大多數(shù)汽車發(fā)動機采用四沖程，即發(fā)動機曲軸每兩周旋轉(zhuǎn)一次，經(jīng)過進氣、壓縮、工作、排氣四個行程完成一個工作周期。但是曲軸旋轉(zhuǎn)一周，經(jīng)過兩次行程，就有一臺發(fā)動機可以完成一個工作周期。這就是二沖程發(fā)動機。很多人對此很陌生。今天我們講二沖程發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和工作原理。

二沖程發(fā)動機的結(jié)構(gòu)比較簡單，主要由氣缸蓋、氣缸、活塞、活塞環(huán)等部件組成，氣缸內(nèi)有進氣口、排氣口、通氣孔。氣孔的開關(guān)和閉合由活塞的位置決定。與四沖程發(fā)動機相比，沒有復(fù)雜的氣體分配機構(gòu)或潤滑系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)一般采用風冷方式，在結(jié)構(gòu)上大大簡化。

二沖程內(nèi)燃機的工作周期是在兩個活塞沖程，即曲軸旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)完成的。在四沖程內(nèi)燃機中，排氣過程和進氣過程的總和稱為通風過程。二沖程內(nèi)燃機通風的過程是指廢氣從氣缸內(nèi)被新氣體去除并更換的過程。這兩種內(nèi)燃機工作循環(huán)的區(qū)別主要在于通風過程。

二沖程發(fā)動機也分為汽油發(fā)動機和柴油機，它們的結(jié)構(gòu)和工作原理略有不同。

二沖程汽油機工作原理

1.第一個行程：活塞被曲軸吸引，從低點移動到商店點。

當活塞仍處于下點時，進氣口被活塞關(guān)閉，排氣口和清潔孔打開。這時曲軸箱內(nèi)的可燃混合物通過氣孔進入氣缸，清除其中的廢氣。活塞向上上升，活塞頭先關(guān)閉掃頻器，掃頻器關(guān)閉。但是此時排氣口尚未關(guān)閉，部分廢氣和可燃混合機通過排氣口繼續(xù)排出，據(jù)說是額外的廢氣?；钊P(guān)閉排氣口后，氣缸內(nèi)的可燃混合機開始壓縮。壓縮過程結(jié)束，直到活塞到達停止點。

2.第二個行程：活塞從停止點移動到停止點。

壓縮過程結(jié)束后，火花會產(chǎn)生火花，點燃氣缸內(nèi)的可燃混合物。燃燒氣體膨脹立功。此時排氣口和雨燕都被活塞關(guān)閉，但只有吸入口仍然打開。空氣和汽油通過進氣口繼續(xù)流入曲軸箱，直到活塞裙關(guān)閉進氣口為止。活塞繼續(xù)向下，曲柄箱體積繼續(xù)減小，混合氣體被預(yù)先壓縮。之后活塞頭先打開排氣口，膨脹的燃燒氣體已成為廢氣，通過排氣口排出。因此，工作過程結(jié)束，開始排氣。然后活塞重新打開雨燕，通過預(yù)先壓縮的可燃混合物從曲軸箱通過雨燕進入氣缸，去除廢氣，開始空氣清洗過程。該過程將在下一個活塞行程中繼續(xù)，直到雨刮器關(guān)閉為止。

二沖程柴油機工作原理

1.第一個行程：活塞從下限移動到上限點。

活塞仍處于下點位置時，進氣口和排氣門都打開了。氣泵將純空氣加壓到0.12~0.14MPa后，通過氣室和進氣口進入氣缸，消除廢氣。廢氣通過氣缸頂部的排氣口排出?；钊蛏弦苿雨P(guān)閉進氣口時，排氣門也會關(guān)閉，進入氣缸的空氣開始壓縮?；钊\動移動到停止點，壓縮過程結(jié)束。

2.第二個行程：活塞從停止點移動到停止點。

壓縮過程結(jié)束時，高壓柴油通過噴油器噴射到氣缸中，自行起火。高溫高壓燃燒氣體使活塞運轉(zhuǎn)?；钊蛳乱苿?/3行程時，排氣門打開，通過排氣口排出?；钊^續(xù)往下走，進氣口打開，從空氣泵出來的空氣通過進氣口進入氣缸，清洗空氣?？諝馇鍧嵾^程將持續(xù)到活塞上升時進氣口關(guān)閉為止。

二沖程發(fā)動機潤滑方法：

二沖程發(fā)動機潤滑方式與四沖程發(fā)動機不同。四沖程發(fā)動機有一個完整的潤滑系統(tǒng)，可以在油底殼上儲存發(fā)動機油，并使用油泵將油對準需要潤滑的部件。李沖發(fā)動機沒有機油底座，曲柄箱用于發(fā)動機吸入，吸入氣缸的混合氣體中含有一些機油，用于潤滑活塞和氣缸內(nèi)壁。因為有參與燃燒的機油，所以發(fā)動機噴出藍色煙霧，廢氣煙的程度取決于混合氣體中供應(yīng)的油的比例。

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二沖程發(fā)動機有兩種潤滑方式，一種是混合潤滑，即將潤滑油混合在汽油中；另一種潤滑方式是分離潤滑，即利用機油泵，將潤滑油打入曲軸軸頸等處，然后與新鮮混合氣混合后一同進入燃燒室內(nèi)燒掉。一般低端二沖程發(fā)動機在油箱中按照固定的比例添加機油和汽油，汽油和機油的比例約20：1，但這種方式機油的比例不精確。因為科學(xué)的汽油-機油混合比例應(yīng)是動態(tài)變化的：發(fā)動機負荷大時，供給的機油應(yīng)多些，而負荷小時，比例可以適當降低些。如小負荷時汽油和機油的配比為 100：1，中等負荷時汽油和機油的配比為60：1，只有在大負荷時汽油和機油的配比才需要20：1。因此一些相對高級的二沖程發(fā)動機都采用了分離式潤滑。

分離控制的潤滑方式采用單獨的機油壺、機油泵和油管，利用機油泵將機油泵入發(fā)動機的化油器，在化油器內(nèi)與汽油混合。這樣設(shè)計的好處是機油泵轉(zhuǎn)速和泵油量隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大而增加，實現(xiàn)了隨發(fā)動機負荷的變化而調(diào)節(jié)潤滑機油的供給比例。

比如說鈴木獨有的CCI潤滑技術(shù)實現(xiàn)了機油的精確潤滑。油門拉線同時控制化油器和機油泵，機油泵負責將機油壺里的機油泵入發(fā)動機曲軸及軸承潤滑，飛濺出來的機油實際上進入了曲軸箱；另一路機油進入氣缸，潤滑活塞和氣缸。實現(xiàn)了機油的精確潤滑。

二沖程發(fā)動機優(yōu)點：

1、二沖程發(fā)動機沒有進、排氣門， 沒有復(fù)雜的配氣機構(gòu)和潤滑系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)一般都采用風冷，所以在結(jié)構(gòu)上比四沖程發(fā)動機更簡單，重量比較輕，制造成本低廉，故障率也更低，維修也比較方便。

2、二沖程發(fā)動機曲軸每轉(zhuǎn)一周完成一個工作循環(huán)，作功一次。當曲軸轉(zhuǎn)速相同時，二沖程內(nèi)燃機單位時間的作功次數(shù)是四沖程內(nèi)燃機的兩倍。理論上二沖程發(fā)動機的功率應(yīng)是四沖程發(fā)動機的兩倍（但實際上只有1.5~1.7倍），發(fā)動機的升功率更高，動力性更好。

3、由于曲軸每轉(zhuǎn)一周作功一次，因此曲軸旋轉(zhuǎn)的角速度比較均勻，發(fā)動機運轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，對于單缸發(fā)動機來說表現(xiàn)的更加明顯。

4、標準的四沖程發(fā)動機只能在直立或傾斜角度不大的狀態(tài)下工作，否則就可能在油料晃動的時候發(fā)生故障。而二沖程發(fā)動機可在任何方位上運轉(zhuǎn)，即使是發(fā)動機處于倒立狀態(tài)仍可有正常工作，這個特點對于某些手持移動式小型設(shè)備非常重要，比如鏈鋸、除草機等。發(fā)動機使用的靈活性非常強。

二沖程發(fā)動機缺點：

1、與四沖程發(fā)動機相比較而言，二沖程發(fā)動機的運動部件潤滑效果較差，零部件工作環(huán)境較惡劣，曲軸、活塞等零部件耗損得更快。所以二沖程發(fā)動機比四沖程發(fā)動機壽命短，一般只有四沖程發(fā)動機壽命的1/3～1/2。

2、二沖程發(fā)動機進氣、排氣過程只占曲軸轉(zhuǎn)角的130°～150°，進、排氣過程幾乎同時進行，利用新氣掃除廢氣，必然會有一些新鮮混合氣隨廢氣流出排氣口，廢氣也不易清除干凈。因此，二沖程內(nèi)燃機的換氣質(zhì)量較差，燃料效率不高，整車的油耗比較高。

3、二沖程發(fā)動機在低速運轉(zhuǎn)時，油門開度小，排氣不充分，掃氣不完全，燃燒室內(nèi)新鮮混合氣濃度低，會使新鮮混合氣燃燒不完全，使廢氣中CH化合物的含量劇增；同時掃氣時有一部分新鮮混合氣隨廢氣一同排出，混合氣中的潤滑機油燃燒不充分，也使排氣中的CH化合物增多。因此二沖程發(fā)動機廢氣污染很大。有數(shù)據(jù)表明，一輛排量50ml的二沖程摩托車用發(fā)動機，它的排氣污染大致相當于五臺排量2.0L轎車發(fā)動機。這是二沖程發(fā)動機被淘汰的最主要原因。

4、發(fā)動機排氣噪音大。燃燒產(chǎn)生的壓力還沒完全釋放完，部分燃料還沒有燃燒，就直接被排走，所以它的排氣噪聲比四沖程的發(fā)動機大很多。

由于二沖程發(fā)動機的優(yōu)缺點都很明顯，最主要是環(huán)保不達標，所以它的使用受到了很大的限制，一般只是應(yīng)用于那些不常使用和“推重比”很重要的場合。比如說剪草機、油鋸、航模、農(nóng)作機械等，一些小型摩托車和比較講究動力性能的越野摩托上使用的也比較廣泛。還有就是坦克、船舶、重型運輸車輛等，這些車型對發(fā)動機的動力性要求高，又要求發(fā)動機的重量輕、體積小，二沖程發(fā)動機就是很好的選擇。

老侯點評

在八九十年代滿街跑的摩托車，絕大多數(shù)都使用的是二沖程發(fā)動機。這些車的排氣管永遠是濕漉漉的，發(fā)動后冒出或深或淺的藍色煙霧，氣味非常難聞。這就是二沖程發(fā)動機最大的弊端：污染大。所以，盡管它的動力性好，但在全球節(jié)能減排、注重環(huán)保的大背景下，它被淘汰也是歷史的必然。據(jù)說現(xiàn)在有汽車廠家正在研究如何降低它的排氣污染。如果它能夠克服大氣污染這個難題，在將來也許會有重現(xiàn)光彩的那一天。