二冲程和四冲程发动机的区别:结构、工作原理与优缺点
现在汽车上使用的发动机大多数是往复活塞式四冲程发动机,即发动机曲轴每旋转两周,经历进气、压缩、做功、排气四个冲程完成一个工作循环。而摩托车、剪草机、油锯、游艇等机械上搭载的是两冲程发动机,即发动机曲轴转动一周、经历两个冲程即可完成一个工作循环。这两种发动机的区别和优缺点如下:
区别:
结构不同:不论是两冲程还是四冲程,都有汽油机和柴油机两种。它们的整体结构可以分为两大机构、五大系统,即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。汽油机和柴油机最大的区别是柴油机没有点火系,而且二者的燃油供给系也有很大的区别。从热效率方面来说,柴油发动机更高一些。为了更好的说明这两种发动机的区别,我将这些机构和系统分别说说。
机体组不同:发动机的机体组可以分为气缸盖和气缸体两部分。对于四冲程发动机来说,它的气缸盖结构是非常复杂的,上面有进排气门、冷却水道、机油通道等;它的气缸体结构相对简单,一般只是一个密闭的圆筒而已。而两冲程发动机恰恰与此相反,它的气缸盖结构是比较简单的,一般只是一个简单的盖子而已,即使有气门,也只有一个排气门;而气缸体却是比较复杂的,在气缸壁上开有进气口和排气口。
配气机构不同:配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。对于四冲程发动机来说,它的配气机构是极为复杂的,主要由凸轮轴、气门、气门挺杆等组成。特别是现在的发动机,越来越多的使用单缸四气门和可变气门正时技术,使配气机构称为了发动机中最为复杂的机构。而对于两冲程发动机来说,它的配气机构就简单多了,甚至严格来说,它是没有配气机构的。它的进排气是通过曲轴运转、活塞上下运动,打开和关闭位于气缸壁上的进气口和排气口来实现的。在两冲程柴油机上一般有一个排气门,不过结构上比四冲程柴油机要简单得多。
燃油供给系统不同:燃料供给系的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。现在四冲程发动机的燃油供给系统越来越复杂了,一般都采用多点电喷或缸内直喷或者混合喷射的方式,在结构上有汽油泵、喷油器、油压调节机构等。而两冲程发动机的燃油供给系统是比较简单的,仍然以化油器式居多,使用电喷的很少,结构上也要简单很多。
润滑系统不同:润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦减小摩擦阻力减轻机件的磨损并对零件表面进行清洗和冷却。在这个系统中两冲程和四冲程区别是非常大的。四冲程发动机有一套完整的润滑系统在油底壳中存储发动机机油利用机油泵将机油打向需要润滑的部件有压力润滑和飞溅润滑两种型式并且四冲程发动机要尽可能的防止机油窜入燃烧室参与燃烧。而二冲程发动机没有油底壳曲轴箱用于发动机进气活塞、气缸内壁和曲轴的润滑是依靠吸入气缸的混合气中含有一小部分的机油来实现的这种润滑方式机油必然要进入燃烧室参与燃烧所以发动机会冒蓝烟排气蓝烟的程度取决于混合气中供合的机油比例并且二者的机油也是有区别的二冲程发动机的机油要求更容易燃烧并且燃烧后残留物少。
冷却系统不同:冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去保证发动机在最适宜的温度状态下工作。一般四冲程发动机都采用水冷的方式冷却系由冷却水套水泵等组成能够将受热零件吸收的部分热量及时散发出去保证发动机在最适宜的温度状态下工作。而两冲程发动机则没有专门的冷却系统一般是依靠润滑油对零件进行冷却。
优缺点:
两冲程发动机的优点是结构简单重量轻体积小功率大燃油利用率高因此制造成本也相对较低。但是缺点是因为润滑不足活塞环和汽缸壁磨损较快易出现拉缸和烧机油现象长期使用会严重缩短发动机寿命。
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