二冲程发动机分层燃烧方案和难题
由于传统常规二冲程发动机有其换气不彻底的缺陷，燃油在气缸里的燃烧状态始终不及四冲程发动机，实施某些新技术也比四冲发动机要困难许多，已经成为某些专业人士无法解决的难题，都想把它一禁了之不再涉及。本版09.27#的帖子“分层燃烧与分层扫气／新燃讲座〔一〕”介绍了活塞式发动机新的出路，在这里继续介绍分层燃烧与分层扫气技术在二冲程发动机上的构思方案、特色及难题，有兴趣又有条件的版友可以试试。 一、二冲发动机实施分层燃烧的实际意义：（有利于发挥比四冲发动机优势的特点。）在燃油活塞式发动机上实施分层燃烧的主要目的是为了节约燃油，其次还有减少排放污染物和减少发动机磨损的好处。从发动机技术上来讲，分层扫气或分层燃烧的最终目的都是为了实现空气富裕的燃油完全燃烧；只有燃料真正完全燃烧透彻了，发动机才能做到高效节油和无恶性燃烧污染物排放。鉴于常规二冲发动机有其换气不彻底的缺陷，燃油在气缸里的燃烧状态始终处于严重缺氧状态，更加需要实施分层燃烧技术。在二冲发动机上实施分层燃烧技术比在四冲发动机上实施分层燃烧技术更有效益，因为二冲发动机具有四冲发动机力所不及的结构简单成本低廉、转速高动力大等优点，所以在实施富裕供气的燃烧后，将比四冲发动机有更好的动力输出特性和更好的经济实用性。从发动机的排放污染上来讲，二冲发动机所产生的氮氧化合物远比四冲发动机要低得多，这对减少大气层中的酸雨成份和减少发动机自身侵蚀都具有现实意义。 二、二冲程发动机实施分层燃烧的可行性：（主要是残余废气与润滑的问题。） 1.二冲发动机因使用扫气方式来换气，缸内残余废气成份较多；此项虽影响最好的燃烧效果，不能产生最高的燃烧温度，但好处也有三个：一是不会产生象四冲发动机那么多氮氧类化合物的排放污染，正好也免去了某些新型四冲发动机为此而特地增加的废气回流装置。二是发动机的最高温度降低后，高温烧噬所造成的缸内磨损将会减少很多，发动机的寿命将有所延长。三是燃烧的最高温度降低些后，发动机对外散热会减少点，燃油效率也就高点。 2.二冲发动机因使用扫气方式换气，缸内残余废气成份较多；此项虽影响自身发挥最大的升功率，但二冲发动机每转作功一次的升功率已经比四冲发动机要高出许多，要是再高下去，所产生的高温就更难散发。为散热而增加的散热器结构复杂而昂贵，还不如直接用“加大缸体减少转速”的“增容减速法”来得简单经
济。“增容减速法”在动力性能上的效果
比较显著，在发动机的燃烧效率上能取得更好的效益。 3.对于电喷类或是燃烧小室类的分层燃烧结构，应用四冲发动机或二冲发动机都可以，反正最后都能达到整体空气富裕的过氧燃烧，就不必去计较发动机的原体是什么。对于分层燃烧的电喷系统或燃烧小室来说，此时四冲发动机负责进气与排气的那一大堆丫丫叉叉，完全就是毫无必要的多余；因此采用二冲程发动机做原体比较上算。如果一定还要坚持采用四冲发动机作原体，只能是增加发动机成本和结构复杂化。 4.二冲发动机因使用油雾方式润滑，据说消耗的润滑油比四冲发动机要多，但细细推敲算来，对环境的污染倒未必是最大。以我们最常见的５０发动机为例：四冲发动机每行驶３ＫＫＭ被要求更换一次润滑油，换下的肮脏废油多不是被车行回收或烧毁，而是流落户外污染环境去了。而二冲分层燃烧的发动机每３ＫＫＭ所消耗的润滑油与四冲发动机也差不多，却是在气缸内富氧的高温环境中被烧去，这样的处理算是比较干净合理，可见二冲发动机在润滑油问题上的实际排放污染怎么说也要比四冲发动机小得多。（这个问题牵涉到环境保护，道路周围肮脏尘土含油量过高多是机动车辆所为，此物据说具有强烈致癌作用，其中不乏四冲发动机曲轴箱内润滑油的泄漏和随地更换排放。） 三、二冲程发动机实现分层燃烧的优势与前景：（其中多项是四冲发动机所望尘莫及的。） 1.二冲发动机的压缩比变化不大，这点比四冲发动机具有优越性，不会因为控制油门大小的进气量而严重影响到发动机的实际压缩比。 2.二冲发动机因使用扫气方式换气不彻底，缸内残余废气较多，虽影响发挥最大升功率，但避免了因极端高温而产生的氮氧类污染物。 3.二冲发动机因结构简单，很容易加大排量与动力，不但成本低廉自身轻盈强劲，外出时还比较可靠耐用，更适宜使用缸内电喷系统。 4.二冲发动机不必考虑换气阀门的故障问题，气缸比较简单严密，只要喷油和电火没问题就很容易点火启动，这使得发动机比较可靠。 5.二冲发动机的气缸不必考虑换气阀门的问题，可以任意设计最理想的燃烧室，安排最理想的挤气涡流运动，去争取最好的燃烧效果。 6.二冲发动机气缸有三个扫气口，在重新设计后，有希望做到简单扼要的分层扫气，实现成本最低改动最小最最简单经济的新燃方式。 7.二冲发动机的进气结构更适宜附加进气增压装置，再加上本身适宜高转速和冷却装置简单的特点，发动机不难发出超常规的
大功率。 8.二冲发动机的特点是结构简单容易维修，在中高转速爆发力强