2 행정 엔진이란 무엇입니까?
2 행정 엔진은 한 번의 크랭크 샤프트 회전 동안 피스톤의 두 스트로크로 파워 사이클을 완료하는 내연 기관의 한 유형입니다. 이것은 두 개의 크랭크 샤프트 회전 중에 파워 사이클을 완료하기 위해 피스톤의 4 스트로크를 필요로하는”4 행정 엔진”과는 대조적입니다.
2 행정 엔진에서는 연소 스트로크의 끝과 압축 스트로크의 시작이 동시에 발생하며 흡기 및 배기 기능이 동시에 발생합니다.
2 행정 엔진은 종종 높은 전력 대 중량 비율을 가지며,동력은”파워 밴드”라고 불리는 좁은 범위의 회전 속도로 사용할 수 있습니다. 4 행정 엔진에 비해 2 행정 엔진은 움직이는 부품 수가 크게 줄어 듭니다.
2 행정 엔진의 역사
실린더 내 압축을 포함하는 최초의 상용 2 행정 엔진은 1881 년에 그의 디자인을 특허 스코틀랜드 엔지니어 듀갈드 서기에 기인한다. 그러나 나중에 2 행정 엔진과 달리 별도의 충전 실린더가 있습니다.
피스톤 아래의 영역을 충전 펌프로 사용하는 크랭크 케이스 청소 엔진은 일반적으로 영국인 조셉 데이. 1879 년 12 월 31 일,독일 발명가 칼 벤츠는 2 행정 가스 엔진을 생산하여 1880 년 독일에서 특허를 받았다.
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최초의 진정한 실용적인 2 행정 엔진은 1908 년에 트윈 실린더 물 냉각 오토바이를 생산하기 시작 요크셔 알프레드 앙가스 스콧에 기인한다.
가솔린(스파크 점화)버전은 전기 톱 및 오토바이와 같은 경량 또는 휴대용 응용 분야에서 특히 유용합니다.
그러나,무게와 크기가 문제가 되지 않을 경우,사이클의 높은 열역학적 효율을 위한 잠재력은 해양 추진,철도 기관차 및 전기 생성과 같은 큰 무게에 민감하지 않은 응용 분야에서 작동하는 디젤 압축 점화 엔진에 이상적입니다.
2 행정 엔진에서 배기 가스는 4 행정보다 냉각 시스템에 더 적은 열을 전달하며,이는 피스톤을 구동하는 데 더 많은 에너지를 의미하며,존재하는 경우 터보 차저.
2 행정 엔진은 어떻게 작동합니까?
이름에서 알 수 있듯이 2 행정 엔진은 전력을 생성하기 위해 2 피스톤 운동(1 사이클)만 필요합니다. 엔진은 가스의 배기 및 흡기가 동시에 발생하기 때문에 한 사이클 후에 전력을 생성 할 수 있습니다.
압력 변화로 인해 개폐되는 흡기 스트로크용 밸브가 있다. 또한 움직이는 부품과의 빈번한 접촉으로 인해 연료가 오일과 혼합되어 윤활을 추가하여 부드러운 스트로크를 허용합니다.
전반적으로 2 행정 엔진에는 두 가지 프로세스가 포함되어 있습니다:
- 압축 행정:입구 포트가 열리고 공기-연료 혼합물이 챔버로 들어가고 피스톤이 위쪽으로 이동하여이 혼합물을 압축합니다. 점화 플러그는 압축 된 연료를 점화하고 파워 스트로크를 시작합니다.
- 파워 스트로크:가열 된 가스가 피스톤에 높은 압력을 가하고 피스톤이 아래로 움직이며(팽창)폐열이 소진됩니다.
이 가솔린 엔진의 열 효율은 차량의 모형 그리고 디자인에 따라서 변화할 것입니다. 그러나 일반적으로 가솔린 엔진은 연료(화학)에너지의 20%를 기계적 에너지로 변환합니다.이 에너지에서는 15%만 바퀴를 움직이는 데 사용됩니다(나머지는 마찰 및 기타 기계 요소로 손실됩니다).
4 행정 엔진에 비해 두 스트로크는 더 가볍고 효율적이며 저급 연료를 사용할 수 있으며 비용 효율적입니다. 그러므로,더 가벼운 엔진은 더 높은 힘 에 무게 비율(더 적은 무게를 위한 힘 더)귀착됩니다.
그러나,그들은 4 행정 엔진에서 가능한 기동성이 부족하고 더 많은 윤활이 필요합니다. 4 치기가 차와 트럭 같이 자동차를 위해 이상적 이더라도 반면-이것은 배(많은 화물을 나르는 필요),기관자전차 및 잔디 깍는 기계를 위한 2 치기 엔진 이상을 만듭니다.
2 행정 엔진의 건설
- 피스톤:피스톤은 커넥팅로드를 통해 가스의 팽창력을 크랭크 샤프트의 기계적 회전으로 전달합니다.
- 크랭크 샤프트:왕복 운동을 회전 운동으로 변환합니다.
- 커넥팅로드:피스톤에서 크랭크 샤프트로 움직임을 전달하고 레버 암 역할을합니다.
- 플라이휠:에너지를 저장하는 데 사용되는 기계 장치입니다.
- 점화 플러그:그것은 연소실에 전류를 전달하고 차례차례로 가스의 급격한 팽창으로 이끌어 내는 공기 연료 혼합물을 점화합니다.
- 카운터 웨이트:크랭크축의 카운터웨이트는 회전 어셈블리의 불균형으로 인한 진동을 줄이기 위해 사용됩니다.
- 입구 및 출구 포트:이 포트는 연료가 함유 된 신선한 공기가 실린더에서 들어오고 나가는 것을 허용합니다.
2 행정 엔진의 종류
다양한 2 행정 엔진의 기계적 세부 사항은 유형에 따라 다릅니다. 설계 유형은 실린더에 전하를 도입하는 방법,실린더를 청소하는 방법 및 실린더를 배출하는 방법에 따라 다릅니다.
- 피스톤 제어 입구 포트.
- 리드 입구 밸브.
- 회전하는 인레트 벨브.
- 교차 흐름 청소.
- 루프 청소.
- 유니플로우 청소.
- 계단식 피스톤 엔진.
피스톤 제어 입구 포트
피스톤 포트는 설계 중 가장 간단하고 소형 2 행정 엔진에서 가장 일반적입니다. 모든 기능은 피스톤 덮음 및 항구를 폭로해서 실린더에서 여기저기 움직이기 때문에 유일하게 통제됩니다.
1970 년대에 야마하는이 시스템에 대한 몇 가지 기본 원칙을 연구했습니다. 그들은 일반적으로 배기 포트를 넓히면 포트를 높이는 것과 동일한 양의 전력이 증가하지만 포트가 상승 할 때와 같이 파워 밴드가 좁아지지 않는다는 것을 발견했습니다.
리드 입구 밸브
리드 밸브는 피스톤 제어 포트의 흡기관에 일반적으로 장착되는 단순하지만 매우 효과적인 형태의 체크 밸브입니다. 그것은 힘 밴드를 넓히고 있는 동안 힘과 경제를 개량하는 연료 전하의 불균형 입구를 허용합니다. 이러한 밸브는 오토바이,다목적 차량 및 선박용 선외 엔진에 널리 사용됩니다.
회전 유입 밸브
흡기 경로는 회전 부재에 의해 개폐된다. 때때로 작은 오토바이에 본 익숙한 유형은 충전 사이클(디스크 밸브라고 함)의 한 부분 동안 입력 할 수 있도록,커버 크랭크 케이스의 끝에서 개구부를 폭로 크랭크 샤프트에 부착 된 슬롯 디스크입니다.
2 행정 엔진에 사용되는 또 다른 형태의 로터리 유입 밸브는 2 개의 원통 부재를 채용하며,적절한 컷아웃이 서로 회전하도록 배열되어 있다-2 개의 컷아웃이 일치하는 경우에만 크랭크 케이스로의 통로를 갖는 유입 파이프.
크랭크 샤프트 자체는 대부분의 글로우 플러그 모델 엔진에서와 같이 부재 중 하나를 형성 할 수 있습니다. 다른 버전에서는,크랭크 디스크는 크랭크 케이스에 밀착 간극 맞도록 배치되고 베스파 모터 스쿠터에서와 같이 적절한 시간에 크랭크 케이스 벽에 입구 통로와 라인 컷 아웃이 제공된다.
교차 흐름 청소
교차 흐름 엔진에서,이송 및 배기 포트는 실린더의 반대편에 있고,피스톤 상단의 디플렉터는 신선한 흡기 전하를 실린더의 상부로 향하게하고,잔여 배기 가스를 디플렉터의 다른 쪽 아래로 밀어 내고 배기 포트 밖으로 밀어 낸다.
루프 청소
청소의이 방법은 신중 하 게 형성 하 고 위치 전송 포트를 사용 하 여 실린더에 들어갈 때 연소 챔버 쪽으로 신선한 혼합물의 흐름을 직접. 연료/공기 혼합물은 실린더 헤드를 치고,그 다음 연소실의 곡률을 따르고,그 다음 아래쪽으로 편향된다.
이것은 연료/공기 혼합물이 배기 포트 밖으로 직접 이동하는 것을 방지 할뿐만 아니라 연소 효율,동력 및 경제성을 향상시키는 소용돌이 모양의 난류를 생성합니다. 일반적으로 피스톤 디플렉터는 필요하지 않으므로 이 접근 방식은 교차 흐름 방식에 비해 뚜렷한 이점이 있습니다.
유니플로우 소거
유니플로우 엔진에서,디젤의 경우 혼합물 또는”충전 공기”는 피스톤에 의해 제어되는 실린더의 한쪽 끝으로 들어가고,배기 밸브는 배기 밸브 또는 피스톤에 의해 제어되는 다른 쪽 끝에서 배출된다. 따라서 청소 가스 흐름은 한 방향으로 만 이루어 지므로 이름이 유니 플로우입니다.
계단식 피스톤 엔진
이 엔진의 피스톤은”탑햇”모양입니다; 상단 섹션은 일반 실린더를 형성하고 하단 섹션은 청소 기능을 수행합니다. 이 장치는 한 피스톤의 아래쪽 절반이 인접한 연소실을 충전하면서 쌍으로 작동합니다.
2 행정 엔진의 응용
- 2 행정 엔진은 기계적 단순성,경량 및 높은 동력 대 중량 비율이 설계 우선 순위 일 때 선호됩니다.
- 그들은 연료로 기름을 섞기의 전통적인 방법에 의해 기름을 바릅니다,그들은 중력에 공기통이 종 있지 않기 때문에 어떤 오리엔테이션든지 안에서 작동될 수 있습니다. 이것은 전기 톱과 같은 휴대용 도구에서 사용하는 것이 바람직합니다.
- 2 행정 엔진은 오토바이,오토바이 및 먼지 자전거와 같은 소형 추진 응용 분야에서 발견됩니다.