活塞沖程分類(lèi)

2沖程是指曲軸轉(zhuǎn)一圈即可完成一個(gè)工作循環(huán)，也就是完成吸氣(2沖程稱(chēng)作掃氣)--壓縮--做功--排氣。這是2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)。

4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是曲軸轉(zhuǎn)兩圈才完成一個(gè)工作循環(huán)，也就是 吸氣--壓縮--爆發(fā)--排氣(初中物理叫吸氣沖程--壓縮沖程--做功沖程--排氣沖程)。2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有氣門(mén)，利用缸套上的掃氣孔進(jìn)氣。4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)有氣門(mén)，利用曲軸正時(shí)齒輪帶動(dòng)正時(shí)鏈(小鏈)，正時(shí)鏈帶動(dòng)凸輪軸來(lái)實(shí)現(xiàn)氣門(mén)的開(kāi)/關(guān)。同排量的2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)功率大過(guò)4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，但4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)省油。 2100433B

沖程*2 / 轉(zhuǎn)速。

一般引擎的活塞均速不會(huì)超過(guò)20m/s，無(wú)論引擎排氣量大小或者運(yùn)作轉(zhuǎn)速范圍?；钊俣仍娇鞂?duì)于引擎壽命也越不利。

沖程的長(zhǎng)度對(duì)引擎的活塞速度有直接的關(guān)系，沖程變大后活塞速度也會(huì)隨之增加，機(jī)械損耗也就越大，這將直接限制了引擎的最高轉(zhuǎn)速。

對(duì)置活塞式二沖程柴油機(jī)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）整體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，總體重量輕，比較緊湊；

2）功率密度高。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在相同的轉(zhuǎn)速下的功率輸出是四沖程的 2 倍。采用雙對(duì)置結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)可以使活塞的相對(duì)線速度提高一倍，因此在相同的轉(zhuǎn)速下，OPOC 發(fā)動(dòng)機(jī)有四沖程發(fā)動(dòng)機(jī) 4 倍的功率輸出。

3）直流掃氣。其進(jìn)、排氣口環(huán)形分布在氣缸兩端，由活塞控制進(jìn)、排氣口的啟閉。增壓后的新鮮空氣從環(huán)形布置的掃氣口進(jìn)入氣缸，就會(huì)繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)形成一個(gè)氣活塞，這有利于掃除廢氣，避免新鮮充量與廢氣摻混。同時(shí)，掃氣口沿整個(gè)氣缸環(huán)形布置增大了氣口流通面積，這樣為了減少?zèng)_程損失，就可以縮短氣口的高度。

4）不對(duì)稱(chēng)的進(jìn)排氣相位?？刂七M(jìn)排氣口啟閉的內(nèi)外活塞的曲柄有 22°的夾角，保證排氣口在進(jìn)氣口之前開(kāi)、閉，實(shí)現(xiàn)了不對(duì)稱(chēng)的進(jìn)排氣相位，有利于換氣過(guò)程。

5）良好的自平衡特性。由于它的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)布置，內(nèi)外活塞、長(zhǎng)短連桿的獨(dú)特結(jié)構(gòu)把內(nèi)外活塞爆發(fā)壓力、慣性力等都作用于同一根曲軸上，因而具有較好的自平衡特性。

6）動(dòng)力單元模塊化組合。

對(duì)置活塞式二沖程柴油機(jī)的工作原理與二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的相似，都是在曲軸旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)，下面簡(jiǎn)要說(shuō)明一下對(duì)置活塞式二沖程柴油機(jī)中左缸的工作原理。

對(duì)置活塞式二沖程柴油機(jī)第一行程

外活塞從上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)，內(nèi)活塞從下止點(diǎn)移至上止點(diǎn)。第一行程開(kāi)始時(shí)，掃氣口和排氣口都已經(jīng)完全打開(kāi)。經(jīng)過(guò)增壓的空氣從進(jìn)氣道和進(jìn)氣口進(jìn)入氣缸，掃除廢氣。廢氣經(jīng)過(guò)另一側(cè)的排氣口排出。隨著外活塞的向內(nèi)移動(dòng)進(jìn)氣口先關(guān)閉，換氣過(guò)程進(jìn)入過(guò)后排氣階段，之后內(nèi)活塞向外移動(dòng)使排氣口也關(guān)閉，換氣過(guò)程結(jié)束。氣缸的空氣開(kāi)始被壓縮。內(nèi)活塞到達(dá)上止點(diǎn)，外活塞到達(dá)下止點(diǎn)，壓縮過(guò)程結(jié)束。

對(duì)置活塞式二沖程柴油機(jī)第二行程

內(nèi)活塞從上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)，外活塞從下止點(diǎn)移至上止點(diǎn)。壓縮終了時(shí)，布置在氣缸套上的噴油器向由內(nèi)外活塞組成的燃燒室內(nèi)噴油，并自行著火燃燒。高溫高壓的燃燒

氣體膨脹做功，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。內(nèi)活塞向內(nèi)移動(dòng)控制排氣口開(kāi)啟，燃燒完的廢氣經(jīng)過(guò)排氣口排出缸外，此過(guò)程為自由排氣過(guò)程。外活塞也向外移動(dòng)，進(jìn)氣口開(kāi)啟，新鮮空氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣口進(jìn)入氣缸進(jìn)行掃氣。掃氣過(guò)程一直持續(xù)到外活塞向內(nèi)移動(dòng)時(shí)將進(jìn)氣口關(guān)閉為止。

對(duì)置活塞式二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程

在膨脹行程后期，排氣口打開(kāi)，對(duì)置活塞式二沖程柴油機(jī)的換氣過(guò)程開(kāi)始，此時(shí)缸內(nèi)已燃?xì)怏w開(kāi)始排出。隨著曲軸轉(zhuǎn)角的增大，掃氣口開(kāi)啟，經(jīng)過(guò)增壓的新鮮空氣從進(jìn)氣道經(jīng)掃氣口流入氣缸，將廢氣推出，進(jìn)行充量更換。最后排氣口和進(jìn)氣口關(guān)閉依次換氣過(guò)程結(jié)束。換氣過(guò)程中有一階段進(jìn)氣口和排氣口同時(shí)打開(kāi)，此階段廢氣的排出和鮮充量的進(jìn)入是重疊在一起進(jìn)行的，這一復(fù)合換氣過(guò)程稱(chēng)為掃氣過(guò)程。根據(jù)進(jìn)排氣口開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)刻，把二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程分為自由排氣、掃氣和過(guò)后充氣三個(gè)階段。

(1)自由排氣階段（112°CA-137°CA）自由排氣階段是從排氣口開(kāi)啟到掃氣口開(kāi)啟，缸內(nèi)壓力高于排氣背壓，大量的廢氣自由的流出缸外，大約占70%-80%，所以它是換氣過(guò)程的一個(gè)主要階段。

(2)掃氣階段（137°CA-254°CA）從掃氣口打開(kāi)到排氣口關(guān)閉為掃氣階段。這一階段時(shí)進(jìn)行掃氣和排氣。經(jīng)過(guò)了自由排氣階段，缸內(nèi)壓力迅速下降，并形成較大的掃氣壓差，此時(shí)掃氣口也已打開(kāi)，流通面積增加，新鮮空氣進(jìn)入氣缸將廢氣掃出缸外。

(3)過(guò)后充氣階段（254°CA-269°CA）為了獲得額外的新鮮充量，掃氣口會(huì)在排氣口之后關(guān)閉。該階段氣缸容積變小，缸內(nèi)氣體受到壓縮而壓力提高，不利于新鮮充量進(jìn)入氣缸。因此，要達(dá)到過(guò)后充氣的目的，就必須對(duì)進(jìn)氣壓力進(jìn)行增壓。