购车技巧,两冲程引擎与四冲程引擎有何差别

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大家都知道,汽机车是依靠引擎所产生的动力让车辆有移动的能力,但大多数人对于引擎如何产生动力,以及运作上的分别不甚清楚,接下来就为大家简略介绍二行程引擎与四行程引擎的差别。

这是一具二行程的引擎

其作动的原理如下:

第一行程:活塞上升压缩混合气,同时在曲轴箱内吸入混合气。第二行程:混合气点火爆发后推动活塞往下,同时压缩曲轴箱中之混合气由旁通口进入汽缸排出燃烧后的废气。

二行程引擎需要的活动零件比四行程引擎少,构造较轻巧,但由于排气时同时进气,故容易将未燃的气体排出,造成燃料的浪费和空气的污染。

这是一具四行程的引擎

其作动的原理如下:

进气行程:活塞往下且进气阀打开,将空气与燃料(如汽油、柴油等)的混合气吸入汽缸中。压缩行程:进气阀关闭且活塞往上,压缩此混合气使其体积变小。爆发行程:在压缩的混合气中点火,使气体燃烧爆发膨胀,推动活塞往下(出力作功)。排气行程:此时排气阀打开且活塞再度往上,将燃烧后之废气排出汽缸。

由以上的图片以及文字解说可看出,四行程所产生的动力,只有二行程的1/2,但是以其污染及燃烧效益来说,还是四行程引擎比较具优势,不过理论上二行程的引擎输出,可是比四行程引擎高达2倍(实际上输出约1.3~1.85倍之间)。在早期全球都不太注重环保的时期,还是以二行程的引擎作为主要生产对象,早期的NSR,可是原厂就具有表速的实力,近期停产的二行程RSV,区区CC的引擎,却具有表速的恐怖实力,然而世界各国的环保意识抬头,二行程引擎也渐渐退出主流,改以较环保的四行程引擎作为汽机车用引擎。

小知识:

汪克尔引擎(Wankelengine)属于无活塞回旋式四行程内燃机的一种,由于年代起日本马自达汽车公司苦心钻研改良,陆续推出数款高性能车种,并以「转子引擎rotaryengine」打响名号,世人遂将其与转子引擎划上等号。事实上,无活塞回旋式引擎还有许多截然不同的设计形式,不能一概而论。

汪克尔引擎的基本结构是在一个椭圆形的空间中,放入一个三角椎状的转子,转子的三个面将椭圆形空间划分为三个独立的燃烧室。由于转子采偏心运转,因此这些被分隔的独立燃烧室在运转过程中,容积会不断地改变,此型引擎就是利用密闭空间变化的特质来达成四行程运转所需要的进气、压缩、点火与排气过程。

传统四冲程往复式活塞引擎引擎转两圈,各汽缸才完成一次进气、压缩、点火与排气的过程。至于汪克尔引擎,转子内圈齿轮的齿数为51、中心齿轮的齿数为34,51-34=17、17÷51=1/3。转子的三个面同步进行不同的四冲程周期,故第一个面回到原点(也就是转子转一圈)便完成三次四冲程周期。

想提升往复式活塞引擎的输出马力,方法非常简单,但汪克尔引擎则不然。譬如改变往复式活塞引擎凸轮轴的角度或扬程,以变更气门正时或加大重叠角而提升马力;在汪克尔引擎上则可移动或扩张进、排气埠得到同样的效果。但是组装往复式引擎的凸顶活塞提高压缩比,以增加油气混合密度且调整空燃比进而提升马力,这种方式汪克尔引擎却办不到。即使加大转子侧边的凹槽尺寸,也不能改变其空气吸入量。换言之,想改造汪克尔引擎本体而增加马力,便必须牺牲低转速扭力换取高转速马力。

此外,点火系统也是汪克尔引擎的弱点之一。因为它的燃烧室会移动运转,爆炸的过程中火焰传播的形态必定不佳,要采用复杂的双点火系统和更强力的电火花,所以点火正时与火星塞的位置非常重要。

因燃烧时间短暂,混合油气的燃烧不完全,使得耗油量比往复式引擎多了约10%。汪克尔引擎在启动与低转速时会排出大量的碳氢化合物,是往复式引擎的二倍。但是加速提高转速后,排出量明显下降,所以一般对汪克尔引擎的空气污染问题都有疑虑。为了解决这个问题,一般会加装热反应器、触媒反应器与后燃器等装置。相对地,由于转子引擎的三个燃烧室并非完全隔离,因此在使用一段时间之后容易因为菱封材料与缸壁磨损而造成漏气问题,大幅增加油耗与污染。

在改装车界来说,使用汪克尔引擎最有名的莫过于MAZDA的FC与FD车系,但是在于赛车界来说,MAZDA已使用四转子引擎的代号B赛车拿下在世界公众的影响力仅次于F1的赛事冠军---利曼24小时耐力赛(24HeuresduMans)。




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