二衝程發動機

---

簡介

二衝程發動機是一種利用內燃完成完整動力迴圈的發動機。二衝程發動機在一個活塞的兩個衝程內完成一個動力迴圈。此外，這個動力迴圈在一個曲軸的單次旋轉中完成。這些發動機具有保持高功率重量比的獨特特性，並且功率在非常狹窄的轉速範圍內可用，稱為功率帶。

什麼是二衝程發動機？

Aa (2020) 中提到，二衝程發動機的工作原理非常特殊，即壓縮衝程的開始和燃燒衝程的結束同時進行，進氣和沖洗功能也同時進行。通常將二衝程發動機稱為內燃機，它在一個曲軸旋轉週期內，透過活塞的兩個衝程來完成一個動力迴圈。根據 Ikpe 和 Owunnession 的說法，...

二衝程發動機具有高功率重量比的特點。第一個涉及氣缸壓縮功能的商用二衝程發動機是由一位名叫杜格爾德·克拉克的蘇格蘭工程師發現的，他在 1881 年獲得了他的設計專利。

二衝程發動機：特性

二衝程發動機具有一些獨特的特性，將它們與其他發動機（如四衝程發動機）區分開來。

• 這些發動機在一個動力衝程中完成曲軸的一個旋轉。

• 這些發動機具有產生非常高扭矩的特性。

• 二衝程發動機顯示出熱效率低下。

• 二衝程發動機產生大量煙霧。

• 這些發動機潤滑不良會導致部件磨損和撕裂。

• 二衝程發動機更輕，噪音更大。

• 這些發動機的製造工藝相對簡單，價格也相對便宜。

二衝程發動機：構造

圖 1：二衝程發動機

二衝程發動機由多個部件組成，每個部件都有其獨特的功能。活塞透過連桿連線到曲軸，將氣體的膨脹力轉化為曲軸的機械旋轉。曲軸將往復運動轉化為旋轉運動。連桿將運動從活塞傳遞到曲軸，並充當槓桿。發動機中還有一個利用儲存能量的機械裝置，稱為飛輪。

發動機中有一個火花塞，它將電流釋放到燃燒室，進一步幫助點燃空氣燃料混合物，導致氣體快速膨脹。曲軸上有一個平衡重，可以減少由於旋轉部件不平衡而產生的振動。有兩個具有不同功能的獨立埠，這些埠稱為進氣口和排氣口，這些埠通常有助於新鮮空氣和燃料進入和離開氣缸。

二衝程發動機：迴圈

圖 2：二衝程發動機

發動機迴圈中發生兩個不同的迴圈，第一個是下行程，其中活塞從上止點移動到下止點，讓新鮮空氣進入燃燒室。新鮮的空氣燃料混合物透過曲軸箱的通道進一步進入燃燒室。在這個整個行程中，曲軸旋轉 180°。

在上行程運動中，活塞從下止點推到上止點，這會導致燃料空氣混合物被壓縮，發動機內的火花塞點燃混合物。然後混合物膨脹，活塞向下推。在上行程的情況下，進氣口開啟。根據 Heywood 和 Sher (2017) 的說法，當進氣口開啟時，混合物被吸入曲軸箱，這使得混合物能夠在下行程期間進入燃燒室。但是它繼續停留在曲軸箱中，直到活塞移動到上止點，在這個行程中，活塞旋轉 180°。

二衝程發動機：應用

• 二衝程發動機因其機械結構簡單，重量輕而在某些情況下具有優勢。

• 這些發動機透過將油與燃料混合進行潤滑，並且可以用於任何方面。因此，這些工程師主要用於手持工具，例如鏈鋸 (backyardgadget 2022)。

• 二衝程發動機也用於推進應用，例如摩托車、越野摩托車和輕便摩托車。

結論

二衝程發動機利用下行程和上行程運動來完成曲軸的旋轉，這與一個完整的動力迴圈相關。這些發動機用於各種推進應用和手持工具。與四衝程發動機相比，這些發動機的結構相對簡單，重量輕。這些發動機的功率重量比也較高。但是，二衝程發動機以噪音大、產生大量煙霧而聞名。這些發動機的扭矩很大。現在，在機動車輛中很少能找到這種二衝程發動機。

常見問題

Q1. 什麼是二衝程發動機？

A1. 二衝程發動機是內燃機的一種變體，它在一個活塞的兩個衝程內完成一個完整的動力迴圈。這個動力迴圈是透過曲軸的單次旋轉來驅動的。

Q2. 誰發明了二衝程發動機？

A2. 一位名叫杜格爾德·克拉克的蘇格蘭工程師獲得了第一個具有氣缸壓縮功能的商用二衝程發動機的設計專利。他在 1881 年獲得了這項設計專利。

Q3. 二衝程發動機有哪些明顯的缺點？

A3. 二衝程發動機的熱效率較低。這些發動機以產生大量煙霧而聞名，因此與四衝程發動機相比效率較低。由於潤滑不良，這些發動機容易磨損和撕裂。

Q4. 二衝程發動機的優點有哪些？

A4. 這些發動機重量輕。二衝程發動機的結構也簡單。