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本文由制造原理粉丝BANKER班撰写并授权发布，整理编辑风云哥，前方高能，信息量超大，全文3935字，请做好准备。 Hello大家好，我是风云哥 小伙伴们对二冲程发动机了解吗？记得当年上物理课，那四幅插图简直是要教人发狂呀。在如今这个四冲程发动机大行其道的时代，似乎已经没有人去关注简单粗暴的二冲程发动机了。 但是后台有个小伙伴留言说他有新的发明就是有关二冲程发动机的，风云哥顿时就来了精神，接下来我们就看看这位小伙伴的发明吧！ 活塞式发动机分四冲程与二冲程两种，四冲程发动机较二冲程发动机节能、环保耐用；二冲程发动机的理论功率是四冲程的两倍，实际功率1.5～1.6倍。 但二冲程发动机却有着耗油高、污染大、机体温度高，润滑差的缺点，目前仅有一部分追求动力的越野摩托车在使用。 （1）普通二冲程发动机没有独立润滑系统，必须用机油混合燃油参与燃烧，造成机油燃烧后冒出白烟，此润滑系统效果也较差。 （2）另外二冲程发动机的排气口设置在较高位置，做功燃气未完全膨胀已被排出，浪费了部分有用功。 （3）其进气以扫气的形式工作、扫气过程中，扫气角与排气角重叠严重，未经燃烧做功的混合气中有30％左右随费气排出，那么就有约30％的燃油浪费，而且加重了废气污染。 (4)二冲程发动机是每两个冲程做功一次，比四冲程做功多一次，那么它的热量也比四冲程发动机多一倍，由于温度高，导致机件磨损也快，再加上润滑系统较差，造成了易拉缸的严重技术缺陷。 这四点技术缺陷是导致普通二冲程发动机在一般大众化市场里消失的原因. 但由于新能源汽车的出现，使得燃油动力发动机被推到风口浪尖上，以后发动机或许只能当后备动力和私人小飞机的动力出现了，而且要求体积小，重量轻。新型二冲程发动机是混合动力汽车和增程器的首选动力！别无它选！ 而当四冲程发动机成熟的技术看似走到头时，不妨换个思维去想想另外的解决方法，或许被我们曾经丢弃的东西就是最好的解决问题方法。 汽车用二冲程发动机的研究在90年代时骤然兴起，他深深的吸引着人们。据情报，现在至少有 17 家公司正在实施二冲程发动机的研究计划，其中日本 9 家，欧洲 5 家，美国 3 家。 尽管各家公司的新型发动机采用不同的技术与具体设计，但他们遇到共同的棘手任务，是如何巧妙地使发动机的废气排放符合标准。 为什么发动机的设计师们会重新在二冲程发动机上下功夫呢？因为目前他们设计产品时，不得不兼顾政府的各项法令、燃料消耗标准以及消费者对高性能的要求。但与此同时，四冲程发动机的研究几乎到了顶点，再想大幅度提高其性能将很困难。所以，设计师们又想到了二冲程发动机。 大家知道，要提高发动机的性能，主要是利用以下两个基本手段：提高燃烧时气缸的工作压力或提高发动机的转数。现在，这两个手段，设计师们在设计四冲程发动机时都充分的运用了。但转数的提高并不是无限的，现在的四冲程汽车发动机的转数几乎到了极限。 毋庸置疑，为摆脱上述困境，发动机厂商正在寻找一条新的途径来引导今后的设计，而二冲程发动机，正是其中的尝试。因为二冲程发动机的活塞每次上行到上止点（ TDC ）时均点火做功，而不像四冲程发动机那样每隔一次点火一次。 也就是说二冲程发动机的做功行程比四冲程发动机整整多一倍，故同排量的二冲程发动机只需一半的汽缸压力，就可以产生与四冲程发动机一样的输出功率和转数。汽缸工作压力的减小，则意味着可大幅度地降低氮氧化合物的排放含量，以及热负荷的降低和发动机的设计尺寸更轻小。 做功行程多一倍的收益可被用在很多方面，例如：输出功率与四冲程发动机一样功率的新型二冲程发动机，其体积和重量只有四冲程发动机的一半；或者换句话说，如果功率和扭矩是设计时追求的目标，那么与四冲程发动机等重量体积的新型二冲程发动机，将有更强劲的动力。 典型的二冲程发动机致命的弱点便是浪费燃料，排污过大。纯空气扫气加上燃油喷射成为新型二冲程发动机的主要设计思想。澳大利亚ORBITAL发动机公司的低压喷射式二冲程发动机方案，已经被FORD、GENERALMOTORS、等多家公司采用。 该公司一台1.2升三缸新型二冲程发动机被装在FORD公司的ESCORT牌车上，输出功率62.5千瓦，比原1.9升发动机减重113.4公斤。RBITAL发动机公司曾向公众展示了一台147千瓦的V6新型二冲程发动机，它的重量只有88.9公斤。 去其糟粕，取其精华，我国的发动机产业不能老跟着别人屁股后面走，这样只能受制于人。现在分享一下2017年国内最新二冲程技术，此技术却优于国外技术方案，并于2018年1月19日被授以专利权：双级活塞式二冲程发动机【ZL:201720767212.1】。 双级活塞式二冲程发动机技术方案要点： A,本发明创造采用下进顶排直扫式气配机构，辅以燃油电子喷射技术，克服混合气直接排出排气口的高耗油、高污染弊端； B,以阶梯式活塞与阶梯式气缸来进行自动增压兼形成气缸油腔不需要机油参与燃烧，去除了高污染的弊端。 C,用增压多余的新鲜空气来从气缸内扫气散热，避免了二冲程发动机过热； D利用曲轴油道技术将润滑油经过连杆到达活塞与气缸壁，由于梯级式活塞与梯级式气缸的特性，工作过程中形成气缸腔体作润滑油循环作用，克服了二冲程发动机烧机油的不良工况。 至此，二冲程发动机高耗油、高污染、高温度、润滑差的四大缺点难题全部被攻克解决。 本发动机适合用于军事、航空、混合动力汽车，摩托车等领域。为解决普通二冲程发动机存在的润滑油参与燃烧的润滑差、耗油高、污染大、温度高问题。 本设计创造将用梯级形活塞与气缸，辅以独立润滑系统，采用气缸顶部排气，气缸壁下部进气的独特方式来解决所存在的问题，适用于汽油、柴油、重油、燃气活塞式发动机。 实现本创造的详细技术方案 （以汽油发动机为例，附图说明）。 ①梯级形气缸，与②梯级形活塞，对气缸中的混合气进行压缩、做功，当活塞做功过程下行至排气角度时③排气门开始打开，进行排气，当②活塞下行至④进气口时，纯空气开始以涡旋方式进入气缸扫气，当扫气量占总进气量约25％时，⑤燃油喷射器才开始随后面的进气喷射入气缸。 由于采用梯级形活塞与气缸、曲轴箱的吸入储备气量是气缸工作量的1.6倍之多，用25％的纯空气作扫气先锋，它将与费气一起被扫出气缸。由于这25%是纯空气，这样并没有可燃混合气被排出，而且这部分气体是常温气体，它将高温的气 缸壁与活塞顶以及气门机构作风冷却作用，使发动机得到关键的降温作用，当活塞下行至下止点又往上行时，进气管仍继续扫气入气缸，进气管内设有⑥单向阀，气缸内的空气及混合气是不能返流回曲轴箱的，活塞上行止排气门关闭角度时，排气门关闭，这样混合气在气缸内的体积是增压体积，约是气缸工作容积的1.3倍。这样不但不损失混合气，而且达到了增压的效果。活塞继续上行至压缩点火，完成了一个循环工作。 以上工作原理解决了油耗高、污染大、温度高的技术问题，接下来将解决二冲程发动机润滑差、机油参与燃烧的问题，本发明创造内容含有独立的润滑系统，主要由⑦曲轴油道与⑧气缸油腔组成，润滑机油由机油泵泵进曲轴油道经曲轴肖与轴瓦后通过（15）油道连杆中的油道至活塞肖排入气缸油腔，气缸油腔对活塞与气缸壁进行润滑，活塞上下部位均设有气环与⑨油环，防止多余的机油进气缸，机油只能经过回油口循环回机油泵。 只需在连杆大小头内加设防漏⑩油封圈即可，因为曲轴箱内有脉冲式高压，压力在外面施加，用防漏油封圈是可行的。这样机油非但不进入气缸燃烧，而且实现了良好的润滑循环工作系统，润滑与环保问题得到解决。 有效效果：本创造相比四冲程发动机，创优出了功率大一倍，体积与重量小一倍，无须加装涡轮增压器也有增压的效果；相比以往的二冲程发动机，创优出了功率更大，润滑更完善，油耗低得多，污染小得多，甚至优于四冲程的环保率，温度更低，机件更耐磨耐用的效果。 结构与功能：本创造梯级活塞式二冲程发动机属于活塞机结构，为体积小、功率大的机型，兼顾了环保节能、稳定耐用的功能，其特性更适合于水平对置设计上，曲轴柄两端需要设⑾轴封，水平对置发动机共用一个曲轴箱，轴封用量就更少，用量越少越好。这种高效高能机械更适应于水平对置设计来抵消工作中的震动与动平衡。
请参考：梯级活塞式二冲程发动机附图A(水平对置式双缸型），B（直立式单缸型）说明书。 具体实施方式 实现本创造的最佳方式为： 一，采用多排气门技术，顶置式多排气门数应大于1个，排气门数量与面积决定着排气质量与转速，这技术已普遍用于先进的西方国家发动机上； 二、用于汽油机上应该每气缸用2—3个⑿火花塞为佳，火花塞点火位置与数量决定着火焰传播速度与爆发力，这种技术已在航空汽油机上使用多年，而本发明创造属于二冲程范畴，更需要多火花塞点火触发其应有的爆发力，让混合气体更快更充分燃烧。 三、⑦曲轴油道技术已在大型货车发动机上运用多年，只需在连杆大小头上设防漏⑩油封圈即可。 四、关于⑾曲轴轴封的问题，一般二冲程发动机均有曲轴油封，一般3—5万公里更换，有些发动机油封10万公里也有继续用。 五、燃油喷射技术，已在四冲程发动机应用多年，在二冲程发动机上，已有日本雅马哈和奥地利KTM公司和其它公司使用。
1、梯级式活塞：用于二冲程发动机的梯级形活塞，分为上梯级和下梯级的圆柱几何形状活塞裙，其上部与一般活塞一样，其下部是直径较大的圆柱形活塞。 其特征：上小下大，上部有于压缩气缸内的混合气进行做功，下部较大面积用于吸入与预压曲轴箱内的空气，各自有气环与油环，活塞下级截面积设计大于活塞上级面积，这样，吸入曲轴箱的气体体积就大于做功气缸的工作容积，用多余的气体作扫气冷却和增压所用。梯级式活塞与一般二冲程活塞外观明显不同，更大区别是梯级式活塞能配合曲轴箱吸入更多的空气，其活塞内设有与油环连通的回油孔道，便于油环回油。 2、梯级式气缸体：用于二冲程发动机的梯级形气缸，分为上部做功气缸和下部较大直径的气缸，上部气缸为扫入混合气进行 压缩和做功冲程用，下部较大直径气缸作吸气和预压气体用，由于下部缸径大于上部做功缸径，气缸与活塞配合，吸进曲轴箱的气体体积大于做功气缸容积，多余的气体作扫气冷却增压所用。 其特征：梯级式气缸体与一般发动机气缸体外观明显不同，更大区别是它与梯级活塞配合能形成气缸油腔，供发动机循环润滑油所用，确保气缸与活塞充分润滑与冷却。
3、油道式连杆：用于二冲程发动机的具有中心油道，且大小头内有油封圈槽的连杆。 其特征：是让连杆大小头得到充分的润滑，而且不让润滑油渗漏到曲轴箱去，还起着通道的作用将润滑油输送到气缸油腔去。其外观与一般发动机连杆并无不同，但内结构却有油道与油封圈防润滑油渗漏，既解决润滑问题，又解决烧机油问题。 4、多点点火排气式气缸头：用于二冲程发动机具有多点点火，且气门全是排气门的气缸头。 其特征：多点点火是为了提高点火效率与传播更快的爆发速度，多气门全是排气用则是为了更快排气，能提升发动机转速。 信息量很大 你看明白没 说说你的看法 |
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