2 행정 엔진이 4 행정보다 연료 효율이 떨어지는 이유는 무엇입니까?


15

2 행정 엔진은 4 행정 엔진보다 연비 효율이 낮으며, BSFC 수치의 일부 예에서도이 사실을 확인하는 것으로 알려져 있습니다.

그러나 2 행정의 연료 효율이 떨어지는 이유는 무엇입니까?

나는 2 행정 엔진의 회 전당 한 번의 회전과 대조적으로 4 행정 엔진에서 2 회 전당 한 번 흡기 행정이 발생한다는 사실 때문이라고 생각했지만 지금은 확실하지 않다.

이 Evinrude 기사 는 연비의 차이가 연료 전달 방법에 달려 있음을 보여 주므로 연비의 차이는 오래된 2 행정과 새로운 4 행정의 불공평 한 비교로 인한 것입니다.

그렇다면 두 가지 유형의 엔진 사이의 연비 차이를 설명하는 요소는 무엇입니까?


2 행정 디젤은 4 행정보다 더 효율적일 수 있습니다 : marineinsight.com/main-engine/…
JimmyB

답변:


9

두 스트로크가 어떻게 작동하는지와 같은 페이지에 있습니다. 여기 그림이 있습니다. 머리에 잘못된 그림이 있었기 때문에 찾아야했습니다.

두 스트로크 모터 해부학

사이클이 실제로 어떻게 작동하는지 살펴보면 파워 스트로크가 연소 생성물과 파워를 생성합니다. 하향 행정이 시작되면 실린더의 압력이 높아 배기 가스가 빠져 나가고 흡입 리드 밸브가 강제로 닫힙니다. 상승 행정이 발생함에 따라, 배출 배기 가스가 배출 가스의 작은 압력 파를 야기하여 리드 값을 열고 새로운 연료 / 공기 혼합물을 끌어 들이기 때문에 실린더 내 압력이 낮아진다.

엔진이 비효율적 인 주요 이유는 다음과 같습니다.

  • 실린더는 피스톤을 강제로 배출함으로써 배기 가스를 제거하지 않으며, 스파크가 연료를 점화 한 후 외부 공기압이 실린더 압력보다 낮기 때문에 단순히 빠져 나간다. 이것은 배기 가스의 불완전한 배출로 이어질 것이다. 남은 가스가 소비하는 양은 더 많은 공기 / 연료 혼합물이 섭취되는 것을 방지합니다.
  • 상승이 발생함에 따라 여행의 일부 부분에서 공기 / 연료 혼합도 배출됩니다. 따라서 추방되면서 연료를 낭비합니다.

    어쩌면 이러한 문제는 더 큰 두 번의 스트로크로 해결 될 수 있지만 작은 것들은 잡초 절단기, 제설기, 잔디 깍는 기계 등, 제한된 적용을위한 작은 엔진과 같은 것을 구동합니다. 크로스 컨트리를 운전하지 않습니다. 이러한 소형 엔진의 경우 부품 수와 비용이 훨씬 중요하므로 해당 응용 분야에 실제로 효과적입니다.

청소에 관해서는, 비록 적은 양 임에도 불구하고 연비 향상에 도움이 될 것입니다
Zaid

@Zaid, 내가 말하려고했던 것은 분명히 유감입니다 .2 스트로크는 배기 가스를 제거하는 데 좋지 않습니다. 배출 가스를 배출하는 스트로크가 없기 때문입니다. 스파크가 꺼진 후 실린더의 압력이 대기압보다 높기 때문에 빠져 나옵니다. 강제로 배출되지 않기 때문에 4 행정 방식으로 강제로 배출 된 것보다 더 많은 배기 가스가 남겨져 2 행정의 효율성이 떨어집니다. 청소로 인한 전체 효과의 정도는 어느 정도
인지 모르겠습니다

장비의 자본 비용은 자연스럽게 운영 비용과 균형을 이룰 것입니다. 연료가 부족 해지면 가격이 상승하고 시장이보다 효율적인 디자인으로 이동하여 자본 비용이 높아질 수 있습니다. 휘발유는 운전 경험에서 리터당 7c / 갤런에서 리터당 12.50으로 증가했습니다. OP는이 맥락에서 볼 때 놀라운 수치를 인용했습니다.
ChrisR

또한 소형 엔진의 경우 중량 감소 및 높은 RPM에서 작동하는 능력도 중요한 요소라고 덧붙입니다. 로우 엔드 토크의 부족은 잔디 깎는 기계보다 자동차에 대한 단점이 적습니다.
TMN

7

내연 기관의 효율은 카르노 효율과 직접 관련이 있으며, 여기서 효율은 입구 공기 온도에서 배기 온도를 입구 온도로 나눈 값과 같습니다. 이것은 가스의 팽창비에 의해 직접적인 영향을받습니다. 디젤 엔진은 팽창률이 30 : 1에 가까우며 가솔린 엔진은 평균 연료 옥탄가의 폭발로 인해 13 : 1을 초과 할 수 없습니다. 종래의 2 행정 엔진에서, 배기 가스가 이송 포트로 들어가고 새로운 충전물과 혼합되는 것을 피하기 위해, 실린더 압력이 유입되는 충전물의 압력보다 훨씬 낮아질 수 있도록 파워 스트로크에서 배기가 매우 일찍 개방되어야한다. 작동 rpm이 높을수록 필요한 배기 리드가 커집니다 ( "블로우 다운"이라고 함). 일반적으로, 팽창비는 피스톤 포트 식 2 행정 엔진의 팽창비와 같습니다. 4 행정 엔진에서 배기 포트는 일반적으로 하사 점 피스톤 위치 직전에 개방되어 최대 팽창비를 제공합니다. 2 스트로크에서 배기는 하사 점 이전 90도까지 열리므로 파워 스트로크의 50 %를 낭비하고 높은 rpm에서 높은 출력으로 인해 효율을 크게 떨어 뜨립니다.


IMHO,이 질문에 대한 최상의 답변.
Solar Mike

3

질문과 기사에서 귀하의 진술에 동의하고 동의하지 않아야합니다.

2 행정 엔진의 높은 연료 소비는 주로 크랭크 샤프트의 회 전당 파워 행정이 있기 때문입니다.

그러나 나는 연료 전달이 구형 2 행정 엔진의 연료 효율에 중요한 역할을한다는 기사에 동의하지 않아야한다.

나는 Carbureted 2 행정과 Carb 4 행정 엔진 사이의 연료 효율 차이의 예를 취함으로써 나의 진술을지지한다. 둘 다 탄수화물 일 때 EFI를 고려하지 않아도 4 스트로크는 여전히 2 스트로크를 상당량 수행합니다.

  • 야마하 125cc 2 행정 엔진은 약 70mpg를 제공합니다
  • 혼다 125cc 4 행정 엔진은 약 153mpg를 제공합니다

분명히 EFI는 직접 분사 또는 포트 분사가 2 행정 또는 4 행정에 관계없이 모든 엔진의 효율과 배기를 향상시킵니다.

비디오에 표시된 E-TEC 기술은 2 행정 엔진의 GDI 일뿐입니다. 효율은 증가하지만 동일한 용량의 GDI 4 행정 엔진과 동일합니까? 예를 들어 의심합니다

  • 125cc 혼다 엔진의 EFI 버전은 약 166mpg를 제공합니다.

GDI가 장착 된 2 행정 스즈키 엔진이 FE의 2 배 이상을 생산할 수 있다면 컨셉에 동의하지만 GDI 작동 방식에 대한 지식은 확실하지 않습니다.

참고 : 엔진은 Yamaha RX135, Honda Stunner 및 Honda stunner PGM-FI에서 왔으며 실제 수치입니다.


1
"2 행정 엔진의 높은 연료 소비는 주로 크랭크 샤프트의 회 전당 동력 행정이 있기 때문입니다." -이 진술이 그 반대를지지하지 않습니까? 회 전당 더 많은 파워 스트로크 = 더 적은 전력이 전력을 전달하지 않고 피스톤을 상하로 '무용하게'낭비합니다.
JimmyB

MPG는이 토론에서 제외하고 싶은 기어링과 같은 요소를 가져 오기 때문에이 토론에 대한 좋은 척도는 아닙니다.
Zaid

또한 회 전당 파워 스트로크의 양이 연료 효율과 어떤 관련이 있는지에 대한 설명을 원합니다.
나는 내가 무엇을하고 있는지 전혀 모른다

1
@Anarach 당신은 내가 이해하는 것처럼 연료를 자주 두 번 분출하지만 반드시 두 배는 아닙니다.
내가 무엇을하고 있는지 전혀 모른다

1
@IhavenoideawhatIminging : 계속할 실제 데이터가 없다고 생각합니다. 엔진 관성은 모터 사이클 MPG에서 무시할만한 요소가 될 것입니다. 따라서 실제로 측정하려면 동일한 RPM에서 두 개의 유사한 언로드 엔진을 실행하고 연료 소비를 측정해야합니다. 두 번의 스트로크로 연료를 두 배나 자주 소비한다는 Anarach의 주장은 잘못이라고 생각합니다. 실린더 크기 및 압축비가 동일하면, 연료 / 공기 혼합물은 2 배가 아니라 동일 할 것이다.
TMN

1

특정 2 행정 및 4 행정 엔진에 따라 크게 달라집니다. 그러나 2 스트로크의 가장 큰 장점은 매우 간단하고 저렴하게 생산할 수 있다는 것입니다. 3 개의 움직이는 구성 요소 (크랭크 샤프트, 콘로드 및 피스톤)가있는 엔진은 아마도 연료 소비를 위해 조정되지 않았습니다.

가장 큰 문제는 아마도 흡기 혼합물이 흡입되는 동안 배기 포트가 열려 있다는 것입니다. 따라서 잠재적으로 많은 양의 미 연소 연료가 유용한 기능을 수행하지 않은 배기 가스 바로 아래에서 사라집니다 (엔진을 약간 냉각시키는 것 외에도).

크랭크 케이스 및 포트를 통해 흡기 혼합물을 공급함으로써 추가의 연료 분무가 도움이되지 않을 가능성이 높기 때문에, 연료가 더 큰 액 적을 형성 할 가능성이 더 높아진다.

퍼포먼스 2 스트로크에서 배기 가스는 엔진을 통해 혼합물을 연소 시키도록 설계되며, 연소 된 배기 가스가 배출되고 신선한 혼합물이 유입됩니다. . 이것은 여분의 연료 (따라서 힘)를 얻는 데 잘 작동하지만 경제에는 좋지 않습니다. 또한 특정 rpm 범위에서만 작동합니다.

이러한 문제 중 일부는 직접 연료 분사로 해결할 수 있습니다 (직접 연료 분사 엔진이 장착 된 2 행정 모터 사이클이 있으며 Ford는 1990 년대에 평가 목적으로 2 행정 엔진으로 Fiestas 배치를 생산했습니다). 그러나 직접 연료 분사는 간단한 엔진에 비싸고 복잡한 추가 물입니다. 이러한 시스템을 사용하면 배기 포트가 닫힌 후에 만 ​​연료가 분사되어 엔진으로 공기가 유입 될 수 있습니다.

2 행정 엔진은 기존의 4 행정 엔진보다 큰 장점을 가지고 있습니다. 밸브를 포함 할 필요없이, 연소실은 특정 엔진의 목적에 맞게 훨씬 쉽게 형성 될 수있다.


0

4 행정 엔진의 작동 방식을 살펴보십시오.

a) 다운 스트로크-엔진으로 혼합 흡입

b) 상향 행정-가스 압축

c) 화재

d) 다운 스트로크-엔진 작동

e) 상향 행정-사용 된 가스가 배출됨

이제 2 스트로크를보십시오

화재

b) 다운 스트로크 엔진이 작동합니다 (실린더의 고압) 크랭크 실에서 압축 혼합

c) 상향 행정-엔진은 가스를 배출하고 새로운 믹스를 가져와야합니다.-새로운 믹스를 크랭크 케이스로 빨아들입니다.

따라서 2 행정 엔진에는 항상 배기 가스와 미 연소 가스가 혼합됩니다. 전력을 증가시키기 위해, 하부 크랭크 실로부터의 혼합물의 2 행정 이송이 개방 된 배기 포트와 겹치는 시간도 있었다. 이로 인해 연소되지 않은 연료가 엔진을 통과하게됩니다.

현대식 디자인은 엔진을 두 번 돌려 한 번의 작업 스트로크를 얻는 4 행정 방법보다 여전히 과세되는 것처럼 보이는 이러한 효율성을 줄이지 만 완전히 제거 할 수는 없습니다.


0

매우 간단합니다. 2 행정에서 연료는 또한 윤활유 및 냉각제이며 가솔린과 혼합 오일은 옥탄을 감소시키면서 연료의 에너지 함량을 증가 시키므로 2 행정은 고정 점화 시점을 실행하고 더 풍부한 연료-공기 혼합물을 공랭식은 타이밍, 실린더 온도 및 기타 고정 된 타이밍 및 총 손실 윤활 및 냉각 시스템이 보상 할 수없는 다른 변수에 더욱 민감하게 만듭니다. 물론, 그들은 체적 효율을 위해 최악의 시간에 발생하는 거대한 내장 진공 누출을 가지고 있으며 기계식 리프터 캠을 사용하더라도 엔진 속도가 증가함에 따라 4 행정 엔진의 밸브 타이밍이 향상됩니다.

2 행정은 야금 및 제조 기술의 발전으로 전자식 점화 및 연료 분사 기능을 갖춘 저렴한 4 행정 OHV 엔진을 구축 할 수있을 때까지 계절에 따라 사용되는 저압, 저속 플랫 헤드 엔진에 비해 경쟁력이있어 점화 및 연료 튜닝이 자동적이고 최적이되었습니다. 스노우 모빌, ATV, 계신 모터, 스트링 트리머 및 리프 블로어와 같은 실외 전력 장비 및 기타 소비자 제품과 같은 자동차 및 계절 응용 분야에 적합합니다. 전자식 점화 시스템 개선, 전용 응용 분야별 기화 및 전문가 급 성능 기대치 및 가격대는 휴대용 절삭 공구와 같은 산업 / 상업용 기계에서 2 행정의 경쟁력을 간신히 유지하고 있습니다. 컷오프 톱, 전기 톱 등

당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.