机械毕业设计361摆动活塞式发动机的结构设计论文正文(2)

四冲程发动机的二倍。和四冲程发动机相比，由于做功频率较快，因而运转比较均匀平稳。而且结构简单。但是二冲程发动机换气过程中新鲜气体损失较多，废气排放也不彻底，而且气孔占据了一部分活塞冲程，做功时能量损失较大，经济性较差。本文主要是针对二冲程汽油机进行设计的。

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3 摆动活塞式发动机工作原理

3.1 工作原理

下面我们就用图解法来说明一下这个二冲程摆动发动机的工作原理。

如图1所示，我们可以看出活塞在气缸内大致装配位置（环状缸体即为气缸；扇形状为活塞，我们称为扇形活塞）。

当扇形活塞逆时针摆动至死点时，可燃性混合气体已经被压缩在左燃烧室内。经火花塞点火后，压缩气体爆炸产生作用力，推动扇形活塞向右摆动，发动机开始工作。此时左储气室开始进气。右工作室进气已经完毕，右气门关闭。

图1

图2为扇形活塞运转过一定角度之后，右工作室工作冲程。扇形活塞顺时针摆动，左气门进气，左储气室增压。右工作室封闭，右工作室气体被压缩。

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图2

图3为扇形活塞继续顺时针摆动，左工作室开始排气，左气门保持开启，左储气室与左工作室相贯通，左工作室开始进气。右工作室则继续压缩。

图3

图4为扇形活塞继续顺时针摆动至死点，左气门还是保持开启，而左工作室与左储气

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室持续贯通，左工作室充气工作此时已经完成。右工作火花塞点火，右储气室进气开始。

图4

图5为右工作室工作冲程，扇形活塞逆时针摆动，右气门保持开启，右储气室持续进气，且开始增压。左工作室开始压缩，左气门关闭。

图5

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图6为扇形活塞继续逆时针摆动，右工作室已经开始排气，右储气室与工作室已经贯通，压缩气体进入右工作室，右气门保持开启。左工作室继续压缩，左气门保持关闭。此时工作冲程接近完毕，最后摆动至左死点，即图1所示位置，而后按图1说明完成一次往复热循环运动。

图6

从以上原理图我们可以看出二冲程摆动发动机机主要有以下优点：每转做功，因此升功率较大（约为四冲程汽油机的1.5--1.6倍），运转比较平稳；而且构造较简单，重量也较轻，制造和维修都比较方便。但是我们也看到了，不论将排气口开得多大，都不能将废气从气缸内排除得比较干净，而且换气时要损失一部分做功冲程，再加上有部分混合气体在扫气时随同废气流失，所以动力性较差。此外，因做功频率较大，所以热负荷较高。因此二冲程摆动发动机可以较多地应用在摩托车和一些小型机具上，或用作某些柴油机的起动机。 3.2 曲柄摇杆机构传动分析

摆动活塞发动机的传动是依靠一个曲柄摇杆机构，通过燃料在燃烧室中燃烧，推动扇形活塞在气缸内一定范围角度内作往复的摆动，通过一个与活塞相连的连杆把活塞的摆动传动到输出轴上的曲柄，从而使曲柄带动输出轴转动，实现从热能向机械能的转换（如图7）。活塞在来回摆动一个过程中，带动曲轴转动一周。

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