船舶二冲程柴油机

活塞在两个行程内完成一个工作循环的柴油机叫作二冲程柴油机。

在四冲程柴油机中新气的吸入和废气的排出是靠活塞的抽吸与推挤作用完成的。在二冲程柴油机中取消了单独的进气与排气行程，其进气与排气过程几乎重叠在下止点前后120°—150°曲柄转角内同时进行，也就是用新气驱赶废气，这一过程称之为扫气。为了保证扫气过程的进行，二冲程柴油机必须在气缸套下部开设扫气口，而且还必须提高进气压力，使进气能从扫气口进入气缸并将废气扫出气缸。提高进气压力可以由机械驱动的扫气泵或由废气涡轮驱动的增压器来实现。

二冲程柴油机扫气箱

目前，船用二冲程低速柴油机都采用废气涡轮增压的方式提高进气压力，下图所示为一种具有废气涡轮增压的二冲程柴油机工作原理图。它的工作过程如下：

经过增压的新气通过气缸下部的扫气口a进入气缸，而废气则通过气缸盖上的排气阀b排出气缸。在进排气管道上分别安装了离心式压气机e和废气涡轮机d（两者组合成废气涡轮增压器），废气涡轮从废气中获得能量而带动压气机一起转动。新鲜空气则从大气经过滤通过吸入口f吸入压气机，经压缩后压力和温度升高，然后经冷却器g冷却后导入扫气总管h与扫气箱i，准备进入气缸。当活塞下行还没有打开扫气口a之前，排气阀b首先被气阀机构打开（曲柄在点1），废气大量排出气缸，并经排气阀b和排气管j进入废气涡轮机d中。当活塞继续下行使气缸内的压力降低到接近于增压压力时，活塞将扫气口a打开（曲柄在点2），等待在扫气口外边的增压空气即进入气缸，并把废气扫出。当活塞运动到下止点并转向上行时，扫气口a被关闭（曲柄在点3），接着排气阀关闭（曲柄在点4），换气过程结束，而开始进行压缩，燃烧和膨胀过程。

二冲程柴油机曲轴箱

二冲程柴油机也可用定时圆图来表示它的定时时刻，如下图所示。

二冲程柴油机定时圆图

由上述可知，对于二冲程柴油机，它的真正压缩始点不在下止点而在扫气口和排气阀（口）全部关闭时刻。通常将进气或排气阀（口）全部关闭瞬间的气缸容积与压缩室容积之比值称有效压缩比