簡介
最初的雛型機車是用蒸汽機作為動力裝置。第一台獲得專利的機車採用四衝程內燃機驅動。在相當長一段時間裡,以汽油發動機驅動的機車成為主流。近些年來出現了以蓄電池和電機驅動的所謂“電摩”(電動機車)。當今機車家族已經擁有很多不同種類、不同用途的車型,其分類方法也多種多樣。根據發動機的結構特點,汽油內燃發動機驅動的機車可分為二衝程車和四衝程車。四衝程機車
發動機是機車的心臟,因而成為車輛分型的主要標誌。而汽油內燃機按工作循環特點分為兩衝程發動機和四衝程發動機。
四衝程
四衝程是內燃機的專用名詞,要說清楚先必須講一講內燃發動機的工作原理和構造。內燃機由氣缸、活塞、連桿、曲軸、飛輪等組成,燃油在氣缸中燃燒膨脹,推動活塞,由連桿推動曲軸鏇轉、產生扭矩,從而輸出為車輪的驅動力。活塞是直線往復運動,而曲軸是鏇轉運動,活塞上下一次曲軸轉一圈,活塞上下兩次曲軸轉兩圈……。活塞的往復運動就叫“衝程”,在四衝程發動機中,它的四個衝程分別是:進氣衝程(活塞下行),壓縮衝程(活塞上行),膨脹即做功衝程(活塞下行),排氣衝程(活塞上行),然後周而復始,開始下一個進氣衝程……以這種方式工作的內燃機就叫四衝程發動機。在這一工作循環過程中,活塞兩上兩下共運動了四次,汽油燃燒一次,而曲軸鏇轉了兩圈。在上述四個衝程中,只有第三個衝程即膨脹衝程在做功並輸出動力,其它三個衝程都是作準備,並且要消耗動力。因此機器的結構變得複雜,體積、重量相對較大。同樣尺寸的發動機,四衝程機的馬力會比兩衝程機小,理論上要小50%,實際會小30%左右。但由於四個衝程功能明晰,互不干擾,汽油可以較完全地燃燒,且污染排放較小,機器的潤滑、冷卻等條件傳送,使用壽命較長,因而在節油、耐用和環保等方面,具有相對優勢。兩衝程發動機
兩衝程發動機則通過掃氣泵等機構,實現進氣衝程和排氣衝程分別與其他衝程的“合併”(同時進行),這樣發動機每轉一圈,就只經過壓縮衝程(同時完成進氣衝程)、膨脹衝程(幾乎是同時完成進氣衝程),就可以作功一次。因而機器的體積、重量相近時,兩衝程發動機比四衝程發動機的輸出功率要大一些,也就是說,具有結構簡單,體積小、重量輕,功率相對較大的優點,適於小型車採用。但它的進、排氣衝程有點“打混”,汽油的燃燒不徹底,而且潤滑條件較差,導致碳氫化合物(HC)等有毒廢氣排放較多,油耗偏高,機器磨損量、發熱量較大,使用壽命相對較短。在加強環境保護、強調節能低碳的社會條件下,兩衝程發動機的那些主要缺點在當今越來越為社會所不能接受。因而兩衝程機車的發展空間正在面臨壓縮,甚至在一些地方遭遇了強制淘汰的命運。汽油機車中,四衝程發動機日益成為主流。