2018-06-27 11:26:25

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压缩冲程又名第二冲程,是将机械能转化为内能的冲程。压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。

基本信息

  • 中文名

    压缩冲程

  • 外文名

    Compression stroke

  • 别    名

    第二冲程

  • 作    用

    机械能转化为内能

折叠 编辑本段 图片

折叠 编辑本段 简介

Compression stroke

压缩冲程又名第二冲程,是将机械能转化为内能的冲程。压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。

柴油的自燃温度约为543-563K,压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多,足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。

喷入气缸的柴油,并不是立即发火的,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有0.001~0.005秒,称为发火延迟期。因此,要在曲柄转至上止点前10~35°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸,并使曲柄在上止点后5~10°时,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动。

如图,图乙就是压缩冲程。

折叠 编辑本段 发展

曲柄轴的动量开始驱动活塞往回朝火花塞运动,进入压缩冲程。随着活塞中的空气和燃料的混合物被压缩,曲轴箱中形成了真空。这个真空打开了簧片阀并从汽化器吸入空气、燃料和油的混合物。

一旦活塞达到压缩冲程的终点,火花塞再次点火重复这个循环。之所以被称为二冲程发动机就是因为它有压缩冲程和随后的燃烧冲程两个冲程。而在四冲程发动机中,有分开的进汽、压缩、燃烧和排汽四个冲程。您能够看到,二冲程发动机中的活塞实际上做了三件不同的事情:

活塞的一侧是燃烧室,在那里活塞压缩空气燃料混合物并捕捉燃料点燃时释放的能量。

活塞的另一侧是曲轴箱,在那里活塞制造真空以通过簧片阀从汽化器吸入空气燃料混合物,然后给曲轴箱加压将空气和燃料混合物转移到燃烧室。

同时,活塞的侧面还充当了阀门,开启和关闭汽缸壁上钻凿的进汽和排汽口。

活塞实现这么多不同的功能实在是干净利落!这正是二冲程发动机这么简单轻便的原因。

如果您用过二冲程发动机,就知道必须将专门的二冲程机油和汽油混合在一起。既然您已经理解了二冲程循环,那么您应该知道这是为什么了。在四冲程发动机中,曲轴箱与燃烧室是完全分离的,所以可以在曲轴箱中填充重油以润滑曲柄轴承、活塞联杆两端的轴承和汽缸壁。而在二冲程发动机中,曲轴箱起到压缩室的作用,用来将空气、燃料的混合物压进汽缸,所以它不能保持住粘稠的油。作为替代手段,需要将机油和汽油混合起来以润滑曲柄轴、联杆和汽缸壁。如果忘了混加机油,发动机支撑不了多久。

折叠 编辑本段 如何区分

压缩冲程的火花塞没有产生电火花,而做功冲程有产生电火花。所以要区分它们,可观察哪个图的火花塞下有很多小点的,就是做功冲程;没有的就是压缩冲程。看飞轮往哪个方向转是不能判断的,可以参考人教版9年级的热机这一节中的四冲程汽油机汽缸的工作示意图,压缩冲程和做功冲程的飞轮都是向左转的。当然还有别的方法,只是很难说清楚,这种较为简单。

而且汽油机和柴油机是有区别的:汽油机有火花塞,而柴油机是喷油嘴;汽油机的进气门打开后,进入的是汽油和空气的混合物,而柴油机进去的只有空气;汽油机是燃烧汽油的,柴油机是燃烧柴油的。

内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油,燃烧柴油的是柴油机,燃烧汽油的是汽油机,这两种内燃机的构造基本相同,区别见上。

所以工作原理也基本相同,区别见上。它们的区分是也一样的。

折叠 编辑本段 冲程的缺点

您现在可以看出二冲程发动机优于四冲程发动机的两个重要的优点:它们更简单、更轻便,并且能够产生两倍的功率。那么为什么汽车、卡车要使用四冲程发动机呢?有四个主要原因:

二冲程发动机没有四冲程发动机经久耐用。缺少专门的润滑系统意味着二冲程发动机的零件耗损要快得多。

二冲程机油非常贵,每升汽油就得配上大约32毫升的这种机油。如果汽车中使用二冲程发动机,每1,600公里就要烧掉大约4升的机油。

二冲程发动机燃料的利用效率不高,所以每升燃料跑的里程数会更少。

二冲程发动机还产生大量的污染--事实上污染如此严重,以致于很可能过不了多久您就不会再看到它们的身影了。

污染有两个来源。首先是机油的燃烧。机油使所有二冲程发动机都在某种程度上冒烟,而一台耗损严重的二冲程发动机会释放出大团的油烟。第二个原因不很明显,但是可以从下面的图中看出来:每次一定量新的空气燃料混合物被加载到燃烧室,其中的一部分就会通过排汽口漏出去。这就是为什么我们能在所有二冲程的船舶发动机上看到一层发亮的油的原因。新鲜燃料中泄漏出来的碳水化合物与漏出来的机油结合在一起是个不小的环境问题。

这些缺陷意味着二冲程发动机只能用在那些马达不常使用和极高功率重量比非常重要的应用中。

同时,制造商们一直在努力使四冲程发动机小型化和轻便化,您能够看到研究产品通过各种新式的水上和草坪护理类产品面世。

折叠 编辑本段 相关知识

真空

燃烧室

二冲程机油

汽化器

曲轴箱

压缩室

燃烧冲程

阀门

簧片阀

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