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二冲程柴油机的工作原理是什么?

让我们深入探讨,揭示它的独特构造和运作机制。

不同于四冲程柴油机的四个行程,二冲程机以曲轴每转两圈完成一个工作循环的高效方式。活塞在这独特的循环中,不承担空气泵的角色,而是通过进气和排气过程的巧妙结合来完成任务。活塞的行程不再局限于一个气泵动作,而是与燃烧和扫气过程紧密相连。

1. 二冲程结构特点:进气孔巧妙地设置在气缸底部,高度仅为活塞行程的10%至20%,由活塞运动控制其开闭。排气门则位于气缸盖上,由凸轮轴驱动,确保每个曲轴转角都伴随一次气门开启。

为确保燃烧效率并维持气缸内的新鲜空气,二冲程柴油机需要一个扫气泵。它通过传动齿轮,将空气压缩到0.123-0.13MPa的高压,送到气缸周围的储气室,完成废气排出和新空气补充的任务。

2. 工作原理详解:第一行程,活塞从下止点向上止点移动,进气孔和排气孔同时开启,新鲜空气充填气缸,压缩空气则推动废气排出。第二行程,喷油器在上止点附近将燃油注入,压缩空气引发燃烧,推动活塞下行,直至废气排出。

尽管理论上的功率提升显著,二冲程柴油机在实际应用中,由于扫气效率和功率损耗等因素,其实际增益通常在60%至70%左右。然而,二冲程的优势在于转矩的均匀性,以及在大型低速船用柴油机中的广泛应用,这得益于其在低速下高效且稳定的表现,提高了柴油机的可靠性和实用性。

综上,二冲程柴油机的工作原理在于其独特的设计与高效运作,为特定的应用场景提供了卓越的性能。虽然在汽车行业的应用相对较少,但在其他领域,特别是船用领域,其优势不容忽视。

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