疯狂的二冲程
很多人都知道,无论是汽车还是摩托车,发动机都会采用四冲程设计,但喜欢摩托车的朋友们肯定知道有二冲程内燃机。
1884年,为了避开奥托开发的四冲程内燃机,英国工程师巴拉特设计了二冲程水冷两缸汽油发动机
经过几代人的技术进步,二冲程发动机开始在摩托车比赛中发光,以出色的加速性能压倒了四冲程发动机,获得了很多冠军
早期铃木、雅马哈、川崎、国内IDLIY 100、幸福250等都曾配备二冲程发动机。
绝妙的通风策略
一般四冲程发动机,曲轴需要旋转两周才能工作,但二冲程发动机只需要旋转一周就能工作一次,所以在气缸体积和转速相同的情况下,二冲程发动机的工作效率是四冲程的两倍,最大的特点也是最核心的技术。
正常发动机都要先吸气,然后压缩,工作,最后排出,一次一步,一般有进气和排气两个阀门结构
但是二冲程发动机有三个阀门通道:进气通道、排气通道和通风通道,通道的打开和关闭由活塞的运动位置决定。
当活塞上游压缩混合物时,通风通道和排气通道被活塞堵塞,进入封闭状态,而下部进气通道保持开放状态,在活塞上压缩过程中通过负压抽吸打开单向阀门,并预先吸入下一个操作所需的混合物
活塞压缩后,活塞开始下降,排气通道和通风通道打开,入口通道堵塞,活塞下压导致曲柄箱内部压力增大,先前吸入的混合气体沿着通风通道进入燃烧室,将先前燃烧产生的废气通过排气口挤压
当活塞再次上行时,就可以直接进行压缩做功,以此不断地循环
也就是说,发动机活塞上行时,完成压缩和吸气,下行时完成做功和排气,这种特殊的换气策略,也是2冲程发动机最核心的精髓
二冲程优缺点明显
做功间隔更短、输出功率更大、提速非常快、结构更加紧凑、又不需要配气机构,这些优点让2冲程发动机非常适合用在追求激情的摩托车上
直到今天依然可以看到少量的越野摩托车采用2冲程发动机,之所以大面积被4冲程发动机替代,主要有2个原因
第一个就是排放问题。4冲程发动机的进排气相对独立,所以进气充足、排气干净。但是2冲程发动机是依靠新的混合气把废气顶出去,在实际的运行过程中,要么废气排不干净,要么会把干净的混合气一起排出去
所以不仅燃烧效率低,排放也差得离谱,偶尔还会有没有燃烧的混合气进去排气管,会被炙热的排气管直接点燃,导致喷火的现象,所以二冲程的摩托也被叫作“烈火战车”
第二个就是发动机寿命的问题。4冲程发动机可以在活塞上安装活塞环,在活塞上行时喷入机油,活塞下行时利用活塞环把机油刮下来,以此来完成气缸的润滑
但是2冲程发动机的气缸壁上有3个换气通道,所以2冲程发动机要么是把汽油和机油混合在一起,要么是把机油喷射到曲轴箱内,然后再进入燃烧室
总之,就是必须通过烧机油的方式,才能实现润滑,而且这种润滑效果也远远不如4冲程发动机,导致发动机的寿命大大缩减
小结
总得来说,2冲程发动机有很多优点,但是也有很严重的缺点,光是排放问题,就足以让它不能在市场上立足
很多地方的2冲程摩托车直接无法上牌,所以很早就被4冲程发动机所取代,从此在摩托车领域消声觅迹
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