活塞冲程

冲程*2 / 转速。

一般引擎的活塞均速不会超过20m/s，无论引擎排气量大小或者运作转速范围。活塞速度越快对于引擎寿命也越不利。

2冲程是指曲轴转一圈即可完成一个工作循环，也就是完成吸气(2冲程称作扫气)--压缩--做功--排气。这是2冲程发动机的特点。

4冲程发动机的特点是曲轴转两圈才完成一个工作循环，也就是 吸气--压缩--爆发--排气(初中物理叫吸气冲程--压缩冲程--做功冲程--排气冲程)。2冲程发动机没有气门，利用缸套上的扫气孔进气。4冲程发动机有气门，利用曲轴正时齿轮带动正时链(小链)，正时链带动凸轮轴来实现气门的开/关。同排量的2冲程发动机功率大过4冲程发动机，但4冲程发动机省油。 2100433B

冲程的长度对引擎的活塞速度有直接的关系，冲程变大后活塞速度也会随之增加，机械损耗也就越大，这将直接限制了引擎的最高转速。

对置活塞式二冲程柴油机主要有以下优点：

1）整体结构较简单，总体重量轻，比较紧凑；

2）功率密度高。二冲程发动机在相同的转速下的功率输出是四冲程的 2 倍。采用双对置结构的发动机可以使活塞的相对线速度提高一倍，因此在相同的转速下，OPOC 发动机有四冲程发动机 4 倍的功率输出。

3）直流扫气。其进、排气口环形分布在气缸两端，由活塞控制进、排气口的启闭。增压后的新鲜空气从环形布置的扫气口进入气缸，就会绕气缸轴线旋转形成一个气活塞，这有利于扫除废气，避免新鲜充量与废气掺混。同时，扫气口沿整个气缸环形布置增大了气口流通面积，这样为了减少冲程损失，就可以缩短气口的高度。

4）不对称的进排气相位。控制进排气口启闭的内外活塞的曲柄有 22°的夹角，保证排气口在进气口之前开、闭，实现了不对称的进排气相位，有利于换气过程。

5）良好的自平衡特性。由于它的结构对称布置，内外活塞、长短连杆的独特结构把内外活塞爆发压力、惯性力等都作用于同一根曲轴上，因而具有较好的自平衡特性。

6）动力单元模块化组合。

对置活塞式二冲程柴油机的工作原理与二冲程发动机的相似，都是在曲轴旋转一周的时间内完成一个工作循环，下面简要说明一下对置活塞式二冲程柴油机中左缸的工作原理。

对置活塞式二冲程柴油机第一行程

外活塞从上止点移至下止点，内活塞从下止点移至上止点。第一行程开始时，扫气口和排气口都已经完全打开。经过增压的空气从进气道和进气口进入气缸，扫除废气。废气经过另一侧的排气口排出。随着外活塞的向内移动进气口先关闭，换气过程进入过后排气阶段，之后内活塞向外移动使排气口也关闭，换气过程结束。气缸的空气开始被压缩。内活塞到达上止点，外活塞到达下止点，压缩过程结束。

对置活塞式二冲程柴油机第二行程

内活塞从上止点移至下止点，外活塞从下止点移至上止点。压缩终了时，布置在气缸套上的喷油器向由内外活塞组成的燃烧室内喷油，并自行着火燃烧。高温高压的燃烧

气体膨胀做功，推动活塞运动。内活塞向内移动控制排气口开启，燃烧完的废气经过排气口排出缸外，此过程为自由排气过程。外活塞也向外移动，进气口开启，新鲜空气经过进气口进入气缸进行扫气。扫气过程一直持续到外活塞向内移动时将进气口关闭为止。

对置活塞式二冲程柴油机换气过程

在膨胀行程后期，排气口打开，对置活塞式二冲程柴油机的换气过程开始，此时缸内已燃气体开始排出。随着曲轴转角的增大，扫气口开启，经过增压的新鲜空气从进气道经扫气口流入气缸，将废气推出，进行充量更换。最后排气口和进气口关闭依次换气过程结束。换气过程中有一阶段进气口和排气口同时打开，此阶段废气的排出和鲜充量的进入是重叠在一起进行的，这一复合换气过程称为扫气过程。根据进排气口开启和关闭时刻，把二冲程发动机的换气过程分为自由排气、扫气和过后充气三个阶段。

(1)自由排气阶段（112°CA-137°CA）自由排气阶段是从排气口开启到扫气口开启，缸内压力高于排气背压，大量的废气自由的流出缸外，大约占70%-80%，所以它是换气过程的一个主要阶段。

(2)扫气阶段（137°CA-254°CA）从扫气口打开到排气口关闭为扫气阶段。这一阶段时进行扫气和排气。经过了自由排气阶段，缸内压力迅速下降，并形成较大的扫气压差，此时扫气口也已打开，流通面积增加，新鲜空气进入气缸将废气扫出缸外。

(3)过后充气阶段（254°CA-269°CA）为了获得额外的新鲜充量，扫气口会在排气口之后关闭。该阶段气缸容积变小，缸内气体受到压缩而压力提高，不利于新鲜充量进入气缸。因此，要达到过后充气的目的，就必须对进气压力进行增压。