二沖程發(fā)動(dòng)機(jī):凡發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),即活塞下下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)行程而完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
四沖程發(fā)動(dòng)機(jī):凡發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn),即活塞上下往復(fù)動(dòng)動(dòng)四個(gè)行程而完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
工作循環(huán)是指發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹(做功)、 排氣行程所組成的工作進(jìn)程。發(fā)動(dòng)機(jī)完成一次進(jìn)氣,壓縮、做功、排氣的進(jìn)程稱(chēng)為一個(gè)工作循環(huán),也稱(chēng)一個(gè)周期。
幾個(gè)主要名詞解釋
1、止點(diǎn):活塞與曲柄連桿總成相連,活塞在氣缸中有上下兩個(gè)極限位置,上極限位置叫上止點(diǎn)它與曲軸中心線距離為最大。下極限位置叫下止點(diǎn),它與曲軸中心線距離為最小。
2、活塞行程:活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)的距離稱(chēng)為行程,也稱(chēng)為沖程。
3、氣缸工作容積:活塞運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程氣缸中所掃過(guò)的空間。
4、燃燒室工作容積:活塞在上止點(diǎn)時(shí),活塞頂部與氣缸蓋中央燃燒室頂部所組成的空間。
5、壓縮比:發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)參數(shù),它直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
二程沖和四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理
二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理
活塞由下止點(diǎn)往上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),它將完成進(jìn)氣和壓縮工作過(guò)程,屬于活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第一個(gè)行程。活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),它將完成燃燒膨脹(作功)和 排氣的工作過(guò)程,屬于活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第二個(gè)行程。 當(dāng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)而全部關(guān)閉換氣口和排氣口時(shí),則排氣和換氣過(guò)程終止,氣缸內(nèi)的新鮮可燃混合氣將開(kāi)始初壓縮。同時(shí)由于活塞向上移動(dòng),活塞下面的 曲軸箱容逐漸增大,使曲軸箱內(nèi)壓力下降而形成真空度,當(dāng)曲軸箱的真空度達(dá)到一定程度時(shí),簧片閥自動(dòng)開(kāi)啟,經(jīng)化油器霧化的可燃混合氣被吸入曲軸箱內(nèi)。當(dāng)活塞 繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),在將要接近上止點(diǎn)時(shí),由火花塞發(fā)出電火花,將已被壓縮的可燃混合氣點(diǎn)燃。此時(shí)燃燒著的氣體迅速膨脹,使燃燒室的溫度和壓力急劇升高,迫使活 塞向下運(yùn)動(dòng),活塞即通過(guò)連桿、曲軸作有用功。活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),曲軸箱內(nèi)的壓力將隨容積的減小而增大,簧片閥就會(huì)逐漸自動(dòng)關(guān)閉,此時(shí)進(jìn)入曲軸箱 內(nèi)的可燃混合氣開(kāi)始被預(yù)壓縮。當(dāng)活塞下行至排氣口開(kāi)啟時(shí),廢氣就通過(guò)排氣口、排氣管、消音器排入大氣中。當(dāng)活塞再繼續(xù)下行至換氣口開(kāi)啟時(shí),曲軸箱內(nèi)被預(yù)先 壓縮的新鮮可燃混合氣便通過(guò)換氣口進(jìn)入氣缸,并驅(qū)使氣缸內(nèi)的廢氣進(jìn)一步排出,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為掃氣過(guò)程。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)便完成了一個(gè)工作循環(huán)。
四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理
第一行程——進(jìn)氣行程:活塞在上止點(diǎn)前某一規(guī)定曲柄轉(zhuǎn)角時(shí),進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟,可燃混合氣被吸入氣缸。當(dāng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),排氣閥則 在上止點(diǎn)某一規(guī)定的曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)關(guān)閉,同時(shí)活塞上方的氣缸容積增大,使氣缸形成真空度可燃混合氣繼續(xù)通過(guò)進(jìn)氣門(mén)吸入。當(dāng)活塞行至下止點(diǎn)后某一規(guī)定曲柄轉(zhuǎn)角 時(shí),進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,此時(shí),進(jìn)氣工作過(guò)程結(jié)束。
第二行程——壓縮行程:活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)進(jìn)氣工作過(guò)程終了時(shí),進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都處于關(guān)閉狀態(tài),此時(shí)氣缸內(nèi)的可燃混合氣開(kāi)始被壓縮。
第三行程——燃燒膨脹作功行程:在壓縮行程,當(dāng)活塞向上行至上止點(diǎn)前某一規(guī)定曲柄轉(zhuǎn)角時(shí),火花塞電極間發(fā)出火花,將被壓縮的可燃混合氣 點(diǎn)燃。燃燒著的可燃混合氣使氣缸內(nèi)的溫度和壓力急劇升高,活塞則在此高溫高壓氣壓作用下,再由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),且通過(guò)連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)而作有用功。
第四行程——排氣行程:在燃燒膨脹行程,當(dāng)活塞行至下止點(diǎn)前某一規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí),排氣閥開(kāi)啟,廢氣即通過(guò)排氣門(mén)開(kāi)始排出。曲軸仍繼續(xù)旋 轉(zhuǎn),并推動(dòng)活塞再由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。將廢氣推出氣缸。此排氣過(guò)程直到活塞行至上止點(diǎn)后某一規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角,排氣門(mén)被關(guān)閉時(shí)終止。
二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)爆發(fā)1次,因此旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。不需要?dú)忾T(mén),零部件少,所以保養(yǎng)方便價(jià)廉。 往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力小。振動(dòng)小、噪音低。 與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比,轉(zhuǎn)速相同時(shí)功率大。
缺點(diǎn):進(jìn)氣排氣過(guò)程的時(shí)間短,所以燃油損失大。 在氣缸壁的一側(cè)有氣口,活塞環(huán)接觸到這里易于磨損。由于排氣口在氣缸上,所以易于過(guò)熱。慢速不穩(wěn)定。潤(rùn)滑油消耗多。
四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):進(jìn)氣、壓縮、膨脹(爆發(fā))、排氣各過(guò)程各自單獨(dú)進(jìn)行,因此工作可靠效率高,穩(wěn)定性好。低速至高速的轉(zhuǎn)速范圍大(500~1000rpm以上)。 不存在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的竄氣回流損失,燃油消耗率低。低速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),依靠潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑,不易過(guò)熱。進(jìn)氣過(guò)程、壓縮過(guò)程時(shí)間長(zhǎng),容積效率、平均有效壓力高。熱負(fù)荷比二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)小。不用擔(dān)心變形、燒蝕問(wèn)題。排量大,可設(shè)計(jì)成大功率發(fā)動(dòng)機(jī)。