船用柴油机发展史.docx
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船用柴油机发展史
船用柴油机百年发展简史
王华堂
一．柴油机的诞生
鲁道夫·狄塞尔（RudolfDiesel，1858-1913）。
狄塞尔1856年出生于法国巴黎，父母是德国移民。
1870年普发战争爆发后，他移居到德国奥格斯堡的叔叔家，在那里他就读职业学校。
1875年，他进入慕尼黑科技大学学习，5年后以第一名的成绩毕业并返回巴黎从事制冷专业。
在工作中，他深感蒸汽机的效率低下，于是萌发了设计新型发动机的念头。
1890年他回到柏林，不久后他建造了一台以氨气为动力的发动机并进行研究，但不幸的是，发动机的爆炸差点要了他的命。
出院后他继续研究工作，并在1893年发表了著名的论文《TheoryandConstructionofaRationalHeat-enginetoReplacetheSteamEngineandCombustionEnginesKnownToday》（《取代现有蒸气发动机和内燃发动机的合理的热发动机理论和设计》），在论文中他提出了定压加热循环原理（即“狄塞尔”循环），并申请了专利。
图1.1柴油机的发明人鲁道夫.狄塞尔
为了实现他的想法，他找到德国奥格斯堡机器制造厂，也就是今天大名鼎鼎的曼（M.A.N）公司的前身。
1897年，他成功制造了一台能安全运转的热机。
在奥格斯堡他亲自启动了发动机，那一瞬间，热机领域一次新的科技革命诞生了。
虽然这台单缸引擎的功率仅为14瓦，但效率已经远远超过当时的蒸汽机和已经发明的奥托式内燃机，达到了前所未有的26%。
现在，这台机器的复制品（原件已经不幸在二战中损毁）被收藏在慕尼黑德意志科技博物馆里，狄赛尔也永远被人们铭记。
今天英文的柴油机一词“DieselEngine”就是以他的姓氏来命名的。
不过当时柴油机并没有使用柴油，使用的是植物油。
图1.2世界上第一台柴油机
狄塞尔柴油机为单缸四冲程柴油机，虽然柴油机经过了100多年的发展，但其基本原理都是基于狄塞尔提出的定压膨胀原理。
柴油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴等部件组成。
4冲程柴油机的工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程。
柴油机在进气冲程吸人的是纯空气，在压缩冲程接近结束时，由喷油泵将高压柴油通过喷油器以雾状喷人气缸，在短时间内与压缩后的高温、高压空气混合，形成可燃混合气。
混合气温度大大超过柴油的自燃点，柴油喷人气缸后，在很短的时间内即自行着火燃烧，燃气压力急剧上升，温度急剧升高，在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转作功。
废气则经排气门、排气管等处排人大气。
图1.3四冲程柴油机的工作原理
四冲柴油机在一个工作循环中，只有一个冲程做功，其余三个冲程都是为做功冲程创造条件的辅助行程。
因此，单缸发动机工作不平稳，需要通过飞轮等保证其圆周运动。
现代柴油机大多采用多缸结构，在多缸发动机中，所有气缸的做功行程并不同时进行，而尽可能有一个均匀的做功间隔。
例如六缸发动机，在完成一个工作循环中，曲轴旋转两周即720度，曲轴转角每隔120度就有一个气缸做功。
因而多缸发动机曲轴运转均匀，工作平稳，并可获得足够大的功率。
虽然柴油和汽油同为内燃机燃料，但柴油属于石油分馏中较重的馏分，馏出温度高，粘度比汽油大，不易蒸发，然而其自燃点却低于汽油，故柴油机内可燃混合气的形成和燃烧方式与汽油机不同。
汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低，多用于汽车等小功率的场合；柴油机压缩比大，热效率高，输出功率大，经济性能和排放性能都比汽油机好。
一般来说，柴油机的气缸数越多、缸径越大、活塞行程越长、汽缸压力越大，输出功率也就越大。
当今，柴油机在重型汽车、重型机械、火车和船舶推进、电站等方面均有广泛应用。
二．柴油机应用于船舶推进
狄塞尔本想将柴油机用于汽车，但是直到他去世，这个梦想也没有实现。
不过随着石油的开发，柴油却率先在船舶推进中得到应用。
1903年，俄国的“万达尔”号（Vandal）油轮和法国的“佩迪特·皮埃尔”号（Petite-Pierre）成为最早装备柴油机的船舶，她们几乎同时建成服役，至于谁更早一些，不同的资料有不同的看法。
“万达尔”号由卡尔·哈格林（KarlHagelin）为俄国的石油巨头诺贝尔兄弟公司（Branobel）设计（该公司是诺贝尔家族在俄国投资的石油公司，伟大的发明家阿尔弗雷德.诺贝尔就是出自该家族）。
哈格林十分具有远见，他设计了一艘内河油轮，这艘船可以将里海的石油从伏尔加河下游经内陆河道直接运到圣彼得堡或芬兰，距离超过1800英里！
以前这条路线上主要是通过内河驳船进行运输，采用蒸汽拖船拖曳，长距离的经济性不是很好。
哈格林觉得新兴的柴油机可以用来一试。
他考虑到内河船舶操作的灵活性，调速和倒车等因素，决定采用柴油机电力驱动方式。
他聘请了船舶设计师约翰尼·约翰逊（JohnyJohnson）进行整体设计，并由索莫夫船厂（Sormovoshipyard）建造。
“万达尔”号吨位为800吨，长74.5米，宽9.55米，吃水2.4米，船上采用3台瑞典柴油机公司（SwedishDiesel）和ASEA公司合作生产的柴油机，缸径290毫米，行程为430毫米，转速240转/分，单台输出功率120马力。
该船的柴油机和发电机放在船的中部，推进电机在船尾部，可直接驱动三个螺旋桨，航速可达8.3节。
图2.1“万达尔”号
次年，诺贝尔兄弟公司又投资建造了一艘更大油船“萨玛特”号（Sarmat）。
这艘船排水量1150吨，载重750吨。
她采用了2台路德维格.诺贝尔（LudwigNobel）公司的180马力柴油机（缸径320毫米，行程为420毫米）。
她摒弃了电力传动，由柴油机直接驱动螺旋桨，籍此降低了15%的传动损失，航速达8.6节。
由于俄罗斯北方寒冷，河流封冻，两艘油船仅在夏天使用，“万达尔”号运行了10年时间，而“萨玛特”号则一直使用到1923年。
法国的“佩迪特·皮埃尔”号则是一艘柴油机动力平底驳船，该船装一台25马力的柴油机，1903年9月，她开始在马尔纳--里昂的运河上开行。
柴油机的发明人狄塞尔还曾受邀上船参观过，并签名留念。
图2.2“佩迪特.皮埃尔”号的照片，上有狄塞尔签名
第一艘柴油机动力军舰是1904年法国建造的“埃吉瑞特”号（Aigrette）潜艇，同型艇共两艘。
该艇水面排水量202吨，水下排水量222吨，长/宽/吃水分别为41.3/3.0/2.8米，武器为两具450毫米鱼雷发射管，船员16人。
她装有一台4缸4冲程柴油机。
潜艇水上航行时采用柴油机直接推进螺旋桨，并为蓄电池充电。
水下航行切换到蓄电池--电机，水上航速9节，水下航速7.1节，续航力500海里/5节，水下为45海里/4节。
与原先潜艇上普遍使用的汽油机相比，柴油机在发火时不需要复杂的点火装置，无汽油挥发爆燃的危险，产生的废气中有毒气体相对较少，具有热效率高、安全可靠等优点。
随后，英国也开始装备柴油机动力的D1级潜艇，柴油机逐渐成为常规潜艇的标准水面动力配置，直至今日。
图2.3英国D1型潜艇模型
三．柴油机迈向远洋
早期柴油机主要应用于内河船舶和近岸潜艇，在经历了最初的发展阶段后，柴油机技术日益成熟，单机功率和可靠性都有大幅提高，为柴油机航向大海和远洋创造了基础。
1910年，意大利坎蒂里公司（CantieriNavaliRiuniti）建造了一艘678吨的海轮，命名为“罗马格那”号（Romagna），双桨推进。
该船采用了两台瑞士苏尔寿（Sulzer）公司的4缸二冲程柴油机，缸径310毫米，行程460毫米，单台输出功率为280千瓦（370马力）。
同年，盎格鲁·萨克森（Anglo-Saxo）石油公司（荷兰皇家壳牌的子公司）订造了一艘1216载重吨（排水量2047吨）的单螺旋桨油轮“瓦卡纳斯”号（Vulcanus）。
该船采用了一台370马力6缸4冲程柴油机（缸径400毫米，行程600毫米）。
这艘船也是有史以来第一艘入籍劳氏船籍社的柴油机动力船舶。
她被用于在新不列颠岛和新加坡之间运输石油。
在运营过程中，柴油机的节能效果得到充分体现，日均消耗燃油为2吨，而同类型的蒸汽机船每天需要耗煤11吨。
船上轮机部门的工作人员也减少了一半，该船一直服役到1932年。
图3.1“瓦卡纳斯”号油轮
1912年，是人类航海史上重要的一年。
这一年，第一艘真正意义上的大型远洋轮船“锡兰迪亚”号（MSSelandia，MS为MoterShip）建成，该船由丹麦远东公司（EastAsiaticCompany）公司投资。
远东公司成立于1897年，公司的主要是业务是经营从丹麦首都哥本哈根到泰国首都曼谷和远东地区的航线，从事货物和人员运输。
这是一条极其漫长的航路，出北海、经英吉利海峡南下，穿过直布罗陀入地中海，经苏伊士运河进入红海，再横渡印度洋，航程超过1万海里，以平均速度12节计算，海船需要连续航行约一个多月的时间。
图3.2世界上第一艘远洋柴油机轮船，“锡兰迪亚”号
图3.3“锡兰迪亚”号的绘画
“锡兰迪亚”号由丹麦哥本哈根的伯梅斯特和韦恩船厂（Burmeister&Wain，简称B&W）建造。
B&W创立于1846年，由伯梅斯特和韦恩两人创立，早期主要从事蒸汽机和蒸汽机轮船的生产。
1898年B&W公司从狄塞尔那里获得了柴油机在丹麦的生产特许权，并于1903年制造出第一台柴油机。
“锡兰迪亚”号为一艘客货轮，她于1911年11月下水，1912年2月交付使用。
长112.8米，宽16.8米，总吨位4964吨，载重量为6800吨。
她采用了两台B&W自产的DM8150X型柴油机（8缸4冲程、缸径530毫米、行程750毫米，单机功率1250马力），双桨推进，航速可达12节以上。
图3.4B&WDM8150X型柴油机
“锡兰迪亚”号采用三岛型布局，有艏楼、中楼和尾楼。
艏楼后部、中楼和尾楼之间是货舱，船上没有烟囱，而是通过前桅进行排烟。
除了载货外，船上还有20间一等单人客房，每两间房间共享淋浴和卫生设施。
完工后，她直航远东，并顺利返回，全程2.18万海里。
“锡兰迪亚”号远航的成功，证明柴油机完全适应远洋轮船的需要。
1936年，她被出售给巴拿马的一家公司。
二战爆发后，她被日本征用，1942年1月，在日本御前崎市外海触礁沉没。
“锡兰迪亚”号同型船一共建了三艘，另外两艘分别为“费奥尼亚”（Fionia）号和“日德兰蒂亚”（Jutlandia）号。
柴油机在大型远洋轮船上的应用，标志着柴油已经日渐成熟。
虽然在绝对数量上柴油机船舶还很少，但柴油机的前景已经被人们所认识。
1912年，瑞士苏尔寿公司为了展示柴油机的潜力，投资建造了一台缸径为1000毫米，冲程1100毫米的1S100型单缸巨型柴油机。
这台柴油机在150转时可发出1470千瓦（2000马力）的功率，它创造的柴油机缸径记录直到1960年代才被打破。
该机研制成功也对船用柴油机向大型化发展产生了深远的影响。
苏尔寿公司在1S100型柴油机采用了二冲程横流扫气结构，这种设计也成为苏尔寿柴油机的标志型结构，并一直沿用了70年。
图3.5苏尔寿1S100型柴油机
1913年初，德国的汉堡--美洲公司6500吨级客货轮“蒙特·佩内多”号（MontePenedo）是第一艘使用二冲程柴油机的大型远洋轮。
长/宽/深分别为350/50/27英尺（1英尺=30.48厘米），载重4000吨，总吨位6500吨。
她安装有两台瑞士苏尔寿公司制造的4S47型二冲程柴油机，缸径470毫米、行程680毫米、160转时可输出功率860马力。
同时她也是德国第一艘大型柴油机远洋轮。
图3.6“蒙特·佩内多”号
图3.7苏尔寿4S47型二冲程柴油机
1914年，第一次世界大战爆发，德国建造了300多艘潜艇，除了早期的U1—U18煤油动力内燃机潜艇外，从U19后全部采用柴油机动力。
这些潜艇分别由日耳曼尼亚、皇家、布洛姆福斯等多家船厂承建。
德国潜艇分为中型潜艇、大型/巡洋/运输潜艇、UB近海潜艇、UC型近海布雷潜艇、UE型远洋布雷潜艇等不同种类。
战争中，U型潜艇以其卓越的水下机动性和作战能力在海上出尽了风头，给协约国商船和战舰以重大打击，共击沉协约国商船6000艘，注册吨位1200万吨，击沉军舰150艘，德国自身也损失潜艇178艘。
超强的续航能力和可靠性充分体现了柴油机动力的优势，曼恩公司也开始在柴油机领域树立起不可动摇的地位。
在未来的几十年内，曼恩与丹麦B&W、瑞士苏尔寿等公司相互竞争，并发展为船用大功率船用柴油机的巨头。
图3.8一战时潜艇的柴油机机舱
四．船用柴油机的普及
第一次世界大战后，柴油机性能有了新的提高，柴油机的装船数量开始上升，1921左右柴油机已经开始在客轮上使用。
1922年，新西兰联合航运公司（UnionSteamshipCoofNewZealand）向英国的菲尔费尔德（Fairfield）船厂订购了一艘大型柴油机动力客轮“阿朗伊”号（Aorangi）。
该船全长600英尺，宽72.2英尺，吃水29.9英尺，17491总吨，安装4台苏尔寿ST70型6缸2冲程柴油机（缸径700毫米，行程990毫米），单台输出功率3177马力，4轴，航速17节。
船上有440个一等、300个二等和230个三等铺位。
经过2年的建造，“阿朗伊”号建成，开始在温哥华-悉尼航线上服务。
二战爆发后她先后被改造为运兵船，医院船等。
战争期间她一共运输了3.6万名士兵和5千多名难民，战后她恢复运营，并于1953年拆毁。
图4.1“阿朗伊”号客轮
柴油机装船后的良好表现改变了人们原先认为柴油机不适合大型船舶使用的偏见。
1925年，瑞典--美洲航运公司（SwedishAmericaLine）向英国阿姆特朗·威斯沃斯（ArmstrongWhitworth）公司订购的“格里普斯霍姆”号（Gripsholm）交付。
该船18134总吨，采用2台B&W公司建造的B&W840D型4冲程柴油机（缸径为840毫米，双动），总功率达9930千瓦（13240马力）。
她也是第一艘采用柴油机动力的跨大西洋定期班轮。
图4.2“格里普斯霍姆”号客轮
图4.3B&W840D型4冲程双动柴油机
不久后英国的哈兰德·沃尔夫船厂为联合城堡航运公司（UnionCastleLine）建造了超过2万吨的“卡那封城堡”号。
该船上安装有哈兰德·沃尔夫船厂购买B&W公司专利生产的4冲程双动柴油机，双机总功率为1.1万千瓦（1.5万马力）。
1920年代末，英国约翰·布朗公司采用苏尔寿专利技术制造了5缸S90型柴油机，具有900毫米缸径，是当时世界上最大缸径的柴油机，单机功率为4650马力。
这些机器被装到两艘“兰基提奇”级（Rangitiki）客轮船上，每船装机两台。
图4.4“兰基提奇”号客轮
1926年12月，总吨位超过32650吨的“奥古斯塔斯”号（Augustus）客轮在意大利安萨尔多船厂建成下水，她属于意大利NavigazioneGeneraleItaliana公司。
她的姊妹船“罗马”号（SSROMA）是一艘传统的蒸汽轮机客轮，而“奥古斯塔斯”号则装备了4台曼公司建造的6缸双动二冲程柴油机（缸径700毫米，行程1200毫米，总功率2.8万马力）。
该船长219米，宽25米，4轴，航速22节，载客2210人，内部装饰豪华。
1927年6月她完成首航，是当时世界上最大和最豪华的柴油机动力客轮。
1929年经济危机后，跨大西洋的运输明显萎缩。
意大利人主要将该船作为游船使用。
1932年，独裁者墨索里尼强迫NavigazioneGeneraleItaliana与意大利国有的意大利航运公司（ItaliaLine）合并，因此“奥古斯塔斯”号重新采用了意大利航运公司的涂装。
1933年1月4日，她满载富豪从纽约出发，完成了为期129天的环球巡游，途经全球数十个港口，其中就包括中国香港和上海。
二战爆发后，两艘姊妹船一度闲置。
图4.5“奥古斯塔斯”号豪华邮轮
1941年，意大利法西斯开始将“罗马”号客轮改装为航母“天鹰”号（Aquila），该舰主要参数为，排水量：
标准23350吨/满载27800吨，总长232.5米，宽29.4米，吃水7.31米。
武备：
单管135毫米炮8座，单管65毫米高炮12座，六管20毫米炮22座，载机26架。
动力：
蒸汽轮机2台，4轴，14.2万马力，航速30节，续航力4150海里/18节。
舰员1165名，另加航空人员243名。
直到纳粹投降时，“天鹰”号的改装工作都没完成。
1942年9月意大利人又开始将超过3万吨的“奥古斯塔斯”号客轮改装为“鹞鹰”号（Falco）航母，基本布局与“天鹰”号号类似。
“鹞鹰”号同样命途多舛，意大利投降时，改装工作还没完成，之后她被德军凿沉在热那亚港以阻碍盟军船只进入。
这两艘航母最终都在上世纪40年代末期被拆解。
图4.6“天鹰”级航空母舰
1928年，著名的英国白星轮船公司（WhiteStarLine，“泰坦尼克”号即属于该公司所有）看到柴油机的优越性后，向其长期的合作伙伴哈兰德·沃尔夫公司订购了一艘巨型柴油机客轮“海洋”（Oceanic）号。
这艘船长度超过300米，总吨位超过6万吨，有3个巨大的烟囱。
船上计划安装40台柴油机，并通过齿轮减速箱驱动4个螺旋桨。
随着1929年经济危机的爆发，这艘巨轮最终只能停留在绘图板上。
船舶史专家们评论说如果她建成的话，规模将不亚于“玛丽王后”号和“诺曼底”号。
经济危机过后，各国经济开始恢复。
1930年代末，荷兰的“奥兰治”号（ORANJE）成为动力最强劲的柴油机动力船舶。
船上安装有3台苏尔寿12缸SDT76式二冲程柴油机，该机有12个760毫米缸径的气缸，总功率达到27600千瓦（37551马力，转速为145转/分时，单机功率超过了1万马力），是二战前船用柴油机的最高水平。
“奥兰治”号也是一艘外形极其现代化的客轮，她由荷兰航运公司（NetherlandLine）出资建造，1938年在阿姆斯特丹下水。
荷兰女王威廉.明娜亲自主持下水典礼并为其命名。
“奥兰治”号总吨位为20117吨，长200米，宽25.5米，3轴，最大速度可达26节，可载客760人。
她是当时最快的柴油机船，外观也颇具美感。
她主要用于荷兰和和荷属东印度群岛的旅客运输，1939年9月初期，她从阿姆斯特丹启程航向爪哇，由于战争爆发，未能返回荷兰。
1942年，日军进占荷属东印度群岛后，她不得不退往澳大利亚，并在那里改装成医院船，战后她恢复运营。
1960年，她还进行了环球航行。
1964年她被出售给一家意大利公司，并接受彻底的翻新。
她的船首被延长了4.9米，总吨位也上升到24377吨，载客量增加到1230人。
1972年起，她又被改装成一艘游轮，巡游于百慕大海域。
1979年3月30日，船上燃起大火，幸亏大多数旅客已经上岸，船上也无人员伤亡。
4天后大火扑灭，船也坐沉海底。
一支德国打捞队将其浮起，船东准备将其卖给中国台湾的拆船厂拆毁，她被成功的拖过巴拿马运河，但最终没有熬到目的地，由于大火将船板破坏严重，造成漏水，她还是沉没于太平洋的万顷波涛之中。
图4.7“奥兰治”号邮轮
到二战前，营运的内燃机船舶的总吨位占远洋船舶总吨位的比重不断上升，柴油机船队的规模已经达到世界商船规模的20%以上，而1920年，这个比例仅4%。
而新建船舶中，柴油机装船比例已经超过50%。
五．柴油机的技术进步
1920年~1930年末，是柴油机技术发展的黄金时代，柴油机越造越大，功率越来越高。
新技术的出现促进了柴油机的发展，主要技术革新来自于燃油喷射的改进和增压技术的采用。
在狄塞尔的柴油机设计中，使用的是气动式燃料喷射系统。
这套系统利用压缩空气将柴油喷入气缸中，并达成良好的雾化，与空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。
由于柴油机的压缩比较高，气缸内的压力很大，要把柴油喷入气缸并雾化，空气喷射压力必须远大于气缸压力。
因此需要一整套专用的压缩空气生产、储存设备，还需要一套冷却设备降低压缩空气的温度。
这些附属装置庞大笨重，不仅增加了系统的复杂性，也使得故障发生的可能性增加了。
空气压缩机本身也由柴油机驱动，会消耗掉大约15%的输出功率，从而使柴油机的可用轴功率下降，经济性受到了一定的影响。
图5.1狄塞尔的空气燃料喷射系统，当时使用的燃料为煤粉
工程师们一直在思考如何摒弃笨重、复杂又不太可靠的空气压缩机、高压储气罐等设备。
1910年，英国维克斯（Vickers）公司的工程师詹姆斯·麦克里基（JamesMcKechnie）提出了机械喷射的方案，并申请了专利。
此举大大提高了喷射效率，喷油压力大为提高（机械喷射可使喷油压力可以超过140bar（1bar=0.1兆帕，140bar约140个大气压，而采用空气喷射，仅仅能达到7兆帕），喷油压力的提高使燃料的雾化程度提高，和空气能更均匀的混合，燃烧更充分，从而发出更大的功率。
图5.2McKechnie的机械式喷油系统
1922年，德国的博世公司（Borsh）进一步改进了机械喷射结构，采用了紧凑且适用于高压的柱塞泵结构，并投入批量生产。
从此柴油机部件生产向专业化分工发展，最终形成了产业化的规模。
博世公司也逐步发展成为专业化的内燃机燃油喷射控制系统和汽车零部件供应商和技术领导者。
1930年代后，船用柴油机向大功率方向发展，二冲程的使用日趋普遍。
对于两台气缸直径、活塞行程及转速等相同的柴油机，二冲程柴油机在一个循环中有1/2的冲程在作用，而4冲程柴油机仅有1/4时间做功，因此二冲程的输出功率要明显优于四冲程。
实际上由于考虑到二冲程柴油机气缸上开有气口而使工作容积有所减少，机械传动的扫气泵也要消耗一定功率等因素，二冲程柴油机的功率只能增大60～80％。
二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面。
二冲程柴油机没有进气阀，有的连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口；或设扫气口与排气阀机构。
二冲程柴油机还专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气的扫气箱，利用活塞与气口的配合完成配气，从而简化了柴油机结构。
图5.3二冲程柴油机工作原理
二冲程柴油机的工作与原理为：
第一冲程，活塞从下止点向上止点运动。
当活塞处于下止点时，排气阀和进气孔已打开，扫气室中的压缩空气便进入气缸内，并冲向排气阀，这产生清除废气的作用，同时也使气缸内充满新空气。
当活塞由下止点向上止点运动时，进气孔首先由活塞关闭，然后排气阀也关闭，空气在气缸内受到压缩。
第二冲程，活塞从上止点向下止点运动。
活塞行至上止点前，喷油器将燃油喷入燃烧室中，压缩空气所产生的高温，立刻点燃雾化的燃油，燃烧所产生的压力，推动活塞下行，直到排气阀再打开时为止。
燃烧后的废气在内外压力差的作用下，自行从排气阀排出。
当进气孔被活塞打开后，气缸内又进行扫气过程。
二冲程内燃机换气后，气缸内残余多少废气，或者说气缸内能充入多少新鲜充量，直接影响内燃机性能。
二冲程内燃机没有单独的排气冲程和进气冲程，不能利用活塞的推挤作用清除废气，要使气缸清扫干净比较困难，难以得到高的扫气质量。
因此，改进二冲程内燃机的扫气作用是一项重要的工作。
二冲程内燃机主要有横流、回流和直流3种扫气方式。
横流扫气
回流扫气
直流扫气
结构形式
扫、排气口分别布置在气缸下部的两侧
扫、排气口分别布置在气缸下部的同侧
有气口--气门式和气口--气口式（即对置活塞式）之分
工作原理
新鲜空气横越气缸径直流向排气口
扫气流充入气缸后先向上流动，再折转流向排气口，在气缸内形成扫气回流
扫气流由扫气口进入气缸，沿气缸轴线单向流动，同时绕气缸轴线旋转，将废气从气缸顶端排气门排出
特点
结构简单，废气清除得不干净，现已很少采用
扫气质量较高，结构也简单，获得广泛应用
扫气质量最好，应用广泛，尤其适用于长行
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