Как работает 2х тактный двигатель: Принцип Работы, Описание Рабочего Цикла, Пропорции Смеси Масла и Бензина Для Смазки Бензинового Или Дизельного ДВС

Содержание

Принцип Работы, Описание Рабочего Цикла, Пропорции Смеси Масла и Бензина Для Смазки Бензинового Или Дизельного ДВС

Двигатели внутреннего сгорания построены по одному принципу – энергия сгорания топлива превращается в кинетическую энергия вращения коленвала. Существуют два типа моторов – двухтактные и четырехтактные. Оба обладают своими преимуществами и недостатками, попробуем разобраться в чем отличия.

Схема устройства двухтактного двигателя

Принцип работы ДВС

Рабочий цикл двухтактного двигателя состоит из впуска и выпуска происходящего за один оборот коленчатого вала, тогда как 4-х тактный имеет следующие циклы — впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. И протекают они за два оборота маховика. В двигателе с 4 тактами впуск и выпуск осуществляются в виде разных процессов, в двухтактнике они совмещены со сжатием топливной смеси и расширением рабочих газов. Принцип действия двухтактного двигателя:

Первый такт – сжатие. Происходит движение поршня от нижней мертвой точки, при этом вначале закрывается продувочное окно. Отработанные выхлопные газы выводятся через выпускное отверстие. В этот момент в кривошипной камере под днищем поршня образуется область разрежения, куда поступает обогащенная топливная смесь из карбюратора (инжектора). Эта порция свежего воздуха выталкивает остатки выхлопных газов в выпускной коллектор. В момент наивысшего положения поршня происходит воспламенение смеси от свечи зажигания.
Второй такт – рабочий ход или расширение. Температура и давление газов в камере сгорания резко увеличивается, под его действием поршень начинает движение к нижней мертвой точке, совершая полезную работу. Повышенное давление в кривошипной камере перекрывает впускной клапан, препятствуя попаданию отработанных газов в карбюратор. Через систему выпускных окон отработавшие газы уходят в глушитель, а через продувочное окно начинает поступать свежая горючая смесь в камеру сгорания. В самой нижней точке действие второго такта заканчивается и процесс повторяется.

Двухтактный дизельный двигатель работает по такому же принципу, только у него отсутствует свеча зажигания, а воспламенение топлива происходит от сжатия. Поэтому степень сжатия в дизельных двс намного выше бензиновых.

Особенности мотора с двумя тактами

Двухтактный двигатель совершает полный цикл за один оборот коленвала, это позволяет получить большую удельную литровую мощность чем у 4-х тактного движка при тех же оборотах двигателя. Однако, кпд двухтактника будет ниже из-за несовершенства механизма фаз газораспределения, неизбежных потерь топливной смеси в процессе продувки и неполного рабочего хода поршня.

Двухтактный двигатель сильно греется, потому что во время работы высвобождается большая тепловая энергия. Иногда может потребоваться дополнительное охлаждение. В мотоциклах редко используются двухтактные моторы с большим количеством цилиндров, чаще всего применяется одноцилиндровый мотор с воздушным охлаждением.

При работе по двухтактному циклу поршень совершает меньше движений за один такт, а нагрузка вспомогательных газораспределительных, смазочных и охлаждающих систем на коленвал ниже или отсутствует совсем. Поэтому износ поршневой группы у них будет ниже. Если для легкой техники это не является решающим фактором, то тихоходный двухтактный дизельный двигатель может иметь в несколько раз больший ресурс, чем все остальные двс. Поэтому они нашли широкое распространение в тепловозах, генераторах, судовых двигателях.

Двухтактный бензиновый двигатель быстрее набирает обороты максимальной мощности. Этим активно пользуются мотоспортсмены, особенно в кроссовых дисциплинах, когда необходим мгновенный отклик на рукоятку газа. Кроме того, он проще в обслуживании, дешевле и легче четырехтактного.

Расход топлива у двухтактника будет выше на 25-30 %, шумность и вибрации тоже. Двигатель невозможно вписать в жесткие экологические нормы, даже если использовать инжекторные системы впуска и наддув. Большой расход воздуха требует применения специальных воздушных фильтров.

Система смазки и приготовление топлива

Работа двухтактного двигателя требует эффективной смазки движущихся узлов. Централизованная раздельная система смазки с масляным насосом, как у четырехтактных двигателей, здесь отсутствует, поэтому масло добавляется в бензин в соотношении 1:25 – 1:50. Полученный состав, находясь в поршневой и кривошипно-шатунной камере, смазывает подшипники шатуна, стенки цилиндра и поршневые кольца. При воспламенении воздушной смеси масло сгорает и удаляется вместе с выхлопными газами.

Моторное масло должно быть специальное — для двухтактного двигателя, обычно оно имеет маркировку 2Т на канистре. Использование обычного автомобильного масла недопустимо по ряду причин:

Масло для двухтактных двигателей обязано обладать хорошей растворимостью в бензине;
Обладает прекрасными смазывающими свойствами, улучшая работу двигателя и уменьшая трение;
Защита от коррозии трущихся деталей поршневой группы;
Двухтактное масло должно сгорать без остатка, не образовывая нагар и сажу. Высокая зольность обычного масла приводит к закоксовыванию поршневых колец.

Подачу смазки в двухтактный двигатель можно осуществить двумя способами. Первый и самый простой – смешивать с топливом в нужной пропорции. Второй – это раздельная система смазки двухтактного двигателя, когда состав из топлива и масла готовится непосредственно перед попаданием внутрь в специальном патрубке. В этом случае устанавливается отдельный бачок для масла, а его подача осуществляется с помощью специального плунжерного насоса.

Эта система получила широкое распространение на современных мотоциклах и скутерах. Кроме удобства использования (теперь не нужно доливать масло в бак на глаз каждую заправку), происходит серьезная экономия масла, потому что впрыск его зависит от оборотов двигателя. На холостых оборотах пропорция масла может составлять всего 1:200.

Тюнинг двухтактного двигателя

Любой двухтактный мотор имеет возможности для форсировки. Увеличение мощности при таком же объеме оправдано в спорте, а в повседневной эксплуатации двигатель становится эластичнее и экономичнее. Основные способы доработки:

Увеличить диаметр выпускного отверстия и обеспечить его максимально продолжительное время открытия. Это позволяет выпустить максимальное количество газов. Таким образом повышаются тяговые возможности двигателя и его крутящий момент.
Обеспечить эффективную продувку. Для этого можно увеличить диаметр впускного окна, тогда горючая смесь не будет задерживаться в картере и обеспечится своевременный впрыск в камеру сгорания.
Применение на карбюраторе вихревого диффузора, который за то же время подает большее количество топливной смеси. Вместе с ним целесообразно применение воздушного фильтра нулевого сопротивления.
Установка резонатора выпуска, расчет которого произведен под конкретный объем двигателя. Такое устройство возвращает часть топливной смеси назад в цилиндр через выпускное отверстие.
Доработка шатунно-поршневой группы, ее облегчение и тщательная балансировка. Клапана и каналы должны быть притерты и не иметь заусенец (задиров), тормозящие и завихряющие потоки. Это уменьшает наполняемость цилиндра и снижает мощность.
Применение инжекторных систем впрыска и регулирование фазами газораспределения. Это позволяет точнее дозировать количество подаваемого топлива и уменьшить потери горючей смеси во время продувки цилиндра.
Установка систем наддува. Обычно это компрессорные нагнетатели, а на двухтактный дизельный двигатель может быть установлен традиционный турбокомпрессор. С его помощью увеличивается количество поступаемого в цилиндры воздуха, соответственно и количество горючего может быть увеличено.

Эксплуатация и причины поломки двигателей

Чаще всего двухтактные моторы встречаются в мототехнике, лодочных двигателях, газонокосилках, цепных пилах и прочих устройствах, где требуется применение легкого и надежного двигателя. Тем не менее, даже такой простой по конструкции движок может выйти из строя из-за нарушения правил эксплуатации.

Низкое качество бензина. Плохое топливо часто приводит к появлению детонации. Чаще всего это заметно на невысоких оборотах при подгазовках. Возникающие ударные нагрузки приводят к поломке перегородок поршней, чрезмерным нагрузкам на подшипники коленвала. Детонация может возникать из-за перегрева двигателя, нагара на поршне и бедной смеси.
Низкое качество деталей, из которых собран мотор. Особенно это актуально для китайских производителей, часто допускающих брак в производстве комплектующих. Это приводит к раннему выходу из строя поршня, коленчатого вала, цилиндра и прочих деталей, а затем и капитальному ремонту. Обычно помогает оценить состояние поршневой простой замер компрессии.
Низкокачественное моторное масло. Топливомасляная смесь для двухтактных двигателей имеет очень важное значение. Именно от его качества будет зависеть как мягко работает мотор, чистота выхлопа, отсутствие перегрева и лишних шумов. Плохое масло приводит к образованию слоя нагара на поршне, в коренных и шатунных подшипниках, к задирам на стенках цилиндра и юбке поршня, проходное сечение глушителя уменьшается из-за нагара. Масла для двухтактных двигателей следует применять синтетические или полусинтетические, использование минералки нежелательно.
Перегрев на двухтактном двигателе воздушного охлаждения не редкость. К этому приводит длительная работа с полностью открытым дросселем, или неисправность системы охлаждения. Перегрев может быть кратковременным, когда наблюдается потеря мощности и максимальных оборотов, после снижения нагрузки и охлаждения двигателя все приходит в норму. Клин возникает вследствие очень сильного перегрева, когда тепловой зазор между поршнем и цилиндром уменьшается настолько, что силы трения намертво прихватывают их между собой. После него требуется ремонт ЦПГ.
Карбюратор не настроен. Топливная смесь получается слишком бедной или очень богатой. Езда на переобогащенной смеси чревата высоким расходом топлива, потерей мощности и образованию нагара. Бедная смесь может вызывать детонацию и снижение максимальной мощности двигателя.

Чтобы продлить срок службы и отсрочить капремонт, следует провести правильную обкатку двухтактного лодочного или мотоциклетного мотора. Для этого пропорция масла смешиваемого с бензином должна быть немного выше установленной для нормальной эксплуатации. На такой смеси дать двигателю поработать в режиме неполной мощности несколько часов, что эквивалентно 500-1000 км пробега для скутера и мотоцикла.

Все же из-за токсичности выхлопа двухтактные двигатели постепенно вытесняются современными четырехтактными. Они продолжают использоваться только там, где требуется высокая удельная мощность при минимальной массе и простоте конструкции – мототехника, бензопилы и триммеры, модели самолетов и многое другое.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Принцип работы двухтактного двигателя

Автор admin На чтение 3 мин. Просмотров 286

На сегодняшний день существуют два типа двигателей:

четырехтактные;
двухтактные.

Рассмотрим принцип работы двухтактного двигателя. Все рабочие циклы в двухтактном (процесс впуска топлива и выпуск выхлопных газов, продувка) осуществляются за два основных такта за один оборот коленвала. У данного типа двигателей отсутствуют впускной и выпускной клапаны. Эту роль выполняет поршень, который при своих движениях поочередно закрывает продувочные, выпускные и впускные окна. Это делает данный тип двигателей конструктивно более простыми.

Возможности и преимущества двухтактных

Теоретически мощность двигателя данного типа, при одинаковых размерах цилиндра и скорости вращения вала, в два раза выше, чем у 4х-тактного благодаря увеличению числа рабочих циклов.

Но в связи с неполным использованием хода поршня при расширении, худшее освобождение цилиндра от выхлопных газов и частичной затраты мощности на продувку приводят к увеличению мощности двигателя лишь на 60-70 процентов.

Как он устроен

Устройство двигателя состоит из картера, в котором с двух сторон на подшипниках установлен коленвал и цилиндр. В цилиндре перемещается поршень, который представляет из себя металлический стакан, на котором в канавки вложены пружинные поршневые кольца. Эти кольца не пропускают газы между стенкой цилиндра и поршнем. В поршне имеется металлический стержень — палец, который соединяет его с шатуном. Шатун передает возвратно-поступательные движения поршня во вращательные движения коленвала.

Для смазки подшипников и трущихся поверхностей двухтактного двигателя используется топливная смесь, в которую подмешивают немного масла. Смесь топлива с маслом попадает как в кривошипную камеру, так и в цилиндр. В этих узлах смазки нигде нет, так как она бы все равно смылась топливной смесью. Именно поэтому масло добавляют к бензину в определенной пропорции. Для этого используется специальный тип масла, предназначенный специально для двухтактных двигателей. Такое масло способно выдерживать высокую температуру, а при сгорании с топливом оставлять после себя наименьшее количество зольных отложений.

Как он работает

Рассмотрим принцип работы. Полный рабочий цикл в двухтактном двигателе внутреннего сгорания происходит за два такта:

сжатие;
рабочий ход.

Такт первый

Сжатие. Поршень двигается из положения нижней мертвой точки в положение к верхней, при этом закрывает сначала продувочное, а потом выпускное окно. После этого в цилиндре происходит сжатие поступившей в него раннее топливной смеси. Вместе с этим в кривошипной камере под поршнем, после перекрывания продувочного окна, создается разряженное пространство. Под действием этого разряжения через впускное окно в кривошипную камеру из карбюратора попадает горючая смесь.

Такт второй

Рабочий ход. Когда поршень установлен в положении верхней точки, сжатая топливная смесь поджигается от свечи электрическим разрядом, в результате чего давление и температура газов резко увеличивается. Под действием этого расширения поршень двигается в положение нижней мертвой точки — расширившийся газ осуществляет полезную работу. При этом, опускаясь вниз, он образует большое давление в кривошипной камере, закрывающее клапан. После закрытия клапана газы не могут повторно попасть во впускной коллектор и карбюратор.

При достижении поршнем выпускного окна, оно откроется и начинается выпуск выхлопных газов, давление их в цилиндре снижается. Двигаясь дальше, поршень открывает продувочное окно, и сжатые горючие газы в кривошипной камере проходит по каналу в цилиндр, продувая его от остатка газов. После этого цикл повторяется заново.

Заключение

Стоит сказать пару слов о зажигании. В связи с тем, что топливу для воспламенения необходимо время, разряд на свече зажигания должен появиться раньше, чем поршень дойдет до верхней точки, поэтому, чем быстрее двигается поршень, тем раньше должна быть искра. Бывают электронные и механические устройства, способные изменять угол зажигания, изменяющейся при разных частотах вращения.

Мне нравится1Не нравится

Что еще стоит почитать

Принцип работы 2-х и 4-х тактных двигателей

Чем четырехтактный мотор лучше двухтактного?

Для начала рассмотрим устройство двигателей внутреннего сгорания.

Тактом рабочего цикла ДВС является ход поршня от одной мёртвой точки до другой. Один такт соответствует 180-градусному повороту (полуобороту) коленчатого вала. При 4-тактном процессе рабочий цикл осуществляется за два оборота вала, при 2-тактном — за один.

Присутствуют те же 4 такта: впуск — сжатие — расширение — выпуск. Сначала открывается впускной клапан, поршень идёт вниз, под действием создающегося разрежения в цилиндр поступает свежая топливовоздушная смесь или воздух — это такт впуска. Затем клапан закрывается, поршень идёт вверх — происходит сжатие. Следующий такт: сжатая смесь воспламеняется искрой или в сжатый воздух форсунка впрыскивает топливо, которое самовоспламеняется, поршень под действием этого идёт вниз — это расширение, или рабочий ход поршня. Двигатель совершает полезную работу именно в течение такта расширения. Потом поршень идёт вверх, открывается выпускной клапан, через который продукты сгорания топлива выходят в атмосферу — это такт выпуска.

В случае с двухтактным процессом всё уже не так просто. Такты условно называются сжатие и расширение. Как видно, места отдельным тактам впуска и выпуска здесь не нашлось. Это не случайно. Хотя в двухтактном двигателе процессы впуска и выпуска присутствуют, для их осуществления необходимо, чтобы давление на входе в цилиндр было выше атмосферного. То есть нужен принудительный наддув. Те, кто знаком с двухтактными мотоциклетными бензиновыми двигателями, могут возразить: на мотоциклах нет никаких турбо- или механических компрессоров. Отдельного компрессора в мотоциклетном двухтактнике действительно нет. Функция компрессора возложена на картер двигателя.

В простых мотоциклетных моторах нет клапанов в головке цилиндра, вместо них существуют впускные и выпускные окна в стенках цилиндра, перекрываемые телом поршня. Впускные окна связаны с карбюратором не напрямую, а через перепускные каналы, выходящие в картер. В течение хода поршня вверх нижний край открывает окно, на котором находится карбюратор, рабочая смесь под действием разрежения, создаваемого идущим вверх поршнем, устремляется в картер.

Когда поршень идёт вниз, он перекрывает это окно, рабочая смесь начинает сжиматься. Поршень идёт далее вниз, открывая перепускные окна, рабочая смесь под давлением подаётся в цилиндр, где вытесняет отработанные газы в выпускное окно. Поршень идёт снова вверх, и процессы под его днищем повторяются, а в это время в цилиндре происходит сжатие рабочей смеси. Затем сжатая смесь воспламеняется свечой, и поршень идёт вниз, совершая такт расширения, или рабочий ход.

По материалам сайта airbase.ru

Преимущества и недостатки двух и четырех тактных ЛОДОЧНЫХ моторов.

Двухтактные преимущества

1. Меньший вес. Пример: 15 л.с. 2х тактный 36 кг 4-х тактный 45 кг. Казалось — бы 45 кг. — легко. Все не так просто. Вес мотора распределен крайне неравномерно. Примерно 90% весит голова (сам двигатель) 10% нога. Не нужно также забывать и о большем у 4-х тактников размере головы. Все это + одна маленькая не всегда удобная ручка для переноски делает этот процесс крайне затруднительным.

2. Цена. 4-х тактные двигатели сложнее в производстве, состоят из большего количества деталей, поэтому всегда дороже 2-х тактников.

3. Удобство перевозки 2-х тактника. Можно возить в любом положении, перед началом эксплуатации не требует отвешивания. Т.е. достал из багажника, поставил, завел, поехал.

4. 2-х такт мотор живее реагирует на ручку газ. В 4-х тактниках для совершения полного рабочего цикла поршню необходимо сделать 2 полных оборота в то время как в 2-х тактных только один. Частый вопрос: А правда ли что 4-х такная 15 л.с. бежит быстрее чем такая же 2-х тактная? Ответ: нет не правда. У обеих этих двигателей мощность на валу 15 л.с. При прочих равных условиях почему один мотор должен ехать быстрее второго?

Двухтактные недостатки

1. Больший расход топлива. Напомним, примерный расход можно высчитать по формуле: для 2х такта 300 грамм на одну лошадинную силу для 4х такта 200 грамм.

2. Шумноcть. На максимальных оборотах 2-х тактные моторы как правило работают немного громче 4х тактников.

3. Комфорт. 4-х тактные моторы не так вибрируют на малых оборотах (Касается только двухцилинровых двигателей. Одноцилиндровые и 2-х и 4-х тактники вибрируют примерно одинаково) и не так дымят как 2-х тактники. Дымность важный момент, особенно если вы любите тролить.

4. Долговечность. Довольно спорный пункт. Бытует мнение, что 2-хтактные моторы 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 4-х тактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле. Но с другой стороны 4-х тактный мотор по конструкции намного сложнее конкурента, состоит из значительно большего числа деталей, а золотой принцип механики «Чем проще тем надежнее» еще никто не отменял.

Какой же лодочный мотор выбрать?

Взвесьте все за и против изложенные выше и сделайте выбор самостоятельно.

Однозначного ответа на вопрос: какой из моторов лучше Вы не найдете ни в одной из книг ни на одном из форумов. И у тех и у других типов двигателей есть свои поклонники. Личное мнение автора: мотор до 40 л.с. должен быть 2-х тактным, а свыше 40 л.с. — четырехтактником.

Выберите свой лодочный мотор Тохатсу!

Чем отличается двухтактный двигатель от четырёхтактного, принцип работы двухтактного двигателя

Двигатель внутреннего сгорания функционирует по давно изученному принципу. Стоит более подробно рассмотреть работу поршневого мотора, так как роторные и другие необычные аппараты, которые преобразуют энергию горения в кинетическую распространены в меньшей степени. В чём состоит основное отличие двухтактного двигателя от 4- х тактного? Самое главное отличие заключено в режиме воспламенения горючей смеси, что можно легко понять по воспроизводству звуков. Двухтактный мотор в большинстве случае воспроизводит пронзительный, а также довольно громкий звук, тогда как в четырёхтактном происходит более спокойное и размеренно звучание.

Принцип работы 2-х тактного двигателя

Чаще всего разница главным образом также заключена в назначении устройства и его топливной общей эффективности. В двигателе двухтактного типа процесс зажигания воспроизводится при каждом совершении оборота коленчатого вала, именно по этой причине по показателю мощности они в несколько раз превосходят четырёхтактные, в которых имеется особая смесь, идущая главным образом через обороты.
Четырёхтактные моторы намного тяжелее и тратят наибольшее количество энергии. В большинстве случаев их используют на автомобилях и особой технике, в то время как на остальном оборудовании таком, как мотороллеры, газонокосилки, а также лёгкие разновидности катеров, в большинстве случаев можно заметить более компактные двухтактные разновидности устройств.
А вот бензиновый генератор, к примеру, можно легко найти как двухтактной, так и четырёхтактной разновидности. Двигатель в скутере также может заключать в себе совершенно любой двигатель. Принцип функционирования такого оборудования главным образом заключает в себя одни и те же процессы, отличие будет заключено лишь в способе и эффективности общего преобразования энергии.

Что означает такт?

Процесс переработки топлива в обеих моделях моторов может происходить при помощи последовательного выполнения всех четырёх разновидностей процессов, которые по-другому именуются тактами. Скорость, с который производится главная работа двигателя через три такта проходит — это именно то, в чём состоит главное отличие двухтактного двигателя от четырёхтактного.

Первый такт —это осуществление впрыска. В это время поршень начинает совершать движение по примеру цилиндра, а впускной клапан начинает открываться, чтобы запустить в себя воздушно-топливную смесь и доставить её в саму камеру сгорания. После будет происходить процесс сжигания. В это время выпускной клапан закрывается обратно, а поршень продолжает двигаться по цилиндру вверх, сжимая в это все газы, которые имеются внутри. Такт рабочего хода происходит тогда, когда зажигается вся смесь.

В это время искра от свечи начинает восполнять все сжатые в себе газы, что провоцирует взрыв, энергия которого производит выталкивание поршня вниз в начальную позицию. Последним тактом будет считаться выпуск: поршень будет достигать верхней точки по цилиндру, а выпускной клапан открываться снова, позволяя всем выхлопным газам выйти из общей камеры сгорания, чтобы можно было осуществить процесс ещё раз. Возвратно-поступательные движения в поршне вращают коленчатый вал, крутящий момент в это время передаётся на рабочие детали в оборудовании. Так может происходить процесс преобразования энергии сгорания топлива в поступательное движение.

Процесс работы четырёхтактного двигателя

В обычном четырёхтактном устройстве зажигание смеси начинается при каждом втором обороте вала. Процесс вращение вала может привести к воздействию более сложной формы механизмов, которые помогут пользователю добиться выполнения последовательных тактов.

Открытие как впускных, так и выпускных клапанов может происходить благодаря кулачковому валу, который раз за разом нажимает на коромысла. Процесс возвращения клапана в закрытое начальное положение выполняется под воздействием пружины. Чтобы не потерять компрессии, стоит сделать так, чтобы клапан начал как можно плотнее прилегать к головке блока цилиндров.

Как происходит процесс функционирования двухтактного устройства

Теперь стоит более подробно рассмотреть процесс работы двигателя с двумя тактами, а также различить его особенности от четырёхтактного. В двухтактном двигателе все четыре действия происходят за один оборот вала, в процессе хода поршня от верхней мёртвой точки к нижней, а после снова вверх. Выпуск лишних газов (то есть продувка) и впрыск горючего интегрированы в один такт, в конечном счёте этого процесс происходит воспламенение всей смеси, а полученная энергия производит толчок поршня вниз. Такое строение устраняет особую нужду в использовании клапанов в самом устройстве.

На месте клапанов можно найти сразу несколько отверстий камеры сгорания. В тот момент когда поршень при помощи движения сгорания будет перемещён в нижнюю точку, то выпускной клапан откроется, позволяя при этом устраниться всем отработанным газам, таким действием камера станет снова полностью пустой. Во время движения вниз в цилиндре происходит образование разряжения, при помощи которого через расположенный в нижней области выпускной клапан внутрь втягивается определённая смесь воздуха, а также дополнительного воздуха.

Во время движения поршня вверх он начинает перекрывать все каналы и способен сжимать находящиеся внутри цилиндра газы. В это время срабатывается свеча зажигания, а после весь охарактеризованный выше процесс происходит по-новому. Важно отметить то, что в двигателях такого формата процесс зажигания смеси может происходить во время каждого последующего оборота. Что помогает извлекать из них большее количество мощности, по крайней мере, за определённый отрезок времени.

Отличие двухтактного двигателя от четырёхтактного

Двухтактные двигатели лучше всего будут использовать в устройствах, в которых нужны быстрые и резкие всплески всей энергии, а не равномерный процесс работы на протяжении всего долго времени. К примеру, гидроцикл разгоняется намного быстрее, чем в простом грузовике с четырёхтактным. Но при этом он нужен для совершения кратковременных поездок, в то время как сам грузовик способен проехать расстояние равное сотням километров, до того времени, как ему понадобится отдохнуть.

Невысокая длительность функционирования двухтактного механизма будет компенсироваться низким соотношением его веса к показателю мощности: такие разновидности двигателей в большинстве случаев весят намного меньше, именно по этой причине могут быстрее запускаться и достигают наивысшего показателя своей эффективности, а также могут достигнуть максимального показателя рабочей температуры. Для осуществления их перемещения в другую точку также затрачивается намного меньшее значение энергии.

Какой тип мотора стоит покупать?

В большинстве случаев четырёхтактные двигатели способны работать лишь в одном положении. Это может быть связано со сложностью двигающихся механизмов, а также конструкций масляного поддона.

Такой тип поддона, который обеспечивает дальнейшую смазку двигателя, чаще всего имеется лишь в четырёхтактных устройствах и обладает наибольшим показателем важности для рабочего процесса. У двухтактного двигателя чаще всего не имеется никакого дополнительного поддона, именно по этой причине их можно использовать почти в любом положении без возможности выплёскивания масляной жидкости либо прерывания процессов смазки оборудования. Для таких типов оборудования, как бензопилы, циркулярные пилы, а также другие инструменты персонального назначения, такой показатель гибкости считается довольно важным.

Топливная результативность, а также значение для окружающей среды. В большинстве случаев становится понятно, что компактные, а также быстрые двигатели в приборах намного быстрее загрязняют окружающее пространство и потребляют большой показатель топлива. В нижней точки движения поршня, когда камера сгорания полностью наполняется горючей смесью, некоторое число топлива полностью теряется, попадая при этом в пустой канал.

Это можно легко увидеть, если рассмотреть подвесной лодочный мотор. Можно увидеть вокруг него разноцветные масляные пятна. Именно по этой причине двигатели такого типа считаются не очень эффективными и загрязняют окружающий воздух. И хотя четырёхтактные модели обладают большим весом и медленной производительностью, но при этом в них топливо сжигается полноценно.

Сколь стоит ремонт оборудования и замена комплектующих?

Меньшие по габаритам устройства в большинстве случаев считаются наиболее дешёвыми, как с точки зрения первоначального приобретения, так и при дальнейшем техническом обслуживании. Но при этом они рассчитываются на более длительное время работы. Хотя существуют и некоторые выходы за рамки, но чаще всего они не предназначены для долгой эксплуатации в течение больше чем двух часов и рассчитаны на очень небольшой отрезок времени использования.

Отсутствие разделённой системы смазки также может привести к тому. Что даже в наиболее качественном моторе такого вида будет очень быстро происходить износ, а после он придёт в негодность по причине повреждения движущейся детали.

Отчасти по причине отсутствия смазки в бензин, который нужен для осуществления заливки в двухтактный двигатель скутера, к примеру, стоит добавить некоторое количество специализированного масла. Это может привести к дополнительной затрате времени и денег, а также может стать причиной выхода из строя оборудования (если вы когда-нибудь забудете подлить новую порцию масла). Мотор четырёхтактного типа чаще всего требует от потребителя минимального ухода и обслуживания.

Какой мотор стоит выбрать

Четырёхтактный двигатель основные особенности:

Совершается один ход рабочего на каждые два оборота коленчатого вала.
Для его работы потребителю приходится применять тяжёлые маховики для компенсации вибрации, которая может развиваться во время работы двигателя по причине неравномерного процесса распределения крутящегося момента, так как процесс воспламенения горючей смесью будет происходить лишь при каждом втором обороте.
Большая масса двигателя.
Строение всего двигателя будет наиболее сложным по причине усложнения механизма клапаном.
Высока цена за прибор.
Невысокий показатель механического КПД по причине совершения сильного трения между несколькими деталями.
Более высокий показатель работы при помощи полного удаления отобранных газов и процессу впрыскивания наиболее свежего раствора.
Более низкий показатель рабочей амплитуды.
Совершение водяного охлаждения.
Меньшее количество расхода энергии и полноценный процесс горения топлива.
Занимает значительное место на рабочей зоне.
Сложная система осуществления смазки.
Низкий уровень шума.
Процесс распределения газа при помощи клапанного механизма.
Высокий показатель тепловой эффективности.
Низкий уровень потребления масла.
Наименьший процесс износа движущихся и взаимодействующих друг с другом деталей и механизмов
Может быть установлен в автобусах, грузовиках и другом автотранспорте.

Двигатель двухтактный особенности:

Один такт рабочего хода совещается на каждом обороте коленчатого вала.
Следует использовать лёгкий меховик и двигатель начнёт функционировать довольно сбалансировано и размеренно, так как в это время крутящийся момент будет распределён намного равномернее по причине того, что процесс воспламенения в горючей смеси будет проходить во время каждого оборота.
Вес двигателя будет намного выше.
Строение двигателя представлено проще, благодаря отсутствию в нём клапанного механизма.
Стоимость у двухтактного заметно ниже.
Высокий показатель механического КПД по причине уменьшения трения, что обусловлено числом деталей.
Воздушное охлаждение.
Высокая рабочая амплитуда.

Принцип работы двухтактного двигателя и отличия от четырехтактного

Двигатели внутреннего сгорания широко применяются в различных областях. Двухтактный двигатель в сравнении с четырехтактным имеет свои преимущества и недостатки. Для того чтобы выяснить какой двигатель лучше, двухтактный или четырехтактный, необходимо понять принцип работы каждого из них.

Область применения

Четырехтактные моторы устанавливают на авто, трактора и другую технику. Легкое оборудование, мототехнику, катера, модели авиации и др. оснащают силовыми агрегатами, имеющими два рабочих такта. Подбор типа двигателя осуществляется исходя из его конструктивных особенностей.

Двухтактные силовые агрегаты отличаются простотой конструкции. В устройство силового агрегата входит минимальное количество деталей. Это способствует снижению стоимости капитального ремонта и уменьшению общей массы силовой установки. Ремонт мотора может выполнить человек с минимальными техническими знаниями.

СПРАВКА: Отсутствие газораспределительного механизма исключает необходимость регулировки теплового зазора.

Отличия двухтактного от четырехтактного двигателя

Двухтактный и четырехтактный двигатель работают при возгорании смеси воздушной массы с горючим. Принцип действия двухтактного силового агрегата отличается от четырехтактного:

Подачей смеси горючего;
Системой выпуска отработанных газов;
Охлаждением;
Массой;
Мощностью;
Смазкой.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Силовая установка имеет заполненный маслом картер. Цилиндр не оборудован окнами для запуска смеси горючего и выпуска отработанных газов. Газообмен осуществляется при помощи механизма распределения газов. Он выполнен в виде клапанов сообщающих полость камеры сгорания с карбюратором и выхлопной трубой. На инжекторных двигателях карбюратор отсутствует. Горючее во впускной тракт подается через форсунки.

Поршневой элемент оснащен компрессионными и маслосъемными кольцами. Компрессионные кольца необходимы для предотвращения утечки смеси воздушной массы с горючим в картер во время сжатия. Маслосъемные кольца защищают цилиндровую полость от попадания смазочного материала.

Силовой агрегат имеет отдельную систему смазки. Кривошипно-шатунный механизм оснащен подшипниками скольжения. Они смазываются маслом, подаваемым под давлением. Во избежание возникновения давления в результате движения поршневых элементов и нагрева смазочного материала картер оборудован дыхательным клапаном. Он сообщает полость картера с атмосферой.

Возгорание смеси воздушной массы с горючим в камере четырехтактного мотора осуществляется через один оборот коленвала. За один цикл происходит 4 такта:

Впрыск. Поршневой элемент смещается сверху вниз, при этом открывается впускной клапан механизма распределения газов. При смещении поршневого элемента вниз образуется вакуум под действием, которого в гильзу попадает смесь воздушной массы с горючим;

ВНИМАНИЕ: В дизельных моторах через механизм впуска подается чистый воздух. Солярка попадает в камеру при помощи распылителей.

Сжатие. Поршневой элемент смещается вверх. При этом воздушная масса с горючим достигает высокого давления. Во избежание попадания смеси в поддон силовой установки поршневой элемент оборудован компрессионными кольцами. Благодаря такой конструкции удаётся создать высокое давление;
Рабочий ход. При нахождении поршневого элемента вверху происходит возгорание массы. Поршневой элемент под действием энергии от возгорания смещается вниз, увлекая за собой шейку коленвала;
Выпуск. Перемещаясь вверх, поршневой элемент выталкивает из гильзы выхлопные газы. Вывод газов осуществляется через выпускной клапан механизма распределения газов.

СПРАВКА: Управление клапанами осуществляется валом с установленными на нем кулачками. Привод вала бывает ременной, цепной, или шестерёнчатый.

Принцип работы двухтактного двигателя

Мотор с двумя тактами состоит из:

Картера. Выполнен из двух частей. Между собой части соединяются болтами. Обе части имеют по одному отверстию. Оно необходимо для установки коленчатого вала. В отверстия картера устанавливаются подшипники;
Гильзы. Устанавливается на картер. Оборудована окнами, служащими для движения воздушной массы и отработавших газов в камере сгорания. Соединение картера и гильзы герметизируется;
Головки цилиндра. Закрывает верхнюю часть гильзы. Головка фиксируется болтами или гайками. Для предотвращения утечки рабочий смеси при сжатии, между головкой и гильзой устанавливается термоустойчивая прокладка. Головка оборудована отверстием для установки свечи;
Одностороннего клапана. Используется для перекрывания впускного тракта при движении поршневого элемента вверх;
Поршня. Изготовлен из лёгких материалов, в верхней части имеет пазы для установки колец. В нижней части поршневой элемент оборудован отверстием для соединения с шатуном при помощи пальца;
Шатуна. Используется для передачи усилия от поршня к коленчатому валу силового агрегата. Для снижения трения при движении шатун оборудован подшипниками;
Коленчатого вала. Необходим для передачи крутящего момента к оборудованию;
Подшипников и сальников. Для снижения трения вращающихся частей предусмотрена установка подшипников. По краям коленчатого вала устанавливаются сальники. Они необходимы для герметизации картера. Такая конструкция предотвращает утечку рабочей массы в картер двигателя.

Некоторые люди задаются вопросом, как работает двухтактный двигатель? Возгорание воздуха с топливом происходит на каждом круге коленчатого вала. Механизм распределения газов отсутствует. Это упрощает конструкцию и снижает вес установки. Впрыск рабочей смеси, и выпуск выхлопных газов осуществляется через специализированные окна, расположенные в гильзе. В нужный момент они перекрываются поршневым элементом.

За один цикл происходят 2 такта. Выпускное окно расположено выше впускного. Перемещаясь вниз, поршень открывает выпускное окно, и отработавшие газы выходят в атмосферу. После этого открывается впускное окно, и рабочая смесь попадает в цилиндр. Двигаясь вверх, поршень перекрывает оба окна и создает давление топливной смеси. После воспламенения действие повторяется.

Система смазки

Силовые установки, имеющие четыре такта, оснащаются отдельной системой смазки. Подшипники скольжения кривошипно-шатунного механизма смазываются маслом под высоким давлением. Газораспределительный механизм смазывается путем разбрызгивания масла. Давление системе нагнетается насосом. Он имеет привод от коленчатого или распределительного вала.

Картер мотора наполнен маслом. Подача смазочного материала к насосу осуществляется через маслоприемник. Для предотвращения попадания смазочного материала в рабочую смесь, поршни оборудованы маслосъемными кольцами, а клапана газораспределительного механизма – защитными колпачками.

Силовой агрегат, рабочий цикл которого происходит за один круг коленчатого вала, не имеет отдельной системы смазки. Смазывание деталей происходит топливной смесью. Для этого в бензин добавляется масло.

ВНИМАНИЕ: В зависимости от модели, принцип добавления масла в топливную смесь может отличаться. В некоторых версиях предусмотрен специализированный насос-дозатор, подающий смазочный материал в карбюратор или коллектор впускного тракта. Такие модели имеют бачок для масла.

Охлаждение

Охлаждение четырёхтактного силового агрегата может быть жидкостным или воздушным. Жидкость, постоянно перемещающаяся в рубашке охлаждения, забирает часть тепла нагревающихся деталей. Остывание жидкости происходит в радиаторе.

Охлаждение двухтактного мотора воздушное. Для улучшения теплоотдачи поверхность рабочего цилиндра и головки выполнена в виде пластин. Для принудительного движения воздушной массы устанавливается вентилятор. Он имеет привод вот коленчатого вала.

Масса силовой установки

Силовая установка с четырьмя тактами имеет больший вес. Это обусловлено наличием большого количества деталей и более тяжёлым маховиком. Большой вес маховика и обвесов коленчатого вала необходим для увеличения инерции. Благодаря такой конструкции мотор работает устойчиво даже на холостых оборотах.

Возгорание в рабочем цилиндре двухтактного агрегата происходит при каждом повороте коленчатого вала. Это исключает необходимость увеличения веса маховика. На снижение массы влияет отсутствие газораспределительного механизма, деталей системы смазки и т.д.

Мощность

При одинаковом объеме показатели мощности двигателя с двумя тактами превосходят четырехтактную силовую установку. Это обусловлено увеличением количества рабочих ходов поршня за один промежуток времени в 2 раза.

Преимущества и недостатки двухтактного двигателя
Двухтактный мотор имеет ряд достоинств и недостатков. В связи с этим такие агрегаты используется для установки на определенный тип оборудования.

Достоинства

Отсутствие тяжёлого маховика. Благодаря воспламенению при каждом повороте коленчатого вала силовая установка работает ровно;
Небольшой вес. Отсутствие газораспределительного механизма, тяжёлого маховика, маслонаполненного картера и т.д. мотор имеет небольшую массу. Это позволяет применять установки в различных ручных приспособлениях;
Простота конструкции. Отсутствие деталей газораспределительного механизма позволяет выполнять ремонт человеку, с минимальными техническими знаниями;
Низкая стоимость капитального ремонта. Небольшое количество деталей прибыли снижение стоимости капитального ремонта;

Небольшие размеры. Габариты двигателей с двумя тактами позволяют устанавливать их на небольшое оборудование;
Мощность. Благодаря возгоранию воздушной массы с горючим при каждом повороте коленчатого вала мотор имеет высокую мощность;
Высокий механический коэффициент полезного действия. Минимальное количество комплектующих способствует повышению механического КПД.

Недостатки

Охлаждение воздухом. Воздушная система охлаждения способствует повышению рабочей температуры силового агрегата при высоких нагрузках. Это затрудняет использование установки при высокой температуре окружающей среды;
Плохое качество смазки. Смазочный материал попадает на вращающиеся детали агрегата вместе с топливной смесью. При плохом качестве масла или снижении его количества в смеси, трущиеся детали быстро выходят из строя;
Сложность установки газобаллонного оборудования. Двухтактный двигатель на газу подразумевает модернизацию системы смазки. Это усложнит конструкцию и значительно увеличит стоимость ремонта;
Большой расход горюче-смазочных материалов. Из-за воспламенения при каждом повороте коленвала, мотор потребляет больше горючего и смазочного материала. Часть рабочей смеси выходит вместе с газами.

Что лучше, двухтактный или четырехтактный двигатель

Выбор мотора производится исходя из целей его применения. Для легкого оборудования хорошо подходит двухтактный мотор с небольшими габаритами и маленьким весом. Для более высоких нагрузок используется четырёхтактный силовой агрегат. Он неприхотлив к температуре окружающей среды и имеет большой моторесурс.

Из вышеперечисленного следует, что двухтактный силовой агрегат имеет как преимущества, так и недостатки. Главными достоинствами являются небольшие габаритно массовые параметры, простота конструкции и низкая стоимость. Благодаря своим конструктивным особенностям силовые агрегаты с двумя тактами используются на скутерах, гидроциклах, лодках, сельскохозяйственном оборудовании и т.д.

Как работает двухтактный бензиновый двигатель » Изобретения и самоделки

После просмотра вышеприведенного видео ваш опыт в обучении в значительной степени станет другим. Правильно? Если вы не смотрели видео, сначала посмотрите, а затем продолжайте чтение.

Никогда не ожидайте, что это рабочий вид реального двигателя. Это модель, сделанная из материалов, которые доступны вокруг нас, но в ней есть почти все необходимые компоненты, присутствующие в реальном двигателе.

В этой статье я поделюсь своим опытом создания двухтактной модели бензинового двигателя. Чтобы эффективно объяснить физику, мне нужно было сделать проект прозрачным. Поэтому я купил кусок стекловолокна и разрезал его на два одинаковых размера для поддержки.
Резка стекловолокна

Эти части из стекловолокна являются рамой, на которой закреплены другие компоненты. Поэтому мне пришлось зафиксировать подшипник в центре обеих частей из стекловолокна. У меня не было дырокола. Вместо этого я использовал сверло, чтобы сделать отверстие размером с подшипник на стекловолокно.

Следующим шагом является создание рукоятки. Вы знаете, кривошип – самая важная и хитрая часть двигателя. Механизм с поршневым кривошипом – это то, что преобразует линейное движение поршня во вращательное движение. Таким образом, я должен был ясно представить эту идею и некоторое время думал об этом. Какой материал подходит для изготовления рукоятки? Фанера, термопластик, дерево … много разных видов материалов. Внезапно в голову пришел Мультивуд. Мой друг сказал мне, Multiwood очень легко резать и придавать форму. В то же время он прочный, водо- и огнестойкий. Круто .. Это правильный выбор.

Единственная проблема с мульти-деревом – это «Пыль». Это вредно для ваших легких. На момент съемки видео меня это не беспокоило. После просмотра видео мой друг предупредил меня об опасности вдыхания древесной пыли. Поэтому я предлагаю своим читателям использовать фильтр или закрыть лицо перед тем, как резать древесину с помощью угловой шлифовальной машины. Или по возможности избегайте угловых шлифовальных машин. В этом случае, формируя кусок дерева в кривошипе, форма очень сложна с ножовкой.
Делаю кривошип

Я использовал multi-wood для изготовления шатунов, шатунов или поршней. Сейчас самое время сделать мотыги в центре фигур. У меня не было сверла 5 мм, поэтому я пошел рядом, поблизости сварочный цех, которым управляет мой друг.
Cверлим

Любители пера могут ненавидеть меня. Я использовал три идентичных типа ручки для коленчатого вала. Сверлить и завинчивать действительно интересно, мне это нравится. Вы? Вы можете думать, что этот парень сумасшедший … Нет. Я люблю делать сумасшедшие вещи.

Наш проект практически завершен. Кривошип и поршень являются наиболее важными компонентами двигателя. Итак, могу сказать, что наш проект выполнен на 50 процентов. Как я уже говорил, поршень, шток поршня, кривошип, и коленчатый вал являются ключевыми частями, которые преобразуют движение поршня вниз и вверх. В качестве поршня я использовал крышку банки.
Рукоятка и поршень

Картер и цилиндр являются еще одной неотъемлемой частью двигателя. Это неподвижные части, внутри которых движется поршень и кривошип. Я использовал прозрачные пластиковые бутылки для создания корпуса и цилиндра. Прозрачность является нашим главным соображением по поводу производительности.
Картер и цилиндр

Соединить все компоненты вместе очень легко, если у нас есть четкое представление о выходе. Вы можете видеть, что каждый движущийся компонент внутри двухтактный бензиновый двигатель хорошо виден через стеклопластиковую раму и пластиковый картер. Еще одна интересная вещь, которую стоит отметить, это то, что в проект я включил зажигание с автоматическим кулачковым приводом. Вот почему вы видите свет (силовой ход), когда деталь достигает вершины.
Модель двухтактного бензинового двигателя

Большое спасибо за просмотр видео и чтение моего опыта.

Термин «ход» относится к максимальному вертикальному движению поршня внутри цилиндра, причем один ход – это полное опускание поршня до нижней мертвой точки (BDC), а другой – его движение до верхних мертвой точки (ВМТ). Это движение вызвано вращением коленчатого вала, к которому поршни соединены посредством шатунов.

Каждый двигатель имеет цикл, который определяется как комбинация всасывания, сжатия, удара и удара, которая приводит к тому, что поршни завершают такты впуска, сжатия, детонации и выпуска. четырехтактный двигатель выполняет четыре полных движения поршней, чтобы завершить цикл двигателя. Тогда как в двухтактных двигателях все процессы завершаются в 2 движения поршня.

Чтобы выполнить цикл двигателя наполовину от числа ходов до обычного четырехтактного двигателя, ориентация цилиндра должна измениться. В обычном четырехтактном цилиндре у вас есть впускной и выпускной клапаны, которые открываются и закрываются при вращении распределительного вала.

При двухтактной установке отверстия обрабатываются в самом цилиндре и открываются или герметизируются вертикальным движением поршня. Их всего два – впускной и выпускной – вместе со свечой зажигания, расположенной в головке блока цилиндров.

Компоненты

Поршень. В двигателе поршень используется для передачи расширяющей силы газов механическому вращению коленчатого вала через шатун. Поршень способен это сделать, потому что он плотно закреплен внутри цилиндра с помощью поршневых колец, чтобы минимизировать зазор между цилиндром и поршнем!

Коленчатый вал – коленчатый вал – это деталь, которая может преобразовывать возвратно-поступательное движение во вращательное движение.

Шатун – Шатун передает движение от поршня к коленчатому валу.

Противовес – Противовес на коленвале используется для уменьшения вибраций из-за дисбаланса во вращающемся узле.

Впускной и выпускной порты – Позволяет вводить свежий воздух с топливом и выходить из отработавшей топливовоздушной смеси из цилиндра.

Свеча зажигания – Свеча зажигания подает электрический ток в камеру сгорания, которая зажигает топливовоздушную смесь, что приводит к резкому расширению газа.

Как работает двухтактный бензиновый двигатель?

Когда поршень двухтактного двигателя поднимается при сжатии, его нижняя сторона создает частичный вакуум в картере. Открывается впускное отверстие какого-либо типа (отверстие в стенке цилиндра, геркон или дисковый клапан), что позволяет воздуху поступать в картер через карбюратор.

Когда поршень приближается к верхней мертвой точке, искра запускает сжатую смесь. Как и в четырехтактном режиме, смесь горит, и ее химическая энергия превращается в тепловую энергию, повышая давление сгоревшей смеси до сотен фунтов на квадратный дюйм. Это давление ведет поршень вниз по каналу, вращая коленчатый вал.

Когда поршень продолжает движение вниз по каналу, он начинает открывать выпускное отверстие в стенке цилиндра. Когда отработанный газообразный продукт сгорания выбрасывается через этот порт, нисходящий поршень одновременно сжимает топливно-воздушную смесь, захваченную под ним в картере.

По мере того, как поршень опускается больше, он начинает открывать два или более портов для свежей зарядки, которые соединены с картером двигателя короткими трубопроводами. Поскольку давление в цилиндре теперь низкое, а давление в картере выше, свежий заряд из картера втекает в цилиндр через отверстия для свежего заряда (или «переноса»). Эти отверстия и головка поршня имеют форму и направлены на минимизацию прямой потери свежего заряда в выпускной канал. Даже в лучших дизайнах есть некоторые потери, но простота имеет свою цену! Этот процесс заполнения цилиндра при одновременном выталкивании остатка выхлопного газа из выпускного отверстия называется «очисткой».

Пока поршень находится рядом с нижней мертвой точкой, смесь продолжает перемещаться из картера двигателя через порты переноса в цилиндр.

СМАЗКА

Поскольку топливно-воздушная смесь постоянно перекачивается через картер двигателя, нецелесообразно смазывать поршень и коленчатую рукоятку перекачиваемым циркулирующим маслом – она будет сметена смесью, врывающейся внутрь и наружу. Поэтому мы должны либо смешать немного масла с топливом (от 2 до 4 процентов), либо очень экономно впрыскивать его в подшипники с помощью крошечного дозирующего насоса. Тот факт, что масла так мало, требует, чтобы в таких простых двухтактных двигателях использовались подшипники качения, потребность в которых в масле очень мала.

Двухтактные дизельные двигатели очищаются чистым воздухом, а не топливно-воздушной смесью. Их топливо впрыскивается только после того, как все порты закрыты, предотвращая любые потери. Некоторые двухтактные двигатели, очищенные от картера, делают то же самое, и называются «DI», или двухтактный режим прямого впрыска. Они могут быть сделаны как экономичные и с низким уровнем выбросов выхлопных газов, как четырехтактные.

Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного

fb.ru

Чем отличается двухтактный двигатель от четырёхтактного? Самое заметное отличие – это режимы воспламенения горючей смеси, что сразу можно заметить по звуку. Двухтактный мотор обычно издаёт пронзительный и очень громкий гул, тогда как четырёхтактному свойственно более спокойное мурлыканье.

Применение

В большинстве случаев разница состоит также в основном предназначении агрегата и его топливной эффективности. В двухтактных двигателях зажигание происходит при каждом обороте коленчатого вала, поэтому по мощности они в два раза превосходят четырёхтактные, в которых смесь воспламеняется только через оборот.

Четырёхтактные моторы экономичнее, зато тяжелее и дороже. Они обычно устанавливаются на автомобили и спецтехнику, в то время как на таких устройствах, как газонокосилки, мотороллеры и лёгкие катера, чаще встречаются более компактные двухтактные модели. А вот бензиновый генератор, например, можно найти как двухтактный, так и четырёхтактный. Двигатель скутера также может относиться к любому типу. Принцип работы этих двигателей в основном один и тот же, отличие только в способе и эффективности преобразования энергии.

Что такое такт?

Переработка топлива в обеих разновидностях моторов осуществляется посредством последовательного выполнения четырёх различных процессов, известных как такты. Скорость, с которой двигатель через эти такты проходит, — это именно то, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного.

Первым тактом является впрыск. При этом поршень движется вниз по цилиндру, а впускной клапан открывается, чтобы впустить воздушно-топливную смесь в камеру сгорания. Далее идёт такт сжатия. Во время этого такта впускной клапан закрывается, а поршень движется по цилиндру вверх, сжимая находящиеся там газы. Такт рабочего хода начинается, когда происходит зажигание смеси. При этом искра от свечи воспламеняет сжатые газы, что приводит к взрыву, энергия которого толкает поршень вниз. Последним тактом является выпуск: поршень поднимается вверх по цилиндру, а выпускной клапан открывается, позволяя выхлопным газам выйти из камеры сгорания, чтобы можно было начать процесс снова. Возвратно-поступательные движения поршня вращают коленчатый вал, крутящий момент от которого передаётся на рабочие части устройства. Так происходит преобразование энергии сгорания топлива в поступательное движение.

Работа четырёхтактного двигателя

В стандартном четырёхтактном двигателе зажигание смеси происходит на каждом втором обороте коленчатого вала. Вращение вала приводит в действие сложный набор механизмов, обеспечивающих синхронное выполнение последовательности тактов. Открытие впускных или выпускных клапанов осуществляется с помощью кулачкового вала, который попеременно нажимает на коромысла. Возврат клапана в закрытое положение выполняется с помощью пружины. Чтобы избежать потери компрессии, необходимо, чтобы клапаны плотно прилегали к головке блока цилиндров.

Работа двухтактного двигателя

Теперь посмотрим, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного по принципу работы. В двухтактных двигателях все четыре действия выполняются за один оборот коленчатого вала, во время хода поршня от верхней мёртвой точки к нижней, а затем обратно вверх. Выпуск отработанных газов (продувка) и впрыск горючего интегрированы в один такт, в конце которого происходит воспламенение смеси, и полученная энергия толкает поршень вниз. Такая конструкция устраняет необходимость использования клапанного механизма.

Место клапанов занимают два отверстия в стенках камеры сгорания. Когда поршень за счёт энергии сгорания перемещается вниз, выпускной канал открывается, позволяя отработанным газам выйти из камеры. При движении вниз в цилиндре образуется разрежение, за счёт которого через расположенный ниже впускной канал внутрь втягивается смесь воздуха и топлива. При движении вверх поршень перекрывает каналы и сжимает находящиеся в цилиндре газы. В этот момент срабатывает свеча зажигания, и весь описанный выше процесс повторяется снова. Важно то, что в двигателях такого типа зажигание смеси происходит при каждом обороте, что позволяет извлечь из них больше мощности, по крайней мере, в краткосрочной перспективе.

Соотношение массы и мощности

Двухтактные двигатели лучше подходят для устройств, от которых требуются быстрые и резкие всплески энергии, а не равномерная работа в течение длительного времени. Например, гидроцикл с двухтактным двигателем разгоняется быстрее, чем грузовик с четырёхтактным, однако он предназначен для кратковременных поездок, в то время как грузовик может проехать сотни километров, прежде чем ему понадобится отдых. Невысокая длительность работы двухтактников компенсируется низким отношением массы к мощности: такие двигатели обычно весят намного меньше, поэтому быстрее запускаются и достигают рабочей температуры. Для их перемещения также требуется меньше энергии.

Какой мотор лучше

В большинстве случаев четырёхтактные двигатели могут работать только в одном положении, тогда как двухтактные в этом отношении менее требовательны. Это во многом связано со сложностью движущихся частей, а также конструкцией масляного поддона. Такой поддон, обеспечивающий смазку двигателя, обычно присутствует только в четырёхтактных моделях и имеет огромную важность для их работы. У двухтактных двигателей обычно нет такого поддона, поэтому их можно эксплуатировать практически в любом положении без риска выплёскивания масла или прерывания процесса смазки. Для таких устройств, как бензопилы, циркулярные пилы и другие переносные инструменты, такая гибкость очень важна.

Топливная эффективность и экологическая составляющая

Часто выясняется, что компактные и быстрые двигатели сильнее загрязняют воздух и потребляют больше топлива. В нижней точке движения поршня, когда камера сгорания наполняется горючей смесью, некоторое количество топлива теряется, попадая в выпускной канал. Это можно увидеть на примере подвесного лодочного мотора; если присмотреться, вы разглядите вокруг него разноцветные маслянистые пятна. Поэтому двигатели такого рода считаются неэффективными и загрязняющими окружающую среду. Хотя четырёхтактные модели несколько тяжелее и медленнее, зато в них топливо сжигается полностью.

Стоимость приобретения и обслуживания

Меньшие по размеру двигатели обычно являются менее дорогими, как с точки зрения первоначальной покупки, так и в техническом обслуживании. Однако они рассчитаны на менее длительный срок службы. Хотя есть некоторые исключения, большинство из них не предназначено для непрерывной работы в течение более чем нескольких часов и рассчитано на не очень длительный срок эксплуатации. Отсутствие отдельной системы смазки также приводит к тому, что даже лучшие моторы такого типа относительно быстро изнашиваются и приходят в негодность из-за повреждения движущихся деталей.

Отчасти из-за отсутствия системы смазки в бензин, предназначенный для заливки в двухтактный двигатель скутера, например, необходимо добавлять определённое количество специального масла. Это ведёт к дополнительным затратам и хлопотам, а также может стать причиной поломки (если вы забудете подлить масла). Мотор 4-тактный в большинстве случаев требует минимума обслуживания и ухода.

2-тактный двигатель против 4-тактного двигателя — в чем разница?

2-тактный и 4-тактный двигатель — Знаете ли вы разницу? Это частый вопрос, который задают наши читатели, особенно те, кому интересно, как все работает. У каждого типа двигателя есть свои преимущества и недостатки, которые станут понятны, когда вы закончите эту статью.

Приступим.

2-тактный и 4-тактный двигатель

Я не могу сосчитать, сколько раз мне задавали вопрос: что лучше, 2-тактный или 4-тактный двигатель? Ответ заключается в том, что любое из них может быть лучшим решением в зависимости от того, для чего используется двигатель.Меньшие двигатели, которые работают на высоких оборотах (оборотов в минуту) , как правило, являются 2-тактными. Более крупные двигатели с повышенным крутящим моментом при более низких оборотах обычно являются 4-тактными. Таким образом, споры о 2-тактных и 4-тактных двигателях сосредоточены в основном вокруг области применения двигателя.

Эта статья является ответом на поставленный вопрос более подробно. Я начну с основ, объясню, как работают эти двигатели, а затем рассмотрю более мелкие детали. Нам нужно начать с понимания того, что такое ход или цикл двигателя.

Что такое ход двигателя?

Вы слышали о двигателях, описываемых их ходом, это также можно назвать циклом. Двигатель работает с помощью поршня, который движется вверх и вниз в цилиндре. Это движение вызвано взрывом. В газовых двигателях для воспламенения топлива используется электрическая искра, выделяющая тепло, которое расширяется, вызывая движение окружающего воздуха. Чтобы этот взрыв вынудил поршень опуститься вниз, он должен произойти в полном вакууме. Поршень должен быть полностью изолирован от окружающей среды.

ВИДЕО | 2-тактный и 4-тактный двигатель

Во время этого процесса поршень должен всасывать воздух и топливо, зажигать топливо, а затем выпускать выхлопные газы, чтобы цикл мог начаться снова. Это повторяется тысячи раз в минуту. Отсюда термин число оборотов в минуту (RPM). За каждый полный оборот коленчатого вала поршень должен перейти из своего наивысшего положения, верхней мертвой точки (ВМТ), в свое самое нижнее положение, нижней мертвой точки (НМТ), а затем обратно в ВМТ.Это касается поворота коленчатого вала на 360 ° или одного оборота. При 3000 об / мин этот цикл повторяется 3000 раз в минуту. Так что требуется точное время.

Это основной принцип любого газового двигателя. Разница между 4-тактным и 2-тактным двигателями заключается в том, как сжатие, искра и выхлоп объединяют свои действия для достижения этой цели.

Как работает 4-тактный двигатель?

В 4-тактном двигателе каждый этап процесса сгорания и выхлопа разделен на четыре отдельных этапа или такта.

ВИДЕО | Подробный взгляд на четырехтактные двигатели

Чтобы топливо поступило в камеру сгорания, непосредственно перед тем, как поршень достигнет ВМТ, открывается клапан (или клапаны), позволяющий подавать топливно-воздушную смесь из карбюратор или система впрыска топлива. Когда в камеру поступает достаточно топлива, этот клапан закрывается, чтобы создать вакуум. Затем этот клапан закрывается, герметизируя цилиндр и создавая вакуум. За этим следует искра, генерируемая свечой зажигания.Это, в свою очередь, вызывает взрыв, который заставляет поршень опускаться. Затем открывается второй (выпускной) клапан, позволяющий выйти сгоревшим газам. В это время нарушается вакуум, вызывая декомпрессию в цилиндре, и импульс коленчатого вала толкает поршень обратно в ВМТ (верхнее положение), готовый начать весь процесс заново.

Цикл 4-тактного двигателя можно упростить до следующих 4 этапов:

Такт 1: Впуск

Впускной клапан открывается, пропуская смесь газа и воздуха в камеру сгорания.

Ход 2: Сжатие

Впускной клапан закрывается, сжимая газ в вакууме.

Ход 3: сгорание (или зажигание)

Свеча зажигания воспламеняет топливную смесь.

Ход 4: Выпуск

Выпускной клапан открывается, вытесняя сгоревшие газы из камеры.

Как работает двухтактный двигатель?

В двухтактном двигателе не используются клапаны, которые позволяют топливу поступать, а выхлопным газам выходить из камеры сгорания.Это упрощает работу, и двигатель выполняет полный цикл всего за два такта.

В двухтактном двигателе вместо клапанов имеются впускные и выпускные каналы. Это просто отверстия в боковой части цилиндра, совпадающие с заранее рассчитанным положением поршня. Это означает, что движение поршня используется для закрытия или открытия этих портов.

Впускной канал расположен чуть ниже ВМТ. Когда поршень перемещается из положения НМТ, это отверстие открывается и позволяет топливной смеси поступать в камеру сгорания.Когда поршень проходит мимо порта, боковая стенка поршня блокирует отверстие. При этом свеча зажигания воспламеняет топливо. Сжатие происходит из-за того, что поршень закрывает впускной канал, в сочетании с одновременным сгоранием. Таким образом, такт сжатия и зажигания происходят как одно целое.

ВИДЕО | 2-тактный и 4-тактный двигатель

Выпускное отверстие находится на противоположной стороне цилиндра рядом с положением НМТ. Когда поршень приближается к самой низкой точке (НМТ), он проходит через выпускное отверстие.В конце цикла поршень больше не закрывает выпускное отверстие, и сгоревшие газы выходят.

У 2-тактного двигателя есть только ход вверх и вниз.

Такт 1: впуск и зажигание

По мере того, как поршень движется вверх, топливо и воздух нагнетаются в камеру сгорания. Это сопровождается искрой. Это происходит незадолго до достижения поршнем ВМТ.

Такт 2: сжатие и выпуск

В положении ВМТ поршень блокирует впускной канал, герметизируя камеру сгорания.Это сжимает газ и заставляет поршень опускаться. В самой нижней точке выхлопное отверстие больше не закрывается поршнем, позволяя выходить сгоревшим газам.

Механические различия | 2-тактный и 4-тактный двигатели

При сравнении 2-тактных и 4-тактных двигателей разница выходит за рамки основного процесса сгорания. Четырехтактные двигатели имеют клапаны в верхней части двигателя, расположенные в головке двигателя. Эти клапаны полностью независимы и нуждаются в управлении, чтобы открываться и закрываться в нужное время.Это известно как фаза газораспределения. Регулировка фаз газораспределения осуществляется механически с помощью цепи или ремня привода ГРМ, который приводит в движение распределительный вал, когда двигатель имеет более одного цилиндра. Этому способствуют гидравлические подъемники, которые используют давление моторного масла для подъема клапанов.

Схема 4-тактного двигателя Honda: GX120 / 160/200

Ремень ГРМ вращается вместе с коленчатым валом в нижней части двигателя. Ремень затем приводит в движение распределительный вал. Во время вращения кулачки прижимаются к коромыслам или толкателям клапана, открывая и закрывая клапаны.Верхние распределительные валы (OHC) работают с помощью коромысел клапанов, которые непосредственно контактируют как с кулачком, так и с клапаном. Старые двигатели часто имеют кулачки в нижней части двигателя и используют толкатели для управления клапанами, расположенными над двигателем.

Поскольку двухтактный двигатель имеет более простой процесс использования поршня для открытия и закрытия впускного и выпускного отверстий, в этих дополнительных механических компонентах нет необходимости. Это имеет дополнительный эффект. Впускной и выпускной патрубки проходят прямо через стенку цилиндра.Это означает, что масло не может циркулировать вокруг поршня, как в 4-тактном двигателе.

Четырехтактный двигатель имеет полностью герметичный цилиндр, клапаны открываются только вверху, в камеру сгорания. Таким образом, масло, которым смазывается двигатель, не попадает в камеру сгорания. Двухтактный двигатель не может этого сделать. Когда поршень проходит через впускной канал, камера сгорания открыта для цилиндра. Это означает, что топливо и масло нельзя разделить. По этой причине в 2-тактных двигателях для смазки используется другой тип масла.Масло сгорает с топливом и, следовательно, смешивается с топливом. Это можно сделать перед заливкой топлива в бак или по мере того, как топливо направляется во впускной канал.

Эти основные механические различия между 2-тактными и 4-тактными двигателями влияют на техническое обслуживание, процедуры эксплуатации и контроль выбросов этих двигателей.

Производительность и приложения | Сравнение 2-тактного двигателя и 4-тактного двигателя

2-тактный двигатель состоит из меньшего количества компонентов и, следовательно, легче и компактнее, чем 4-тактный двигатель.Это предпочтительно для приложений, когда оператору приходится держать машину, приводимую в действие двигателем. Ручные электроинструменты, такие как бензопилы и газовые садовые инструменты, являются хорошим примером преимущества в весе, обеспечиваемого двухтактными двигателями. Уменьшение веса машины упрощает одновременное управление и удержание.

Двухтактный двигатель имеет меньшую степень сжатия и более свободно вращается. Это приводит к более быстрой реакции дроссельной заслонки. Двухтактный двигатель переходит с холостого хода на максимальные обороты за очень короткий промежуток времени.Эти двигатели обычно имеют гораздо более высокие обороты, чем 4-тактные двигатели. Преимущество этого заключается в том, что двухтактные двигатели ускоряются быстрее.

При использовании ручного стартера меньшая степень сжатия означает, что для запуска двигателя требуется меньше усилий. У оператора нет тяги против сопротивления двигателя с высокой степенью сжатия. Для борьбы с этим во многих 4-тактных двигателях используется декомпрессионное устройство для открытия клапанов и снижения компрессии при запуске вручную. Это означает, что двигатель должен иметь дополнительные механические компоненты, увеличивающие вес и увеличивающие процедуры обслуживания и ремонта.4-тактным двигателям с электростартером это не нужно, поскольку электродвигатель достаточно мощный, чтобы преодолевать компрессию.

Обратной стороной характеристик свободного вращения и низкой компрессии двухтактного двигателя является то, что они плохо работают на низких оборотах. Двухтактный двигатель имеет оптимальный диапазон мощности на более высоких оборотах. Когда двигатель встречает слишком большое сопротивление, обороты падают. Двухтактный двигатель не слишком легко восстанавливается после падения оборотов. Это приводит к резкой потере мощности на низких оборотах и большей вероятности остановки двигателя.

Более крупный тяжелый автомобиль имеет большее сопротивление мощности двигателя, чем меньший. Это особенно важно, когда автомобиль приближается к склону. Генераторы также могут иметь большее сопротивление, уменьшая мощность двигателя. По мере увеличения нагрузки генератора частота вращения падает, и ее необходимо быстро восстанавливать, чтобы поддерживать постоянную частоту вращения, необходимую для стабильного электрического тока. Из-за этих ограничений двухтактные двигатели не подходят для автомобилей, грузовиков и больших мотоциклов, вес этих транспортных средств оказывает слишком большое сопротивление вращению двигателя.Они также не идеальны для генераторов, поскольку генератор имеет слишком большое сопротивление.

В то время как 4-тактный двигатель гораздо более эффективен на более низких оборотах, он не может разгоняться так же быстро, как 2-тактный двигатель. Задержка по времени — обычное явление, связанное с 4-тактными двигателями. Это задержка изменения фаз газораспределения, когда двигателю необходимо разогнаться. Электронный отсчет искры может легко продвигаться вперед, электричество движется очень быстро. Механическое продвижение клапанов требует времени, что приводит к замедленному ускорению.Таким образом, 4-тактные двигатели предпочтительны, когда крутящий момент требуется в более широком диапазоне оборотов, но они не так хороши при быстром ускорении. Система Variable Valve Timing (VVT) многое сделала для борьбы с задержкой по времени. Однако даже с этой технологией 4-тактные двигатели не могут конкурировать с быстрым откликом дроссельной заслонки, который вы получаете от 2-тактного двигателя.

Поскольку 4-тактным двигателям требуется больше времени для разгона, 2-тактные двигатели предпочтительнее для высокопроизводительных мотоциклов и моторных лодок. Хотя это применимо, только если мотоцикл или лодка не слишком тяжелые.Легкий автомобиль с двухтактным двигателем имеет лучшее ускорение, пока частота вращения остается достаточно высокой для оптимальной работы двигателя в диапазоне высоких оборотов.

Техническое обслуживание и ремонт | Сравнение двухтактных и четырехтактных двигателей

Двухтактный двигатель требует более частого базового обслуживания. Это связано с тем, что смазочное масло смешано с топливом. Одна из причин этого — повышенное количество углерода, образующегося при сгорании. Нагар от сгоревшего масла собирается на свече зажигания.Это требует более частой очистки свечи зажигания. Остатки масла также собираются в карбюраторе, и это требует, чтобы вы чистили карбюратор чаще, чем в 4-тактном двигателе.

Пользователь также должен смешивать нефть и газ в правильном соотношении. Если в топливной смеси слишком много масла, сгорание будет не очень эффективным, а уровень углерода внутри камеры (и выхлопной системы) будет чрезмерным. Это снижает производительность двигателя и потребует более частой очистки свечи зажигания и карбюратора.И наоборот, слишком мало масла в топливной смеси приведет к недостаточной смазке. Это приведет к перегреву двигателя, что может нанести ущерб сроку службы двигателя.

Двухтактный двигатель может потребовать более частого базового обслуживания, но эти процедуры просты в выполнении и недороги. Регулярное обслуживание 4-тактного двигателя может потребоваться только один раз в год или через определенное количество часов (или миль), в зависимости от того, что произойдет раньше. Хотя это реже по сравнению с двухтактным двигателем, это сложнее и немного дороже.Масло в картере 4-тактного двигателя необходимо заменить вместе с масляным фильтром.

Поскольку в современных 4-тактных двигателях для управления клапанами используются гидравлические подъемники, особое внимание необходимо уделять уровню моторного масла и типу используемого масла. Как давление масла, так и вязкость влияют на работу подъемников гидравлических клапанов.

Уровень масла необходимо регулярно проверять, поскольку работа клапана зависит от правильного давления масла. Если уровень масла слишком низкий или масляный насос неисправен, давление масла будет ниже, чем должно быть.Низкое давление масла вызывает сбои в работе клапанов и может легко вызвать отказ двигателя или серьезное повреждение двигателя. Если давление масла будет слишком высоким из-за переполнения масляного картера, двигатель также будет поврежден. Ремонт клапанов двигателя — сложная и дорогостоящая процедура, поэтому очень важно, чтобы 4-тактный двигатель всегда работал при правильном давлении масла, используя правильный тип масла.

При переходе от планового технического обслуживания к долгосрочному техническому обслуживанию и ремонту, двухтактные двигатели легче и дешевле поддерживать в рабочем состоянии.Из-за своей простоты двухтактный двигатель намного проще разобрать и собрать. Для ремонта двухтактного двигателя требуется меньше времени и меньше навыков. Меньшее количество компонентов, например отсутствие клапанов или масляного насоса, означает, что меньше поломок. При длительном использовании клапаны потребуют внимания. Уплотнения штока клапана и прокладки изнашиваются со временем, как и сами клапаны и отверстия для клапанов в головке двигателя. Снятие и ремонт клапанов сложны и могут потребовать специальных инженерных решений.

При ремонте двигателя своими руками, сравнивая 2-тактный и 4-тактный, двухтактный двигатель будет самым простым и наименее дорогим вариантом.Хотя двухтактный двигатель обычно выделяет больше тепла, что может сократить срок его службы.

Уровни выбросов и шума | Сравнение двухтактных и четырехтактных двигателей

Загрязнение воздуха двигателями внутреннего сгорания является актуальной темой, и стандарты выбросов постоянно пересматриваются. Федеральное агентство по охране окружающей среды (EPA) и Калифорнийский совет по воздушным ресурсам (CARB) — два самых важных агентства, регулирующих уровни выбросов для газовых, пропановых и дизельных двигателей в США.Чтобы соответствовать этим стандартам, производители двигателей должны принимать меры по снижению вредных выбросов выхлопных газов.

Поскольку двухтактные двигатели производят более высокие уровни токсичных выбросов, для них требуются более сложные устройства контроля выбросов. В первую очередь они являются частью глушителя, чтобы сдерживать выхлопные газы до того, как они достигнут атмосферы. Это увеличивает стоимость оборудования, в котором используются двухтактные двигатели. Механизмы контроля выбросов, установленные на 2-тактных двигателях, также нуждаются в более частой замене и обычно имеют менее благоприятные гарантии, чем 4-тактные двигатели.Поскольку в будущем EPA и CARB вводят более строгие правила, ходят разговоры о том, что двухтактный двигатель может не соответствовать этим стандартам. Это одна из основных проблем, связанных с использованием двухтактных двигателей.

Когда дело доходит до уровня шума 2-тактного двигателя по сравнению с 4-тактным, у 2-тактного двигателя тоже не все хорошо. Двухтактный механизм делает двигатель более шумным. Это может вызывать серьезную озабоченность в городских районах. Мало того, что громкие машины вызывают раздражение в жилых районах, некоторые местные органы власти имеют законы, ограничивающие шум, чтобы предотвратить шумовое загрязнение в городах.Эти правила могут сделать некоторые двигатели непригодными для использования в этих областях из-за высокого уровня шума. Поскольку 4-тактные двигатели тише, маловероятно, что эти двигатели будут представлять такую большую проблему с точки зрения высокого уровня шума.

Двухтактный двигатель — Energy Education

Рис. 1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания ^[1]

Как следует из названия, двухтактный двигатель требует только двух движений поршня (одного цикла) для выработки мощности.^[2] Двигатель может вырабатывать мощность после одного цикла, потому что выпуск и впуск газа происходят одновременно, ^[3], как показано на рисунке 1. Существует клапан для такта впуска, который открывается и закрывается из-за к изменению давления. Кроме того, из-за частого контакта с движущимися компонентами топливо смешивается с маслом для добавления смазки, что обеспечивает более плавный ход.

В целом двухтактный двигатель состоит из двух процессов:

Ход сжатия: Впускной канал открывается, топливовоздушная смесь поступает в камеру, и поршень перемещается вверх, сжимая эту смесь.Свеча зажигания воспламеняет сжатое топливо и начинает рабочий такт.
Рабочий ход: Нагретый газ оказывает высокое давление на поршень, поршень движется вниз (расширение), отработанное тепло отводится.

Тепловой КПД этих бензиновых двигателей зависит от модели и конструкции автомобиля. Однако в целом бензиновые двигатели преобразуют 20% топливной (химической) энергии в механическую, в которой только 15% будет использоваться для движения колес (остальное теряется на трение и другие механические элементы).^[4]

По сравнению с четырехтактными двигателями, двухтактные двигатели легче, эффективнее, позволяют использовать топливо более низкого качества и более экономичны. ^[2] Следовательно, более легкие двигатели приводят к более высокому удельному весу (больше мощности при меньшем весе). Однако им не хватает маневренности, характерной для четырехтактных двигателей, и им требуется больше смазки. Это делает двухтактные двигатели идеальными для кораблей (требуется перевозить много груза) ^[2], мотоциклов и газонокосилок, тогда как четырехтактные двигатели идеально подходят для автомобилей, таких как легковые и грузовые автомобили.

Цикл Отто

Рисунок 2. Реальный цикл Отто для двухтактного двигателя. ^[5] Рисунок 3. Идеальный цикл отто для бензинового двигателя. ^[6]

Диаграмма давление-объем (PV-диаграмма), которая моделирует изменения давления и объема топливно-воздушной смеси в любом бензиновом двигателе, называется циклом Отто. Изменения в них будут создавать тепло и использовать это тепло для движения транспортного средства или машины (поэтому это тип теплового двигателя). Цикл Отто можно увидеть на Рисунке 2 (реальный цикл Отто) и Рисунке 3 (идеальный цикл Отто).Компонент в любом двигателе, который использует этот цикл, будет иметь поршень для изменения объема и давления топливно-воздушной смеси (как показано на рисунке 1). Поршень получает движение от сгорания топлива (где это происходит, объясняется ниже) и электрического наддува при запуске двигателя.

Ниже описано, что происходит на каждом этапе фотоэлектрической диаграммы, когда сгорание рабочего тела — бензина и воздуха (кислорода), а иногда и электричества, изменяет движение поршня:

Идеальный цикл — зеленая линия: Называемый фазой всасывания , двухтактный двигатель не проходит через эту фазу .Это потому, что четырехтактные двигатели начинаются с поднятого поршня, поэтому его нужно опускать, чтобы всасывать топливно-воздушную смесь. Однако двухтактный двигатель может сразу приступить к впуску топливно-воздушной смеси, как показано в процессах 1–2.

Процессы с 1 по 2: Во время этой фазы впускное отверстие открывается, и поршень поднимается вверх, чтобы сжимать топливно-воздушную смесь, попавшую в камеру. Сжатие вызывает небольшое повышение давления и температуры смеси, однако теплообмен не происходит.С точки зрения термодинамики это называется адиабатическим процессом. Когда цикл достигает точки 2, это происходит, когда свеча зажигания встречает топливо, которое должно воспламениться.

Процессы 2–3: Здесь происходит горение из-за воспламенения топлива свечой зажигания. Сгорание газа завершается в точке 3, что приводит к образованию камеры с высоким давлением, которая имеет много тепла (тепловой энергии). С точки зрения термодинамики это называется изохорическим процессом.

Процессы с 3 по 4: Тепловая энергия в камере в результате сгорания используется для работы с поршнем, которая толкает поршень вниз, увеличивая объем камеры. Это также известно как силовой ток , потому что это когда тепловая энергия превращается в движение, чтобы привести машину или транспортное средство в действие.

Фиолетовая линия (процесс с 4 по 1): В процессе с 4 по 1 все отходящее тепло отводится из камеры двигателя. Когда тепло покидает газ, молекулы теряют кинетическую энергию, вызывая снижение давления.^[7] Однако в двухтактном двигателе фаза выхлопа отсутствует, поэтому цикл начинается (с 1 по 2) снова, давая возможность новой смеси топлива и воздуха сжиматься.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

↑ «Файл: Two-Stroke Engine.gif — Wikimedia Commons», Commons.wikimedia.org, 2018. [Онлайн]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Two-Stroke_Engine.gif. [Доступно: 17 мая 2018 г.].
↑ ^2,0 ^2,1 ^2.2 Э. Алтурки, «Сравнение и применение четырехтактных и двухтактных судовых двигателей», Международный журнал инженерных исследований и приложений, вып. 07, нет. 04, с. 49-56, 2017.
↑ С. Ву, Термодинамика и тепловые циклы. Нью-Йорк: Nova Science Publishers, 2007.
↑ Р. Вольфсон, Энергия, окружающая среда и климат. Нью-Йорк: W.W. Norton & Company, 2012, стр. 106.
↑ http://www.citethisforme.com
↑ Wikimedia Commons [Online], Доступно: https: // en.wikipedia.org/wiki/Otto_cycle#/media/File:P-V_Otto_cycle.svg
↑ И. Динчер и К. Замфиреску, Современные системы производства электроэнергии. Лондон, Великобритания: Academic Press — это издание Elsevier, 2014, стр. 266.

PPT — Текст первого урока Как работает судовой дизельный двигатель? PowerPoint Presentation

Урок 1 Текст Как работает судовой дизельный двигатель?

* Дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания , который воспламеняет (点燃) топливо путем впрыска (喷射) его в горячий воздух под высоким давлением в камере сгорания ().

Судовой дизельный двигатель — это тип дизельного двигателя, который используется на судах . Принцип его работы следующий:

Achargeoff Свежий воздух всасывается или закачивается в цилиндр двигателя (气缸), а затем сжимается движущимся поршнем (活塞) до очень высокого давления.

Когда воздух сжимается, его температура повышается, так что воспламеняет мелкую струю (喷雾、油雾) топлива, впрыскиваемого в цилиндр.

Сгорание топлива добавляет больше тепла к воздушному заряду, заставляя его расширяться и заставляя поршень двигателя выполнять работу с коленчатым валом, который, в свою очередь, приводит в движение гребной винт корабля (螺旋桨).

Топливная форсунка Выпускной клапан Впускной клапан Камера сгорания Поршневое кольцо Поршневой палец Поршень Шатун Цилиндр Коленчатый вал Шатун коленчатого вала Четырехтактный дизельный двигатель

Топливная форсунка Топливная форсунка Поршень выхлопного клапана Вытяжной штифт Поршневой шток Крейцкопф Двухтактный двигатель Соединительный шток Система поперечной продувки Система продувки Uniflow

Операция между двумя впрысками топлива называется рабочим циклом , который состоит из фиксированной последовательности событий.

Этот цикл может быть выполнен за четыре ходов (冲程、行程) или за два.

В четырехтактном дизельном двигателе цикл требует четырех отдельных тактов поршня, то есть всасывания (吸气), сжатия (压缩), расширения (膨胀) и выпуска (排气).

Если объединить операции всасывания и выпуска с тактами сжатия и расширения, четырехтактный двигатель превратится в двухтактный, как показано на рисунках 1-a) -d).

Топливная форсунка Поршень цилиндра Выпускной порт Отверстие для продувки Шатун Коленвал Впрыск (c) Выпуск (d) Промывка (a) Сжатие (b)

Двухтактный цикл начинается с выхода поршня из нижняя часть его хода, то есть нижняя мертвая точка (НМТ), с отверстиями для впуска воздуха или продувочными отверстиями (扫气口) на сторонах открываемого цилиндра (рис. 1-a)).

Выхлопные отверстия также открыты.Свежий воздух под давлением загружается в цилиндр, выдувая все остаточные выхлопные газы, оставшиеся после последнего такта, через выхлопные отверстия.

Когда поршень перемещается примерно на одну пятую своего пути вверх, он закрывает впускные и выпускные отверстия. Затем воздух сжимается по мере продвижения поршня вверх. (Рис. 1-б)).

Когда поршень достигает верхней точки своего хода, то есть верхней мертвой точки (ВМТ), давление и температура воздуха повышаются до очень высоких значений.

Топливная форсунка впрыскивает тонкую струю топлива в горячий воздух , и происходит сгорание, создавая гораздо более высокое давление в газах.

Поршень прижимается (迫使) вниз, когда газы высокого давления расширяются до тех пор, пока не откроются выпускные отверстия.

Горящие газы начинают выходить (рис. 1-d)), и поршень продолжает опускаться, пока не откроет впускные отверстия. Затем начинается еще один цикл.

В двухтактном двигателе каждый оборот коленчатого вала (曲轴) составляет один рабочий или рабочий ход, в то время как в четырехтактном двигателе для одного рабочего хода требуется два оборота.

Вот почему двухтактный двигатель теоретически будет развивать вдвое (в два раза) мощность четырехтактного двигателя того же размера.

Однако неэффективная очистка и другие потери уменьшают преимущество мощности примерно до 1.8.

Каждый тип двигателя имеет свое применение на борту судна. Низкоскоростной (т. Е. От 90 до 120 об / мин) дизельный двигатель основной силовой установки работает по двухтактному циклу.

На этой низкой скорости двигателю не требуется редуктор между ним и гребным винтом.

Четырехтактный двигатель (обычно вращающийся на средней скорости, от 250 до 750 об / мин) используется для генераторов переменного тока, а иногда и для главной силовой установки с коробкой передач для обеспечения частоты вращения гребного винта от 90 до 120 об / мин. .

Материалы для чтения Рабочие циклы Дизельный двигатель может быть спроектирован для работы по двухтактному или четырехтактному циклу: оба из них описаны ниже.

Четырехтактный цикл На рисунке 2 схематически показана последовательность событий в течение типичного четырехтактного цикла с двумя оборотами.

Такие диаграммы обычно строят, начиная с ВМТ (зажигание), , но объяснение начинается в ВМТ (очистка).Верхнюю мертвую точку иногда называют внутренней мертвой точкой (IDC).

Если двигаться по диаграмме по часовой стрелке, то впускной (или всасывающий) и выпускной клапаны изначально открыты. (Все современные четырехтактные двигатели имеют тарельчатые клапаны (提升阀).)

Если двигатель безнаддувный (自然吸气) или малый быстроходный двигатель с центробежным турбонагнетателем, период клапана перекрытие (重叠), т.е. когда оба клапана открыты, будет коротким, и выпускной клапан закроется примерно на 10 ° после верхней мертвой точки (ВМТ).

四冲程定时图 ВМТ (горение) Начало впрыска ≈10-20 ° BTDC Топливный клапан закрыт (полная нагрузка) Выпускной клапан закрывается ≈50-60 ° ATDC Впускной клапан открыт ≈70-80 ° BTDC Выпускной клапан открывается ≈120-150 ° ATDC Впускной клапан закрыт ≈146-155 ° BTDC BDC Рис.2

Пропульсивные двигатели и подавляющее большинство вспомогательных генераторных двигателей , работающих на скоростях ниже 1000 об / мин, почти наверняка будут иметь турбонаддув, а

будет спроектирован таким образом, чтобы в этот момент был обеспечен большой поток продувочного воздуха для контроля температуры лопаток турбины.

В этом случае выпускной клапан будет оставаться открытым до закрытия выпускного клапана (EVC) при 50-60 ° ATDC. По мере того как поршень опускается до внешней или нижней мертвой точки (НМТ) на такте всасывания, он вдыхает (吸入) свежий заряд воздуха.

Чтобы максимизировать это, уравновешивая уменьшенное открытие, когда клапан сидит, против небольшого толчка (进气阀座) или инерционного эффекта входящего заряда, впускной (всасывающий) клапан обычно будет оставаться открытым примерно до 25 — 35 ° ABDC (145-155 ° BTDC).

Это событие называется закрытием впускного клапана (IVC). Затем заряд сжимается поднимающимся поршнем до тех пор, пока он не достигнет температуры около 550 ℃.

При температуре около 10-20 ° до ВМТ (зажигание), в зависимости от типа и частоты вращения двигателя , форсунка выпускает мелкодисперсное (雾化的) топливо, которое воспламеняется в пределах 2-7 ° (снова в зависимости от типа) и

топливо горит в течение 30-50 °, в то время как поршень начинает опускаться на такте расширения, движение поршня обычно помогает вызвать движение воздуха для содействия сгоранию.

Примерно при 120–150 ° ВМТ открывается выпускной клапан (EVO), при этом время выбрано для обеспечения (促进) очень быстрой продувки (排出) газов цилиндра для выпуска.

Это делается: (a) для сохранения (保留) максимально возможной энергии для привода турбокомпрессора, и (b) для снижения давления в цилиндре до минимума с помощью BDC, чтобы уменьшить работу насоса на « выпускной »ход.

Поднимающийся поршень выталкивает (排出) оставшийся выхлопной газ и примерно при 70-80 ° до ВМТ впускной клапан открывается (IVO), так что инерция выходящего газа,

плюс разность положительного давления , который к настоящему времени обычно проходит через цилиндр , создает сквозной поток воздуха к выхлопу, чтобы «продуть» цилиндр.

Если двигатель без наддува, IVO составляет около 10 ° до ВМТ. Теперь цикл повторяется.

Двухтактный цикл На рисунке 3 показана последовательность событий в типичном двухтактном цикле, который, как следует из названия, совершается за один полный оборот кривошипа.

二冲程定时图 Двухтактный цикл ВМТ Начало впрыска ≈10-20 ° ВМТ Топливный клапан закрывается (полная нагрузка) Выхлоп открывается ≈110-120 ° ВМТ Выхлоп закрывается ≈110-150 ° ВМТ Вход закрывается ≈ 130-150 ° BTDC Впуск открывается ≈130-150 ° ATDC Рис.3

Двухтактные двигатели неизменно имеют отверстия для впуска воздуха, когда открывается опускающимся поршнем.

Выхлоп может происходить через порты, смежные с воздушными портами, и может управляться одним и тем же поршнем (продувка контура 回流扫气) или через тарельчатые выпускные клапаны на другом конце цилиндра (продувка односторонним потоком 直流扫气).

Запуск в ВМТ сгорания уже идет, и выпускной канал открывается (EO) при 110-120 ° ВМТ, чтобы обеспечить быструю продувку перед тем, как впускное отверстие откроется (IO) примерно на 20-30 ° позже (130- 150 ° ВМТ).

Принцип Работы, Описание Рабочего Цикла, Пропорции Смеси Масла и Бензина Для Смазки Бензинового Или Дизельного ДВС

Принцип работы ДВС

Особенности мотора с двумя тактами

Система смазки и приготовление топлива

Тюнинг двухтактного двигателя

Эксплуатация и причины поломки двигателей

Принцип работы двухтактного двигателя

Возможности и преимущества двухтактных

Как он устроен

Как он работает

Такт первый

Такт второй

Заключение

Что еще стоит почитать

Принцип работы 2-х и 4-х тактных двигателей

Для начала рассмотрим устройство двигателей внутреннего сгорания.<img src='/800/600/https/konspekta.net/lektsianew/baza24/5250004094949.files/image036.jpg' /> (adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});

Преимущества и недостатки двух и четырех тактных ЛОДОЧНЫХ моторов.

Двухтактные преимущества

Двухтактные недостатки

Какой же лодочный мотор выбрать?

Чем отличается двухтактный двигатель от четырёхтактного, принцип работы двухтактного двигателя

Принцип работы 2-х тактного двигателя

Что означает такт?

Процесс работы четырёхтактного двигателя

Как происходит процесс функционирования двухтактного устройства

Отличие двухтактного двигателя от четырёхтактного

Какой тип мотора стоит покупать?

Сколь стоит ремонт оборудования и замена комплектующих?

Какой мотор стоит выбрать

Двигатель двухтактный особенности:

Принцип работы двухтактного двигателя и отличия от четырехтактного

Область применения

Отличия двухтактного от четырехтактного двигателя

Принцип работы четырехтактного двигателя

Принцип работы двухтактного двигателя

Система смазки

Охлаждение

Масса силовой установки

Мощность

Достоинства

Недостатки

Что лучше, двухтактный или четырехтактный двигатель

Как работает двухтактный бензиновый двигатель » Изобретения и самоделки

Компоненты

Как работает двухтактный бензиновый двигатель?

Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного

Применение

Что такое такт?

Работа четырёхтактного двигателя

Работа двухтактного двигателя

Соотношение массы и мощности

Какой мотор лучше

Топливная эффективность и экологическая составляющая

Стоимость приобретения и обслуживания

2-тактный двигатель против 4-тактного двигателя — в чем разница?

2-тактный и 4-тактный двигатель

Что такое ход двигателя?

Как работает 4-тактный двигатель?

Как работает двухтактный двигатель?

Механические различия | 2-тактный и 4-тактный двигатели

Производительность и приложения | Сравнение 2-тактного двигателя и 4-тактного двигателя

Техническое обслуживание и ремонт | Сравнение двухтактных и четырехтактных двигателей

Уровни выбросов и шума | Сравнение двухтактных и четырехтактных двигателей

Двухтактный двигатель — Energy Education

Цикл Отто

Для дальнейшего чтения

Список литературы

PPT — Текст первого урока Как работает судовой дизельный двигатель? PowerPoint Presentation

Добавить комментарий Отменить ответ

Для начала рассмотрим устройство двигателей внутреннего сгорания.