头条里有不少关于一冲程发动机的短文和视频,大部分概念是错的。
所谓的几冲程的说法,是基于发动机一个工作循环中做功冲程的个数定义的,且这个概念是随着发动机的发展沿用下来的。这个工作循环也是针对一个工作气缸内部(对应一个工作容积)来说的。
所谓的一冲程发动机视频截屏
目前很多被称为一冲程发动机的短文或3D视频里介绍的发动机结构,其实是将两个气缸(也可以认为是一个气缸筒分成两个分时重叠的工作容积)结合在一起形成特殊的双缸发动机,和对置活塞的发动机虽不相同,但没有本质的区别。
有这样的例子,蒸汽机的双作用活塞,把一个气缸筒分隔成两个工作室,由于背靠背的关系,一个膨胀做功时,背面气缸在排气,两个工作容积分时利用同一个缸筒的绝大部分容积。
根据前面说的发动机冲程概念,真正的一冲程必须在一个冲程做功(曲轴转角0~180度),另一个冲程(曲轴转角180~360度)也做功,这才是一冲程。如果仅在燃烧膨胀做功的方式内考虑,一冲程是不存在的。
但有一个特例:斯特林发动机中的一个缸,其实可以看作一冲程工作方式(这个发动机是不算一冲程发动机,因为不能用发动机的一个部件结构来定义同一个发动机为不同类型)。单看动力缸,送来高压的热气即膨胀做功,送来低压热气就收缩(负压)做功,如果不看配气活塞的运动,这就是一冲程的概念。
如果根据斯特林发动机的原理,再来看看能否实现真正意义上的一冲程发动机呢?如果一个冲程燃烧膨胀(0~180度),回程收缩做付工(180~360度),比如用某种手段快速降温,把本该处于排气冲程的燃烧废气进行高强度的快速降温,就有可能形成负压,从而实现收缩做功,或者可以设想通过一个可以忽略流动阻力的接口,在瞬间接通一个大容积的真空容器,那么,就有可能产生真正的一冲程发动机了。