不同的冲程:二冲程和四冲程发动机如何工作

你是二杆队还是猛击队?

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你有没有想过为什么要给链锯的燃料供应加油?或者为什么一些越野自行车的排气音比其他的要高?

我们都被院子里的工作压得喘不过气来,或者都开过车。但这并不意味着你有机会深入了解二冲程和四冲程引擎的细节。事实上,在有人在谈话中提到两划之前,你可能并不知道两者之间的区别。

这也没什么好羞愧的。事实是,大多数人只依赖四冲程发动机。随着电动汽车、摩托车和庭院工具在日常生活中日益突出,这种情况也在发生变化。但是,如果你要研究任何与引擎相关的东西,你就需要知道它们的区别。别担心,驱动器在这个案子上!

了解发动机循环

首先,二冲程和四冲程是指发动机周期的长度。为了更好地理解这些术语的含义,我们需要先理清你的思路。抛开你所知道的关于活塞驱动引擎的一切,抛开活塞在燃烧室中不断上下运动的事实。

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“冲程”来自于活塞在整个发动机循环中的运动。相应的次数是指活塞在腔内完成所有功能所需的行程次数。简单地说,四杆完成这些目标四杆,而两杆完成,你猜对了,两杆。

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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"在极少数情况下

这个方法为我们前面讨论的四个函数分别提供一个笔画。但这并不是这种发动机的唯一定义特征。燃料和空气如何进出舱内对这种设计至关重要。这就是凸轮轴和锥阀在顶部燃烧室发挥作用的地方。

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克莱斯勒的凸轮轴440立方英寸V8。注意每个圆柱体有两个裂片。

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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进气阀和排气阀。

在进气冲程后,活塞开始向上运动,压缩混合气。一旦活塞到达燃烧室的顶部,点火发生,再次向下驱动,在压缩和点火冲程期间,所有阀门都保持关闭。点火冲程后,排气门打开,让活塞推动废混合气通过,直到到达燃烧室的顶部。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。

什么是二冲程?

有趣的是,1878年,当一个名叫Dugald Clerk爵士的人发明了第一个成功的设计时,四冲程引擎很快出现了二冲程引擎。

一旦你了解了四冲程循环的基本原理,它更容易得到速度与二冲程引擎。在我们深入了解二冲程发动机如何完成它的循环之前,我们需要消除一些四冲程发动机所依赖的部件。

二冲程发动机没有凸轮轴,也没有气门,就像你在四冲程发动机中发现的那样。相反,它们采用套筒阀系统,在气缸壁上有两个相邻的永久开启端口。这些被称为排气口和进气口。活塞本身作为阀门工作,控制进出任何一个端口的流量。

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2-stroke进气口。

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2-stroke排气端口。注意它相对于进气道的升高位置。

重要的是要注意,排气端口通常坐高于进口端口,因为这种配置允许更多的时间排气逃逸在这个循环。

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。

这个循环的一个关键部件是高性能应用中的簧片阀。这个阀门存在于进气口内,允许活塞向下冲程的真空将燃料拉进,而不是当活塞在向上冲程上产生压力时将燃料推回来。

一个独特的特点是两个冲程的燃料来也去曲轴箱。二冲程发动机采用全损失润滑系统,燃料用于润滑旋转组件。这就是为什么你必须加上特殊2-stroke机油这些发动机的燃料。

发动机循环对发动机性能的影响?

发动机循环在性能上起着重要的作用,但两者都不具有普遍的优越性。

只是为了好玩,让我们先谈谈二划的明显优势。因为它有一个更快的循环,它可以产生更多的动力而不增加排量。在某些情况下,功率输出是类似大小的四冲程发动机的两倍多。二冲程确实使峰值功率在更高的RPM,但缩短的周期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。

这并不完全是在性能方面。2划比4划轻得多。二冲程没有气门机构,这是减轻重量最重要的因素。因此,二冲程发动机不仅更有动力,重量也比四冲程发动机轻近50%,从而大大提高了动力重量比。

二冲程设计的另一个好处是,它可以在任何方向运行,因为燃料输送不依赖于重力馈入,这是许多应用的理想选择。

如果两击能产生更大的力量,为什么我们不经常看到它们呢?有两个重要原因。首先,它们不像四冲程车那样耐用,也不完全是排放友好型。另一个因素是,对于普通司机来说,它们不太容易控制。

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冲程的高功率输出和在不增加尺寸和重量的情况下获得高功率的能力,使其成为其他应用的明确选择。高性能越野车和草坪设备的应用,既依赖于低功率重量比,又需要一个可以在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。

但这并不意味着没有例外。“回到过去”,你甚至可能会发现工业柴油发动机利用二冲程循环。

你应该知道的引擎术语

得到的教育。

中风

冲程是由活塞在燃烧室中的运动引起的。这两种循环都是不言自明的。相应的次数是指活塞完成发动机运行所必需的四项功能所需的行程次数。

提升阀

提升阀是用于四冲程发动机的阀门。至少,这些发动机每个气缸将有两个气门。进气阀允许燃料和空气进入燃烧室,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。当活塞通过这些端口时,它们允许废燃料离开燃烧室,并让新的混合物进入。

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?

答:主要的区别是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。这些发动机在使用的部件和加油方面也有一些显著的不同。

问:二冲程发动机对环境有害吗?

答: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,未燃烧的燃料可以离开燃烧室并增加排放。这就是为什么它们通常被限制用于越野车和小引擎应用。

问:为什么二划更快?

答:二冲程发动机比四冲程更快地完成所有功能。它们也有更少的部件,使它们更轻。提高发动机速度和更好的功率重量比都有助于提高这些发动机的车辆性能。

问:为什么2冲程发动机不用于汽车?

答:我们没有在汽车上看到二冲程发动机的主要原因是它们的排放。最重要的是,它们通常不像四冲程那样耐用或容易控制。

问:如果你在四冲程引擎中加入二冲程汽油会发生什么?

答:油添加到二冲程燃料的应用,如污垢自行车因为燃料可以作为引擎的润滑剂。四冲程发动机可以燃烧这些燃料,但也会引起问题。它会损坏泵和过滤器,所以你不应该把两者混合。

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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