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我們今天要來講發動機 Motor，也就是引擎 Engine；我們知道很多版友們都蠻喜歡車子的，不管賽車、汽車、機車也好，但是對機械構造及運作方式比較不熟悉，所以我們特別來用比較簡單的方式來跟各位聊一聊發動機，有些特例或是比較細節的我們會在後面做新的內容分享給大家，我們下面內容會用輕鬆好理解的方式跟各位聊聊。
發動機簡單的分為外燃機 ExternalCombustion Engine與內燃機 Internal Combustion Engine；外燃機簡單講，主要是在外部鍋爐燃燒水產生高溫及高壓的水蒸氣，再利用水蒸氣去推動發動機，主要代表性的有蒸汽火車、蒸汽輪船以及我們民生和科技產業最重要的發電廠(例如火力發電廠)，它們大多都是採用這種原理在運作，不過以上這些我們很多都很難接觸到，所以我們今天把重點放在最常用的汽車與機車上，現代的汽、機車就歸類劃分在內燃機部分啦! 以下我們會以重點來跟各位聊聊內燃機。
內燃機簡單再細分為迴轉式發動機與往復式發動機，迴轉式發動機是什麼呢? 沒錯，被很多車迷朋友們津津樂道的轉子引擎就屬於迴轉式發動機，最具代表性車款為MAZDA RX系列跑車，不過迴轉式發動機現今太少見了，這次也不細談，我們把重點放到現今汽車、機車或是賽車最常使用的發動機，也就是往復式發動機。
在講往復式發動機的工作原理前，我們先來了解一下簡單的機械構造；發動機內有一根曲軸，而曲軸連接著連桿，而連桿最上端就是活塞，活塞在汽缸(缸體+缸蓋)內做往復運動，活塞運動到最頂端位置稱為上死點，活塞運動到最底端位置稱為下死點，而活塞從上死點運動到下死點為一個行程，反之亦然。接下來我們進入正題，往復式發動機還能再細分為二行程發動機及四行程發動機，我們先來講四行程發動機怎麼運作的呢? 當活塞由上死點運動到下死點的過程中，進汽門開啟，汽缸內部會開始將新鮮空氣及油氣的混和氣吸入，接下來活塞油下死點往上死點的運動過程中，進氣門關閉，活塞開始壓縮混和氣，當活塞達到上死點將混和氣壓縮到最大時，缸蓋上的火星塞點火產生爆炸壓力，將活塞由上死點往下死點推，這個過程中持續燃燒混和氣直至燃燒完全，接下來排氣門開啟，活塞藉著剛剛動力繼續運動，從下死點往上死點的過程中將廢棄從排氣門排出，接著再重複剛剛四個步驟；進氣、壓縮、點火、排氣，以上講的每一個步驟發動機都是在一個行程完成(如先前講的，活塞從上死點運動到下死點為一個行程，反之亦然)，總共四個步驟四個行程，所以稱為四行程發動機，現今的車子、機車幾乎都是使用四行程發動機。那二行程發動機呢? 顧名思義進氣、壓縮、點火、排氣的步驟，發動機在兩個行程中完成，稱為二行程發動機。
二行程發動機運作方式跟四行程發動機很類似，但構造上有些不同，二行程發動機一樣有曲軸、連桿、活塞、汽缸、進氣口、排氣口但二行程多了一個掃氣口(用講得比較抽象，我畫了一張示意圖給各位參考)；剛剛四行程發動機是活塞往下死點運動的過程，藉由缸蓋上的進汽門將混和氣送入汽缸中等待壓縮，而二行程的剛好相反，是在活塞往上死點運動將上一次的混和氣壓縮的時候，進氣口的單向閥開啟，將混和氣吸入下方的曲軸箱中，混和氣是儲存在曲軸箱與活塞下部之間的空間以及掃氣口，二行程的混和氣還包含了機油，直接藉由吸入混合器來潤滑曲軸，而四行程發動機因為混和氣不會通過曲軸，故機油是加在曲軸箱內的獨立空間來浸泡潤滑曲軸，接下來火星塞點火，爆炸壓力推動活塞像下死點運動，進氣口單向閥關閉停止進氣，活塞向下運動過程中先露出排氣口便開始排氣，排出的氣體包含廢氣及未完全燃燒的混和氣，接著活塞繼續向下死點運動，此時露出掃氣口，掃氣口便將剛剛新鮮的混和氣送入汽缸中，順便也會排開一部份上一次爆炸的廢氣，接著進氣口的單向閥開啟便開始進氣，混和氣會重新進入曲軸箱、掃氣口及其通道，而後活塞過下死點後往上死點運動，活塞先堵住掃氣口，接著堵住排氣口，此時活塞與汽缸之間形成一個封閉的空間，接著活塞繼續往上死點運動將混和氣持續壓縮，當到達上死點時火星塞點火爆炸，下一次的作功循環便開始了，這就是二行程發動機的原理過程，爆炸及排氣在一個行程完成，而進氣及壓縮也在一個行程完成，總共兩個行程。二行程發動機優點在於因構造簡單，所以發動機體積通常比四行程發動機小，且維修容易，二行程發動機兩個行程就能完成一次作功，動力來得比四行程直接，但因為二行程發動機的爆炸及排氣在同一個行程，多少會有來不及燃燒完全的混和氣一起被排出，造成浪費燃料及空氣汙染，而且二行程的曲軸潤滑方式是藉由機由混入混合氣一起進入順便潤滑曲軸，潤滑效果並沒有像四行程發動機的機油直接在獨立的曲軸箱內潤滑曲軸來得好，所以二行程發動機的耐用度相對較低。
這次發動機的主題就先到這邊，我們用比較簡單的方式講解較常見的往復式發動機，往復式發動機還有幾個形態上的變化，像渦輪增壓和機械增壓，這些我們會在之後的內容詳細講解，其他像是飛機的發動機之類特別的項目，一樣我們也會在之後的內容來跟大家聊聊。
本文最後由 frsnktheone 於 2022-12-18 14:11 編輯
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