二冲程发动机是日常生活中并不罕见的机械装置,它的工作原理和四冲程发动机差异很大。四冲程发动机我们都很熟悉,它的工作过程有进气、压缩、做功和排气这四个步骤,活塞往复运动两次才能完成一次做功。而二冲程发动机则不一样,它只包含两个冲程,分别是进气以及压缩和做功。这类发动机中,活塞每一次进行往复运动,都能够完成一次做功。那么,这究竟是怎样做到的呢?接下来,我们一同去探索其中的奥秘吧。
因为二冲程发动机的多个冲程是一同进行的,所以我们从活塞开始压缩混合气这个关键步骤开始讲解。活塞向上运动时,就开始对可燃的混合气体进行压缩。此动作使得曲轴箱内形成负压,从而让混合气经由单向弹片进入曲轴箱,图中淡红色的部分就是混合气。随着活塞慢慢接近上止点,进气和压缩这两个过程同时完成了。值得注意的是,这里的进气情况与传统意义上的进气不同。因为混合气实际上只是进入了曲轴箱,而没有直接进入气缸。所以,这种进气方式也可以被称作预进气。当活塞到达上止点时,火花塞就会点火,进而启动做功过程。
混合气燃烧后,活塞开始向下运动,这是因为受到了推力。这一动作使得曲轴箱内的混合气体被进一步压缩。随着混合气被逐渐压缩,它开始被移到换气通道中,以便为接下来压入汽缸做好准备。在这个过程中,单向弹片受到了压缩力的作用,从而能够将进气口紧密封闭。
活塞持续下行,换气口与排气口逐渐露出。被压缩的混合气迅速从换气通道充入汽缸,同时燃烧后的废气从排气口挤出。进气和排气在此时同步进行。在图中,淡红色部分是混合气,灰色部分是废气。需注意,整个过程中单向弹片一直保持密闭状态,紧紧封闭进气口。
活塞接着开始向上运动,开始了压缩行程,与此同时曲轴箱内形成了负压。之后,来自化油器的混合气把单向弹片推开,混合气随即进入曲轴箱,并且这一过程会持续重复。
接下来,我们通过一张动态图来直观了解这个过程。这张图展示了活塞运动打开和关闭进排气口的巧妙方式,同时也揭示了换气通道在此过程中的关键作用。这款发动机的独特之处在于其进气方式具有创新性,这使得整个发动机的运行更加高效且富有创意。
二冲程发动机以结构简单且无配气机构而闻名,这致使它的缸体设计得比较短。因为活塞每次往复就能完成一次做功,所以它发出的声音比四冲程发动机更急促。金城 - 铃木这款经典车型搭载了二冲程发动机,它的声音急促且响亮,缸体较为短小精悍。发动机顶部的银色部分是散热片,然而普通的四冲程 125 发动机配备了配气机构。然而,二冲程发动机存在一些缺点。其一,它无法长时间持续工作;其二,在进排气过程中,混合气的一部分会顺着排气口排出。这不仅造成了资源的浪费,还带来了环境污染。正因如此,在汽车领域,二冲程发动机比较少见,大多用于对效率要求极高的特定场合。它最明显的特征是火花塞位于缸头的正上方,这是由其独特的工作原理所导致的。
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