0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

2 тактный двигатель на каких машинах

Устройство и принцип работы двухтактного двигателя

В двухтактных двигателях все рабочие циклы (процессы впуска топливной смеси, выпуска отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота коленвала (а не двух, как в четырёхтактных) за два (а не четыре) основных такта. У двухтактных двигателей отсутствуют клапаны (как в четырехтактных ДВС), их роль выполняет сам пoршень, который в процессе перемещения то закрывает, то открывает впускные, выпускные и продувочные окна. Поэтому двухтактный двигатель более прост в конструкции.

Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в два раза больше четырехтактного за счет большего в 2 раза числа рабочих тактов. Однако неполное использование хода поршня двухтактного двигателя для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на продувку приводят практически к увеличению мощности только на 60 — 70%.

Итак, рассмотрим конструкцию двухтактного ДВС, показанную на рисунке 1:

Двухтактный двигатель состоит из картера, в который на подшипниках с двух сторон установлен коленчатый вал и цилиндр.

Смазка всех трущихся поверхностей и подшипников внутри двухтактных двигателей происходит за счёт топливной смеси, — смеси бензина и масла в определённой пропорции. Из рисунка 1 видно, что топливная смесь (желтый цвет) попадает и в кривошипную камеру двухтактного двигателя (полость, где закреплен и вращается коленчатый вал), и в цилиндр. Смазки там нигде нет, а если бы и была, то смылась бы топливной смесью. Вот по этой причине масло и добавляют в определенной пропорции к бензину. Тип масла используется специальный, именно для двухтактных двигателей. Оно должно быть способно выдерживать высокие температуры и, сгорая вместе с топливом, оставлять минимум зольных отложений, то есть нагара.

Теперь о принципе работы. Весь рабочий цикл в двухтактных двигателях осуществляется за два такта.

1. Такт сжатия — двухтактный двигатель

Пoршень двухтактного двигателя поднимается от НМТ поршня (в таком положении он находится на рис. 2) к ВМТ поршня (положение поршня на рис.3), перекрывая сначала продувочное 2, а затем выпускное 3 окна цилиндра двухтактного двигателя. После закрытия поршнем выпускного отверстия в цилиндре начинается сжатие ранее поступившего в него топливной смеси. Одновременно в кривошипной камере 1 вследствие ее герметичности и после того как пoршень перекрывает продувочные окна 2, под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускное окно и открывающийся клапан поступает горючая смесь в кривошипную камеру двухтактного двигателя.

2. Такт рабочего хода — двухтактный двигатель

При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь (1 на рис. 3) воспламеняется электрической искрой от свечи, после этого температура и давление смеси резко подскакивают. Под действием теплового расширения газов поршень двухтактного двигателя опускается к НМТ, в это время расширяющиеся газы сгоревшей смеси совершают полезную работу, толкая поршень. В это же время, опускаясь, пoршень создает высокое давление в кривошипной камере двухтактного двигателя (сжимая топливо-воздушную смесь в ней). Под действием давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во впускной коллектор и затем в карбюратор.

Когда поршень двухтактного двигателя дойдет до выпускного отверстия (1 на рис. 4), оно откроется и таким образом выйдут отработавшие газы в выпускную систему, давление в цилиндре понизится. При дальнейшем перемещении пoршень открывает продувочное (впускное) окно (1 на рис. 5) и горючая смесь, сжатая в кривошипной камере, поступает по каналу (2 на рис. 5), заполняя цилиндр и одновременно продувая его от остатков отработавших газов.

Далее цикл повторяется.

Немного о принципе зажигания. Так как топливной смеси нужно время для воспламенения, искра на свече появляется чуть раньше, чем пoршень достигает ВМТ. В идеале, чем быстрей движения поршня, тем раньше должно быть зажигание, потому что пoршень от момента искры быстрее доходит до ВМТ. Существуют механические и электронные устройства, меняющие угол зажигания в зависимости от оборотов двигателя.

У большинства скутеров до 2000 г.в. таких систем не было и угол опережения зажигания был установлен в расчете на оптимальные обороты. На некоторых же скутерах, например Honda DioZX AF35, установлен электронный коммутатор с динамическим опережением, то есть с опережением, зависящим от оборотов коленвала. С ним расширяющаяся горючая смесь совершает работу с максимальной полезной отдачей, и двигатель развивает больше мощности.

Преимущества и недостатки двух- и четырехтактных двигателей.

1. Меньший вес. Пример: 15 л.с. Двухтактный 36 кг четырёхтактный 45 кг.

2. Цена. Четырёхтактные двигатели сложнее в производстве, состоят из большего количества деталей, поэтому всегда дороже двухтактников.

3. Удобство перевозки двухтактника. Можно возить в любом положении, перед началом эксплуатации не требует отвешивания. Т.е. достал из багажника, поставил, завел, поехал.

4. Двухтактный двигатель живее реагирует на ручку газа. В четырёхтактных для совершения полного рабочего цикла поршню необходимо сделать 2 полных оборота в то время как в двухтактных только один. Частый вопрос: А правда ли что четырёхтактный 15 л.с. бежит быстрее чем такой же двухтактный? Ответ: нет не правда. У обоих этих двигателей мощность на валу 15 л.с. При прочих равных условиях почему один двигатель должен ехать быстрее второго?

1. Больший расход топлива. Напомним, примерный расход можно высчитать по формуле: для двухтактного 300 грамм на одну лошадинную силу, для четырёхтактного 200 грамм.

2. Шумность. На максимальных оборотах двухтактные двигатели как правило работают немного громче четырёхтактных.

3. Комфорт. Четырёхтактные двигатели не так вибрируют на малых оборотах (Касается только двухцилинровых двигателей. Одноцилиндровые и двух и четырёхтактные вибрируют примерно одинаково) и не так дымят как двухтактные.

Читать еще:  Starline как поставить автозапуск двигателя

4. Долговечность. Довольно спорный пункт. Бытует мнение, что двухтактные двигатели менее долговечны. С одной стороны это понятно, потому как масло для смазки трущихся элементов двигателя подается вместе с бензином, а значит работает не так эффективно в отличие от четырёхтактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле. Но с другой стороны четырёхтактный двигатель по конструкции намного сложнее конкурента, состоит иззначительно большего числа деталей, а золотой принцип механики «Чем проще тем надежнее» еще никто не отменял.

Какой же двигатель выбрать?

Взвесь все за и против изложенные выше и сделай выбор самостоятельно. Однозначного ответа на вопрос: какой из двигателей лучше ты не найдешь ни в одной из книг ни на одном из форумов. И у тех и у других типов двигателей есть свои поклонники.

Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) устроен предельно просто. На нем нет впускных/выпускных клапанов, распредвала и самой головки блока цилиндров, на которой располагаются эти узлы четырёхтактного двигателях. Рабочий ход происходит за один оборот коленвала и два такта хода поршня:

  1. Первый такт на сжатие топливной смеси, поршень идет вверх.
  2. Второй такт, поршень после взрыва смеси от искры идет вниз.

Подача топлива и сброс выхлопных газов проводится через окошки в гильзе цилиндра. В нужный момент они перекрываются и открываются при ходе поршня вверх и вниз. Это заменяет сложную систему ГРМ с клапанами, которая есть на четырехтактных двигателях.

В четырехтактном двигателе между этими двумя рабочими тактами происходит ещё один холостой ход поршня вверх и вниз (ещё два такта), без сжатия и взрыва топливной смеси. Во время этих тактов происходит продувка камеры сгорания и поршневая система немного успевает остыть.

Холостой ход поршней происходит за счет инерционных сил и работы других поршней. За счет того, что у двухтактного двигателя нет холостого такта, он значительно мощнее в расчете на единицу времени и всего двигателя. При этом двухтактный двигатель работает в значительно более экстремальном режиме – перегрев, плохая продувка между циклами, остатки выхлопных газов и нагара, неполное сгорание топлива.

Чем двухтактный двигатель отличается от четырехтактного

Самая очевидная для пользователей разница – в двухтактные двигатели заливается бензин в смеси с маслом. Пропорции разные для разных двигателей, от 1:20 до 1:50. При обкатке нового ДВС заливается больше масла. В четырехтактных используется чистый бензин, а масло заливается отдельно в двигатель.

Причина в том, что в двухтактных двигателях подсос топливовоздушной смеси в камеру сгорания идет через подпоршневое пространство в картере, где у четырехтактных ДВС залито масло для смазки кривошипно-шатунного механизма и других узлов. Масло в бензине обеспечивает смазку, но сгорает вместе с бензином, отсюда минусы двухтактного двигателя: повышенная дымность, быстрое образование нагара под кольцами и на головке поршня, свечах и в выхлопной системе.

В принципе, двухтактный двигатель по своей простоте относится к самым первым ДВС, которые были созданы более века назад. Сегодня это в большинстве случаев достаточно совершенные, небольшие однопоршневые ДВС, которые можно встретить повсеместно – на бензопилах, косилках, лодочных моторах, мотопомпах, мопедах и скутерах, небольших электрогенераторах и т.д. Это предельно простые и компактные двигатели. При этом достаточно мощные, с учетом малого веса и размеров. Ещё один их значительный минус – небольшой ресурс из-за экстремального режима работы без продувки и несовершенной системы смазки.

Разумеется, на автомобилях такие двигатели не ставят, за исключением экзотических и самодельных моделей. И не только на автомобилях – даже двухцилиндровые двигатели мотоциклов и мотоблоков редко бывают двухтактными.

Интересно, что кроме двухтактных ДВС, конструкторы предлагали и сегодня предлагают множество других вариантов ДВС: роторные, свободнопоршневые с двумя камерами сгорания на один поршень на обоих концах цилиндра и т.д.

Но самый длинный путь развития и своеобразной технической эволюции прошли именно современные, традиционные четырехтактные двигатели. Сегодня они наиболее совершенны, отработаны, экономичны и долговечны, чем их предшественники и другие варианты ДВС.

Анализ современных двухтактных моторов. Заблуждения и реальность.

В разделе нашего сайта Полезная информация мы рассматриваем основные различия в работе двух- и четырёхтактных лодочных моторов и приводим некоторые общепринятые мнения об обоих этих типах моторов. В этой статье мы попытаемся опровергнуть некоторые ошибочные представления о 2-тактных моторах и рассказать о технологии, которая стоит за этими современными двигателями. В статье «Разрушение мифов о современных четырехтактных лодочных моторах» мы приведем факты, позволяющие развеять мифы о современных 4-тактных лодочных моторах.

Зная о широком выборе подвесных лодочных моторов на сегодняшнем рынке, некоторые потенциальные покупатели лодочных двигателей исключают возможность покупки современных двухтактных моторов из-за некоторых распространённых заблуждений. Но пренебрежение ими может оказаться большой ошибкой, так как современные 2-тактные моторы разительно отличаются от тех, что выпускались много лет назад.

В число распространённых заблуждений о современных двухтактных лодочных моторах входит мнение о том, что они работают шумно, неустойчивы на холостом ходу, дымят и неэффективны на низких оборотах. Во многих случаях этих видимых недостатков уже просто нет. Давно прошли времена дымного карбюраторного двухтактного подвесного мотора, в котором масло предварительно смешивалось с топливом в топливном баке. Даже более поздняя разработка компрессоров VRO, где масло подавалось по шлангу насосом, тоже ушла в далёкое прошлое. Благодаря современной технологии, дни на озере, испорченные тем, что звуковой сигнал о низком уровне масла не сработал, ушли в историю. Технология нашла решения всем этим проблемам. На самом деле, технология и улучшения в дизайне позволили 2-тактным лодочным моторам стать хорошим и правильным выбором для любителей лодок, которые желают получить чистый, мощный и эффективный новый подвесной двигатель.

Читать еще:  Бензиновый двигатель инжектор не заводится

Несколько производителей, выпускающих современные двухтактные лодочные моторы, ответили на эти заблуждения собственной технологией и, в свою очередь, создали новые двухтактные двигатели, которые работают без шума, без дыма, ровно и очень эффективно расходуют топливо. Моторы таких крупных брендов, как Evinrude, Mercury Marine и Tohatsu, в настоящее время производятся для мирового рынка в виде 2-тактных моделей. Общий фактор, который их объединяет, заключается в том, что карбюратор в этих моторах был заменён на различные системы прямого впрыска. Прямой впрыск (ПВ) стал явлением, изменившим условия игры для 2-тактных лодочных моторов. Это привело к более чистой и топливосбрегающей работе, в полном соответствии с нынешними (более строгими) требованиями Агентства по охране окружающей среды (EPA). Благодаря впрыску топлива под давлением непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра, точно отмерянное количество топлива легко возгорается и сжигается эффективно в камере сгорания практически без потери и с более чистым выхлопом. При прямом впрыске в моторе не остаётся несгоревшего топлива, выделяемого двигателем и загрязняющего окружающую среду. На самом деле, в сегодняшних двухтактных лодочных моторах масло также сгорает полностью, и это приводит к более чистому выхлопу и большей экономии топлива и масла.

Компания Evinrude, использующая собственную версию прямого впрыска, заявляет о том, что любой из её новых двигателей внутреннего сгорания имеет самый чистый выхлоп на сегодняшнем рынке. В таких двигателях, как E-TEC, пути масла и топлива никогда не пересекаются, и масло используется исключительно для смазки. В результате они потребляют гораздо меньше масла, чем старые модели 2-тактных лодочных моторов. Это ещё одно данное, разрушающее миф и помогающее сделать двухтактные лодочные моторы достойным выбором.

Некоторые производители, как и Evinrude, пошли в разработке своих систем прямого впрыска ещё дальше, стратифицировав впрыск на более низких оборотах, чтобы улучшить топливную эффективность. Так как топливо впрыскивается напрямую в камеру сгорания в точно отмеренную единицу времени, бортовой компьютер может определить, что на низких оборотах потребность в топливе гораздо ниже, поэтому он выдаёт именно столько топлива, сколько нужно для выработки достаточного количества энергии, чтобы перемещать судно на более низкой скорости.

Эту технологию легче всего понять, если представить, что камера сгорания – это закрытая комната. Стратифицированный впрыск можно сравнить с банкой аэрозоля перед зажигалкой (или свечой зажигания). Когда зажигалка загорается, воспламеняется только тот газ, который выходит струёй из банки. Это даёт ровно столько энергии, сколько нужно, чтобы переместить судно на более низкой скорости. Теперь, когда вы выжали газ, число оборотов увеличилось, вся комната наполнилась газом, и огонь из зажигалки создаст намного больше горения, воспламенив газ, наполняющий всю комнату (или камеру сгорания). Эта технология привела к невероятно эффективному расходу топлива на низких оборотах и выдаёт только нужное количество топлива в оптимальную единицу времени, независимо от уровня мощности. В результате эти двухтактные двигатели отличаются безупречной эффективностью, превосходя в этом отношении четырёхтактные двигатели на низких оборотах, будучи, в то же время, более эффективными на высоких оборотах. И это развенчивает миф о слабых технических характеристиках и некачественном выхлопе при низких оборотах.

Другое заблуждение по поводу 2-тактных лодочных моторов заключается в угрозе несоответствия постоянно повышающимся стандартам Агентства по охране окружающей среды (EPA). По мнению высших руководителей компании Тохатсу и других производителей подвесных моторов, такой проблемы не существует. Нынешний ассортимент, например, лодочные моторы Yamaha, Evinrude E-TEC и лодочные моторы Tohatsu, превышают все ожидания по требованиям выхлопа 2013 года. По мере развития технологии эти моторы будут продолжать улучшаться, если требования будут расти, и эти компании уже работают над тем, чтобы добиться соответствия будущим требованиям. Истина заключается в том, что если в будущем для использования подвесных моторов потребуются такие устройства, как каталитический нейтрализатор отработавших газов, то это на самом деле станет дополнительным преимуществом, так как даже после установки подобных устройств эти лодочные моторы будут легче и меньше большинства 4-тактных моторов, отвечающих тем же требованиям.

Проще говоря, ограничения по выхлопу не вытеснят двухтактные лодочные моторы с рынка. Потому что такие моторы, как BRP, имеют такой чистый выхлоп, что двухтактные моторы могут занять значительную долю рынка, если учесть, что правительственные учреждения придерживаются строгих ограничений, а также существуют водоёмы со строгими стандартами выхлопа, которым четырёхтактные моторы соответствовать просто не могут. BPR, Mercury и Tohatsu добились подобных результатов не только в Америке, но и в других странах, где действуют ещё более строгие требования.

Компании так глубоко верят в будущее 2-тактных лодочных моторов, что используют в своих линейках подвесных моторов только их и даже расширяют эту новую технологию на другие рынки.

Следующий кажущийся недостаток двухтактных лодочных моторов заключается в том, что они работают шумно. Но и это уже не так. Технологии и звукоизоляция помогли снизить уровень шума, который теперь сравним с показателями четырёхтактных лодочных моторов. Конечно, некоторые 2-тактные моторы уже тише двухтактных моторов прошлого, но всё же работают более шумно, чем современные 4-тактные двигатели, однако всё зависит от конструкции. Компания Mercury разработала более бесшумную двухтактную модель OptiMax, сохранив при этом приятный низкий звук во время работы. То есть, звук уже не является решающим фактором при выборе двух- или четырёхтактного подвесного мотора.

В то время как многие видимые недостатки двухтактных лодочных моторов были устранены, многие из их достоинств сохранились. Простая истина заключается в том, что «физическое» производство двухтактных двигателей позволяет использовать меньше деталей, что приводит к меньшему весу и физическому размеру, а также к более простому и менее дорогому техническому обслуживанию. В отличие от четырёхтактных моторов, двухтактный мотор не требует замены масла через каждые 100 часов работы или в каждый сезон. Дизайн такого мотора не требует деталей или компонентов, без которых не может обойтись четырёхтактный лодочный двигатель. Такие лодочные моторы, как E-TEC, не нуждаются в периоде обкатки или в техническом обслуживании через 100 часов работы и на самом деле требуют обслуживания только через 3 года или 300 часов работы. В далёкой перспективе это может означать значительную экономию по сравнению с расходами, связанными с сопоставимым четырёхтактным мотором, и это также помогает избежать выполнения строгих требований по техобслуживанию и несения эксплуатационных расходов после покупки. Кроме того, некоторые модели 2-тактных лодочных моторов позволяют провести подготовку к зимнему сезону самостоятельно(она заключается в простой процедуре по дросселю, занимающей всего несколько секунд). Многие могут засвидетельствовать, что современные двухтактные моторы требуют меньше технического обслуживания, чем старые двухтактные и современные четырёхтактные лодочные моторы. Рабочие характеристики, приемистость и меньший вес наряду с такими техническими разработками, как прямой впрыск и специфические усовершенствования в различных моделях, превратили современные двухтактные лодочные моторы в хороший и разумный выбор. Современная технология разрушает распространённые заблуждения о двухтактных моторах и выводит их в авангард технологии и в список достойных лодочных моторов. С лучшим в этом классе выхлопом, превосходной экономией топлива, более низкими расходами на техническое обслуживание и отличными рабочими характеристиками, эти двигатели заслуживают серьёзного рассмотрения.

Читать еще:  Антифриз температура в рабочем двигателе

В нашем магазине Вы можете купить лодочный мотор.

Двухтакный двигатель: простота и надежность

Что такое двухтактный двигатель: кто не знает?

Сегодня мы узнаем что такое двухтактный двигатель. Разберемся в принципе его работы, в его конструктивной простоте и почему же не ставят двухтактный двигатель на автомобили все уважающие себя автопроизводители. Поэтому за дело, друзья!

Что такое двухтактный двигатель?

Так как же устроен этот поршневой мотор, встречающийся в газонокосилке, скутере, и мотоцикле? Почему двухтактный?

Принцип действия этого агрегата заложен в самом его названии «двухтактный двигатель внутреннего сгорания». То есть внутри его что-то сгорает за два такта.

А сгорает в нём не что иное, как топливная смесь, состоящая из топлива и воздуха.

В результате взрыва и сгорания этой смеси происходит движение поршня с передачей этой энергии в крутящий момент, который в свою очередь передается на колёса наших квадроциклов, скутеров и иногда автомобилей.

Но в чём же секрет сокращения тактности в два раза?

Чтобы разобраться в этом, смотрим схему, как работает простейший одноцилиндровый двухтактный мотор.

Как работает двухтактный ДВС

Итак, главная роль в этом устройстве принадлежит поршню, который, двигаясь вверх и вниз в цилиндре, преобразует энергию сгоревшего топлива в механическое движение коленвала.

Почему двухтактный, какое ключевое отличие от его более сложных четырёхтактных сородичей?

Отличие заключается в том, что такт сжатия в двухтактном ДВС, совмещен с тактом выпуска. А такт рабочего хода совмещен с тактом впуска

Такт сжатия, двухтактный мотор, начинает после момента прохождения поршнем нижней точки и начала его движения вверх.

В этот миг в цилиндре, в пространстве над поршнем, уже находится свежая порция воздушно топливной смеси, поступившая из карбюратора через перепускной канал и продувочное окно во время такта рабочего хода.

При приближении поршня к верхней точке движения, смесь в цилиндре воспламеняется от искры свечи зажигания и двигатель переходит в рабочий такт – именно в этот момент выполняется полезная работа.

Движущийся вниз под воздействием расширяющихся продуктов горения топлива поршень двухтактного мотора, открывает выпускное окно, в которое под давлением устремляются выхлопные газы.

Дальнейшая их судьба – глушитель. Он-то и принимает всю сгоревшую смесь и глушит по средством специальных каналов громкий хлопок взрыва этой самой смеси.

Если ещё не скучно про двухтактный мотр, идем дальше.

Заканчивается рабочий такт мотора в нижнем положение Н.М.Т., а не задолго до этого открывается продувочное окно, из которого в цилиндр устремляется очередная порция топливной смеси из под поршня.

Она вытесняет последние остатки выхлопных газов. Эта нехитрая процедура называется продувкой.

Затем повторяется первый такт Сжатие-впуск и второй Рабочий ход-выпуск. И так бесконечно, пока есть воля к движению.

Вот где нужен двухтактный мотор

Таким образом, мы вкратце рассмотрели принцип работы простейшего двухтактного двигателя.

Стоит отметить, что такой тип двухтактного мотора, по сравнению с четырёхтактным, аналогичного объёма, имеет большую мощность.

Но двухтактным моторам присущи и недостатки – к примеру, низкая экологичность и высокий расход топлива. Именно по этой причине нет смысла устанавливать его на автомобиль.

Простота двухтактного двигателя состоит в том, что он не имеет сложного механизма газораспределения, распредвалов, клапанов, сложных головок блока цилиндров двигателя, требующих больших трудозатрат на их изготовление.

Тем не менее, благодаря своей простоте двухтактные агрегаты находят широкое применение в различных отраслях.

Они крайне популярны у авиамоделистов. Почти все простые мотоциклы и скутеры имеют двухтактный двигатель.

Повсеместно применяются в различных моторизированных устройствах, к примеру, в бензопилах, газонокосилках, генераторах, сельскохозяйственной технике.

Наверное в каждой нормальной семье присутствует хоть один механизм, имеющий двухтактный двигатель.

Надеюсь, это краткое повествование помогло разобраться что такое двухтактный двигатель, в принципах его работы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector