Меню Закрыть

Двухтактный двигатель: Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Содержание

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Автор: Юлиюс Мацкерле (Julius Mackerle)
Источник: «Современный экономичный автомобиль» [1]
19299 1

Двухтактный двигатель чаще всего применяется в случаях, когда требуется небольшая максимальная мощность. Малоразмерный одноцилиндровый двухтактный двигатель воздушного охлаждения имеет очень простую конструкцию и небольшое количество деталей. Предельным случаем может служить двигатель с компрессорным (калильным) зажиганием для авиамоделей.

Самые большие, созданные для судов, поршневые двигатели также являются двухтактными с крейцкопфным кривошипно-шатунным механизмом. Низкую частоту вращения этих двигателей выгодно использовать для непосредственного привода корабельных винтов. У этих двухтактных двигателей легко изменяется направление вращения, и они не требуют применения для этого реверс-редуктора.

Двухтактные двигатели применяются в автомобилях гораздо реже, что вызвано более высоким удельным расходом топлива и повышенной токсичностью отработавших газов.

Эти два фактора вызваны организацией процессов газообмена и смазывания двигателя. У малоразмерных двухтактных двигателей, имеющих не более четырех цилиндров, применяется кривошипно-камерная продувка. Эта схема проста, не вызывает возрастания массы двигателя и хорошо зарекомендовала себя, однако КПД ее низок и ведет к уменьшению объёма свежего заряда в цилиндре. Об этом свидетельствуют сравнительные диаграммы фаз газораспределения четырёхтактного а и двухтактного б двигателей, приведённые на рис. 1.

Рис. 1
Фазы газораспределения двухтактного и четырёхтактного двигателей:
1 — начало впуска; 2 — конец впуска; 3 — начало выпуска; 4 — конец выпуска.

У четырёхтактного двигателя выпускной клапан открывается, когда поршень от ВМТ проходит 87 % длины своего полного хода. Впускной клапан закрывается, когда поршень пройдет 90 % длины полного хода от ВМТ. Этим точкам соответствует поворот коленчатого вала приблизительно на 440°. У двухтактного двигателя с симметричными фазами газораспределения режим продувки крайне невыгоден. Выпускное окно открывается перед открытием, а закрывается — уже после закрытия впускного (продувочного) окна, поэтому часть свежего заряда проникает в открытое выпускное окно. Более целесообразно, когда симметричны лишь фазы газораспределения впускного (продувочного) окна. В этом случае выпускное окно открывается после прохождения поршнем 55 % длины его полного хода от ВМТ, а впускное (продувочное) окно закрывается после прохождения 83 % полной длины хода от ВМТ. Таким образом, в четырёхтактном двигателе для наполнения цилиндра свежей смесью, и отвода продуктов сгорания необходимо, чтобы коленчатый вал повернулся на 440°, а в двухтактном — только на 135°. Очевидно, что у двухтактного двигателя за 1/3 периода вращения коленчатого вала невозможно достичь такого же хорошего наполнения цилиндра свежим зарядом, как у четырёхтактного двигателя.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Недостатком кривошипно-камерной продувки является очень короткий период впуска, особенно при симметричном открытии третьего (впускного) окна нижней кромкой юбки поршня. Чтобы улучшить процесс газообмена, часто применяют золотник, приводимый коленчатым валом, или пластинчатый обратный клапан в выпускном окне. Несмотря на эти устройства, а также на то, что двухтактный двигатель имеет число тактов рабочего хода в единицу времени в 2 раза больше, чем четырёхтактный двигатель, удельные мощности обоих типов двигателей весьма близки.

Главный недостаток двухтактных двигателей заключается в повышенном содержании вредных CO и CHx в отработавших газах. Выброс NOx относительно невелик, так как очистка цилиндров двухтактных двигателей от отработавших газов происходит хуже и поэтому в них достигается такой же эффект, как и при рециркуляции отработавших газов в четырёхтактном двигателе. Однако низкая температура отработавших газов, сопровождающая малый выброс NOx, при использовании для дожигания CO и CHx тепловых реакторов нежелательна. Указанные особенности двухтактных двигателей представляют большие препятствия для их использования в автомобилях, поскольку устранения этих недостатков простыми способами пока не найдено.

Было бы несправедливым, однако, не указать на некоторые преимущества этих двигателей, особенно дизельных. Универсальность, например, двигателей типа «GMC» и «ЯАЗ-204» (см. рис. 2) является до настоящего времени практически уникальной.

Рис. 2 Двухтактный двигатель «ЯАЗ-204» с коробкой передач

В этих двигателях применяется механизм газораспределения с двумя выпускными клапанами и подачей свежего воздуха через окна в гильзе цилиндра посредством приводного нагнетателя типа «Рутс». Оригинальна и конструкция топливной аппаратуры, состоящей из выполненных в одном корпусе секции топливного насоса и форсунки. Уравновешивание моментов сил инерции первого порядка возвратно-поступательно движущихся масс осуществляется противовесами на распределительном валу (у двухтактного двигателя он вращается с частотой коленчатого) и на симметрично расположенном уравновешивающем валу. Взаимозаменяемость этих двух валов и возможность поворота головки цилиндра позволяют разместить выпускной трубопровод на левой или правой стороне ряда цилиндров.

Направление вращения двигателя можно изменить с помощью замены шестерен привода распределительного вала. Хорошая организация продувки дала возможность достичь в этом дизеле такого же среднего эффективного давления, как и в четырёхтактном, и его удельная мощность почти в 2 раза выше мощности четырёхтактного дизеля.

Применение турбонаддува и четырёх клапанов в цилиндре четырёхтактного дизеля снизило преимущества высокой удельной мощности двухтактных дизелей типа «GMC» и «ЯАЗ-204». Турбонаддув двухтактных двигателей является более сложным, так как их отработавшие газы имеют низкую температуру из-за содержания холодного продувочного воздуха. Кроме того, двигатель при неработающем турбокомпрессоре пускается труднее. Тем не менее, в двухтактных дизелях «GMC» также начали применять турбонаддув. Турбокомпрессор подает воздух в нагнетатель типа «Рутс», при этом часть мощности турбокомпрессора может быть передана через него на коленчатый вал.

Существует ряд интересных конструкций двухтактных двигателей. Примером такой конструкции является экспериментальный двигатель «Орион», разработанный в США (рис. 3).

Рис. 3 Комбинированный двухтактный двигатель «Орион»

Схема этого двигателя дана на рис. 4. Двигатель состоит из поршневого генератора горячих газов и источника механической энергии, в качестве которого служит газовая турбина.

Рис. 4
Схема комбинированного двухтактного двигателя «Орион»:
1 — центробежный нагнетатель; 2 — газовая турбина; 3 — охлаждающие рёбра.

Поршневая часть выполнена в виде двухтактного двигателя со встречно движущимися в цилиндре поршнями. От поршневого двигателя приводится большой центробежный нагнетатель, подающий воздух как для сгорания в цилиндры, так и для охлаждения их воздухом. Для преобразования тепловой энергии в механическую служит газовая турбина, работающая на отработавших газах, смешанных с охлаждающим воздухом.

Таким образом, в двигателе «Орион» для выработки механической энергии используется как теплота отработавших газов, так и теплота, отводимая в охлаждающий воздух от рёбер.

Опубликовано 28.09.2011

Читайте также

Сноски

  1. ↺ Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль/Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. — М.: Машиностроение, 1987. — 320 с.: ил.//Стр. 219 — 223 (книга есть в библиотеке сайта). – Прим. icarbio.ru

Комментарии

Как обкатать двухтактный двигатель

При покупке устройства с двухтактным двигателем, а зачастую и раньше возникает вопрос: надо или нет обкатывать двигатель, как правильно вводить в эксплуатацию новый двигатель? Естественно, что каждый владелец бензопилы или иного устройства с двухтактным двигателем заинтересован в его длительной и надежной работе. Ресурс двигателя зависит от многих факторов. На некоторые мы повлиять не можем (качество материала и обработки деталей и т.
д.), но есть ряд факторов, от соблюдения которых зависит ресурс двигателя. Одним из них является обкатка двигателя.
Зачем нужно обкатывать двигатель
Термин «обкатка», в данном случае, подразумевает время приработки трущихся поверхностей деталей двигателя. Любая, даже самая качественная и дорогостоящая механическая обработка оставляет технологические неровности на рабочих поверхностях трущихся деталей, которые выглядят в виде небольших пиков и ложбинок
(Рис.1А)
.

Рис. 1А Рабочие поверхности трущихся деталей

Цель обкатки состоит в том, что сгладить пики, которые в конечном итоге образуют ровные участки и образуют опорную поверхность (Рис.1 В)


Рис.1В Рабочие поверхности трущихся деталей

Ложбинки играют роль масляных резервуаров. При этом надо понимать, что при взаимном перемещении двух трущихся поверхностей на высоких скоростях и, особенно, под воздействием высоких нагрузок и температур возможно явление «микросваривания» поверхностей.

Если «микросварка» разрушается, то происходит перенос металла с одной трущейся поверхности на другую. Это явление называется прихватом. Если разрушения «микросварки» не происходит, то подвижность деталей теряется и происходит заклинивание двигателя. Поэтому в период обкатки не следует подвергать трущиеся детали большим нагрузкам или проводить обкатку на высоких оборотах.

Холодный и горячий способы обкатки
При холодном способе, двигатель подсоединяется к внешнему устройству, которое проворачивает коленчатый вал двигателя определенное время в заданном режиме. При таком способе исключается фактор негативных тепловых воздействий на двигатель.
Но на двухтактных двигателях холодный способ обкатки не применяется, только горячий.
Правильная «горячая» обкатка требует соблюдения определенного режима смазки двигателя и выполнения скоростных, нагрузочных и временных требований. В большинстве инструкций для пользователя о режимах обкатки написано либо очень мало, либо не написано ничего. Единственное, пожалуй, чего нет ни в одной инструкции — это требований или рекомендаций обкатывать двигатель на холостых оборотах.
Неправильная обкатка

Попробуем разобраться, почему не рекомендуется производить обкатку на холостых оборотах?

Масло, которое находится в топливной смеси, должно сгорать без образования нагара внутри двигателя. Если бензин и масло качественное, смесь приготовлена правильно, то при работе под нагрузкой, как правило, так и происходит. Но при работе двигателя на холостых оборотах, без нагрузки, масло сгорает не полностью. 

В этом можно легко убедиться, если оставить двигатель работать на холостых оборотах, без какой- либо нагрузки, длительное время. Через 10-15 минут работы, из глушителя потечет черная маслянистая жидкость, похожая на деготь. Это и есть не сгоревшее масло, которое остается в виде жирных смолистых отложений на днище поршня (Рис.2 А).

 

Рис. Отложения на днище поршня

При дальнейшей работе под нагрузкой эти отложения прогорают и выносятся в выпускное окно цилиндра. Но если этих отложений очень много, то часть их может попасть между юбкой поршня и зеркалом цилиндра. Свежий (мягкий) нагар размазывается по юбке поршня и препятствует образованию масляной пленки на юбке поршня, а старый (затвердевший) нагар оставляет царапины. Процесс смазки нарушается, и двигатель выходит из строя по причине нарушения режима смазки (Рис.2 В).

  

Рис. 2В Задиры на юбке поршня

Правильная обкатка
Оптимальным вариантом обкатки двигателя будет являться, так называемый, цикличный режим работы. Вы сразу приступаете к работе, при этом примерно одну минуту работаете в режиме полного газа, затем 5-10 секунд на холостых оборотах.
В первое время не следует давать максимальную нагрузку (пилить толстые деревья или косить высокую траву триммером так, чтобы при этом значительно снижались обороты двигателя). В таком режиме достаточно выработать 3-4 полные заправки топливного бака.
В период обкатки можно использовать топливную смесь с немного большим содержанием масла, например, 1/40.

Двухтактный двигатель в автомобиле — AvtoTachki

Мир автомобилей повидал немало разработок силовых агрегатов. Одни из них так и застыли во времени из-за того, что у конструктора не было средств для дальнейшего развития своего детища. Другие оказались малоэффективными, поэтому у таких разработок не было перспективного будущего.

Помимо классического рядного или V-образного мотора производители выпускали автомобили и с другими конструкциями силовых агрегатов. Под капотом некоторых моделей можно было увидеть двигатель Ванкеля, боксер (или оппозитный), водородный мотор. Некоторые автопроизводители до сих пор могут использовать такие экзотические силовые агрегаты в своих моделях. Помимо этих модификаций история знает еще несколько успешных нестандартных моторов (о некоторых из них есть отдельная статья).

Сейчас поговорим о таком двигателе, с которым практически никто из автомобилистов не сталкивается, если не говорить о необходимости покосить траву газонокосилкой или спилить дерево бензопилой. Это двухтактный силовой агрегат. В основном эта разновидность двс используется в мототехнике, в танках, поршневой авиации и т.д., но крайне редко в машинах.

Также двухтактные двигатели пользуются большим успехом в мотоспорте, так как у этих агрегатов есть существенные преимущества. Во-первых, на небольшой литраж у них огромная мощность. Во-вторых, благодаря упрощенной конструкции эти двигатели имеют небольшой вес. Эти факторы очень важны для спортивного двухколесного транспорта.

Рассмотрим особенности устройства таких модификаций, а также возможно ли использовать их в автомобилях.

Что такое двухтактный двигатель?

Впервые патент на создание двухтактного двс появился в начале 1880-х годов. Разработку представил инженер Дуглад Клерк. В устройство его детища входило два цилиндра. Один был рабочим, а другой нагнетал свежую порцию ВТС.

Спустя 10 лет появилась модификация с камерной продувкой, в которой уже не было нагнетательного поршня. Этот мотор спроектировал Джозеф Дэй.

Параллельно с этими разработками Карл Бэнц создавал собственный газовый агрегат, патент на производство которого появился в 1880-м году.

Двухтактный двигун, как следует из его названия, за один поворот коленчатого вала выполняет все такты, необходимые для подачи и сгорания воздушно-топливной смеси, а также для удаления продуктов горения в выхлопную систему транспорта. Эту способность обеспечивает особенность конструкции агрегата.

За один ход поршня в цилиндре выполняется два такта:

  1. Когда поршень находится в нижней мертвой точке, цилиндр продувается, то есть удаляются продукты горения. Этот такт обеспечивается поступлением свежей порции ВТС, которая вытесняет выхлоп в выпускной тракт. В этот же момент происходит такт наполнения камеры свежей порцией ВТС.
  2. Поднимаясь к верхней мертвой точке, поршень закрывает впускное и выпускное отверстие, благодаря чему обеспечивается сжатие ВТС в надпоршневом пространстве (без этого процесса невозможно эффективное сгорание смеси и нужной отдачи силового агрегата). В тот же момент в полость под поршнем всасывается дополнительная порция смеси воздуха и топлива. В ВМТ поршня создается искра, воспламеняющая воздушно-топливную смесь. Начинается рабочий ход.

На этом цикл мотора повторяется. Получается, в двухтактнике все такты выполняются за два хода поршня: пока он движется вверх и вниз.

Устройство двухтактного двигателя?

Классический двухтактный ДВС состоит из:

  • Картера. Это основная часть конструкции, в которой при помощи шариковых подшипников закреплен коленвал. В зависимости от размеров цилиндропоршневой группы на коленчатом валу будет соответствующее количество кривошипов.
  • Поршня. Это деталь в виде стакана, который закреплен на шатуне, подобно аналогу, использующемуся в четырехтактных моторах. В нем сделаны канавки для компрессионных колец. От плотности посадки поршня, как и в других разновидностях моторов, зависит КПД агрегата во время сгорания ВТС.
  • Впускного и выпускного отверстий. Они сделаны в самом корпусе ДВС, куда подсоединены впускной и выпускной коллекторы. Газораспределительного механизма в таком двигателе нет, благодаря чему двухтактники обладают небольшим весом.
  • Клапана. Эта деталь предотвращает выброс воздушно-топливной смеси обратно во впускной тракт агрегата. Когда поршень поднимается, под ним создается разрежение, перемещающее заслонку, через которую в полость поступает свежая порция ВТС. Как только происходит такт рабочего хода (сработала искра и смесь загорелась, перемещая поршень к нижней мертвой точке), этот клапан закрывается.
  • Компрессионных колец. Это такие же детали, как и в любых других двигателях внутреннего сгорания. Их размеры подбираются строго под размеры конкретного поршня.

Конструкция двухтактника Хофбауэра

Из-за многих инженерных препятствий идею использования двухтактных модификаций в легковом автотранспорте до недавнего времени не получалось реализовать. В 2010-м году был совершен прорыв в этом отношении. Компания EcoMotors получила приличную инвестицию от Билла Гейтса и фирмы Khosla Ventures. Причиной таких растрат послужила презентация оригинального оппозитного двигателя.

Хотя такая модификация уже давно существует, Петер Хофбауэр создал концепцию двухтактника, который работал по принципу классического боксера. Компания назвала свое произведение ОРОС (переводится как оппозитные цилиндры и оппозитные поршни). Работать такой агрегат может не только на бензине, но и на дизеле, однако разработчик пока остановился на твердом топливе.

Если рассматривать в этом качестве классическую конструкцию двухтактника, то по идее его можно использовать в подобной модификации и устанавливать на легковой 4-колесный транспорт. Можно было бы, если бы не экологические стандарты и дороговизна топлива. В процессе работы обычного двухтактного ДВС часть воздушно-топливной смеси удаляется через выпускное отверстие в процессе продувки. Также в процессе сгорания ВТС сжигается и масло.

Несмотря на большой скептицизм инженеров ведущих автопроизводителей, двигатель Хофбауэра открыл двухтактникам возможность попасть под капот элитных автомобилей. Если сравнивать его разработку с классическим оппозитником, то новинка на 30 процентов легче, так как его конструкция насчитывает меньше запчастей. Также агрегат демонстрирует более эффективную выработку энергии в процессе работы по сравнению с четырехтактным боксером (повышение КПД в пределах 15-50 процентов).

Первая рабочая модель получила маркировку ЕМ100. Как заявляет разработчик, вес мотора составляет 134 кг. Его мощность составляет 325 л.с., а крутящий момент – 900Нм.

Особенность конструкции нового боксера заключается в том, что в одном цилиндре расположено два поршня. Они закреплены на одном коленчатом валу. Сгорание ВТС происходит между ними, благодаря чему высвобождающаяся энергия одновременно воздействует на оба поршня. Этим объясняется такой огромный крутящий момент.

Противоположный цилиндр настроен так, чтобы он срабатывал асинхронно с соседним. Благодаря этому обеспечивается плавность вращения коленвала без рывков со стабильным крутящим моментом.

В следующем видео сам Петер Хофбауэр наглядно демонстрирует, как работает его мотор:

Рассмотрим подробней его внутреннее строение и общую схему работы.

Турбонаддув

Турбонаддув обеспечивается крыльчаткой, на валу которой установлен электрический двигатель. Хотя он частично будет работать от потока выхлопных газов, электронаддув позволяет крыльчатке быстрее набирать обороты и создавать напор воздуха. Чтобы компенсировать энергозатраты на раскрутку крыльчатки, устройство генерирует электричество, когда на лопасти действует давление выхлопных газов. Электроника также контролирует поток выхлопа, чтобы снизить загрязнение окружающей среды.

Этот элемент в инновационном двухтактнике довольно спорный. Чтобы быстро создать необходимый напор воздуха, электромотор будет расходовать приличное количество энергии. Для этого будущий автомобиль, в котором будет применяться данная технология, должен будет оснащаться более производительным генератором и аккумуляторными батареями с увеличенной емкостью.

На сегодняшний день эффективность электронаддува пока остается на бумаге. Производитель утверждает, что такая система улучшает продувку цилиндра, и вместе с тем позволяет извлечь максимум выгоды от двухтактного цикла. В теории эта установка позволяет в два раза увеличить литровую мощность агрегата, если сравнивать его с четырехтактными аналогами.

Внедрение такого оборудования однозначно сделает силовую установку более дорогостоящей, из-за чего пока дешевле использовать мощный и прожорливый классический ДВС, чем новый облегченный оппозитник.

Стальные шатуны

По своей конструкции агрегат напоминает двигатели ТДФ. Только в данной модификации встречные поршни приводят в движение не два коленвала, а один за счет длинных шатунов внешних поршней.

Внешние поршни в моторе закреплены на длинных стальных шатунах, которые соединены с коленвалом. Он расположен не по краям, как в классической модификации боксера, которая применяется в военной технике, а между цилиндрами.

Внутренние элементы тоже соединены с кривошипно-шатунным механизмом. Такое устройство позволяет извлекать больше энергии из процесса сгорания воздушно-топливной смеси. Мотор ведет себя так, словно в нем установлены кривошипы, которые обеспечивают увеличенный ход поршня, но при этом вал сохраняет компактные размеры и имеет небольшой вес.

Коленчатый вал

Мотор Хофбауэра имеет модульную конструкцию. Электроника способна отключать часть цилиндров, благодаря чему автомобиль может быть более экономичным, когда на ДВС оказывается минимальная нагрузка (например, при крейсерской скорости по ровной трассе).

В 4-тактных моторах с непосредственным впрыском (подробно о разновидностях систем впрыска читайте в другом обзоре) отключение цилиндров обеспечивается прекращением подачи топлива. В этом случае поршни все равно перемещаются в цилиндрах за счет вращения коленвала. Просто в них не происходит сгорание топлива.

Что касается инновационной разработки Хофбауэра, то отключение пары цилиндров обеспечивается специальной муфтой, установленной на коленчатом валу между соответствующими парами цилиндр-поршень. При отключении модуля муфта просто отсоединяет ту часть коленвала, которая отвечает за данную секцию.

Так как движущиеся поршни в классическом 2-тактном ДВС на холостом ходу все равно будут всасывать свежую порцию ВТС, в данной модификации этот модуль вообще перестает работать (поршни остаются обездвиженными). Как только нагрузка на силовой агрегат повышается, в определенный момент муфта подключает неработающую секцию коленвала, и мотор увеличивает мощность.

Цилиндр

Классические 2-тактники в процессе проветривания цилиндра выбрасывают в атмосферу часть несгоревшей смеси. Из-за этого транспорт, оснащенный таким силовым агрегатом, не способен соответствовать экологическим стандартам.

Чтобы исправить этот недостаток, разработчик двухтактного оппозитника спроектировал особенную конструкцию цилиндров. В них также сделаны впускные и выпускные отверстия, но их расположение снижает вредные выбросы.

Как работает двухтактный ДВС

Особенность работы классической двухтактной модификации заключается в том, что коленвал и поршень находятся в полости, заполненной воздушно-топливной смесью. На впускном отверстии установлен впускной клапан. Его наличие позволяет создать давление в полости под поршнем, когда он начинает движение вниз. Этот напор ускоряет продувку цилиндра и удаление отработанных газов.

Когда поршень перемещается внутри цилиндра, он поочередно открывает/закрывает впускное и выпускное отверстия. По этой причине конструктивные особенности агрегата позволяют не использовать газораспределительный механизм.

Чтобы трущиеся элементы чрезмерно не изнашивались, они нуждаются в качественной смазке. Так как данные моторы имеют простое строение, они лишены сложной системы смазки, которая доставляла бы масло к каждой детали ДВС. По этой причине в топливо добавляют некоторое количество моторного масла. Для этого используется специальная марка для двухтактных агрегатов. Этот материал должен сохранять смазывающие свойства при высоких температурах, а при сгорании вместе с топливом не оставлять нагара.

Хотя двухтактные двигатели не нашли широкое применение в автомобилях, история знает периоды, когда под капотом некоторых грузовых (!) автомобилей стояли именно такие моторы. Примером тому служит дизельный силовой агрегат ЯАЗ.

В 1947-м году на 7-тонные грузовики ЯАЗ-200 и ЯАЗ-205 устанавливался рядный 4-цилиндровый дизель данной разработки. Несмотря на большой вес (около 800 кг.), агрегат имел меньшие вибрации, чем многие ДВС отечественных легковых автомобилей. Причина в том, что в устройство этой модификации входит два вала, которые синхронно вращаются. Этот уравновешивающий механизм гасил большинство вибраций мотора, из-за которых деревянный кузов грузовика быстро рассыпался бы.

Подробней о работе 2-тактных моторов рассказывается в следующем видео:

Где нужен двухтактный мотор

Устройство 2-тактного мотора более простое по сравнению с 4-тактным аналогом, благодаря чему их применяют в тех отраслях, где вес и объемы имеют большее значение, чем расход топлива и другие параметры.

Так, подобные моторы устанавливаются на легких колесных газонокосилках и ручных триммерах для садоводов. В руках держать тяжелый мотор очень затрудняет работу в саду. Эта же концепция прослеживается при изготовлении бензопил.

От веса водного и авиатранспорта также зависит его эффективность, поэтому производители идут на компромисс с большим расходом топлива ради создания более легких конструкций.

Однако 2-таткники используются не только в сельскохозяйственной и некоторых разновидностях авиатехники. В авто/мотто спорте вес играет не меньшее значение, чем в планерах или газонокосилках. Чтобы болид или мотоцикл развивал большую скорость, конструкторы, создавая такой транспорт, используют облегченные материалы. Подробно о том, из каких материалов изготавливаются кузова автомобилей, рассказывается здесь. По этой причине данные двигатели имеют преимущество перед тяжелыми и сложными в техническом плане 4-тактных аналогов.

Вот небольшой пример эффективности двухтактной модификации двс в спорте. Начиная с 1992-го года, на мотогогонках MottoGP в некоторых мотоциклах использовался японский V-образный двухтактный мотор с 4-мя цилиндрами Honda NSR500. При объеме в 0.5 литра этот агрегат развивал 200 лошадиных сил, а коленчатый вал раскручивался до 14 тысяч оборотов в минуту.

Крутящий момент в 106 Нм. достигался уже на 11.5 тысячах. Пиковую скорость, которую был способен развить такой малыш, составляла более 320 километров в час (в зависимости от веса мотоциклиста). Вес самого двигателя составлял всего 45кг. На один килограмм веса транспорта приходится почти полторы лошадиные силы. Большинство спорткаров позавидует такому соотношению мощности и веса.

Сравнение двухтактного и четырехтактного двигателя

Спрашивается, почему тогда машина не может иметь такой производительный агрегат? Во-первых, классический двухтактник самый неэкономный агрегат из всех, которые используются в автотранспорте. Причина тому в особенностях продувки и наполнении цилиндра. Во-вторых, что касается гоночных модификаций, подобных Honda NSR500, то из-за высоких оборотов рабочий ресурс агрегата очень маленький.

К преимуществам 2-тактного агрегата перед 4-тактным аналогом относятся:

  • Возможность с одного оборота коленвала снять мощность, в полтора-1. 7 раза превышающую той, которая вырабатывается классическим мотором с газораспределительным механизмом. Этот параметр имеет большее значение для тихоходной морской техники и моделей поршневой авиации.
  • За счет особенностей конструкции ДВС имеет меньшие габариты и вес. Этот параметр очень важен для легкой техники, например, скутеров. Раньше такие силовые агрегаты (обычно их объем не превышал 1.7 литра) устанавливались в малолитражных автомобилях. В таких модификациях обеспечивалась кривошипно-камерная продувка. Некоторые модели грузовиков тоже оснащались двухтактными моторами. Обычно объем таких двс составлял минимум 4.0 литра. Продувка в таких модификациях осуществлялась прямоточным типом.
  • Их детали меньше изнашиваются, так как подвижные элементы для достижения того же эффекта, что и в 4-тактных аналогах, выполняют в два раза меньше движений (два такта совмещены в один ход поршня).
4-тактный мотор

Несмотря на эти плюсы, у двухтактной модификации двигателей есть существенные недостатки, из-за которых пока не практично использовать ее в автомобилях. Вот некоторые из этих минусов:

  • Карбюраторные модели работают с потерей свежего заряда ВТС в процессе продувки камеры цилиндра.
  • В 4-тактном варианте отработанные газы удаляются в большей степени, чем у рассматриваемого аналога. Причина тому, что в 2-тактнике при продувке поршень не достигает верхней мертвой точки, а этот процесс обеспечивается только во время его небольшого хода. Из-за этого некоторая часть воздушно-топливной смеси попадает в выпускной тракт, а в самом цилиндре остается больше отработанных газов. Чтобы снизить количество несгоревшего топлива в выхлопе, современные производители разработали модификации с инжекторной системой, но и в этом случае невозможно полностью удалить остатки горения из цилиндра.
  • Эти моторы более прожорливые по сравнению с 4-тактными модификациями с идентичным объемом.
  • Для продувки цилиндров в инжекторных моторах используются турбонагнетатели с большой производительностью. В таких моторах воздуха расходуется в полтора-два раза больше. По этой причине требуется установка особенных воздушных фильтров.
  • При достижении максимальных оборотов 2-тактный агрегат создает больше шума.
  • Они сильнее дымят.
  • На низких оборотах они создают сильные вибрации. Разницы у одноцилиндровых моторов с четырьмя и двумя тактами в этом отношении нет.

Что касается долговечности двухтактных двигателей, то бытует мнение, что из-за плохой смазки они быстрее выходят из строя. Но, если не брать во внимание агрегаты для спортивных мотоциклов (большие обороты быстрее выводят из строя детали), то в механике работает ключевое правило: чем проще конструкция механизма, тем дольше он прослужит.

У 4-тактников большее количество мелких деталей, особенно в газораспределительном механизме (о том, как работают фазы газораспределения, читайте здесь), которые в любой момент могут сломаться.

Как видно, развитие двигателей внутреннего сгорания до сих пор не остановилось, поэтому кто знает, какой прорыв в этой области совершат инженеры. Появление новой разработки двухтактного двигателя подает надежды, что в ближайшем будущем автомобили будут оснащаться легкими и более производительными силовыми агрегатами.

В завершение предлагаем посмотреть на еще одну модификацию двухтактного мотора с поршнями, двигающимися навстречу друг другу. Правда, эту технологию нельзя назвать инновационной, как у варианта Хофбауэра, потому что такие двс начали использоваться еще в 1930-х годах в военной технике. Однако для легкового транспорта подобные 2-тактники еще не применялись:

Вопросы и ответы:

Что значит 2 х тактный двигатель? В отличие от 4-тактного мотора все такты выполняются за один оборот коленчатого вала (за один ход поршня выполняется два такта). В нем процесс наполнения цилиндра и его проветривания совмещены.

Как смазывается двухтактный двигатель? Смазка всех трущихся внутренних поверхностей двигателя осуществляется за счет масла, находящегося в топливе. Поэтому масло в таком моторе нужно постоянно доливать.

Как работает 2 тактный двигатель? В этом ДВС четко выражены два такта: сжатие (поршень движется к ВМТ и постепенно перекрывает сначала продувочное, а затем выпускное окно) и рабочий ход (после воспламенения ВТС поршень движется к НМТ, открывая те же окна для продувки).

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Принцип работы 2-х и 4-х тактных двигателей


ПРИ КОПИРОВАНИИ СТАТЬИ АКТИВНАЯ ССЫЛКА НА НАШ САЙТ ОБЯЗАТЕЛЬНА. 

Принцип работы 2-х тактного двигателя, его достоинства и недостатки.

    Чем 4-х тактный мотор лучше двухтактного? Как выбрать лодочный мотор? Какой мотор лучше 2-х или 4-х тактный? Для начала рассмотрим устройство двигателей.    

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

При 4-тактном процессе (рис слева) присутствуют 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  (рис справа) 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 (также и в лодочных) 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.  

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 — 50 кг. Казалось — бы 50 кг. — легко. Все не так просто. Вес мотора распределен крайне неравномерно. Примерно 80% весит голова (сам двигатель) 20% 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 лодочные моторы — 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 на 1л.с. в час при полном «газе». Больший расход связан с тем, что цикл выброса отработанных газов и впуска свежего топлива у двухтактников совмещен, поэтому часть свежего топлива выбрасывается вместе с отработанными газами в выхлоп. В этом же и экологическая проблема т.е. часть бензина, смешанного с маслом просто выливается в воду. Поэтому 2-х такные моторы (кроме моторов с системой поуровнего впрыска) запрещены в странах ЕС и США. 

2. Шумноть. 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. Дым образуется в основном из-за згорания масла, которое добавляется непосредственно в бензин у 2-х таных моделей. Дымность важный момент, особенно если вы любите тролить. Часто это очень напрягает особенно в тихую безветренную погоду. 

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 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: основной параметр — вес. При выборе уделите этому наибольшее внимание.  

 

OS Max 55AX двухтактный двигатель зарева

В 1936 году Шигео Огава создал свой оригинальный механический цех, что делает модель парового двигателя. В то же время был сделан первый 1,6 куб.см ОС Тип-1 миниатюрный бензиновый двигатель. 200 производственных моделей, продаваемых под названием «Пикси» были экспортированы. Через некоторое время бренд OS произошло. За все эти годы, OS Двигатели были узнаваемое имя силы, надежности, ультрасовременный дизайн и качество края на арене модель двигателя. От их любил серии «Max», своим уникальным Ванкеля роторного двигателя, на мощных OS Speed ​​серии двигателей, у них есть что-то для всех. HobbyKing гордится тем, что в состоянии принести широкий выбор самых современных двигателей OS для вас.

Добавьте некоторую силу и дерзость к вашему «40 размера» Нитро плоскости с OS 55AX. Он имеет один и тот же шаблон болт как 46AX хотя имеет большую лошадиных сил! 61A карбюратор имеет наклонную назад игольчатый клапан, который держит ваши пальцы гораздо дальше от вращающегося винта. Двойные шарикоподшипники поддерживают коленчатый вал из закаленной стали для максимальной эффективности. Включает в себя новый 4040 глушитель питания Box ™, которая увеличивает объем для большей мощности, в то же время будучи очень компактным. Угловая конструкция головки выглядит большим и значительно увеличивает площадь поверхности для лучшего охлаждения. Это ABL (Advance биметаллический вкладыш) с длинными рукавами двигатель обеспечит годы мощности и надежности. Топливо для этого двигателя рекомендуется использовать 5 ~ 20% нитро, с содержанием по меньшей мере 18% масла.

Особенности:
• Такая же картина болт, как двигатель 46AX
• Угловая конструкция головки выглядит большим, увеличивая площадь поверхности для лучшего охлаждения
• Клапаны обратные угловые игольчатый клапан для более легкого и более безопасного доступа
• Двойной шариковый подшипник поддерживается hardend стальной коленчатый вал
• Включает в себя новый глушитель питания Box ™, разработанный с больший объем для увеличения мощности в то же время очень компактный
• Расширенный биметаллический вкладыш (ABL) покрытия, разработанный специально ОС

Технические характеристики:
Объем: 0,545 у.е. в (9 см)
Диаметр цилиндра: 0,91 в (23 мм)
Ход поршня: 0,85 (21,5 мм)
Практические оборотов в минуту: 2,000-17,000
Выход: 1,68 л. с. @ 16000 оборотов в минуту
Вес: 14,3 унций (404 г) без глушителя
18,52 унций (525 г) ж / глушителем
Рекомендуемые Реквизит: 11×6, 11×7, 12×6, 12×7, 12×8 и 13×6

Включает:
# 8 свечей накаливания
E-3071 Блок питания Глушитель
Игольчатый клапан Extension

Что такое двухтактный двигатель? Типы и работа

Что такое двухтактный двигатель?

Двухтактный двигатель представляет собой тип двигателя внутреннего сгорания, который завершает рабочий цикл из двух ходов (движения вверх и вниз) поршня в течение одного рабочего цикла, причем цикл завершается за один оборот коленчатого вала.

Четырехтактный двигатель требует четырех ходов поршня для завершения рабочего цикла за два оборота коленчатого вала. В двухтактном двигателе конец такта сгорания и начало такта сжатия происходят одновременно, при этом функции впуска и выпуска (или продувки) происходят одновременно.

Двухтактные двигатели часто имеют высокое отношение мощности к весу, при этом мощность доступна в узком диапазоне скоростей, так называемом диапазоне мощности. Двухтактные двигатели имеют меньше движущихся частей, чем четырехтактные.

Как работает двухтактный двигатель?

Если кто-то из вас не знает, как работают двухтактные двигатели, вот небольшой обзор. В четырехтактном двигателе каждому из четырех основных этапов цикла выработки мощности соответствует свой ход поршня: те же шаги, но всего за два хода поршня.Простейшие двухтактные двигатели делают это, используя картер и нижнюю часть движущегося поршня в качестве насоса свежей подпитки. Такие двигатели носят официальное название «двухтактные двигатели с продувкой картера».

Когда поршень двухтактного двигателя поднимается при сжатии, его нижняя часть создает в картере частичный вакуум. Впускное отверстие какого-либо типа (отверстие в стенке цилиндра, лепестковый клапан или поворотный дисковый клапан) открывается, позволяя воздуху устремляться в картер через карбюратор.

Когда поршень приближается к верхней мертвой точке, искра воспламеняет сжатую смесь.Как и в четырехтактном, смесь сгорает, и ее химическая энергия становится тепловой энергией, повышая давление сгоревшей смеси до сотен фунтов на квадратный дюйм. Это давление перемещает поршень вниз по отверстию, вращая коленчатый вал.

По мере того, как поршень продвигается вниз по отверстию, он начинает открывать выпускное отверстие в стенке цилиндра. По мере того, как отработавшие газы выбрасываются через это отверстие, опускающийся поршень одновременно сжимает топливно-воздушную смесь, находящуюся под ним в картере.

По мере того, как поршень опускается дальше, он начинает открывать два или более портов свежего заряда, которые соединены с картером короткими каналами.Поскольку давление в цилиндре теперь низкое, а давление в картере выше, свежий заряд из картера устремляется в цилиндр через порты свежего заряда (или «перекачки»).

Форма этих портов минимизирует прямые потери свежего заряда в выпускной порт. Даже в самых лучших проектах есть некоторая потеря, но простота имеет свою цену! Этот процесс наполнения цилиндра при одновременном вытеснении оставшихся выхлопных газов из выпускного отверстия называется «продувкой».

Пока поршень находится вблизи нижней мертвой точки, смесь продолжает двигаться из картера вверх через перепускные каналы и в цилиндр.Когда поршень поднимается, он сначала закрывает передаточные каналы, оставляя открытым только выпускное отверстие. Если бы не было способа остановить это, большая часть свежего заряда теперь откачивалась бы выхлопными газами.

Но есть простой способ остановить это, используя волны давления выхлопа в выхлопе. Если мы правильно сформируем и подберем выхлопную трубу, отражение исходного импульса давления, генерируемого при открытии выпускного отверстия, отразится обратно в отверстие, как только из него будет выкачиваться новый заряд.Эта волна давления заталкивает свежий заряд обратно в цилиндр, как только поднимающийся поршень закрывает выпускное отверстие.

Поскольку топливно-воздушная смесь постоянно прокачивается картером, смазывать поршень и кривошип перекачиваемым циркулирующим маслом нецелесообразно, оно будет смыто смесью, поступающей и вытекающей.

Поэтому мы должны либо смешать немного масла с топливом (от 2 до 4 процентов), либо очень экономно впрыскивать его в подшипники крошечным насосом-дозатором. Тот факт, что масла так мало, диктует, что в таких простых двухтактных двигателях должны использоваться подшипники качения, потребность которых в масле очень мала.

Существуют более сложные двухтактные двигатели. Вместо того, чтобы использовать картер и нижнюю часть поршня в качестве насоса свежего заряда, мы можем использовать отдельный роторный нагнетатель, напрямую подключенный к перепускным отверстиям в цилиндрах.

Нам не нужно размещать выпускной канал в стенке цилиндра, он может иметь форму четырех верхних тарельчатых выпускных клапанов, как в двухтактных судовых, железнодорожных и грузовых дизельных двигателях. Поскольку в таких двигателях их картеры не используются в качестве насосов свежей подпитки, в них могут использоваться долговечные подшипники скольжения, обычно смазываемые перекачиваемым рециркуляционным маслом.

Двухтактный дизель продувается чистым воздухом, а не топливно-воздушной смесью. Их топливо впрыскивается только после того, как все порты закрыты, что предотвращает любые потери. Некоторые двухтактные двигатели с очищенным картером делают то же самое и называются «DI» или двухтактными двигателями с прямым впрыском. Их можно сделать такими же экономичными и с низким уровнем выбросов выхлопных газов, как четырехтактные.

Самые эффективные в мире поршневые двигатели на самом деле представляют собой гигантские тихоходные судовые дизельные двигатели, которые обеспечивают международное судоходство по всему миру. Они в два раза эффективнее обычных четырехтактных двигателей с искровым зажиганием, используемых в автомобилях и мотоциклах.

Типы двухтактных двигателей

Механические детали различных двухтактных двигателей различаются в зависимости от типа.Типы конструкций различаются в зависимости от способа подачи заряда в цилиндр, способа продувки цилиндра и способа выпуска воздуха из цилиндра.

  1. Впускной порт с поршневым управлением.
  2. Пластинчатый впускной клапан.
  3. Поворотный впускной клапан.
  4. Продувка поперечным потоком.
  5. Очистка циклов.
  6. Прямоточная продувка.
  7. Ступенчатый поршневой двигатель.
Впускной канал, управляемый поршнем

Порт поршня является самой простой конструкцией и наиболее часто используется в небольших двухтактных двигателях.Все функции контролируются исключительно за счет того, что поршень закрывает и открывает отверстия, когда он движется вверх и вниз в цилиндре.

В 1970-х годах Yamaha разработала некоторые основные принципы этой системы. Они обнаружили, что, как правило, расширение выпускного отверстия увеличивает мощность на ту же величину, что и поднятие порта, но диапазон мощности не сужается, как при поднятом порте.

Пластинчатый впускной клапан

Пластинчатый клапан представляет собой простую, но очень эффективную форму обратного клапана, обычно устанавливаемую во впускном тракте канала с поршневым управлением.Это позволяет асимметрично подавать топливный заряд, повышая мощность и экономичность при одновременном расширении диапазона мощности. Такие клапаны широко используются в мотоциклах, квадроциклах и морских подвесных двигателях.

Поворотный впускной клапан

Впускной тракт открывается и закрывается вращающимся элементом. Знакомый тип, который иногда можно увидеть на небольших мотоциклах, представляет собой диск с прорезями, прикрепленный к коленчатому валу, который закрывает и открывает отверстие в конце картера, позволяя поступать заряду в течение одной части цикла (так называемый дисковый клапан).

Другая форма поворотного впускного клапана, используемого в двухтактных двигателях, состоит из двух цилиндрических элементов с соответствующими вырезами, выполненными с возможностью вращения друг в друге, при этом впускной патрубок имеет проход в картер только тогда, когда два выреза совпадают.

Сам коленчатый вал может быть одним из элементов, как в большинстве моделей двигателей со свечами накаливания. В другом варианте диск кривошипа устроен таким образом, чтобы плотно входить в картер, и снабжен вырезом, который в соответствующее время совпадает с впускным каналом в стенке картера, как в мотороллерах Vespa.

Продувка с поперечным потоком

В двигателе с поперечным потоком перепускное и выпускное отверстия расположены на противоположных сторонах цилиндра, а дефлектор в верхней части поршня направляет свежий всасываемый заряд в верхнюю часть цилиндра. цилиндр, выталкивая остаточный выхлопной газ вниз по другой стороне дефлектора и через выпускное отверстие.

Петлевая продувка

В этом методе продувки используются перепускные отверстия тщательной формы и расположения для направления потока свежей смеси к камере сгорания, когда она поступает в цилиндр.Топливно-воздушная смесь ударяется о головку блока цилиндров, затем следует по кривизне камеры сгорания, а затем отклоняется вниз.

Это не только предотвращает попадание топливно-воздушной смеси непосредственно в выхлопное отверстие, но и создает завихрения, повышающие эффективность сгорания, мощность и экономичность. Обычно поршневой дефлектор не требуется, поэтому такой подход имеет явное преимущество перед перекрестноточной схемой.

Прямоточная продувка

В прямоточном двигателе смесь или «наддувочный воздух» в случае дизеля поступает с одного конца цилиндра, управляемого поршнем, а отработавшие газы выходят с другого конца, управляемого поршнем. выпускной клапан или поршень.Таким образом, поток продувочного газа идет только в одном направлении, отсюда и название прямоточный.

Двигатель со ступенчатым поршнем

Поршень этого двигателя имеет цилиндрическую форму; верхняя секция образует обычный цилиндр, а нижняя секция выполняет продувочную функцию. Блоки работают парами, при этом нижняя половина одного поршня заряжает соседнюю камеру сгорания.

Применение двухтактного двигателя
  • Двухтактные двигатели предпочтительны, когда конструктивными приоритетами являются механическая простота, малый вес и высокое отношение мощности к весу.
  • Они смазываются традиционным методом смешивания масла с топливом, могут работать в любом положении, так как не имеют резервуара, зависящего от силы тяжести. Это делает их желательными для использования в ручных инструментах, таких как бензопилы.
  • Двухтактные двигатели используются в небольших силовых установках, таких как мотоциклы, мопеды и мотоциклы для бездорожья.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое двухтактный двигатель?

Двухтактный двигатель представляет собой тип двигателя внутреннего сгорания, который завершает рабочий цикл из двух ходов (движения вверх и вниз) поршня в течение одного рабочего цикла, причем цикл завершается за один оборот коленчатого вала.

Где используется двухтактный двигатель?

Это делает их предпочтительными для использования в ручных инструментах, таких как бензопилы. Двухтактные двигатели используются в небольших силовых установках, таких как мотоциклы, мопеды и мотоциклы для бездорожья.

Как работает двухтактный двигатель?

Двухтактные двигатели работают, объединяя больше функций в одно движение поршня; при движении поршня вверх (сжатии смеси воздух/топливо/масло) в камере сгорания под поршнем в герметично закрытый картер всасывается свежая смесь воздух/топливо/масло.

Какие существуют типы двухтактных двигателей?

Типы двухтактных двигателей:

  • Пластинчатый впускной клапан.
  • Поворотный впускной клапан.
  • Продувка поперечным потоком.
  • Очистка циклов.
  • Прямоточная продувка.
  • Ступенчатый поршневой двигатель.

Почему двухтактные двигатели запрещены?

Двухтактные двигатели ушли с рынка, потому что они не соответствовали постоянно ужесточающимся стандартам Агентства по охране окружающей среды (EPA) по выбросам выхлопных газов автомобилей. Сама особенность, которая делает двухтактные двигатели привлекательными, — простота наличия всего трех движущихся частей (коленчатый вал, шатун и поршень) также погубила их.

В чем разница между двухтактным и четырехтактным двигателем?

Основное различие между 2-тактным и 4-тактным двигателями заключается в том, что 4-тактный двигатель проходит четыре стадии или два полных оборота, чтобы завершить один рабочий такт. Двухтактный двигатель проходит 2 этапа или один полный оборот, чтобы завершить один рабочий такт.

Что такое 2 такта в двигателе?

Топливо для двухтактного двигателя содержит небольшое количество масла. Он называется «двухтактным», потому что всего одно движение поршня вверх и вниз за два такта выполняет полный цикл впуска, сжатия, сгорания и выпуска.

Почему используются двухтактные двигатели?

По сравнению с четырехтактными двигателями двухтактные двигатели легче, эффективнее, могут использовать топливо более низкого качества и более экономичны. Следовательно, более легкие двигатели обеспечивают более высокое отношение мощности к весу (больше мощности при меньшем весе).

Почему двухтактные двигатели такие быстрые?

Велосипеды с двухтактным двигателем — это более легкие и быстрые велосипеды, которые имеют сильную отдачу двигателя. Это облегчает разбрасывание вашего велосипеда благодаря более быстрому удару на кубический сантиметр.В то же время на таких байках обычно сложнее ездить и управлять ими.

Существует ли трехтактный двигатель?

1-4, двигатель по настоящему изобретению работает в трехтактном цикле: такт расширения, такт выпуска-впуска и такт сжатия. Три такта совершаются за один оборот коленчатого вала, при котором каждый из двух поршней совершает однократное возвратно-поступательное движение.

Что быстрее двухтактный или четырехтактный?

Поскольку двухтактные двигатели рассчитаны на более высокие обороты, они быстрее изнашиваются; 4-тактный двигатель, как правило, более долговечный.При этом двухтактные двигатели более мощные. Двухтактные двигатели имеют гораздо более простую конструкцию, поэтому их легче ремонтировать.

Сколько цилиндров у двухтактного двигателя?

Конфигурация трехцилиндрового двухтактного двигателя с оппозитными поршнями имеет слегка перекрывающиеся процессы газообмена, что приводит к явлению, известному как перекрестная зарядка. Однако в двухцилиндровой конфигурации процессы газообмена слишком своевременно разделены.

Требуется ли масло для двухтактных двигателей?

В отличие от четырехтактного двигателя уникальной особенностью двухтактного двигателя является отсутствие внутреннего масляного резервуара.Вместо этого двухтактные двигатели требуют, чтобы владелец смешивал масло с топливом в заранее определенном соотношении, чтобы обеспечить достаточную смазку двигателя во время работы.

Сколько поршней в двухтактном двигателе?

В двухтактном двигателе для завершения цикла сгорания требуется только один ход поршня. Идет такт сжатия, затем взрыв сжатого топлива. На обратном пути выхлопные газы выталкиваются из цилиндра свежим топливом, поступающим внутрь. Свечи зажигания срабатывают при каждом обороте.

Что такое топливо для двухтактных двигателей?

Топливо для двухтактных двигателей представляет собой в основном неэтилированный бензин, смешанный с маслом для двухтактных двигателей. Соотношение смеси масла и топлива должно быть указано в руководстве по эксплуатации вашего двигателя. Масло в двухтактном топливе чрезвычайно важно для смазки вашего двигателя, поскольку двухтактные двигатели не имеют внутреннего масляного резервуара.

Существуют ли двухтактные автомобили?

НИКАКОЙ рынок новых автомобилей в Соединенных Штатах не оснащался двухтактными двигателями с тех пор, как Saab прекратила выпуск своего тяжелого в эксплуатации 3-цилиндрового двигателя в конце 1960-х годов, когда вступили в силу федеральные законы о загрязнении воздуха.

Двухтактные двигатели незаконны?

Двухтактные двигатели не «запрещены» для использования на всех водных путях в Калифорнии, и это не планируется. Карбюраторные двухтактные двигатели и двухтактные двигатели с электронным впрыском считаются двигателями с высоким уровнем выбросов. Как правило, эти двигатели были произведены до 1999 года.

Каковы недостатки двухтактных двигателей?

Недостатки двухтактных двигателей

  • Двухтактные двигатели служат не так долго, как четырехтактные
  • Масло для двухтактных двигателей стоит дорого, и вам нужно около 4 унций его на галлон бензина.
  • Двухтактные двигатели неэффективно расходуют топливо, поэтому вы проедете меньше миль на галлон.

Что произойдет, если смешать слишком много масла в двухтактный двигатель?

При смешивании топлива для двухтактных двигателей важно правильно подобрать соотношение топлива и масла. Слишком много масла, и ваш двигатель может с трудом запускаться или работать, создавать нагар на внутренних деталях двигателя, выбрасывать облака дыма и вообще плохо работать.

2 удара в два раза мощнее?

Двухтактный двигатель теоретически может производить в два раза больше энергии, потому что он срабатывает один раз за один оборот, тогда как четырехтактный двигатель срабатывает один раз за второй оборот.Из-за этого у него более высокое отношение мощности к весу, что делает его более желанным для многих гонщиков.

Двухтактный мотоцикл лучше четырехтактного?

Несмотря на то, что двухтактный двигатель никогда не сможет предложить такой же крутящий момент, как четырехтактный, он достаточно близок для большинства гонщиков выходного дня. Мало того, они легче и, как правило, с ними легче обращаться, что делает их отличными для начинающих. Кроме того, двухтактные велосипеды требуют меньше обслуживания, чем большинство четырехтактных, что экономит ваше время и деньги.

Какие триммеры лучше двухтактные или четырехтактные?

Двухтактные триммеры для струн с меньшим количеством движущихся частей являются надежными инструментами.Они меньше весят и вибрируют меньше, чем 4-тактные триммеры, что снижает утомляемость оператора и повышает качество стрижки. Они также требуют меньше обслуживания.

Вы смешиваете бензин и масло для двухтактных двигателей?

Двухтактные (или двухтактные) двигатели требуют добавления в топливный бак смеси топлива и масла. Эта смесь приводит как к сгоранию двигателя, так и к смазке. Эксплуатация двухтактного двигателя только на бензине приведет к отказу двигателя.

Родственные

ЧТО ТАКОЕ ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ? | ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ

В чем разница между двухтактным и четырехтактным двигателем?

Основное механическое различие между двухтактным двигателем и четырехтактным двигателем заключается в том, что

  1. Двухтактные двигатели не имеют клапанов. Многие другие компоненты четырехтактного двигателя (поршень, цилиндр, свеча зажигания) также являются частью двухтактного двигателя. Однако тот факт, что клапан не требуется, позволяет двухтактным двигателям быть легче и часто лучше подходит для двигателей меньшего размера, таких как скутеры и оборудование для газонов.
  2. Двухтактные двигатели срабатывают при каждом обороте поршня (четырехтактные двигатели срабатывают через каждые два оборота), что может привести к увеличению мощности двигателя меньшего размера.
  3. Двухтактные двигатели часто меньше, легче и проще, чем четырехтактные двигатели, и имеют более высокое отношение мощности к весу.

 

Как работают двухтактные двигатели

В двухтактном двигателе свеча зажигания срабатывает при каждом обороте, что отличается от четырехтактных двигателей. Как и в четырехтактном двигателе, в цилиндре смешиваются топливо и воздух. Топливно-воздушная смесь сжимается и выталкивается поршнем к свече зажигания — это называется тактом сжатия.

 

Когда топливно-воздушная смесь сжимается в поршне, создается вакуум, который открывает лепестковый клапан, вытягивающий воздух, топливо и масло из карбюратора.Свеча зажигания воспламеняет смесь, и поршень движется вниз под действием взрыва свечи зажигания.

 

Когда поршень возвращается в нижнее положение, выхлопные газы выпускаются из цилиндра, и цикл начинается заново со свежим топливом, поступающим в камеру. Это известно как инсульт сгорания.

 

Масла для двухтактных двигателей. Можно ли использовать обычное масло в двухтактном двигателе?

Поскольку масло является частью смеси, сгорающей при работе двухтактного двигателя, для двухтактных двигателей требуются специальные масла.Картер создает давление в камере топливно-воздушной смесью, а топливо смешивается с маслом. Из-за этой смеси топлива и масла для двухтактных двигателей часто требуются масла с меньшей вязкостью.

 

Недостатки двухтактных двигателей

Двухтактные двигатели часто имеют преимущества при использовании в небольших двигателях; но у них есть проблемы, которые делают их не такими эффективными в других операциях двигателя. Некоторые из недостатков двухтактных двигателей:

  • Использование топлива в двухтактных двигателях не такое эффективное – экономия топлива значительно ниже по сравнению с четырехтактными двигателями.
  • Двухтактные двигатели производят значительно больше выбросов и загрязнений в результате сгорания масла и выделения углеводородов при сгорании топлива с маслом. Сгорание масла также может привести к образованию маслянистого дыма из двухтактного двигателя.
  • Стоимость эксплуатации двухтактного двигателя выше, чем стоимость эксплуатации четырехтактного двигателя. Это результат снижения расхода топлива и того факта, что масло в двухтактном двигателе сжигается вместе с бензином.Обычно на галлон бензина в двухтактном двигателе сжигается около 4 унций масла.
  • Тот факт, что смазка двигателя настолько отличается от двухтактной, часто приводит к сокращению срока службы двигателя.

 

Двухтактные двигатели имеют широкий спектр применения для небольших двигателей, таких как небольшие транспортные средства, такие как квадроциклы, водные мотоциклы и оборудование для газонов. Они могут обеспечить более высокое отношение мощности к весу, что очень эффективно для определенного оборудования. Если у вас двухтактный двигатель, обязательно ознакомьтесь с разделом Castrol Oil Selector, чтобы найти подходящее двухтактное масло для вашего оборудования.

Что такое двухтактный двигатель и как он работает?

Двигатель – это устройство, которое используется для преобразования химической энергии топлива в механическую энергию. Все транспортные средства, которые ездят по дорогам, имеют либо двухтактный, либо четырехтактный двигатель. так как у нас есть разные типы двигателей, но здесь в этой статье мы будем обсуждать только двухтактные двигатели. Темы, которые мы рассмотрим, — это определение, конструкция, работа, преимущества и недостатки и применение.

Двухтактный двигатель

Двухтактный двигатель представляет собой поршневой двигатель, в котором поршень совершает двукратное движение (т.е. от ВМТ до НМТ и от НМТ до ВМТ), чтобы произвести рабочий ход.

Что такое инсульт?

Когда поршень перемещается из ВМТ в НМТ или из НМТ в ВМТ, то такое перемещение поршня из ВМТ в НМТ и наоборот называется одним ходом.

Конструкция

Источник изображения

Основные компоненты
1. Свеча зажигания:

Свеча зажигания — это устройство, которое используется для создания искры в цилиндре. Образовавшаяся искра используется для сжигания топлива в цилиндре.

2. Поршень:

Поршень является возвратно-поступательной частью двигателя. Он используется для всасывания и сжатия топлива в цилиндре.

3. Цилиндр:

Это часть двухтактного двигателя, внутри которой находится поршень. В цилиндре имеются впускные и выпускные каналы. Головка блока цилиндров состоит из камеры сгорания и свечи зажигания.

4. Перепускное отверстие:

Используется для подачи сжатого топлива из картера в цилиндр.

5.
Шатун:

Соединяет поршень и коленчатый вал. Он передает мощность от поршня к коленчатому валу.

6. Картер:

Служит основой двигателя. Он поддерживает коленчатый и распределительный вал в подходящих подшипниках и обеспечивает рычаги для поддержки двигателя на раме.

7. Коленчатый вал:

Эта часть двигателя используется для преобразования возвратно-поступательного движения двигателя во вращательное с помощью шатуна.

8. Выпускное отверстие:

Используется для отвода продуктов сгорания из двигателя после завершения рабочего такта.

9. Впускное отверстие:

Свежий заряд поступает в цилиндр через впускное отверстие.

10. Балансировочный груз:

Груз, используемый для балансировки двигателя. Балансировочный груз находится в коленчатом валу.

Читайте также:

Работа двухтактного двигателя
  • В двухтактном двигателе исключены такты всасывания и выпуска.
  • Осталось только два такта – это такт сжатия и такт расширения или рабочий ход, которые обычно называются восходящим и нисходящим ходом.
  • Вместо клапанов двухтактный двигатель состоит из впускного и выпускного каналов.
  • Свежий заряд поступает в цилиндр через впускное отверстие, а отработавшие газы выходят через выпускное отверстие.
  • Сгоревшие выхлопные газы вытесняются через выпускное отверстие свежим зарядом, поступающим в цилиндр почти в конце рабочего хода через впускное отверстие.

Для лучшего понимания работы двухтактного двигателя посмотрите видео:

Два такта двухтактного двигателя описываются следующим образом:

  • При ходе вверх поршень перемещается от НМТ к ВМТ и сжимает заряд (воздушно-топливную смесь) в камере сгорания цилиндра.
  • Из-за движения поршня вверх в картере создается частичное разрежение, что позволяет свежему заряду поступать в картер через открытое впускное отверстие.
  • Выпускное и впускное отверстия остаются закрытыми, когда поршень находится в ВМТ.
  • Воспламенение свежего заряда происходит от свечи зажигания.
2. Ход вниз:
  • Как только происходит сгорание свежего заряда, образуется большое количество горячих газов, которые оказывают очень сильное давление на верхнюю часть поршня. Благодаря этой силе высокого давления поршень движется вниз, вращает коленчатый вал и совершает полезную работу.
  • Во время этого хода впускное отверстие закрывается поршнем, и новый заряд сжимается в картере.
  • Дальнейшее движение поршня вниз открывает сначала выпускное отверстие и перепускное отверстие, и выхлоп начинается через выпускное отверстие.
  • Как только порт передачи открывается, заряд через него нагнетается в цилиндр.
  • Заряд ударяется о дефлектор на днище поршня, поднимается к верхней части цилиндра и выталкивает большую часть выхлопных газов.
  • Поршень теперь находится в НМТ. Цилиндр полностью заполнен свежим зарядом, но несколько разбавлен выхлопными газами.
  • Наконец, событие цикла повторяется. Получаем два такта за один оборот коленчатого вала.

Порт ГРМ для двухтактного двигателя

 


Преимущества:
  • Двухтактный двигатель дает рабочий ход за каждый оборот коленчатого вала.Четырехтактный двигатель дает рабочий ход на каждые два оборота коленчатого вала.
  • Мощность, развиваемая двухтактным двигателем, вдвое превышает мощность, развиваемую четырехтактным двигателем, при той же частоте вращения и объеме двигателя.
  • Для двухтактных двигателей требуется более легкий маховик из-за большего крутящего момента на коленчатом валу.
  • При одинаковой мощности двухтактный двигатель более компактен, легок и требует меньше места, чем четырехтактный двигатель, поэтому используется в мотоциклах и скутерах.
  • Проще по конструкции и механизму.
  • Клапан и клапанный механизм в нем отсутствуют. Порты могут быть легко спроектированы и закрыты и открыты движением самого поршня.
  • Обладает высоким механическим КПД.
  • Благодаря простой конструкции требуется меньше запасных частей.

Недостатки:
  • Имеет большой расход топлива.
  • Тепловой КПД меньше, чем у четырехтактного двигателя.
  • Шихта разбавлена ​​дымовыми газами из-за неполной продувки.
  • Увеличивает шум.
  • Увеличивает расход смазочного масла.
  • Повышенный износ подвижных частей.

Применение
  • Используется в легких транспортных средствах, таких как скутеры, мотоциклы, мопеды и т. д., которые используют бензин в качестве топлива.
  • Он также используется во многих дизельных двигателях, в основном в промышленных и судовых двигателях, а также в некоторых тяжелых грузовиках и машинах.

Если эта информация оказалась для вас полезной, не забудьте поставить лайк и поделиться ею.

Двухтактная детонация — Tom Donney Motors

История от Millenium Technologies –   ССЫЛКА ЗДЕСЬ

Наиболее распространенным видом неисправности двухтактных двигателей является детонация. Мы попросили трехкратного профессионального механика года по версии AMA, многократного победителя чемпионатов SX/MX начальника бригады и технического менеджера Millennium Technologies Тома Моргана составить краткое руководство по двухтактной детонации и способам ее предотвращения. Мы надеемся, что это полезно.

Октановое число топлива или детонация, вызванная сжатием

На этом рисунке показана наиболее распространенная форма двухтактной детонации.Он проявляется в виде ямок по периметру отверстия на стороне, противоположной выхлопу. Край поршня и наружный диаметр хлюпающей области будут повреждены. Более сильная детонация будет выглядеть на цилиндре и головке на этих картинках.


Легкая детонация проявляется в виде небольшой шероховатости области, похожей на легкую пескоструйную обработку.


Также могут быть задиры на боковой стороне поршня из-за брызг расплавленного материала поршня на отверстие и нарушения смазывающей пленки масла.

Есть два способа предотвратить этот тип детонации:

1. Используйте лучшее топливо (с более высоким октановым числом)
2. Уменьшите степень сжатия.
Этот тип детонации может произойти, даже если ваш двигатель полностью стоковый. Современные газовые насосы предназначены для использования в автомобилях, а не для двухтактных двигателей. В нем низкое содержание свинца и высокое содержание этанола… противоположное тому, что требуется для высокопроизводительного двухтактного двигателя. Есть некоторые стандартные двигатели, которые склонны к этому типу детонации; конструктор двигателя довел уровень настройки двигателя до предела. В связи со снижением качества перекачиваемого газа надежность теперь вызывает сомнения. Если вы видите это состояние на своем стандартном двигателе, вы должны рассмотреть возможность использования топлива с более высоким октановым числом или механической обработки головки, чтобы немного снизить степень сжатия.

Детонация, вызванная бедной топливной смесью

Детонация из-за обедненного соотношения воздух/топливо появляется на стороне выпускного отверстия поршня. Этот тип детонации обычно более серьезен, чем детонация октана, вызывая больший ущерб и более быстрый отказ двигателя.Головка поршня будет повреждена в области выпускного отверстия, в тяжелых случаях край поршня над кольцом будет разрушаться. Произойдет повреждение кольца, а выпускная сторона поршня будет затерта и повреждена.

В случаях, когда смесь слегка обеднена или иногда бедна при определенных условиях, признаки детонации будут менее заметными. Кольцо перегревается. Это будет видно по слегка синему цвету на выпускной стороне кольца, небольшому плоскому пятну на кольце в том месте, где оно соприкасается с перемычкой выпускного коллектора, или по сломанному кольцу.

Как я узнаю, детонирует ли мой двигатель до того, как произойдет повреждение?

Обычно невозможно услышать детонацию, пока не станет слишком поздно для вашего двигателя. Вот несколько советов, которые могут помочь вам поймать его, пока не стало слишком поздно:
Внимательно посмотрите на свечу зажигания через увеличительное стекло. Детонация (даже незначительная) проявляется в виде крошечных крапинок на изоляторе свечи зажигания (см. рисунок). При увеличении он выглядит как крошечные металлические шарики.


Вы всегда должны тщательно осматривать двигатель каждый раз, когда снимаете головку. Обратите внимание на точечную или пескоструйную обработку по периметру днища поршня и хлюпающей ленты головки.

Наконечники для предотвращения детонации

Всегда следите за тем, чтобы ваши форсунки (особенно главные) были достаточно богатыми. Стремление к рваному пределу мощности не принесет вам много энергии в целом. Струя на размер или два богаче не будет заметна на трассе, но ваш двигатель будет намного надежнее.

Имейте в виду, что правильная подача струи зависит от плотности воздуха. Плотность воздуха изменится на:

Температура воздуха
Высота над уровнем моря
Барометрическое давление
Влажность

Обращайте внимание на изменения погоды и вносите соответствующие изменения.

Струя больше на «ощущение» больше, чем цвет свечи на двухтактном двигателе. Двухтактный двигатель обеспечивает наилучшую мощность при низких температурах двигателя, а в сочетании с маслом в топливе и свечами зажигания с холодным нагревом показания свечей зажигания темнее, чем можно было бы ожидать. Ваш основной жиклер должен быть достаточно богатым, чтобы он был всего на пару размеров ниже точки распыления при полном газе на более высоких передачах.


Не меняйте топливо, не убедившись в правильности промывки. Это не относится к неэтилированному бензину премиум-класса на вашей заправочной станции (однако зимние и летние смеси топлива различаются). Это относится к различным типам гоночного топлива или при переходе с гоночного топлива на топливо для насосов или наоборот.

Не поддавайтесь искушению изменить синхронизацию в поисках увеличения мощности. Современные двухтактные двигатели с цифровым зажиганием запрограммированы на точное определение времени в зависимости от числа оборотов в минуту, а некоторые также и от положения дроссельной заслонки. Это один из аспектов современного двухтактного двигателя, улучшение которого требует больше всего времени и усилий. Небольшой прирост мощности из-за угла опережения зажигания обычно приводит к снижению надежности, если только он не будет тщательно протестирован.

Технология; Восстановление имиджа двухтактного двигателя

Чтобы решить проблемы с выбросами, в новом двигателе General Motors используется технология впрыска топлива, разработанная Ральфом Саричем, австралийским изобретателем и основателем компании Orbital Engine Company в Перте.В конструкции г-на Сарича, также лицензированной Ford, усовершенствована типичная система впрыска топлива, при которой жидкое топливо впрыскивается во впускной коллектор путем подачи топлива прямо в цилиндр сжатым воздухом.

Воздух способствует быстрому испарению топлива, способствуя более полному сгоранию, а электронное управление впрыском и искрой обеспечивает очень точную синхронизацию подачи топлива и срабатывания поршня. Впрыскивая топливо после того, как выпускные отверстия закрыты, двигатель General Motors избегает выброса несгоревшего бензина с выхлопом.

Многие современные двухтактные двигатели используют какой-либо нагнетатель, например турбокомпрессор, для вытеснения выхлопных газов, но конструкция General Motors основана на давлении, создаваемом в картере двигателя, что является более простым подходом.

«Мы ищем элегантное решение — без клапанов, без турбонагнетателя», — сказал г-н Ранкл. Трехцилиндровый двигатель имеет рабочий объем 1,5 литра, весит всего 165 фунтов и развивает мощность 110 лошадиных сил.

Двигатель General Motors нуждается в дальнейшей доработке, чтобы обеспечить его надежность, но автомобильные инженеры уже с энтузиазмом относятся к потенциалу этой конструкции.Поскольку двигатель намного меньше, чем четырехтактный двигатель сопоставимой мощности, моторный отсек автомобиля также может быть меньше, что снижает аэродинамическое сопротивление. При уменьшенном весе гидроусилитель руля стал бы ненужным, что обеспечило бы дальнейшее повышение эффективности.

«Если бы вы могли распространить снижение размера и веса на все транспортное средство, то могли бы получить более чем 20-процентный прирост экономии топлива», — сказал Дэвид Э. Коул, директор отдела изучения автомобильного транспорта в Университет Мичигана.«Это морковь значительной величины», — сказал он.

Там, где General Motors выбрала максимальную простоту, Toyota применила совершенно иной подход. Шестицилиндровый двухтактный двигатель Toyota также использует непосредственный впрыск топлива, но в нем используются двойные верхние распределительные валы и четыре клапана на цилиндр, как в четырехтактных двигателях Supra или Cressida, на которые он очень похож. Нагнетатель нагнетает воздух под давлением через впускные клапаны, чтобы выдуть отработавшие выхлопные газы из цилиндра.

Почему двухтактные двигатели были забавными, но их пришлось убить

Прошли десятилетия с момента выпуска последнего мотоцикла с двухтактным двигателем. Карл Бенц запатентовал двухтактный двигатель в 1879 году в Германии. Он работал над этим двигателем, потому что заметил, что три цикла 4-тактного двигателя были потрачены впустую, потому что был только один такт сгорания. Многим нравился звук и езда на мотоцикле с двухтактным двигателем из-за его уникальных характеристик — он был более шумным [в хорошем смысле] и обладал большей мощностью [при том же рабочем объеме]. Итак, если они были такими хорошими, почему их нужно было убивать. Для этого нам нужно знать некоторые вещи о двухтактном двигателе, такие как его работа, преимущества и недостатки.

Разница между работой двухтактного и четырехтактного двигателей

Также читайте: Тройные гонщики убегают от копов и издеваются над ними: пойманы и оштрафованы на рупий. 14 500!

Самая большая разница между обоими двигателями заключается в количестве ходов или циклов, необходимых поршню для выработки мощности из воздушно-топливной смеси.

Как следует из названия, 2-тактный двигатель требует 2-х тактов или циклов поршня для завершения цикла сгорания и выхлопа. Камера сгорания расположена на верхней стороне поршня, тогда как на другой стороне поршня находится картер. Поршень втягивает воздух и топливо в картер, в то время как он нагнетает воздух и топливо в камеру и нагнетает воздух и топливо в камеру, когда он движется вниз за счет сгорания. Когда поршень движется вверх к такту сгорания, он создает вакуум в картере, который также действует как воздушная камера, из-за которой воздух и топливо всасываются через карбюратор.

При начале тактов сгорания в картере создается давление и смесь воздуха и топлива нагнетается в камеру сгорания. Когда смесь воздуха и топлива поступает в камеру сгорания, они выталкивают выхлопные газы из камеры. Затем смесь сжимается и воспламеняется, и весь процесс начинается снова. В двухтактном двигателе клапаны не используются из-за боковой крышки поршня и открывают впуск и камеру. Итак, есть два такта, из которых один производит мощность.

4-тактный двигатель завершает цикл сгорания и выпуска за 4 хода поршня. Отсюда и название 4-тактный двигатель. Поршень движется вниз, и впускной клапан открывается, чтобы впустить смесь воздуха и топлива в цилиндр. Это называется тактом впуска. Когда поршень движется обратно вверх, смесь сжимается, и это называется тактом сжатия. Это момент, когда свеча зажигания воспламеняет смесь, вызывая взрыв, толкающий поршень обратно вниз.Это называется тактом сгорания. Теперь выпускные клапаны открываются, и поршень движется обратно вверх, заставляя выхлопные газы двигаться к выпускным клапанам и к выхлопным трубам. Это известно как такт выпуска. Таким образом, всего имеется 4 такта, и только один из них является тактом сгорания, производящим мощность.

Двухтактные двигатели доставляли огромное удовольствие, и в Индии было продано много легендарных мотоциклов, покоривших сердца автомобильных энтузиастов. Некоторые из таких примеров: Yamaha RX100, Yamaha RD350, Yezdi Roadking 250 и многие другие.Вы можете посмотреть другие наши велосипеды и прочитать о них, нажав здесь. Чтобы понять, что всех позабавило двухтактные двигатели, во-первых, нам нужно знать его преимущества: —

Постоянная мощность

В 2-тактных двигателях рабочий такт не должен быть таким большим, как в 4-тактных двигателях. Помните, что в 4-тактном двигателе 4 такта и только 1 рабочий такт, поэтому есть еще три такта, прежде чем рабочий такт снова может включиться. Благодаря этому 2-тактный двигатель имеет более последовательную и линейную подачу мощности, чем 4-тактный двигатель. ход двигателя. В однотактном двигателе количество рабочих тактов в два раза больше, чем в четырехтактном двигателе.

Быстрое ускорение и характерный звук

Двухтактные двигатели быстрее разгоняются, потому что они могут завершить свой цикл сгорания почти вдвое быстрее, чем четырехтактные двигатели. Кроме того, они производят гораздо более громкий и резкий звук, чем четырехтактный двигатель, звук которого подавлен. Любой ребенок 90-х смог бы различить звук двухтактного двигателя, потому что Yamaha RX100 был двухтактным.

Малый вес и соотношение мощности и веса

Двухтактные двигатели легче четырехтактных, потому что они содержат меньше механических частей, а иногда даже меньше цилиндров, что еще больше снижает вес. Еще одним преимуществом является то, что они имеют большее отношение мощности к весу, потому что они производят больше мощности и имеют меньший вес

Меньше затрат и проще

Поскольку в двухтактных двигателях задействовано меньше деталей, они дешевле четырехтактных двигателей, а также дешевле в производстве. Это также делает их менее сложными из-за меньшего количества механических частей. Их также проще производить, что важно, если рабочим приходится собирать их на заводе, поскольку для этого требуется меньше навыков. Все это помогает производителю контролировать расходы.

Менее склонен к перегреву

Из четырех циклов четырехтактного двигателя три цикла включают процедуры, повышающие температуру двигателя. Сжатие приводит к нагреву, сгорание, как известно, увеличивает температуру, а такт выпуска просто вытесняет горячие выхлопные газы из цилиндра.Принимая во внимание, что в двухтактном двигателе при каждом новом заряде камера охлаждается, потому что впрыскивается свежий воздух и топливо, а верхняя часть цилиндра также подвергается воздействию воздуха, чтобы предотвратить повышение температуры камеры сгорания. Вы наверняка видели металлические гребни на двигателе мотоцикла. Его цель — отводить тепло от двигателя.

Именно постоянная подача мощности, быстрое ускорение, легкий вес двигателя и кричащий саундтрек сделали двухтактные двигатели такими приятными и веселыми. Так случилось, что все они должны были уйти. Ну, для этого нам нужно понять недостатки, которые пришли с двухтактным двигателем.

Короткий срок службы

Двухтактные двигатели смазываются не так эффективно, как четырехтактные двигатели, что напрямую влияет на срок службы и износ двигателя. Из-за отсутствия надлежащей смазки между движущимися частями двигателя может возникать трение, что приводит к их более быстрому износу. Двухтактный двигатель использует смесь масла с топливом для смазки механических частей двигателя.

Дорогое масло для двухтактных двигателей

Хотя конструкция двигателя может быть дешевой, но масло, необходимое для смазки двухтактного двигателя, дороже. Вам требуется около 115 граммов масла на каждые 3,78 литра топлива. Это означает, что двигатель будет сжигать около 3,78 литров масла каждые 1500 километров. И помните, что это масло дорогое, и вам придется доливать его довольно часто, иначе ваш двигатель потеряет смазку, что приведет к отказу двигателя.

Минус пробег

Двухтактные двигатели не совсем эффективны при сгорании, из-за чего имеют меньший пробег. Неполное сгорание является одной из причин, по которой они производят меньше пробега, и из-за другого хода, который происходит, несгоревшее топливо также попадает в выхлоп, что еще больше увеличивает неэффективность.

Загрязнение

Загрязнение было самой большой и самой заметной проблемой двухтактных двигателей.Поскольку мы обсуждали, что двухтактные двигатели используют масло для смазки, это приводит к сжиганию масла. При каждом рабочем такте масло также сжигалось вместе с топливно-воздушной смесью. По этой причине вы видите большой белый и густой дым из выхлопных газов двухтактного двигателя. Кроме того, несгоревшая масляно-топливная смесь, которая выбрасывалась через выхлопные газы, очень вредна для нашей окружающей среды.

Производители не смогли контролировать уровни загрязнения, выбрасываемого двухтактным двигателем, и из-за чего они не могли соблюдать новые нормы выбросов, установленные большинством стран.Из-за этого двухтактный двигатель пришлось убить. Людям по-прежнему нравится мощность, которую предлагали двухтактные двигатели, но для двухтактных двигателей было неизбежно выдерживать даже более строгие нормы выбросов, установленные для защиты окружающей среды и воздуха, которым мы дышим.

Читайте также: Посещение фабрики Royal Enfield на видео

Под кожей: Mazda делает сверхэффективный двухтактный двигатель

Двухтактные двигатели снова стали актуальными после того, как стало известно, что Mazda подала заявку на патент на конструкцию двухтактного двигателя с наддувом.

Двухтактные двигатели отличаются от четырехтактных (все современные серийные автомобильные поршневые двигатели) тем, что каждый цилиндр двухтактного двигателя производит мощность в два раза чаще, чем четырехтактный, при том же количестве циклов. В самых традиционных двухтактных двигателях нет распределительных валов, тарельчатых клапанов или каких-либо других движущихся механизмов в верхней части двигателя, что делает их легче, дешевле, проще и позволяет генерировать большую мощность на килограмм.

Из-за этого они идеально подходят для мотоциклов, обеспечивая большую отдачу от затраченных средств в более легкой упаковке.Вместо клапанов, впускающих воздух и выхлопных газов, самые простые двухтактные конструкции имеют перепускные отверстия в цилиндрах для перекачки воздуха и топлива в камеру сгорания через картер с использованием давления под поршнем.

Это не только предотвращает накопление масла в картере двигателя, как это происходит в среднем четырехтактном двигателе, но и вообще исключает наличие отдельной системы смазки. Вместо этого масло необходимо смешивать с бензином, как знает любой, кто владеет двухтактным садовым оборудованием.Выбросы, которые они производят, означают, что использование смеси бензина и масла в современных автомобилях исключено.

Были попытки обойти проблему с помощью четырехтактной механики. Австралийская фирма Orbital попробовала его в 1990-х годах, и Ford выпустил прототипы, оснащенные им. Подразделение экспериментальных двигателей Chrysler также разработало двигатель с клапанами в головке цилиндров и маслом в картере, как у четырехтактного двигателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.