不同冲程:二冲程和四冲程发动机的工作原理

你是二杆组还是三杆组?

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您有没有想过为什么需要将油添加到Chainsaw的燃料供应?或者为什么有些污垢自行车比其他人有更高的倾斜排音?

我们一直在坐在院子里或在车轮后面负担。但这并不意味着你有机会潜入2行程和4冲程发动机的细节。事实上,在有人在谈话中提出2次讲课之前,您可能没有知道存在差异。

这也没什么好羞愧的。事实上,大多数人只依靠四冲程发动机。随着电动汽车、摩托车和庭院工具在日常生活中越来越突出,这种情况也在发生变化。但是,如果你想进入任何与引擎相关的领域,你需要知道其中的区别。别担心,驱动器在这个案子上!

了解发动机循环

首先是2行程和4行程是指发动机循环长度的术语。为了更好地理解这些术语的意思,我们需要首先清除主意。除了您在燃烧室内连续行进的活塞连续行驶的事实,摆脱了您了解的一切。

想象活塞上下运动。驱动这种运动的动力来自于混合气的点火或燃烧,这使活塞以巨大的力量向下运动。点火是首要目标,但燃料和空气必须先进入燃烧室才能点火。然后它必须被压缩,以最大限度地利用燃烧产生的能量。一旦被压缩,就会着火。但在循环再次开始之前,废混合气的废气必须排出舱内。

术语“行程”来自活塞在整个发动机循环中的运动。相应的数字是指活塞需要在腔室内行进以完成所有功能的次数。简单地说,4个笔画用四次笔划完成了这些目标,而2次笔画则完成,你猜到了,两个。

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四冲程汽缸。

什么是四杆?

四冲程循环最早出现在1861年,当时一个名叫尼古拉斯·奥托的人提出了这个设计。这就是为什么你们可能听说过它被称为"奥托循环"在罕见的场合

此方法将一个笔划用于我们前面讨论的四个函数中的每一个。但这并不是这种发动机的唯一特征。燃料和空气如何进出燃烧室对该设计至关重要。这就是燃烧室顶部的凸轮轴和提升阀发挥作用的地方。

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来自克莱斯勒440立方英寸V8的凸轮轴。注意每个圆柱体的两个叶片。

让我们来分解一下四冲程循环。在一个四冲程发动机,循环开始与进气冲程。当活塞向下运动时,凸轮轴移动到打开进气门的位置。活塞向下运动产生的真空将空气和燃料混合物通过阀门。一旦活塞到达燃烧室的底部,它就不能再吸入任何空气,进气阀就会关闭。

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进气门和排气门。

进气冲程后,活塞开始向上移动,以压缩混合气。一旦活塞到达燃烧室顶部,就会发生点火,在压缩和点火冲程期间,所有阀门保持关闭状态,从而再次向下推动活塞。点火冲程后,排气阀打开,允许活塞推动废混合气通过,直到到达燃烧室顶部。然后排气阀关闭,循环再次开始。

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2-stroke汽缸。注意缺少阀门。

什么是2行程?

有趣的是,1878年,当一个名叫杜加尔德·克拉克爵士的人发明了第一个成功的设计时,二冲程发动机在四冲程后不久就出现了。

一旦你了解4行程循环的基本原理,就要用2冲程发动机加速更容易。在我们潜入2行程如何完成其​​循环之前,我们需要消除4行程引擎依赖的几个部分。

二冲程发动机没有凸轮轴,也没有气门,就像四冲程发动机一样。相反,它们具有套筒阀系统,其中两个永久打开的端口在气缸壁中彼此相邻。这些被称为排气口和进气口。活塞本身作为控制进出任一端口流量的阀门工作。

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二冲程进气口。

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2行程排气口。请注意其与入口端口相关的升高位置。

需要注意的是,排气口通常高于进气口,因为这种配置允许排气在此循环中有更多的时间逸出。

这种布局允许排气,进气,和燃烧的燃料混合物发生在同一冲程。从点火点起,活塞开始向下运动。一旦活塞走了这么远,它暴露了排气口,允许废燃料混合物开始离开腔。当活塞继续,位置将开始揭开入口,以便新的燃料混合物开始进入。一旦活塞到达底部,它就开始向上移动,继续排出剩余的废气,压缩新的燃料混合物,直到它盖住端口,只压缩新的燃料混合物。点火又开始了这个循环。

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2-stroke簧片阀。

该循环的关键部件是高性能应用中的簧片阀。该阀门存在于入口端口内,并允许活塞向下行程的真空拉动燃料,但是当活塞在向上行程上产生压力时,不会将其推回。

两个笔画的独特特征是燃料即将到来也进入曲轴箱。双程发动机使用总损耗润滑系统,其中燃料用于润滑旋转组装。这就是你必须添加特殊的原因2冲程发动机油这些发动机的燃料。

发动机循环对发动机性能的影响?

发动机循环在性能方面发挥着重要作用,但既不普遍优于另一个。

只是为了踢,让我们首先谈谈2行程的明显优势。因为它具有更快的循环,所以它可以在不增加位移的情况下产生更多的功率。在某些情况下,功率输出的一倍多于类似尺寸的4行程引擎。2-笔杆确实更高的RPM使峰值功率降低,但缩短的循环允许发动机在更短的时间内达到高速,有效地增加油门响应。

这还不仅仅是性能方面的问题。二冲程比四冲程轻得多。2冲程没有气门机构,这是减轻重量的最重要因素。因此,不仅2冲程的功率更大,它的重量也比4冲程的当量轻近50%,这使得功率重量比大大提高。

二冲程设计的另一个好处是,它可以在任何方向上运行,因为燃油输送不依赖于重力供给,这是许多应用的理想选择。

如果二冲程能够产生更大的功率,那么我们为什么不经常看到它们呢?这有两个重要原因。首先,它们不像四冲程汽车那样耐用,也不利于排放。另一个因素是,对于普通驾车者来说,它们不容易控制。

从本质上讲,相对高耐久性和低污染的特性是我们倾向于在汽车、卡车和其他大型街道车辆上使用的多缸发动机的原因。

2冲程的高功率输出以及在不增加尺寸和重量的情况下产生高功率的能力使其成为其他应用的明确选择。高性能越野车和草坪设备等应用需要低功率/重量比,并且需要能够以2冲程方向运行的发动机。

不过,重要的是不要排除在这两个环节的四杆击球。这些发动机的耐用性和低端扭矩有其优点。首先,依靠四冲程的车辆或公用设备更容易维护。与汽车一样,低端扭矩更容易控制,对安全控制的技能要求更低,为车手和操作人员带来了更愉快的体验。

这并不意味着规则并不例外。“回到当天”,你甚至可能会发现工业柴油机用2行程循环发动机。

你应该知道的引擎术语

受过教育。

中风

行程来自活塞在燃烧室中的运动。任一周期是不言自明的。相应的数字是指活塞需要行进的次数以完成发动机运行所需的四个功能。

提升阀

提升阀是四冲程发动机中使用的阀。至少,这些发动机每个气缸将有两个气门。进气阀允许燃油和空气进入燃烧室,排气阀允许废混合气排出。

凸轮轴

四冲程发动机的另一个重要部件。这是负责打开燃烧室阀门的部件。它与曲轴相连,必须正确定时,以便阀门在正确的时刻开启和关闭。

港口

二冲程发动机依靠与活塞一起工作的端口来创建套筒阀系统。当活塞经过这些端口时,它们使乏燃料离开燃烧室,并使新的混合气进入燃烧室。

簧片阀

在高性能二冲程发动机的进气口上有一个簧片阀。这个简单的阀门系统允许燃料进入腔体,由于活塞向下运动时产生的真空,但不让燃料在活塞向上运动时被推出。

关于2次中风和4次中风的常见问题

你有问题,驱动器有答案!

问:2式和4式的区别是什么?

A:主差四冲程发动机用四个冲程完成所有发动机功能,而二冲程发动机用两个冲程完成所有功能。这些发动机所使用的部件和润滑油也存在一些显著差异。

问:二冲程发动机对环境有害吗?

A:二冲程发动机是造成车辆污染的重要因素。因为它们使用端口而不是阀门,未燃烧的燃油可能会离开燃烧室并增加排放。这就是为什么它们通常仅限于在越野车辆和小型发动机应用中使用。

问:为什么2划更快?

A:2行程发动机比4英寸更快地完成所有功能。它们也有更少的部件,使它们更轻。发动机速度提高和重量比的更好功率既有助于增强具有这些发动机的车辆的性能。

问:为什么2冲程发动机不用于汽车?

A:我们没有看到汽车中使用的2英里干发动机的主要原因是由于它们的排放。在此之上,它们通常不会像4行程一样耐用或易于控制。

问:如果你在4冲程发动机中放入2行程气体,会发生什么?

A:油添加到二冲程燃料的应用,如泥炭自行车因为燃料作为发动机的润滑剂加倍。4行程发动机可以燃烧这种燃料,但它会导致问题。它可能会损坏泵和过滤器,这就是你不应该混合两者的原因。

视频

了解更多关于二冲程和四冲程发动机与这个视频。

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