理论教育 探讨二冲程汽油机工作原理

探讨二冲程汽油机工作原理

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是在二冲程发动机中,要完全避免可燃混合气的损失是很困难的。②由于发生做功过程的频率较高,故二冲程发动机的运转比较均匀平稳。由于构造上的原因,二冲程发动机的最大缺点是不易将废气自气缸内排除干净,并且在换气时减少了有效工作行程。

探讨二冲程汽油机工作原理

二冲程汽油机的工作循环也是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气行程组成,但它是在曲轴旋转一圈(360°),活塞上下往复运动的两个行程内完成的。因此,二冲程发动机四冲程发动机工作原理不同,结构也不一样,如图1-13所示。

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图1-13 二冲程汽油机工作循环图

a)压缩 b)进气 c)燃烧 d)排气

1—进气孔 2—排气孔 3—换气孔

曲轴箱换气式二冲程汽油机,气缸上有三排孔,利用这三排孔分别在一定时刻被活塞打开或关闭进行进气、换气和排气的。工作原理如下:

图1-13a:活塞向上运动,将三排孔都关闭,活塞上部开始压缩。上部压力增大,下部压力降低。

图1-13b:当活塞继续上行时,活塞下方打开了进气孔,可燃混合气进入曲轴箱。

图1-13c:活塞接近上止点时,火花塞点燃混合气,气体燃烧膨胀,推动活塞向下运动,进气孔关闭,曲轴箱内的混合气受到压缩。

图1-13d:当活塞接近下止点时,排气孔打开,排出废气,活塞再向下运动,换气孔打开,受到压缩的混合气便从曲轴箱经换气孔流入气缸内,并扫除废气。

将这个工作过程定义为两个行程:(www.daowen.com)

第一行程:活塞从下止点向上止点运动,事先已充满活塞上方气缸内的混合气被压缩,活塞下方容积增大,产生真空,新的可燃混合气又被吸入活塞下方的曲轴箱内。

第二行程:活塞从上止点向下止点运动,活塞上方进行做功过程和换气过程,而活塞下方则进行可燃混合气的预压缩,为快速换气做好准备。

由于二冲程汽油发动机结构特点,新鲜混合气会随废气一起排出气缸。为了防止因此而造成浪费,活塞顶做成特殊的形状,使新鲜混合气的气流被引向上部,这样还可以利用新鲜混合气来扫除废气,使排气更为彻底。但是在二冲程发动机中,要完全避免可燃混合气的损失是很困难的。

二冲程发动机与四冲程发动机相比较,其主要优点如下:

①曲轴每转一周就有一个做功行程,因此,当二冲程发动机的工作容积和转速与四冲程发动机相同时,在理论上它的功率应等于四冲程发动机的2倍。

②由于发生做功过程的频率较高,故二冲程发动机的运转比较均匀平稳。

③由于没有专门的换气机构,所以其构造较简单,重量也比较轻。

④使用方便。因为附属机构少,所以易受磨损和经常需要修理的运动部件数量也比较少。

由于构造上的原因,二冲程发动机的最大缺点是不易将废气自气缸内排除干净,并且在换气时减少了有效工作行程。因此,在同样的工作容积和曲轴转速下,二冲程发动机的功率并不等于四冲程发动机的2倍,只等于1.5~1.6倍;而且在换气时有一部分新鲜可燃混合气随同废气排出,因此二冲程发动机不如四冲程发动机经济

由于上述的缺点,二冲程发动机在汽车上较少被采用。但这种发动机重量轻、生产制造费用低,在摩托车发电机组上应用较多。随着技术进步,目前电控喷射二冲程汽油发动机在汽车上也开始应用。

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