二冲程汽车发动机

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。例如，本田等国外大公司已经将汽车发动机的转数提至 8000 转/分钟，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。又如，在提高燃烧时的汽缸工作压力方面，使用涡轮增压换气的发动机可以提高汽缸压力并产生更强的功率，但爆震又给设计师们增加了难题。而且涡轮增压发动机的燃油消耗并不低，由排气涡轮产生的回压影响了车辆中低速行驶时的经济性。更重要的是任何增加燃烧压力的企图（例如高压换气、提高压缩比等）都势必要产生更高的燃烧温度，进而增加废气中氮氧化物的含量，而这些氮氧化物又正是所有污染物中最难控制与滤除的。三元催化剂可以对尾气起到一定的净化作用，但其制造、反馈控制设备及维护成本又大大增加。

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，正是其答案。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、GENERAL MOTORS、OUTBOARD MARINE、MERCURY MARINE等公司采用。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，由于车重的减低所以省掉了转向助力装置。PEUGEOT公司的低压喷射二冲程发动机轻载时同比四冲程发动机的燃油消耗下降20%至50% 。CHRYSLER公司的一台1.1升三缸机，在每分钟5250转时，输出73.5千瓦的功率和135.5牛顿*米的扭矩。subaru公司的V置四缸1.6升新型二冲程发动机，5200转时功率为129.4千瓦，扭矩达235.8牛顿*米。TOYOTA公司在十年前设计的4升6缸新型二冲程发动机，可以输出647.7牛顿*米的扭矩，与当时的CHEVY454型V8发动机的扭矩相同，这个产品主要是为载重卡车市场设计的，其经济性据说与柴油机相当。Honda公司、YAMAHA公司、SUZUKI公司、NISAN公司DAIHATSU公司、mazda公司、RICARDO发动机实验室等等，都在进行新型二冲程发动机的研究。ORBITAL发动机公司早前向公众展示了一台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，不断的学习进步是我国汽车工业的必由之路。

通过气缸盖进气的二冲程发动机较国外的新型二冲程发动机的设计更有优势，可以使发动机的动力得到更进一步的提高，而且尾气更洁净。通过气缸盖进气的二冲程发动机采用与四冲程发动机同样的曲轴箱式压力润滑，使得发动机的寿命更长。

通过气缸盖进气的二冲程发动机采用与四冲程发动机相似的气缸盖设计，只是将所有气门都用作进气，这样可以使的进气阻力更小，进气效率更高。例如，二气门的发动机二个气门全部用作进气，相比原发动机的进气面积增加了一倍，并且省去一根凸轮轴。通过气缸盖进气的二冲程发动机的排气是采用活塞阀原理，即排气口开在气缸的下止点处，当做功结束时，活塞运行至缸壁开口时，汽缸内的废气靠自身的残余压力自行溢出。这样做使得排气阻力小，效率更高。通过气缸盖进气的二冲程发动机上进气、下排气，消除了典型二冲程发