的排气压力比四冲程发动机要高得多,要求发动机的排气口与排气管比较畅通,略有堵塞就影响发动机的最大马力。
这与削弱排气声有矛盾,有时会用排气管中的“膨胀室”结构来解决问题。
因为二冲程发动机独特的换气方式,油门越小时充入气缸的新鲜燃汽越少,气缸内残留的废气就越多。
为了能够点着火,就要求充入燃汽的燃油浓度高些。
在新鲜空气偏少的情况下,燃汽中油多氧少,多余的燃料就造成浪费与污染环境,这是二冲程发动机费油的原因之一。
二冲程发动机的排气口位置高于扫气口,这样一来在换气的过程中,不免有部分刚充入的新鲜燃汽被挤泄出排气口,这也是二冲程发动机浪费燃料的短处之一。
而且因为排气口的高度尺寸占去活塞行程的20--40%,所以二冲程发动机的实际工作排量只有标称排量的60--80%。
因为它的转速较高,而且是每一转都要燃烧作功,发动机产生的热量较大,这类小排量发动机在自然风冷时,汽缸的散热比较成问题。
为防汽缸过热导致燃汽提前自行着火,发动机的压缩比不能过大。
这将致使发动机的效益偏低,对汽油的标号也要求高些,很难使用其他燃油。
因为它的转速较高,所以需要瞬间挥发性与燃烧性能都比较好的燃料;在一般的发动机中,多使用挥发性与热值都较高的汽油来做燃料。
(有人习惯把二冲程发动机叫汽油机,其实二冲程发动机在航模发动机中会使用醇类燃料,在某些特种发动机上也有使用柴油的。
)二冲程汽油机与四冲程汽油机虽然用的都是化油器供油,但在化油特性上有个很大的不同之处:二冲程汽油机的雾化燃油与新鲜空气不是直接进入汽缸燃烧,而是在曲轴箱里过上几圈,才在扫气时被压进汽缸。
这使得燃料有更多的汽化时间与混合时间,也有了较大的供给惯性。
比较四冲程汽油机而言,二冲程汽油机的“冷热机效应”较为明显;这是因为二冲程汽油机的雾化燃油与新鲜空气要在曲轴箱里过上几圈,才被送进汽缸内燃烧,这使得燃料汽化程度与曲轴箱温度有着过于密切的直接关系。
有时冬天摩托车启动困难就是因为发动机过冷,燃油难以汽化的原因。
这是汽油机的通病,在二冲机上尤为突出。
这种“冷热机效应”也有一定的时间惯性,故要求调节化油器都在热机时进行。
为适应发动机的“冷热机效应”,二冲程发动机的化油器上都有“加浓”油路作冷机启动的应急备用,不提倡简单将化油器调节得供油过浓来适应冷机状态。
二冲程发动机的燃烧中本身就已经含有润滑油,再将化油器调节过度,热机时严重富油,火花塞很容易积碳失灵。
二冲程发动机因为残留废气偏多,所以要求的燃汽浓度也比四冲程发动机要偏高点;再加上二冲程发动机的吸气负压比四冲机要低得多,所以四冲程发动机的化油器不可简单与二冲程发动机对换使用,否则供油比例严重失调。
在换用化油器时,需要对化油器进行改进与调整。
二冲程发动机的润滑系统比较简单。
过去多是使用含3--4%润滑油的混合汽油燃料,近代开始有改用随车小机油泵给发动机滴注加入润滑油的做法。
但怎么样也还是有部分润滑油进入汽缸参与燃烧,造成排放废气中有烟雾状焦油类污染物,气缸内的排气口与火花塞也容易积碳。
因为二冲程汽油机扫气方式的换气不彻底性,汽缸内还残留较多废气,为保持怠速状态更要加浓燃油,燃烧状态富油缺氧。
这种燃烧温度偏低缺氧的状态,固然可以减少一氧化氮类酸性污染物产生,但产出一氧化碳与燃烧未尽的碳氢化合物偏多,所以整机耗油多污染偏大。
因为传统经典的二冲程汽油机不能较好地解决换气彻底与燃气泄漏的问题,还有部分机型是应用混合油方式来解决发动机润滑问题,所以整机耗油多污染大。
因为二冲程发动机的转速较高,所以要求点火角随机应变的范围较大。
目前许多轻摩发动机上都采取了单一点火角的简单作法,这给二冲程发动机的性能带来很大的限制;须知二冲程发动机本身就有低转速时扭矩不足的缺点,再不用点火角来弥补点,发动机的性能怎能提高?目前许多传统经典的二冲程汽油机犹如原始教学模型,许多配件非常原始丑陋,整机耗油多且污染大;一般轻摩耗油率都在30--50KM/L,实际上这个数据是能够翻一番的。
需要并且可以自行改进的重点有:化油器,随动点火角,燃烧室,扫气口,进汽喉管(含“蓄能器”)。
目前二冲程汽油机多是被社会舆论所贬低压制,人们似乎忘记了它在发动机历史上的重要地位与突出贡献。
出于政治手段与某种形势需要,社会舆论与车管政策对它的打击与限制是越来越多。
其实二冲程汽油机的优点还是很多的,有些方面还是四冲程汽油机所望尘莫及,只要有心将它好好改进更新换代,二冲程汽油机还是有很好的发展前景。
二、汽车上应用最多的四冲程汽油机:这是一种比较经典的汽油内燃机,日常生活里在汽车与摩托车发动机中最常见,在本版里因为与轻摩关系不大而较少提起。
它的结构在发动机中比较成熟,构造上与二冲程汽油机有许多不同的地方与特点,性能上也有许多优于二冲程汽油机的地方。
因其耗油偏低排放污染较小,故广泛应用于需要经济耐用的通用车辆、飞机、快艇与摩托车上。
关于它的资料,在一般的教材书籍中都比较多,所以本版很少再重复提起。
在此仅以摩托车中常用的四冲程汽油机为例,阐述一下它与其他发动机不同之处的特点。
1.四冲机与二冲程发动机相比,最显著的区别就是换气方式;它的排气与进气方法是按传统内燃机那种经典的呼吸式换气方式,很规范地通过活塞在汽缸内一进一退的方式,来解决发动机的排气与进气的换气问题。
这需要发动机专门为换气程序转动一圈,再加上气阀机构的配合。
2.因为它这种经典规范化的换气方式,发动机需要转动两圈才可以完成一次运转程序:进汽、压缩、燃烧做功、排气,这四种程序是它最标准的工作状态。
所以它最显著的特征之二就是发动机每两转才燃烧作功一次,导致同样排量发动机的输出功率理论上较二冲程发动机偏低些。
3.因为它这种规范化的换气方式,曲轴箱与换气无关。
发动机必需具备为换气所必须配备的气阀运动结构,所以发动机的结构比较复杂繁琐,整机体积与重量偏大。
由于配气机构运转有点内耗与惯性,转速不宜偏高,故四冲程发动机的最高转速偏低,这是它最显著的特征之三。
4.四冲程发动机与二冲程发动机相比,明显不同的特征之四是燃烧室:四冲程发动机的燃烧室要受进排气阀的约束,不象二冲程发动机那样可以自由发挥。
在设计燃烧室时要十分用心推敲,在不影响进排气阀的前提下,绞尽脑汁地去选择较好的形状,很难利用挤气、涡流--等气流效应来加强燃烧效益,同排量下淬熄层的面积也偏大许多。
5.从表面上看它的换气结构使用了繁杂的气阀配气结构,换气应该比较透彻;但实际上这种换气方式也有换气不彻底的短处,每次排气时还会留下燃烧室内的一些废气,所以气阀对进、排气的相位还有点讲究。
好处还是主要的:残留的废气较少,新鲜燃汽也没有泄漏损失,所以虽然发动机有换气机构的功率内耗,但总体上比二冲程发动机还是较为节油。
6.因为它的换气结构比较繁琐,所以发动机的结构比较笨重复杂化,整机制造成本较高,维护调整也比较复杂化点。
但有一点二冲程发动机所没有的好处:曲轴箱与换气无关,如无故障毛病,只要加一次4T的润滑油就可以使用很长一段时间,不用老是关注发动机润滑的问题。