二冲程循环
在最初的二冲程循环(1878年开发)中,四冲程循环的压缩和动力冲程没有进气和排气冲程,因此只需要曲轴旋转一次就可以完成循环。新鲜的燃料混合物被迫进入油缸由旋转鼓风机通过圆周端口(看到 )在一个所谓的二冲程循环发动机单向流动的类型。废气通过气缸盖上的锥阀,锥阀由凸轮从动机构打开和关闭。在气缸压力明显下降后,阀门在动力行程结束时开始打开。在排气口将气缸压力降低到鼓风机产生的进口压力后,气缸壁上的进口端口开始打开。排气阀允许保持打开几度曲柄旋转后,进口端口已覆盖上升活塞在压缩行程,从而允许持久的流动,以更彻底地清除气缸。压缩和动力冲程与四冲程发动机相似。
两冲程循环发动机的简化版本在几年后(1891年推出)通过使用曲轴箱压缩以将新鲜电荷泵入气缸。这款发动机的进气口不是完全围绕下气缸壁延伸,而是只有一半的进气口;第二组端口从气瓶壁上稍高的另一半气瓶开始生.这些较大的通气孔通向排气系统。入口端口连接到一个转移通道导致全封闭曲轴箱。一个弹簧加载进气阀允许空气进入曲轴箱向上,或压缩,行程活塞。困在曲轴箱中的空气被活塞在动力冲程上的下降所压缩。活塞在动力行程结束时打开排气口,稍后打开气缸对面的入口或转移口,以便从曲轴箱中吸入压缩的新鲜混合物。活塞的顶面设计成一个导流板或挡板,引导新鲜负荷在气缸的进口侧向上,然后在排气侧向下,从而将前一个循环的废气体通过排气口排出。在压缩行程上上升活塞覆盖进气口后,这种流出继续,直到排气口被覆盖,新负荷开始压缩。这个加载过程,称为循环扫气,是已知的最简单的方法,用新鲜的混合物取代排气产品,并创建一个只有压缩和动力冲程的循环。
这样的系统应用于许多小型汽油发动机(如小型舷外电机)和汽油动力电器(如便携式发电机)。许多二冲程机器都是这样臭名昭著的对于噪音、碳排放等形式的影响空气污染这导致一些市政当局和美国州禁止使用某些设备(如鼓风机和二冲程舷外发动机)。二冲程发动机的另一个缺点是气体的回流会导致通过排气口的新鲜电荷的轻微损失。由于这种损失,化油器在二冲程循环运行的发动机缺乏燃油经济性四冲程发动机。这种损失可以通过为它们配备燃油喷射系统(见下文),而不是化油器,并在扫气后将燃料直接注入气缸。作为一种手段,这样的安排是有吸引力的实现小型发动机的高功率输出,以及涡轮增压器的发展(见下文增压器),因为这种应用有望进一步改进。
对置活塞发动机
对置活塞发动机还提供单流扫气。这个引擎(看到第A部分
)有两个活塞在同一气缸中向相反的方向运动。两组端口完全围绕气缸孔的位置,使一组被一个活塞覆盖和覆盖,另一组由第二个活塞控制。第二个曲轴位于发动机的顶部,上面的活塞与它相连,两个轴由齿轮连接。对置活塞设计有两个主要优点:往复质量向相反的方向移动,提供极好的平衡;并且取消了其他单流扫气二冲程循环发动机所必需的锥阀。
旋转(汪克尔)引擎
的旋转活塞内燃机它的结构与传统的往复式活塞发动机截然不同。这台发动机是由Felix汪克尔该公司是密封装置设计方面的专家,从1956年开始,一家德国公司建造并测试了实验装置。不是活塞在气缸中上下移动,而是汪克尔发动机有等边三角形绕轨道运行吗转子。转子在一个封闭的腔内转动,而三个诱变转子与机匣弯曲的内表面保持连续的滑动接触。曲线侧转子在其两侧与壳体弯曲壁之间形成三个月牙形腔室。腔室的容积随转子位置而变化。当形成转子的侧面与套管的小直径平行时,每个腔室的最大容积达到;当转子侧与主直径平行时,体积减小到最小。在转子侧翼凹入的浅袋控制燃烧室的形状和建立压缩比引擎的。
在围绕其中心轴转动时,转子必须遵循围绕机匣几何中心的圆形轨道。必要的轨道旋转是通过转子的中心孔来实现的,在这个中心孔中,内部齿轮与固定的小齿轮啮合,小齿轮固定在机匣的中心。转子是通过将其中心孔安装到一个偏心在通过固定小齿轮中心的输出轴上形成的。这偏心还利用转子轴,使扭矩是适用时,气体压力施加对转子翼作为燃料和空气收费燃烧。3比1的齿轮传动比使输出轴转动速度比转子转动偏心快3倍。每四分之一转的转子完成一次膨胀或压缩,允许进气,压缩,膨胀和排气完成在转子的一个回合。唯一的运动部件是转子和输出轴。
燃料混合物由化油器提供,并通过壳体一端板的进气口进入燃烧室。排气口形成在壳体壁的一个平坦的侧面,以及一个火花塞位于一个口袋中,通过套管壁对面的一个小喉道与腔室相连。
转子及其齿轮和轴承由通过空心转子循环的油润滑和冷却。顶点叶片的润滑是由少量的油添加到燃料的比例低至1至200。水通过套管内的冷却夹套循环,其入口位于套管内相邻到火花塞,那里的温度往往最高。
在转子的顶点和端面上通过适当的密封来保持耐压接头是一个主要的设计问题。径向滑动叶片安装在三个顶点边缘的槽中,并通过膨胀弹簧与套管保持接触。转子的端面由安装在靠近转子弯曲边缘的凹槽中的弧形节段环密封,并由平弹簧压在壳体上。
Wankel发动机的主要优点是它的小空间要求和低重量马力运行平稳,无振动,运行安静,机械简单,制造成本低。由于没有来自往复部件的惯性力,并且取消了弹簧关闭的锥阀,因此可以以比往复式活塞发动机实际更高的速度运行,这是一个优势,因为为了获得最佳性能,轴转速必须很高。的感应新鲜燃料混合气和排气更有效,因为阀门的打开和关闭速度比锥阀更快,并且通过它们的气体流动几乎是连续的。由于夹套表面小,传热和由此产生的冷却要求低。重量越轻越低重心让它更安全汽车万一发生碰撞。然而,由于具有竞争力的燃油经济性以及满足排放标准的较高开发和制造成本,限制了Wankel发动机在量产车辆中的使用马自达汽车公司营销任何实质性的数字。
发动机构造与运行
汽油机的整体结构几乎完全取决于它的用途。除了循环类型(两冲程或四冲程)之外,安装的规定是汽车、船舶、固定式和航空发动机之间的主要结构差异。当一个离合器而且传输和汽车一样,发动机通常是所谓的单元动力装置,在发动机的周围有一个钟形外壳飞轮并附在气缸体的后法兰上积分带有或附在传动齿轮箱上的。离合器装在发动机的飞轮上。这种发动机采用三点悬挂;也就是说,钟壳两侧的凸出物与车辆侧框架构件相适应,并且在缸体前端中心的中心管状延伸物与框架的前交叉构件相连接。这种结构允许车辆框架的一些弯曲,而不强调发动机的基本结构。
下面对一般发动机结构的描述说明了活塞汽缸发动机的基本部件,并介绍了发动机的结构命名法不同的部分。基本型号为四冲程循环汽车发动机。