1.3 二沖程內燃機的工作原理

1.3.1 二沖程汽油機的工作原理

二沖程汽油機的工作循環也是由進氣、壓縮、作功、排氣過程組成，但它是在曲軸旋轉一圈（360°），活塞上下往復運動的兩個行程內完成的。因此，二沖程發動機與四沖程發動機工作原理不同，結構也不一樣。

在四沖程內燃機中常把排氣過程和進氣過程合稱為換氣過程，在二沖程內燃機中換氣過程是指廢氣從汽缸內被新氣掃除并取代的過程。這兩種內燃機工作循環的不同之處主要在于換氣過程。

例如，曲軸箱換氣式二沖程汽油機，汽缸上有三排孔，利用這三排孔分別在一定時刻被活塞打開或關閉進行進氣、換氣和排氣的。工作原理如圖1-22 所示，其中圖1-22(a)表示活塞向上運動，將三排孔都關閉，活塞上部開始壓縮；當活塞繼續上行時，活塞下方打開進氣孔，可燃混合氣進入曲軸箱，如圖1-22(b)所示；活塞接近上止點時如圖1-22(c)所示，火花塞點燃混合氣，氣體燃燒膨脹，推動活塞向下運動；進氣孔關閉，曲軸箱內的混合氣受到壓縮，當活塞接近下止點時，排氣孔打開，排出廢氣，活塞再向下運動，換氣孔打開，受到壓縮的混合氣便從曲軸箱經進氣孔流入汽缸內，并掃除廢氣，如圖1-22(d)所示。

圖1-22 二沖程汽油機工作原理

1—進氣孔；2—排氣孔；3—掃氣孔

1．第一行程——活塞在曲軸帶動下由下止點移至上止點

當活塞還處于下止點時，進氣孔被活塞關閉，排氣孔和掃氣孔開啟。這時曲軸箱內的可燃混合氣經掃氣孔進入汽缸，掃除其中的廢氣。隨著活塞向上止點運動，活塞頭部首先將掃氣孔關閉，掃氣終止。但此時排氣孔尚未關閉，仍有部分廢氣和可燃混合氣經排氣孔繼續排出，稱其為額外排氣。當活塞將排氣孔也關閉之后，汽缸內的可燃混合氣開始被壓縮。直至活塞到達上止點，壓縮過程結束。

2．第二行程——活塞由上止點移至下止點

在壓縮行程終了時，火花塞產生電火花，將汽缸內的可燃混合氣點燃，燃燒氣體膨脹作功。此時排氣孔和掃氣孔均被活塞關閉，唯有進氣孔仍然開啟?？諝夂推徒涍M氣孔繼續流入曲軸箱，直至活塞裙部將進氣孔關閉為止。隨著活塞繼續向下止點運動，曲軸箱容積不斷縮小，其中的混合氣被預壓縮。此后，活塞頭部先將排氣孔開啟，膨脹后的燃燒氣體已成廢氣，經排氣孔排出。至此，作功行程結束，開始先期排氣。隨后活塞又將掃氣孔開啟，經過預壓縮的可燃混合氣從曲軸箱經掃氣孔進入汽缸，掃除其中的廢氣，開始掃氣過程，這一過程將持續到下一個活塞行程中掃氣孔被關閉時為止。二沖程汽油機的示功圖如圖1-23所示。

圖1-23 二沖程汽油機的示功圖