二冲程和四冲程发动机的区别

二冲程和四冲程发动机的区别

二冲程和四冲程发动机是汽车工业中两种常见的内燃机类型。它们在工作原理、性能、结构等方面存在显著差异。本文将从多个维度详细对比这两种发动机的异同，帮助读者更好地理解它们的特点和应用场景。

工作原理方面的区别

二冲程发动机在曲柄旋转一周（360°）时，经历2个冲程（即，活塞完成下/上2个过程）就完成一个“进气—压缩—做功—排气”工作循环，即发动机做功一次。

• 第1冲程：活塞上行。气孔关闭，气缸内混合气被压缩；进气孔露出时可燃混合气流入曲轴箱。
• 第2冲程：活塞下行。混合气体压缩到上止点附近时火花塞点燃可燃混合气，燃气膨胀推动活塞下移作功；活塞接近下止点时排气孔开启，废气冲出；随后换气孔开启，可燃混合气冲入气缸，进行换气过程。

四冲程发动机则需要曲柄旋转两周（720°），经历4个冲程（即，活塞完成下/上/下/上4个过程），才能完成一个“进气—压缩—做功—排气”工作循环，即发动机做功一次。

• 进气冲程：进气门开启，排气门关闭，活塞从上向下移动，活塞上方的气缸容积增大、气压降低，可燃混合气体经进气门吸入气缸。
• 压缩冲程：进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下向上移动，混合气体被压缩。
• 作功冲程：进、排气门一直关闭，活塞接近上止点时，火花塞发出电火花点燃被压缩的可燃混合气，混合气燃烧放出大量热能推动活塞从上向下运动，对外做功。
• 排气冲程：排气门开启，活塞向上移动，将废气排到大气中，活塞到上止点附近时该冲程结束。

性能方面的区别

在曲轴转速相同条件下，单位时间下二冲程发动机的作功次数是四冲程发动机的2倍。理论上，二冲程发动机的功率应该是四冲程发动机的2倍，但实际上只能达到1.5~1.7倍。因此，二冲程发动机的升功率更高，动力性较四冲程发动机更好。

结构方面的区别

• 配气结构：四冲程发动机的配气机构较为复杂，主要由凸轮轴、气门、气门挺杆等组成。而二冲程发动机没有配气机构，其进排气是通过曲轴运转、活塞上下运动开关气缸壁上的进排气口实现。
• 冷却系统：一般四冲程发动机都采用水冷方式，冷却系统由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成，而二冲程发动机一般都采用风冷的方式，依靠自然风冷却或风扇冷却。
• 点火系统：四冲程发动机的点火系统比较复杂，一般采用电控点火、单缸独立点火的控制方式；而二冲程发动机更多的是采用磁电机控制点火，结构上比较简单。
• 润滑系统：四冲程发动机在油底壳中存储发动机机油，利用机油泵将机油打向需要润滑的部件，同时尽可能防止机油窜入燃烧室参与燃烧；二冲发动机依靠吸入气缸的混合气中含有的小部分的机油来实现活塞、气缸内壁和曲轴的润滑，机油必然进入燃烧室参与燃烧。

油耗与排气方面的区别

由于二冲程发动机换气质量较差，燃料燃烧效率不高，整车的油耗比较高，排气噪音大，尾气排放污染较大。据统计，1辆排量50ml的二冲程摩托车用发动机的排气污染相当于5台排量2.0L轿车发动机。

其他方面的区别

• 与四冲程发动机相比，二冲程发动机重量较轻，结构简单，制造成本更低，故障率更低，维修比较方便。
• 但与四冲程发动机相比，二冲程发动机的运动部件润滑效果较差，零部件工作环境较恶劣，耗损快，使用寿命短。