Quá trình nạp ở động cơ xăng 2 kì sẽ diễn ra ở kì nào và như thế nào?

1) Giai đoạn I – Xả tự do

Giai đoạn xả tự do kéo dài từ thời điểm cơ cấu xả bắt đầu mở (điểm b1 – H. 4-7) đến thời điểm khí quét bắt đầu đi vào không gian công tác của xylanh (điểm n – H. 4-7).
Tại thời điểm bắt đầu mở cửa quét (điểm d1), áp suất trong xylanh (pd1) thường cao hơn áp suất khí nạp (pk). Để tránh hiện tượng khí thải lọt vào không gian chứa khí nạp, có thể lắp van một chiều ở cửa nạp, van này sẽ tự động mở khi áp suất trong xylanh giảm xuống thấp hơn áp suất khí nạp. Biện pháp này được áp dụng chủ yếu cho động cơ thấp tốc, công suất lớn.

2) Giai đoạn II – Quét

Giai đoạn quét ( còn gọi là Giai đoạn xả cưỡng bức) bắt đầu từ thời điểm khí quét đi vào không gian công tác của xylanh và kết thúc tại thời điểm một trong hai cơ cấu – nạp hoặc xả – đóng (điểm r1 – H. 4-7 hoặc a1 – H. 4-7) . Trong giai đoạn này cả cơ cấu quét và xả đều mở và đồng thời diễn ra hai quá trình có liên quan mật thiết với nhau : khí mới đi vào xylanh và khí thải bị khí mới đẩy ra ngoài.
Trong thời gian đầu của giai đoạn quét, mặc dù khí mới đã đi vào xylanh nhưng do tác dụng “hút” của dòng khí thải nên áp suất trong xylanh có thể giảm xuống thấp hơn áp suất khí nạp (điểm O – H. 4-7). Tiết diện lưu thông của cửa quét tăng lên sẽ làm tăng lưu lượng khí quét vào xylanh đồng thời làm áp suất trong xylanh tăng lên và dao động xung quanh trị số áp suất trung bình trong quá trình quét-xả (pN).
Trong giai đoạn quét bao giờ cũng có một lượng nhất định khí mới và khí thải hoà trộn với nhau và có thể cùng thoát ra ngoài. Lượng khí mới thoát ra khỏi xylanh nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ hoàn hảo của hệ thống quét-xả và yêu cầu định trước đối với quá trình nạp-xả. Đối với động cơ diesel, đặc biệt là động cơ tăng áp, người ta chủ động cho một phần không khí quét thoát ra ngoài cùng với khí thải nhằm mục đích quét sạch xylanh và làm mát buồng đốt. Ngược lại, đối với động cơ xăng và động cơ ga 2 kỳ, phải chấp nhận một lượng nhất định khí thải lưu lại trong xylanh để tránh tổn thất nhiên liệu qua cửa xả.

3) Giai đoạn III – Lọt khí (hoặc Nạp thêm)

Giai đoạn III là Giai đoạn lọt khí nếu cửa quét đóng trước hoặc là Giai đoạn nạp thêm nếu cơ cấu xả đóng trước. Chỉ những hệ thống quét-xả có góc phối khí không đối xứng (H. 4-7d và H. 4-8d, e, f) mới có thể thực hiện giai đoạn nạp thêm.
Qua tìm hiểu hệ thống và diễn biến quá trình nạp-xả ở động cơ 2 kỳ, có thể rút ra một số nhận xét sau :
– Toàn bộ quá trình nạp-xả ở động cơ 2 kỳ chỉ diễn ra trong một phần hành trình của piston (120 150 0 gqtk) xung quanh ĐCD.
– Khí nạp vào xylanh động cơ 2 kỳ phải có áp suất cao hơn áp suất khí quyển, vì vậy động cơ 2 kỳ phải có máy nén khí. Tuy nhiên, nhìn chung hệ thống nạp-xả của động cơ 2 kỳ có cấu tạo đơn giản hơn so với động cơ 4 kỳ.
– Tương tự như ở động cơ 4 kỳ, cơ cấu quét-xả của động cơ 2 kỳ phải đảm bảo cho cửa xả hoặc xupap xả mở sớm hơn cửa quét. Yêu cầu này dễ dàng được thực hiện đối với hệ thống quét thẳng vì cơ cấu nạp và xả có sự độc lập tương đối với nhau. Trong trường hợp hệ thống quét vòng, nếu độ cao mép trên của cửa xả bằng hoặc thấp hơn cửa quét thì phải lắp van một chiều trên cửa quét để ngăn ngừa khí thải lọt vào không gian chứa khí quét.