活塞上行:压缩混合气/吸气
活塞下行:点火做功/排气
所以4冲程发动机通过4个冲程所完成的4件事,2冲程发动机通过两个冲程来完成。实现这种方式则是依靠二冲程发动机自身的结构设计,十分有意思的设计。如下图所示2冲程发动机设计有3个气道,而分别是进气道、排气道、以及换气道。先看右侧活塞上行时状态,由于活塞上行封闭换气道实现燃烧室与曲轴箱的分离。
同时将排气道也封闭,燃烧室实现密闭从而完成混合气压缩过程。而与此同时进气道打开,活塞上行的过程=在曲轴箱内产生负压从而将混合气吸入到曲轴箱。这与4冲程发动机是截然不同的,4冲程发动机任何一个冲程均在燃烧室完成,混合气进入曲轴箱那叫“窜气”。所以对于二冲程发动机而言活塞上行时同时完成压缩、进气。
而当活塞下行时(上图左),会封闭进气道而同时开启排气道、换气道。活塞下行挤压曲轴箱空间,曲轴箱内所吸入的混合气就会顺着换气道往上方的燃烧室走。利用被活塞下行推入燃烧室的混合气来将废气通过排气道挤压出去。所以在活塞下行过程中同时完成做功、排气。这就是二冲程发动机通过1次活塞的上下行完成4件事的原理,仅仅是把吸气、压缩、做功、排气,压缩成压缩、吸气,做功、排气。
二冲程发动机的缺陷实际上喜欢机械的朋友通过上述内容就能发现二冲程发动机有多不靠谱,当然这种不靠谱所指的是控制流程方面太过于粗糙。四冲程发动机为了不烧机油,想法设法的把曲轴箱与燃烧室分离,唯恐机油窜入燃烧室。而二冲程发动机由于换气道的存在等同于燃烧室、曲轴箱恒连通,这种情况下完全是机油参与燃烧,所以过去那些二冲烈火战车尾喉不是喷火就是冒蓝烟。
其次二冲程发动机的活塞负责的工作实在太多了,除了要完成压缩、吸入工作,还要负责进气门、排气门、换气道门开闭工作。这种特殊的结构设计导致二冲程发动机不能安装配气机构,更不用谈什么气门正时、升成之类的进阶技术了。这会导致哪些问题?这会导致二冲程发动机在各个过程下都不能以最理想的状态去运行。比如排气过程,只依靠混合气去往外挤压废气,能把废气排干净么?