Меню Закрыть

Принцип работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания: «Цикл работы четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания 1. впуск 2. сжатие 3. рабочий ход 4. выпуск впусквыпуск.». Скачать бесплатно и без регистрации.

Содержание

Двигатель внутреннего сгорания четырехтактный — Энциклопедия по машиностроению XXL

В 1862 г. французский изобретатель Бо де Роша предложил использовать в двигателе внутреннего сгорания четырехтактный цикл 1) всасывание 2) сжатие 3) горение и расширение 4) выхлоп. Эта идея была использована немецким изобретателем  [c.109]

Для двухтактных машин двойного действия (паровых и двигателей внутреннего сгорания), четырехтактных тандем-машин двойного действия. . ……….  [c.431]


Остановимся подробнее на описа-тши процесса, протекающего в цилиндре четырехтактного двигателя внутреннего сгорания за четыре хода  [c.132] МАЛОЛИТРАЖНЫЙ АВТОМОБИЛЬ С ДВУХЦИЛИНДРОВЫМ ЧЕТЫРЕХТАКТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ  [c.203]

Рабочим циклом называется совокупность характерных процессов, происходящих в двигателе в определенной последовательности во время его работы. Для четырехтактного двигателя внутреннего сгорания рабочий цикл состоит из четырех тактов (впуск горючей смеси, сжатие, рабочий ход, выпуск).  

[c.56]

Н. Отто, построившим в 1878 г. первый четырехтактный газовый двигатель внутреннего сгорания. КПД этого двигателя достигал 22%, что превосходило значения, полученные при использовании двигателей всех предшествующих типов.  [c.109]

На рис. 7.1 изображены схема четырехтактного двигателя внутреннего сгорания и диаграмма его рабочего процесса в р — ц-ко-ординатах. Цилиндр двигателя 1 снабжен двумя клапанами — впускным 2 и выхлопным 4. Открытие и закрытие их осуществляются  [c.109]

Рис. 7.1. Схема четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (а) и диаграмма его рабочего процесса в р — о-координатах (б)
Рассмотренные рабочие циклы в цилиндре двигателя внутреннего сгорания могут быть осуществлены за четыре или за два такта (хода поршня). В первом случае цикл называется четырехтактным, во втором — двухтактным.  [c.231]

Тепловой баланс двигателя внутреннего сгорания, как уже указывалось, говорит о том, что около 30% вводимого в него тепла уносится отходящими газами и около 30%— охлаждающей водой. Температура отходящих газов при полной нагрузке составляет у четырехтактных двигателей 360—420° С и у двухтактных 280—320° С (меньшая температура у двухтактных двигателей объясняется подачей в цилиндр продувочного воздуха, который, проходя через окна, смешивается с отработавшими газами, в результате чего снижается их температура). Используя некоторую часть тепла отходящих газов для промышленных и бытовых нужд (отопление домов, прачечные, тепличное хозяйство), можно довольно значительно (до 25%) повысить экономичность установки и ее общий к. п. д. (до 50—55%). Тепло в таких случаях используют в котлах-утилизаторах.  

[c.444]


Двигатели внутреннего сгорания — дизельные и карбюраторные — имеют высокий эффективный КПД — до 40% (первые) и до 35% (вторые). Они применяются главным образом на транспорте. Максимальная температура циклов — 2200—2600° С. КПД эквивалентного цикла Карно равен 85—88%, что указывает на достаточно большой резерв для совершенствования. При желании получить большую удельную мощность применяют двухтактные две, теряя несколько в экономичности, в противоположном случае — четырехтактные. Расход горючего у дизельных — 220—230 г/кВт-ч, у карбюраторных — 270—300 г/кВт-ч.  
[c.142]

В 1824 г. основоположник термодинамики С. Карно предсказал теоретический рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), соответствующий четырем ходам поршня I — всасывание воздуха  [c.95]

Рис. 4.1. Работа четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием
Пример 2. В четырехтактном одноцилиндровом двигателе внутреннего сгорания требуется привести силу давления газов в цилиндре к кривошипу АВ (фиг. 21). Закон изменения силы в функции угла поворота кривошипа показан на фиг. 22.  
[c.34]

Действие произвольной периодической возмущающей силы (способ разложения на гармонические составляющие). В практических приложениях часто встречаются периодические возмущающие силы более сложного характера, чем рассмотренные выше. Так, на рис. IV. 15, а показан закон изменения крутящего момента, создаваемого четырехтактным двигателем внутреннего сгорания. Другой пример (периодические безмассовые удары) показан на рис. IV. 15, б.  [c.209]

В годы создания первого самолета в технике машиностроения произошли важные события. В 1876 г. Н. Отто сконструировал первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, а в конце 80-х годов началось их массовое промышленное производство. Однако эти двигатели были еще несовершенны, тяжелы, и следующие после А. Ф. Можайского конструкторы самолетов продолжали применять испытанные и надежные паровые машины.  

[c.270]

Рассмотренный выше метод моделирования на -сетках был применен для определения температурных полей и исследования влияния граничных условий на температурные поля поршней и втулок двухтактных и четырехтактных двигателей внутреннего сгорания А  [c.407]

Поршневой стартер. представляет собой небольшой двухтактный или четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, приводимый в свою очередь в действие электростартером. Такой стартер (типа Ридель ) применялся на первых турбореактивных двигателях ЮМО-004 и БМВ-003 с тягой в 700— 900 кГ. Он развивал мощность до 12—15 л. с.  

[c.186]

Поршневые двигатели внутреннего сгорания являются самыми распространенными тепловыми двигателями. Наибольшее применение получил четырехтактный двигатель, конструктивная схема которого представлена на рис. 9.1, в. Принцип его работы целесообразно рассмотреть с одновременным построением диаграммы в координатах давления р и объема W.  [c.109]

Какую энергию преобразуют двигатели внутреннего сгорания в механическое движение Какие типы двигателей внутреннего сгорания применяют в приводах строительных машин На каких видах топлива они работают Что такое рабочий цикл или рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания Что такое такт Опишите рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. Чем отличается от него рабочий цикл дизеля Для чего в конструкциях двигателей внутреннего сгорания применяют несколько рабочих цилиндров Каков порядок их работы Каково назначение маховика в конструкции двигателя внутреннего сгорания  
[c.75]

Векторные диаграммы могут быть весьма сложными, например в диаграммах давлений на шейки и подшипники коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания, в особенности у четырехтактных, где полярный угол диаграммы изменяется от нуля до 720°. На рис. 17.8 приведены векторные диаграммы нагрузки на шатунную шейку и подшипник автомобильного двигателя при частоте вращения коленчатого вала 2800 мин- .  
[c.261]

Так, например, четырехтактный шестицилиндровый двигатель внутреннего сгорания не дает абсолютно равномерного вращения ввиду дискретности моментов зажигания — за время полного оборота происходят вспышки горючей смеси в трех цилиндрах. Поэтому, если такой двигатель делает 600 об/мин, то вал двигателя испытывает за это время 1800 толчков. Толчки эти могут быть не опасны, если ни одно звено механизма, приводимого в действие двигателем, не имеет собственной частоты колебаний, равной 1800 пер/мин. Если же такое звено имеется, то толчки, порождаемые  

[c.49]

На всех отечественных автопогрузчиках установлены двигатели внутреннего сгорания. В карбюраторных четырехтактных двигателях модели ГАЗ-51 (табл. 5) и ее модификациях (ГАЗ-63, ГАЗ-51А), имеющих одинаковую конструктивную схему (рис. 5), шесть цилиндров расположены в один ряд. У двигателей ЗИЛ-130, ГАЗ-66, МеМЗ-966 (табл. 6) цилиндры размещены в два ряда под углом 90°.  [c.13]

Определить индикаторную мощность одноцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания 1410,5/13 при среднем индикаторном давлении 0,67 МПа. Диаметр цилиндра 105 мм и ход поршня 130 мм. Частота вращения вала в минуту 1500.  

[c.184]

Наибольшее распространение для охлаждения скоропортящихся продуктов в изотермических контейнерах получили холодильные агрегаты, включающие силовой привод. Агрегат монтируют таким образом, чтобы обеспечивалась легкая замена отдельных узлов. Компрессор и другие узлы высокого давления устанавливают снаружи, а испаритель — внутри емкости, оборудованной термоизоляцией. К силовому приводу на судне или терминале подводится электропитание, а при перевозке наземными видами транспорта подается топливо. Холодильный агрегат контейнера оснащается электромотором и двигателем внутреннего сгорания. Агрегат включает четырехцилиндровый четырехтактный бензиновый двигатель с водяным охлаждением и автоматическим управлением. Холодильный агрегат может быть использован в случае необходимости для подогрева груза. Контроль температуры осуществляется с помощью контактных термометров. При перевозке контейнера в грузовых помещениях судна бензиновый топливный бак снимается.  

[c.98]

Предисловие к статье М. А. Левина Исследование процесса всасывания четырехтактного быстроходного двигателя внутреннего сгорания . — Техника воздуш. флота, 1929, № 4, с. 212.  [c.420]

Так, в частности, степень технологичности будет различна не только у двигателей внутреннего сгорания с различными циклами Дизеля и Отто, но и у двухтактных и четырехтактных, с наддувом и без наддува, многоцилиндровых и одноцилиндровых.  

[c.700]

Цикл может соответствовать одному или нескольким оборотам начального звена. Так, например, вал насоса с кривошип-но-ползуиным механизмом в течение цикла делает один оборот. У четырехтактного двигателя внутреннего сгорания в течение цикла коленчатый вал делает два оборота. В некоторых машинах один цикл соответствует и большему числу оборотов ведущего вала,  [c.306]

П УЗОВОЙ АВТОМОБИЛЬ С ЧЕТЫРЕХТАКТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ  [c.210]

Рассмотренный процесс работы двигателя внутреннего сгорания, как это вытекает из изложенного, происходит за четыре хода поршня (два оборота вала). Поэтому такие двигатели называются четырехтактными. Возможно осуществить этот же процесс и за два хода поршня (один оборот вала) путем установки специального продувоч-  [c.233]

Рассмотрим механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Конструктивная и кинематическая схемы этого двигателя показаны на рис. 1, а и 1, б. Механизм состоит из трех подвижных тел 2, 3, 4 VI одного неподвижного тела 1. Одно или несколько жестко соединенных тел, составляющих механизм, называют звенсм  [c.7]

Исследованием влияния воды, добавляемой в топливо в различных концентрациях, на качество распыливания, смесеобразования и полноту сгорания топлива в дизелях занимался А. И. Абдепьфаттах [205] в Институте двигателей внутреннего сгорания Технического факультета в Александрии. Для испытаний были выбраны тихоходный и быстроходный четырехтактные дизели, основные данные которых приведены ниже  [c.245]

Принцип действйя поршневого двигателя внутреннего сгорания. Автомобильные поршневые двигатели выполняются многоцилиндровыми, мотоциклетные — в основном одно-, двухцилиндровыми. Схема четырехтактного одноцилиндрового двигателя показана на рис. 2. Цилиндр 5, закрытый сверху головкой 7, закреплен на картере 4. К картеру присоединен поддон 1, в котором находится масло. В цилиндре перемещается поршень 6, соединенный пальцем 12 с верхней головкой шатуна 13. Поршень в цилиндре уплотнен кольцами 11. Нижняя головка шатуна соединена с шатунной шейкой коленчатого вала 3. Коленчатый вал имеет две коренные шейки, опирающиеся на подшипники 2, расположенные в картере. Шатунная шейка вала соединена с коренными — кривошипами. К фланцу коленчатого вала прикреплен маховик 14. В головке 7 размещены клапаны 8 и 10, служащие для впуска горючей смеси (в карбюраторном двигателе) или воздуха (в дизеле) и выпуска отработавших газов. Воспламенение рабочей смеси в карбюраторном двигателе осуществляется с помощью свечи 9. В двигателях с воспламенением от сжатия в головке  [c.15]


Моторесурс двигателей внутреннего сгорания определяется обычно ресурсом цилиндропоршневой группы, зависящим от износостойкости деталей этой группы. Пыль, попадающая вместе с воздухом в цилиндры, частицы нагара и продукты износа вызывают абразивное разрушение рабочих поверхностей цилиндров и поршневых колец. Давление газов в цилиндре, а следовательно, и давление поршневых колец на стенки цилиндра имеет наибольшие значения в верхней его части, где условия смазывания неблагоприятны и поверхности трения имеют повышенную температуру, Поэтому в четырехтактных двигателях и двухтактных с прямоточной продувкой зона наибольшего износа цилиндров находится против газоуплотнительных колец в положении поршня в ВМТ, а наибольший износ — против верхнего кольца.  [c.264]

Как уже отмечалось, диаграмма крутящий момент — угол поворота кривощцпа используется для двух основных целей во-первых, для определения частот, вызывающих крутильные колебания, а, во-вторых, для определения необходимых размеров маховика. При анализе крутильных колебаний удобнее применять не степенной ряд, а ряд Фурье, выражая результаты измерения крутящего момента в виде ряда, состоящего из постоянного члена и бесконечной суммы гармонических членов, период которых в 1, 2, 3, 4, 5,. .. раз меньше периода цикла, а именно Ф, 2ф, Зф и т. д. Для четырехтактного двигателя внутреннего сгорания ряд Фурье будет содержать гармонические члены с периодом, равным 0,5 1 1,5 2 2,5,. .. периода вращения вала (напомним, что полный цикл четырехтактного двигателя занимает 720°). Если какая-либо гармоника совпадет с одной из собственных частот крутильных колебаний двигателя, то возникает резонанс. Таким образом, независимо от того, насколько плавно изменяется крутящий момент, он всегда содержит некоторые гармоники, и, следовательно, могут возбуждаться собственные колебания, если только момент не будет постоянным в течение цикла, что маловероятно.  [c.282]

Из числа конструкций двигателей внутреннего сгорания, созданных по идеям Н.Р. Брилинга, уместно, кроме указанных короткоходных двигателей, упомянуть следующие одобренный в свое время Рикардо двигатель ДвоСжаРас ) мощностью 100 л. с., в котором часть цилиндров работала по двухтактному циклу, а часть — по четырехтактному двигатели М-33 мощностью 600 л. с. для авиации и мощностью 400 л. с. для танков (совместно с инженером Виттом) двухтактный 24-цилиндровый авиационный двигатель ФЭД-8 мощностью 3000 л. с. (совместно с акад. Б. С. Стечкиным) двухтактный двигатель для подводной лодки мощностью 300 л. с. (в сообществе с проф. Трипклером) малолитражный четырехместный автомобиль НАМИ и значительное число конструкций аэросаней.  [c.259]


Устройство двигателя четырехтактного


Одноцилиндровый четырехтактный двигатель — устройство и принцип работы

В настоящее время, двигатели внутреннего сгорания применяются в большом количестве различных технических средств, причем, данными средствами являются не только автомобили. Такой род двигателей, как и двухтактный ДВС, применяется и в мототехнике и в специализированных устройствах, предназначенных для строительства, например, бензопила. Данные агрегаты представлены четырехтактными ДВС, имеющие по одному цилиндру, а не как в современном автомобиле – по четыре. В этой статье вы узнаете, как устроен одноцилиндровый четырехтактный двигатель, его принцип работы и ремонт.

Устройство и принцип работы одноцилиндрового двигателя

Устройство одноцилиндрового ДВС: – головка цилиндра; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – поршневые кольца; 5 – поршневой палец; 6 – шатун; 7 – коленчатый вал; 8 – маховик; 9 – кривошип; 10 – распределительный вал; 11 – кулачок распределительного вала; 12 – рычаг; 13 – впускной клапан; 14 – свеча зажигания

Данные двигатели получили широкое распространение даже в автомобилях. Несмотря на малое количество цилиндров, они имеют довольное малое отношение площади рабочей части цилиндра ко всему рабочему объему двигателя. Это преимущество говорит о том, что такой мотор имеет минимальные потери самое главной — тепловой энергии, а значит, обладает высоким коэффициентом полезного действия.

Устройство такого двигателя практически не представляет собой ничего сложного, в отличии от современных атмосферных и турбированных моторов. Он представлен всего одним цилиндром, во внутренней части которого перемещается такой же поршень, как и во многоцилиндровых автомобильных двигателях. В верхней части камеры сгорания располагаются два клапана, которые отвечают за подачу топливной смеси, а второй за выпуск отработавших газов.

Работа данного двигателя заключается в следующем. Всего такой мотор имеет четыре такта:

  • Впуск. Поршень внутри цилиндра располагается в самой верхней мертвой точке и движется вниз в строгом соответствии с поворотом коленчатого вала на 180 градусов. Пока поршень движется вниз, открывается, клапан, отвечающий за подачу топливной смеси, и в камеру сгорания подается топливо, смешанное с воздухом. После достижения поршнем самой нижней мертвой точки начинается следующий такт.
  • Сжатие. Во время этого такта задача поршня – вернуться в верхнюю мертвую точку. Коленчатый вал вращается дальше, еще на 180 градусов, при этом: впускной клапан полностью закрывается, а поршень движется наверх, сжимая уже готовую смесь.
  • Рабочий ход. Как только поршень достигнет самой верхней мертвой точки, в камере сгорания смесь будет сжата до критической отметки. В этот самый момент на электродах свечи зажигания при помощи ряда устройств возникает искра, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. С этого момент начинается такт расширения, или как его называют по-другому – рабочего хода. Поршень, под действием энергии, возникшей от воспламенения смеси, движется снова вниз, заставляя вращаться коленчатый вал. Клапана находятся в закрытом состоянии.
  • Такт выпуска. После достижения нижней мертвой точки, поршень снова движется вверх под действием силы инерции, передаваемой от коленчатого вала. В этот момент открывается выпускной клапан и под давлением через него во впускной коллектор выходят отработавшие газы. Такт завершается после закрытия выпускного клапана и после того, как поршень окажется в верхней точке. Далее цикл тактов повторяется.

Основным тактом любого двигателя является рабочий ход. Именно в этот момент происходит самое главное – преобразование энергии тепла в механическую энергию.

Ремонт одноцилиндрового двигателя

Чтобы изучать особенности ремонта двигателей такого типа, необходимо кое-что знать о его основных проблемах. А он имеет всего одну проблему – это высокая температура. Так как потери тепла стали минимальными, трущиеся детали стали уязвимее к механическим нагрузкам, а значит, нуждаются в качественном охлаждении. Дело в том, что основная жидкость, которая на максимальном уровне контактирует с этими деталями – масло, не может обеспечить должного отвода тепла. Поэтому для такого мотора разрабатываются две системы охлаждения: воздушная и жидкостная со специальной системой термостатов.

Ремонт такого двигателя можно выполнить своими силами. Для этого нужен минимум знаний и стандартный набор инструментов. Если в процессе эксплуатации наблюдаются различные стуки, которые доносятся из головки блока цилиндров, то клапанный механизм нуждается в регулировке. Все регулировки производятся при снятом двигателе и демонтированной клапанной крышке. Кроме того, необходимо снять специальную крышку на генераторе, под которой расположена гайка. Вращая эту гайку, мы вращаем коленчатый вал, для установки поршня в верхнюю мертвую точку. Чтобы определить этот момент, необходимо довести до совмещения специальные метки на роторе. После этого, под кулачки распределительного вала устанавливают измерительные щупы и замеряют тепловые зазоры клапанов. Выполнять данную процедуру нужно, естественно, на холодном двигателе, иначе результат регулировки будет не правильным.

После этого, мотор необходимо собрать и проверить. Его устанавливают на агрегат и запускают. Если он работает ровно без шумов, то регулировка клапанов прошла успешно.

Вот и все. Вот так легко можно произвести ремонт одноцилиндрового четырехтактного двигателя своими руками без помощи мастеров автосервиса. Это поможет вам хорошо сэкономить на их услугах и даст вам бесценный опыт.

Устройство и принцип работы четырёхтактного двигателя и двухтактного двигателя с

Преимущества
четырёхтактных двигателей
  • Б́ольшая экономичность
  • Более чистый выхлоп (экологически чище)
  • Не требуется сложная выхлопная система
  • Меньший шум, вибрация
  • Отсутствие необходимости постоянного контроля уровня масла

 

Преимущества
двухтактных двигателей
  • Отсутствие громоздких систем смазки и газораспределения
  • Б́ольшая мощность в пересчёте на 1 литр рабочего объёма
  • Проще и дешевле в изготовлении
  • Меньший вес

Устройство и принцип работы четырёхтактного двигателя и двухтактного двигателя


 

 

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырёх основных этапов — тактов.
Поршень — металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Пoршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, соединение с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

1. Впуск — четырёхтактный двигатель

В процессе впуска поршень четырёхтактного двигателя идёт из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ). Одновременно кулачком распредвала открывается впускной клапан, — в цилиндр четырёхтактного двигателя затягивается свежая топливно-воздушная смесь.

2. Сжатие — четырёхтактный двигатель

Пoршень четырёхтактного двигателя поднимается из НМТ в ВМТ, сжимая рабочую топливную смесь. Одновременно и значительно поднимается температура горючей смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в НМТ и объёма камеры сгорания в ВМТ называется степенью сжатия (не путать с компрессией). Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Но, для четырёхтактного двигателя с б́ольшей степенью сжатия требуется топливо с б́ольшим октановым числом, которое дороже.

3. Сгорание и расширение (рабочий ход поршня) — четырёхтактный двигатель

Незадолго до окончания такта сжатия горючая смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. Во время следования поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до ВМТ при поджигании смеси именуется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы давление газов достигло максимальной величины когда пoршень будет находиться в ВМТ. Тогда использование энергии сгоревшего топлива будет максимальным. Скороть горения топлива практически не меняется, то есть занимает фиксированное время, следовательно чтобы достичь максимальной производительности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания пропорционально уровню оборотов коленвала. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством (центробежным и вакуумным регулятором воздействующим на прерыватель). В более современных двигателях для регулировки угла используется электронное опережение зажигания.

4. Выпуск — четырёхтактный двигатель

После НМТ такта рабочего хода поршня четырёхтактного двигателя открывается выпускной клапан, и поднимающийся поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается и четырёхтактный цикл начинается сначала.

Необходимо также помнить, что следующий процесс (например, впуск), необязательно должен начинаться в тот момент, когда закончится предыдущий (например, выпуск). Такое положение, когда открыты сразу оба клапана (впускной и выпускной), называется перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов необходимо для лучшего наполнения цилиндра/-ов горючей смесью, а также для лучшей очистки цилиндра/-ов четырёхтактного двигателя от отработанных газов.

 

Четырехтактный двигатель скутера:

1 — цилиндр с головкой
2 — крышка головки цилиндра
3 — карбюратор
4 — впускной патрубок
5 — электростартер.

Для ещё большей наглядности посмотри видеоролик, наглядно показывающий работу четырёхтактного двигателя. На этом видео демонстрируется автомобильный четырёхцилиндровый шестнадцатиклапанный (то есть, в каждом цилиндре по два впускных и выпускных клапана, для лучшей продувки) двигатель, однако сути это не меняет.


 

 

 


 

 

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

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

 

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

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

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

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

 

1. Такт сжатия — двухтактный двигатель

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

 

2. Такт рабочего хода — двухтактный двигатель

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

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

Далее цикл повторяется.

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

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

 

 

 

 

 

 

 

Преимущества и недостатки двух- и четырехтактных двигателей.

Двухтактные преимущества

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

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

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

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

Двухтактные недостатки

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

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

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

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

Какой же двигатель выбрать?

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

 

Просмотров: 3015

Рабочий цикл четырехтактного и двухтактного двигателей: описание и принцип работы

Процессы, протекающие в цилиндрах двигателя при его работе, повторяются циклично. Одним таким рабочим циклом считается совокупность тактов (впуск топливовоздушной смеси, сжатие, воспламенение и расширение газов, а также выпуск продуктов сгорания), обеспечивающая переход тепловой энергии, выделяемой при воспламенении одной порции смеси, непосредственно в работу. О том, что представляют собой рабочие циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания, пойдет речь далее.

Что такое мертвые точки и такты ДВС

Количество этапов, входящих в один рабочий цикл ДВС (двигателя внутреннего сгорания), принято считать исходя из числа ходов поршня в цилиндре. Такие этапы получили название такты двигателя. Непосредственно ход поршня определяется его перемещением из одной крайней точки в другую. Они получили наименование мертвые, поскольку если в такой точке произойдет остановка поршня, он не сможет начать движение без внешнего воздействия. Простыми словами мертвые точки — это позиции, при которых движение в текущем направлении поршня прекращается и он начинает обратный ход.

Мертвые точки и ход поршня ДВС

Существуют две мертвые точки:

  • Нижняя (НМТ) — положение, при котором расстояние между поршнем и осью вращения коленвала минимально.
  • Верхняя (ВМТ) — положение, при котором цилиндр находится на максимальном удалении от оси вращения коленвала двигателя.

В англоязычной документации ВМТ обозначается как TDC (Top Dead Centre), А НМТ — BDC (Bottom Dead Centre).

Существуют двигатели, рабочий цикл которых может состоять из двух, а также из четырех тактов. Исходя из этого их разделяют на двухтактные и четырехтактные моторы.

Как работает четырехтактный двигатель

Конструктивно рабочий цикл типового четырехтактного агрегата обеспечивается работой следующих элементов:

  • цилиндр;
  • поршень — выполняет возвратно-поступательные движения внутри цилиндра;
  • клапан впуска — управляет процессом подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания;
  • клапан выпуска — управляет процессом выброса отработавших газов из цилиндра;
  • свеча зажигания — осуществляет воспламенение образовавшейся топливовоздушной смеси;
  • коленчатый вал;
  • распределительный вал — управляет открытием и закрытием клапанов;
  • ременной или цепной привод;
  • кривошипно-шатунный механизм — переводит движение поршня во вращение коленчатого вала.
Рабочий цикл четырехтактного двигателя

Рабочий цикл такого механизма состоит из четырех тактов, в ходе которых реализуются следующие процессы:

  1. Впуск (нагнетание топлива и воздуха). В начале цикла поршень находится в ВМТ. В момент, когда коленвал начинает вращаться, он воздействует на поршень и переводит его в НМТ. Это приводит к образованию разрежения в камере цилиндра. Распредвал воздействует на клапан впуска, постепенно открывая его. Когда поршень оказывается в крайнем положении клапан полностью открыт, в результате чего происходит интенсивное нагнетание топлива и воздуха в камеру цилиндра.
  2. Сжатие (увеличение давления горючей смеси). На втором этапе поршень начинает обратное перемещение к верхней мертвой точке такта сжатия. Коленвал совершает еще один поворот, а оба клапана полностью закрыты. Внутреннее давление увеличивается до величины 1,8 МПа и повышается температура горючей смеси до 600 С°.
  3. Расширение (рабочий ход). При достижении верхней позиции поршнем в камере сгорания устанавливается максимальная компрессия до 5 МПа и срабатывает свеча зажигания. Это приводит к возгоранию смеси и увеличению температуры до 2500 С°. Давление и температура приводят к интенсивному воздействию на поршень, и он начинает вновь перемещаться к НМТ. Коленвал совершает еще поворот, и таким образом, тепловая энергия переходит в полезную работу. Распредвал открывает выпускной клапан, и при достижении поршнем НМТ он полностью раскрыт. В результате отработавшие газы начинают постепенно выходить из камеры, а давление и температура снижаются.
  4. Выпуск (удаление отработавших газов). Коленвал двигателя поворачивается, и поршень начинает движение в верхнюю точку. Это приводит к выталкиванию отработавших газов и еще большему снижению температуры и уменьшению давления до 0,1 МПа. Далее, начинается новый цикл, в ходе которого указанные процессы вновь повторяются.

В ходе каждого такта коленчатый вал двигателя совершает поворот на 180°. За полный рабочий цикл коленвал поворачивается на 720°.

Четырехтактный двигатель получил широкое распространение. Он может работать как с бензином, так и с дизельным топливом. Отличием рабочего цикла для дизеля является то, что воспламенение топливовоздушной смеси происходит не от искры, а от высокого давления и температуры в конечной точке такта сжатия.

Особенности работы двухтактных моторов

Основой того, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного, можно назвать тот факт, что в первом за один рабочий цикл коленвал совершает два оборота, а во втором весь рабочий цикл укладывается в один оборот коленвала (360°). Поршень при этом совершает лишь два хода. Процессы, происходящие в камере сгорания в течение рабочего цикла у двухтактного мотора, не отличаются от четырехтактных, но впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов выполняются одновременно с тактами сжатия и расширения.

Процесс одновременного удаления отработавших газов и нагнетания в цилиндр свежего заряда, происходящий в двухтактном двигателе, получил название продувка.

Рабочий цикл двухтактного двигателя

Принцип работы простейшего двухтактного двигателя заключается в следующем:

  1. Такт сжатия. В начале цикла поршень находится в НМТ и движется в положение ВМТ такта сжатия. При этом происходит перекрытие окна продувки (впуска), а затем канала выпуска. В момент, когда поршень закрывает окно выпуска, начинается сжатие горючей смеси, и в пространстве под поршнем возникает разрежение. Это обеспечивает нагнетание топлива в камеру через приоткрытый клапан впуска.
  2. Такт расширения (рабочего хода). Когда поршень приближается к ВМТ, происходит срабатывание свечи зажигания, и горючая смесь воспламеняется. Это провоцирует резкое повышение давления и температуры, в результате чего поршень начинает движение вниз. Таким образом, газы совершают полезную работу, а поршень при движении к НМТ увеличивает компрессию топливовоздушной смеси. С ростом давления клапан начинает з

Принцип работы двухтактного и четырехтактного двигателя

Изобретение двигателя внутреннего сгорания, а также применение его в разных сферах, в том числе и мото — и автотранспорте, позволило значительно упростить жизнь человеку.

Конечно, двигатели внутреннего сгорания, такими какие они есть сейчас, появились не сразу, с момента появления он постоянно совершенствуется.

Хотя на данный момент у этих двигателей лишь модернизируются те или иные составляющие, основная же концепция их остается неизменной.

Цикл работы двигателя, рабочие такты

Появившиеся очень давно двигателя внутреннего сгорания как работающие на бензине, так и дизельном топливе, и применяемые сейчас, делятся на два вида:

  1. Двухтактные;
  2. Четырехтактные.

Как видено из названия сводится различие принципа функционирования двигателя в количестве тактов – движений поршня, за которые он выполняет определенный цикл работ.

Для четырехтактного двигателя определено 4 такта в результате которых один поршень выполняет полный цикл – впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.

В каждом из этих циклов в цилиндре двигателя выполняются определенные процессы. Все они направлены на достижение одной цели – обеспечение преобразования энергии сгорания топлива во вращение коленчатого вала.

Так, при такте впуска в цилиндр подается горючая смесь, состоящая из топлива и воздуха, без которого процесс горения невозможен. Причем образование и подача этой смеси у бензинового и дизельного двигателя отличаются.

Далее идет такт сжатия, при котором поступившая смесь сжимается в объеме. Делается это для того, чтобы в меньшем объеме образовалось больше горючей смеси.

 

Уменьшение объема позволяет при следующем такте обеспечить более высокое КПД при сгорании топлива.

Рабочий ход – единственный из всех тактов, при нем энергия отдается, а не забирается и для него существуют все остальные такты.

После сжатия происходит воспламенение смеси, у бензиновых двигателей – за счет искры, проскакиваемой между электродами свечи накаливания, у дизелей – за счет высокого давления, при котором смесь нагревается настолько, что воспламеняется.

При воспламенении смеси выделяется энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз, при этом выделенная от сгорания энергия передается поршнем на коленвал посредством шатуна.

Выпуск – такт, направленный на очистку полости цилиндра от продуктов горения. После очистки цикл повторяется вновь.

Из всего вышесказанного выходит, что один цикл движения поршня в цилиндре направлен только на получение одного такта – рабочего хода, все остальные такты только помогают получить его, причем для их выполнения задействуется часть энергии, которую отдает такт рабочего хода.

Каждый такт двигателя соответствует определенному движению поршня в цилиндре.

Существуют две крайние точки положения поршня, получивших название мертвых точек.

Одна из них верхняя – выше поршень уже подняться в цилиндре не может, а вторая – нижняя, при которой он ниже не опускается.

Обеспечиваются эти точки кривошипом коленчатого вала, к которому поршень присоединен шатуном.

При движении поршня от одной точки к другой, а затем наоборот, и выполняются такты. То есть, при движении поршня от нижней точки (НМТ) к верхней (ВМТ) могут выполняться два такта – сжатие и выпуск, а при движении наоборот – впуск и рабочий ход.

Имея представление о тактах, можно говорить и о типах двигателей, а их два – 2-тактный и 4-тактный.

У каждого из этих двигателей цикл производится по-разному, что влияет на их конструкцию и многие другие параметры и характеристики.

Конструкция и принцип работы 2-тактного двигателя

2-тактный двигатель нашел наибольшее распространение на малой технике (бензопилы, мотокосы), мотоциклах.

Когда-то существовали даже дизельные 2-х тактные двигатели, устанавливаемые на грузовики, к примеру, МАЗ-200.

Интересно, что описанные выше такты у любого двухтактного двигателя никуда не делись, просто они были совмещены.

В итоге это позволяет сократить полный цикл всего в один оборот колен. вала.

Так, при движении поршня от НМТ производится сразу два такта – выпуск и сжатие, а при движении от ВМТ – впуск и рабочий ход.

Достигнуть этого всего возможно при использовании окон в цилиндрах, через которые производится засасывание и перекачивание топливной смеси, а также отвод продуктов горения.

Открытие и закрытие этих окон обеспечивается самим поршнем. Чтобы соблюдалась правильность работы механизма, окна располагаются на разных уровнях в стенках цилиндра.

Чтобы было более понятно, возьмем двигатель мотоцикла «ИЖ Планета 5».

Данный мотоцикл укомплектован одноцилиндровым двухтактным мотором.

Цилиндр располагается поверх корпуса двигателя, охлаждение его воздушное, поэтому у него по окружности располагаются ребра охлаждения.

С одной стороны, к цилиндру прикреплен патрубок, идущий от карбюратора, по нему в цилиндр поступает горючая смесь.

Напротив, этого патрубка устанавливается труба отвода отработанных газов.

Вверху цилиндр прикрывает головка, в которой размещена свеча накаливания.

Внутри цилиндра располагается поршень, связанный с кривошипом коленчатого вала через шатун. Далее уже он связан со сцеплением и трансмиссией, но это пока неважно.

Для подачи топлива в надпоршневое пространство в двухтактном двигателе задействовано и подпоршневое пространство.

При движении поршня вверх в подпоршневом пространстве создается разряжение, в которое засасывается топливовоздушная смесь через впускное окно.

Подача же из подпоршневого пространства в надпоршневое производится от избыточного давления, которое возникает при движении поршня вниз.

Подача топлива производится через перепускное окно. Выпуск продуктов горения проходит через выпускное окно.

Теперь как все это работает.

Начнем с движения поршня к ВМТ. Находясь в НМТ, поршень обеспечивает открытие перепускного и выпускного окон. Избыточное давление в подпоршневом пространстве выталкивает горючую смесь в надпоршневое пространство.

Двигаясь вверх, поршень перекрывает открытые окна, в результате чего камера сгорания становится герметичной.

Доходя до ВМТ, поршень сжимает смесь далее подается искра от свечи накаливания, которая установлена в головке цилиндра.

В это время, поршень двигаясь вверх, открывает впускное окно, через которое смесь поступает в подпоршневое пространство. То есть получается, что в одном такте – движении поршня от НМТ к ВМТ происходит два действия: вначале впуск топлива, затем – сжатие.

После воспламенения топлива, выделенная при этом энергия толкает поршень вниз.

Двигаясь вниз он от ВМТ, поршень открывает сначала выпускное окно. При сгорании объем продуктов горения значительно увеличивается, поэтому они сразу начинают вырываться через это окно.

Получается, что при движении поршня вниз вначале выполняется рабочий ход, а после открытия выпускного окна – еще и такт выпуска.

Дальше при движении поршня вниз, он открывает перепускное окно и топливо начинает поступать в надпоршневое пространство – цикл начинает повторяться, при этом на выполнение всего цикла понадобилось только движение поршня сначала вверх, а затем вниз, что соответствует одному обороту колен. вала.

Принцип работы 4-тактного двигателя

Теперь о принципе работы 4-тактных двигателей. Опять же возьмем одноцилиндровый двигатель мотоцикла, но на этот раз «Honda CB 125E».

У этого мотора тоже цилиндр расположен над картером и имеет воздушное охлаждение.

Внутри цилиндра установлен поршень, связанный с коленвалом посредством шатуна. Сверху цилиндр закрыт головкой.

Конструктивной особенностью этого двигателя является наличие механизма, который обеспечивает подачу смеси и отвод продуктов горения – газораспределительный механизм.

Установлен у этого мотора он в головке блока. Суть работы этого механизма – своевременное открытие впускного и выпускного окон, которые закрыты клапанами.

Работает все по такому принципу. Вначале – такт впуска. Чтобы обеспечить этот такт, поршень должен двигаться от ВМТ вниз. При этом клапан открывает впускное окно, через которое разрежением засасывается топливо в цилиндр.

После достижения НМТ впускное окно клапаном закрывается, поршень в это время начинает двигаться вверх, начинается такт сжатия.

При этом такте оба окна закрыты, цилиндр полностью герметичен, а поршень при движении вверх сжимает горючую смесь, поступившую ранее.

При подходе поршня к ВМТ, когда смесь по максимуму сжата, производится ее воспламенение от искры свечи.

Избыточное давление при сгорании заставляет двигаться поршню вниз – происходит рабочий ход, при котором окна тоже остаются закрытыми.

После достижения НМТ, поршень начинает движение вверх, в этот момент клапан открывает выпускное окно и поршень выталкивает через него продукты горения.

В результате получается, что для выполнения тактов впуска и сжатия нужен один оборот колен. вала, а для рабочего хода и выпуска – еще один оборот.

Это были принципы работ 2-тактного и 4-тактного двигателей на примере мотоциклов.

Эти принципы используются на всех двигателях внутреннего сгорания – от моторчика авиамодели до мощного 12-цилиндрового мотора танка.

Конструктивные особенности

Помимо различий в принципе работы у этих моторов еще и существуют конструктивные особенности.

2-тактный двигатель конструктивно проще. Механизм газораспределения – это дополнительное оснащение мотора, которое усложняет конструкцию.

У 2-тактного мотора этот механизм отсутствует и его роль выполняет поршень, открывая и закрывая те или иные окна.

Помимо этого, данный двигатель не нуждается в системе смазки. Обусловлено это тем, что в процессе работы задействовано и подпоршневое пространство, где располагается колен. вал.

Но поскольку кривошипно-шатунный механизм требует смазки, то у этого двигателя она производится вместе с топливом, то есть моторное масло добавляет в топливо, и при поступлении топлива в это пространство, имеющееся масло смазывает механизм.

У 4-тактных двигателей конструкция включает и механизм газораспределения, и отдельную систему смазки.

Это значительно усложняет конструкцию, однако эти двигателя являются более приоритетными, чем двухтактные из-за ряда эксплуатационных недостатков последних.

Эксплуатационные показатели

Теперь об эксплуатационных показателях.

Литровая мощность.

Во многом 2-тактные двигатели по этим показателям лучше. Сказывается затраченная и полученная энергия на осуществление одного рабочего цикла.

У 2-тактного двигателя каждый оборот – это один полный цикл, что обеспечивает больший показатель литровой мощности – отношению объема цилиндра к выходной мощности. В среднем литровая мощность 2-тактного мотора выше, чем у 4-тактного в 1,5 раза.

Удельная мощность.

Еще один показатель, по которому 2-тактный мотор превосходит 4-тактный – это удельная мощность.

Данный показатель характеризует отношение выходной мощности к общей массе двигателя.

Проигрывая в мощностных показателях, 4-тактный двигатель лучше по показателям расхода топлива.

У него подача смеси происходит дозировано, через впускное окно, при этом выпускное – закрыто.

У 2-тактного же мотора существует момент, когда выпускное и перепускное окна оказываются открытыми, при этом поступающее топливо частично выходит через выпускное окно вместе с продуктами горения, то есть, часть топлива не участвует в процессе, а просто вылетает в атмосферу.

Смазка двигателя.

У 4-тактного мотора имеется система смазки, обеспечивающей смазку всех узлов, но при этом масло циркулирует по закрытой системе, потери его незначительны и в основном из-за износа двигателя.

Смазка 2-тактного мотора производится вместе с топливом, а значит, выполнив свою функцию масло попадает в цилиндр, где и сгорает.

Надежность моторов.

По поводу надежности конструкции этих моторов, то здесь довольно интересная ситуация.

Конструктивно 2-тактный мотор проще, а значит и надежнее. Но у 4-тактного мотора есть более совершенная система смазки, которая обеспечивает больший ресурс мотору.

Вот и получается, что оба мотора надежны, но каждый по-своему. А вот по ремонтопригодности 2-тактный мотор все-таки лучше.

Та же совместная смазка вместе с топливом у 2-тактных двигателей сказывается и на экологичности этого мотора. Сгорание масла в большей степени обеспечивает загрязнение атмосферы.

Совмещение рабочих тактов у 2-тактного двигателя сказывается на шумности работы установки, она несколько выше, чем у 4-тактного агрегата.

Зато отсутствие дополнительных систем и механизмов обеспечивает более легкую и менее металлоемкую конструкцию, что сказывается на общей массе установки.

Более сложная конструкция 4-тактной установки играет и положительную роль.

У этих моторов существует возможность модернизации системы питания, применение инжекторных систем с раздельной подачей топлива и воздуха в цилиндры, повышающих мощность и экономичность двигателей.

У 2-тактных моторов возможность совершенствования ограничена все той же смазкой вместе с топливом. Хотя попытки улучшить показатели этих моторов осуществляются постоянно.

Итог

В целом, применение до сих пор имеют оба этих мотора и вряд ли когда-либо откажутся от использования одного из них, оскольку у каждого из них имеются свои преимущества, востребованные в тех или иных условиях.

Оцените статью

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Рабочий цикл авто с дизельным двигателем отличается тем, что при такте впуска в цилиндр двигателя поступает очищенный  воздух, а не горючая смесь, как в карбюраторном двигателе.

Первый такт — впуск.

Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, через открытый впускной клапан в цилиндр поступает очищенный воздух (из-за разрежения, создаваемого поршнем). Воздух перемешивается с небольшим количеством оставшихся от предыдущего цикла отработавших газов, температура повышается и в конце такта впуска достигает 300—320 К, а давление  0.08—0.09 МПа. Коэффициент наполнения цилиндра 0,9 и выше, т. е. больше, чем у карбюраторного двигателя.

Работа четырехтактного одноцилиндрового дизельного  двигателя:

а — впуск воздуха; б — сжатие; в — рабочий ход; г — выпуск отработавших газов; 1— цилиндр; 2 — топливный насос, 3 — поршень: 4 — форсунка, 5 — впускной клапан, 6 — выпускной клапан

Второй такт — сжатие.

Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Давление и температура воздуха увеличиваются и в конце такта составляют соответственно 3—5 МПа и 800—900 К. Степень сжатия регламентируется исправностью деталей КШМ и равна 17—21.

Третий такт — рабочий ход.

В конце такта сжатия (20—30 градусов угла поворота коленчатого вала ло прихода поршня в ВМТ) с помощью насоса через форсунку в цилиндр под высоким давлением (15—20 МПа) в мелкораспыленном виде впрыскивается порция топлива. Топливо от соприкосновения с нагретым воздухом испаряется, его пары перемешиваются с нагретым воздухом и воспламеняются. При сгорании топлива, вследствие подвода большого количества теплоты, резко увеличиваются лишение и температура образовавшихся газов. В начале такта расширения давление газов составляет 7—8 МПа. а температура 2100—2300 К. Под действием давления поршень перемешается от ВМТ к НМТ, совершая полезную работу. Объем цилиндра увеличивается, давление и температура газов снижаются и при подходе поршня к НМТ составляют 0,2-0,4 МПа .

Четвертый такт — выпуск.

Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются через выпускной трубопровод в окружающую среду. В конце такта выпуска давление газов равно 0,11 -0,12 МПа, температура 850—1200.  После этого рабочий цикл дизеля повторяется.
В двухтактных двигателях время, отводимое на рабочий цикл, используется более полно, так как процессы выпуска и впуска совмещены по времени с процессами сжатия и рабочего хода. Рабочий цикл происходит за 360 градусов (один оборот коленчатого вала).

При движении поршня от ВМТ к НМТ одновременно происходят процессы расширения и выпуска с продувкой цилиндра, а при обратном движении от НМТ к ВМ1 впуск и сжатие. Изменения параметров цикла (давление и температура) соответствуют изменениям параметров четырехтактного двигателя.
Сравнение рабочих циклов четырех- , двухтактных двигателей показывает, что при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения коленчатого вала мощность двухтактных двигателей выше в 1.5—1,7 раза. Он проще по конструкции и компактнее.
К недостаткам двухтактного двигателя следует отнести ограниченное время газообмена, что ухудшает очистку цилиндра от отработавших газов, увеличивает потери части свежею заряда, снижает экономичность.

Работа дизельного двигателя, подробнее

Схемы устройства и принцип действия

Двигателем внутреннего сгорания называется тепловой двига­тель поршневого типа, в котором химическая энергия топлива пре­образуется в тепловую непосредственно внутри рабочего ци­линдра. В результате химической реакции топлива с кислородом воздуха образуются газообразные продукты сгорания с высокими давлением и температурой, которые являются рабочим телом дви­гателя. Продукты сгорания оказывают давление на поршень и вы­зывают его перемещение. Возвратно-поступательное движение поршня с помощью кривошипно-шатунного механизма превра­щается во вращательное движение коленчатого вала.

Двигатели внутреннего сгорания работают по одному из трех циклов: изохорному (цикл Отто), изобарному (цикл Дизеля) и смешанному (цикл Тринклера), различающихся характером про­текания процесса сообщения тепла рабочему телу. В смешанном цикле часть тепла сообщается при постоянном объеме, а осталь­ная часть при постоянном давлении. Отвод тепла во всех циклах совершается по изохоре.

Совокупность последовательных и периодически повторяю­щихся процессов, необходимых для движения поршня — наполне­ние цилиндра, сжатие, сгорание с последующим расширением газов и очистка цилиндра от продуктов сгорания — называется рабочим циклом двигателя. Часть цикла, проходящая за один ход поршня, называется тактом.

Двигатели внутреннего сгорания делятся на четырехтактные и двухтактные; в четырехтактных двигателях рабочий цикл совер­шается за четыре хода поршня, а в двухтактных — за два.

Судовые двигатели внутреннего сгорания в основном работают по смешанному циклу. Крайние предельные положения поршня в цилиндре называются соответственно верхней и нижней мерт­выми точками (в. м. т., н. м. т.). Расстояние по оси цилиндра, проходимое поршнем от одного до другого крайнего положения, называется ходом поршня S (рис. 125). Объем, описываемый поршнем при его движении между в. м. т. и н. м. т., называется рабочим объемом цилиндра Vs. Объем цилиндра над поршнем, когда последний находится в н. м. т., называется объемом камеры сжатия Vс. Объем цилиндра при положении поршня в н. м. т. на­зывается полным объемом цилиндра Vа : Va= Vс + Vs.

Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия называется степенью сжатия ? = Va / Vc.

Величина степени сжатия зависит от типа двигателя. Для су­довых дизелей степень сжатия равна 12—18. Главными конструк­тивными характеристиками двига­теля являются диаметр цилиндра, ход поршня, число цилиндров и га­баритные размеры.

Четырехтактный двигатель.

На рис. 125 показана схема устройства четырехтактного дизеля. Фунда­ментная рама 15 дизеля покоится на судовом фундаменте 1. Блок ци­линдров 11 закрепляется на станине двигателя 14. Поршень 9 под дей­ствием газов совершает возвратно-поступательное движение по зерка­лу цилиндровой втулки 10 и с по­мощью шатуна 13 вращает коленча­тый вал 2. Верхняя головка шатуна с помощью поршневого пальца 3 соединена с поршнем, а нижняя ох­ватывает мотылевую шейку колен­чатого вала. В крышке 7 цилиндра размещены впускной клапан 4, вы­пускной клапан 8 и топливная фор­сунка 6. Впускной и выпускной клапаны приводятся в действие через систему штанг и рычагов 5 от кулачных шайб распредели­тельных валов 12. Последние получают вращение от коленчатого вала.

Рабочий цикл в четырехтактном двигателе происходит за два оборота коленчатого вала — за четыре хода (такта) поршня. Из четырех ходов (тактов) три хода (такта) являются подготови­тельными, а один рабочим. Каждый такт носит название основ­ного процесса, происходящего во время данного такта.

Первый такт — впуск. При движении поршня вниз (рис. 126) над поршнем в цилиндре создается разрежение, и через принуди­тельно открытый впускной клапан а атмосферный воздух запол­няет цилиндр. Для лучшего заполнения цилиндра свежим заря­дом воздуха впускной клапан а открывается несколько раньше, чем поршень достигнет в. м. т.—точка 1; имеет место предваре­ние впуска (15—30° по углу поворота коленчатого вала). Закан­чивается впуск воздуха в цилиндр в точке 2. Впускной клапан а закрывается с углом запаздывания 10—30° после н. м. т. возможность использовать инерцию входящего с большой ско­ростью воздуха, что приводит к более полной зарядке цилиндра. Продолжительность впуска соответствует углу поворота коленча­того вала на 220—250° и на рисунке показана заштрихованным углом 1—2, а па диаграмме р—? — линией впуска 1—2.

Второй такт — сжатие. С момента закрытия впускного кла­пана а (точка 2) при движении поршня вверх начинается сжатие. Объем уменьшается, температура и давление воздуха увеличи­ваются. Продолжительность сжатия составляет угол 140—160° по­ворота коленчатого вала и заканчивается в точке 3. Давление в конце сжатия достигает 3—4,5 Мн/м2, а температура 800—1100° К. Высокая температура заряда воздуха обеспечивает самовоспламенение топлива. В конце хода сжатия, когда поршень .немного не дошел до в. м. т. (точка 3), производится впрыск топ­лива через форсунку б. Опережение подачи топлива (угол пред­варения 10—30°) дает возможность к приходу поршня в в. м. т. подготовить рабочую смесь к самовоспламенению.

Третий такт — рабочий ход. Происходит горение топлива и рас­ширение продуктов сгорания. Продолжительность сгорания топ­лива составляет 40—60° поворота коленчатого вала (процесс 3—4 на рисунке). В конце горения внутренняя энергия газов увеличи­вается, давление газов достигает значительной величины 58 Мн/м2, а температура 1500—2000° К. Точка 4 — начало рас­ширения газов. Под давлением газов поршень движется вниз, со­вершая полезную механическую работу. В конце расширения (угол опережения 20—40° до н. м. т.) — точка 5 — открывается выпускной клапан в, давление в цилиндре резко падает и по дости­жении поршнем н. м. т. оказывается равным 0,1—0,11 Мн/м2, а температура 600—800° К. Предварение выпуска обеспечивает минимальное сопротивление движению поршня вверх в последую­щем такте. Рабочий ход совершается за 160—180° угла поворота коленчатого вала.

Четвертый такт — выпуск. Продолжается от точки 5 до точки 6. При выпуске поршень, двигаясь вверх от н. м. т., выталкивает от­работавшие продукты сгорания. Выпускной клапан закрывается с некоторым запозданием (на 10—30° угла поворота коленчатого вала после в. м. т.). Это улучшает удаление отработавших про­дуктов горения за счет отсасывающего действия газов, тем более что в это время впускной клапан уже открыт. Такое положение клапанов называется «перекрытием клапанов». Перекрытие кла­панов обеспечивает более совершенное удаление продуктов сгора­ния. Выпуск осуществляется в течение 225—250° угла поворота коленчатого вала.

Двухтактный двигатель.

На рис. 127 показана схема работы двухтактного дизеля. Газораспределение в двухтактных двигате­лях осуществляется через продувочные окна П и выпускные окна В. Продувочные окна соединены с продувочным ресиве­ром Р, в который продувочным насосом Н нагнетается чистый воз­дух под давлением 0,12—0,16 Мн/м2. Выпускные окна, несколько выше расположенные, чем продувочные, соединяются с выпускным коллектором. Топливо подается в цилиндр форсункой Ф. Рабочий цикл двухтактного двигателя осуществляется за два хода поршня, за один оборот коленчатого вала. Открытие и закрытие выпускных и продувочных окон производится поршнем.

Рассмотрим последовательность процессов в цилиндре.

Первый такт — горение, расширение, выпуск и продувка. Пор­шень движется вниз от в. м. т. к н. м. т. В начале такта происхо­дит бурное горение с повышением давления газов до 5—10 Мн/м2 и температуры до 1700—1900° К для тихоходных двигателей и 1800—2000° К для быстроходных. Горение заканчивается в точке 4 и затем происходит расширение продуктов сгорания (участок 4—5) до давления 0,25—0,6 Мн/м2 и температуры 900—1200° К. При положении мотыля в точке 5 (за 50—70° до н. м. т.) откры­ваются выпускные окна, давление в цилиндре резко падает и на­чинается выпуск отработавших газов выпускного коллектора в ат­мосферу. Высота продувочных окон подбирается таким образом, чтобы к моменту их открытия давление газов в цилиндре было бы близко к давлению продувочного воздуха в продувочном ресивере. После открытия продувочных окон (точка 6) продувочный воздух, поступая в цилиндр, вытесняет продукты сгорания через выпускные окна, при этом часть воздуха уходит с отработавшими газами. При открытых продувочных окнах происходит принудительная очистка цилиндра и заполнение его свежим зарядом; этот процесс называется продувкой.

Второй такт. Процесс продувки продолжается также при дви­жении поршня вверх от н. м. т. до закрытия продувочных окон (точка 1). После закрытия поршнем выпускных окон (точка 2) процесс выпуска заканчивается и начинается процесс сжатия све­жего заряда воздуха. В конце сжатия (в. м. т.) давление воздуха равно 3,5—5 Мн/м2, а температура составляет 750—800° К. Высо­кая температура воздуха в конце сжатия обеспечивает самовос­пламенение топлива. Затем цикл повторяется.

По тем же соображениям, что и для четырехтактных дизелей, топливо в цилиндр подается с опережением в 10—20° поворота ко­ленчатого вала до в. м. т. (точка 3).

В настоящее время на судах применяют как двухтактные, так и четырехтактные дизели. Для крупнотоннажных грузовых и пас­сажирских судов основным является двухтактный двигатель. Ти­хоходные двухтактные крейцкопфного типа дизеля долговечны, отличаются высокой экономичностью, но имеют большой вес и га­бариты. При одной и той же частоте вращения и одинаковых раз­мерах цилиндров мощность двухтактного двигателя теоретически вдвое больше мощности четырехтактного. Увеличение мощности двухтактного двигателя обусловлено сгоранием вдвое большего количества топлива, чем в четырехтактном, но так как объем ра­бочего цилиндра (из-за наличия выпускных и продувочных окон) используется неполностью, а часть мощности (4—10%) затрачи­вается на приведение в действие продувочного насоса, то факти­ческое превышение мощности в двухтактном двигателе над мощ­ностью четырехтактного составляет 70—80%.

Четырехтактный двигатель при одинаковых мощности и ча­стоте вращения с двухтактным имеет большие размеры и вес. Двухтактный двигатель при одинаковых частоте вращения и числе цилиндров с четырехтактным вследствие удвоенного числа рабо­чих циклов работает более равномерно. Минимальное число ци­линдров, обеспечивающее надежный пуск для двухтактного дви­гателя — четыре, а для четырехтактного — шесть.

Отсутствие клапанов и приводов к ним у двухтактного двига­теля со щелевой продувкой упрощает его конструкцию. Однако на изготовление деталей требуются более прочные материалы, так как двухтактные двигатели работают при более высоких темпера­турных условиях.

В двухтактных двигателях очистка, продувка и зарядка све­жим воздухом цилиндра осуществляется на протяжении части одного хода, поэтому качество этих процессов ниже, чем у четы­рехтактного двигателя.

Четырехтактные двигатели удобнее в отношении повышения их мощности путем наддува. Для них используют более простую схему наддува, теплонапряженность цилиндров меньше, чем у двухтактных дизелей. Для современных четырехтактных дизелей с газотурбинным наддувом удельный эффективный расход топ­лива составляет 0,188—0,190 кг/(квт ? ч), а для двухтактных тихо­ходных дизелей с наддувом 0,204—0,210 кг/(квт?ч).


По ремонту китайских мопедов: Принцип действия четырехтактного двигателя

Особенностью конструкции четырехтактного  двигателя является наличие системы впуска-выпуска клапанного типа.
В состав системы входят:
• клапаны — впускной и выпускной;
• кулачковый вал, аналогичный автомобильному распредвалу;
• коромысла;
• цепная передача.
Задача системы впуска-выпуска подать в цилиндр топливо-воздушную смесь и вывести из цилиндра  отработавшие газы в соответствии с фазами работы двигателя. Для открытия впускного и выпускного каналов служат клапаны — впускной 5 и выпускной 9 соответственно (рис. 2.1).
 Управляет движением клапанов кулачковый вал 7, кинематически связанный с валом коленчатым. Для синхронизации движения валов коленчатого и кулачкового служит цепная передача, состоящая из двух звездочек — ведущей и ведомой, и роликовой цепи. Соотношение
скоростей вращения валов 2:1, т.е. двум оборотам вала коленчатого (ведущего) соответствует один оборот вала кулачкового. Такое же соотношение количества зубьев на звездочках: количество зубьев звездочки вала кулачкового (ведомой) в два раза больше количества зубьев
звездочки вала коленчатого (ведущей).
При вращении вала системы впуска-выпуска  происходит надавливание кулачка, выполненного заодно с валом, на один из концов рычага 6 (коромысла). Перемещаясь,
второй конец коромысла упирается в головку клапана, вдавливая его внутрь цилиндра, тем самым, открывая канал для прохождения топливной смеси или  отработавших газов (в соответствии с назначением клапана).
После прохождения кулачка клапан возвращается в исходное положение под действием пружины. Между головкой клапана и коромыслом (при холодном двигателе) должно быть некоторое расстояние, называемое тепловым зазором. Тепловой зазор дает деталям клапанного механизма возможность, увеличиваясь в размере при повышении температуры двигателя, войти между собой в соприкосновение без зазора и работать «в натяжку». Если бы тепловой зазор не был учтен при конструировании двигателя, то, нагревшись, клапан уперся бы в коромысло и не смог бы обеспечить  герметичность посадки клапана в «седло» перекрываемого канала.
Принцип работы двигателя с разборкой по тактам  показан на рис. 2.2.
В процессе эксплуатации клапанный механизм  изнашивается и нуждается в регулировке. При проведении технического обслуживания и ремонтных работ,  связанных с разборкой головки цилиндра, необходимо проверять и при необходимости регулировать тепловые зазоры
впускного и выпускного клапанов.
Одним из главных достоинств четырехтактных  двигателей является тот факт, что топливно-воздушная смесь поступает в цилиндр непосредственно из карбюратора (а не через картер двигателя как у двухтактников). Эта особенность конструкции создает «более комфортные»
условия для работы кривошипно-шатунного  механизма, что сказывается на надежности и долговечности  четырехтактных двигателей. Практически все владельцы рассматриваемых скутеров, пересевшие с двухтактных машин на четырехтактные, отмечают качество и надежность силовых агрегатов.
Принцип работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания
Первый такт. Впуск (рис. 2.2.а).
Поршень идет вниз, клапан впуска открывается, и топливная смесь поступает из карбюратора в цилиндр.
Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается.
Второй такт. Сжатие (рис. 2.2.6).
Поршень идет вверх, оба клапана закрыты. Топливная смесь сжимается. Когда поршень находится в нескольких миллиметрах от верхней мертвой точки (ВМТ), свеча воспламеняет топливо, сжатое поршнем.
Третий такт. Рабочий ход расширение (рис. 2.2.в).
Поршень идет вниз. Оба клапана закрыты. Топливная смесь сгорает, увеличиваясь в объеме. За счет давления образовавшихся газов поршень перемещается и передает усилие кривошипно-шатунному механизму. Происходит преобразование энергии сгоревшего топлива в механиче- скую энергию.
Четвертый такт. Выпуск (рис. 2.2.г).
Поршень идет вверх. Клапан выпуска открыт.  Происходит удаление продуктов сгорания (отработавших газов) из цилиндра. В конце такта выпуска клапан закрывается.
Такты 1, 2, 4 проходят с потреблением энергии. Для выполнения их необходим запас энергии. Для этой цели предназначен маховик (щеки коленвала), который  накапливает энергию во время рабочего такта.
Приведите для сравнения принцип работы  двухтактного мотоциклетного двигателя?
Рабочий цикл у двухтактных двигателей совершается за два хода поршня, в сравнении с четырехтактником в этом типе двигателя во время каждого движения поршня происходит одновременно два процесса — один в рабочем объеме цилиндра, второй в картере двигателя в подпоршневом пространстве. Роль клапанов впуска и выпуска  выполняют поршень и цилиндр. В стенке цилиндра выполнены специальные окна, соединяющие рабочий объем
поршня и объем, находящийся под поршнем, с впускным коллектором и выпускной трубой в соответствии с фазами работы двигателя.
Первый такт.
Поршень идет вверх, сжимая топливную смесь в  камере сгорания. В определенный момент движения поршень освобождает впускное окно, через которое заполняется кривошипная камера в картере двигателя. Когда поршень занимает положение близкое к ВМТ происходит 
поджигание топливной смеси электрическим разрядом свечи зажигания.
Второй такт.
Расширяющиеся газы толкают поршень вниз. Происходит преобразование энергии сгоревшего топлива во вращательное движение коленчатого вала.  Одновременно происходит сжатие топливной смеси в картере двигателя. Впускное окно перекрыто поршнем. В  положении близком к НМТ поршень освобождает окно выпуска отработавших газов в атмосферу и окно впуска рабочей смеси из подпоршневого пространства в цилиндр (с небольшой задержкой). Происходит практически  одновременно два процесса — выпуска и впуска.
Процесс имеет циклический характер.

Как работает двухтактный двигатель | АВТОСТУК.РУ

Помимо всем известных четырехтактных двигателей, которые используются в автомобилях, есть еще двигатели двухтактного действия, которые устанавливают на технические агрегаты: бензопилы, мотоциклы, газонокосилки, квадроциклы, скутеры, моторные лодки и т.д. Основное отличие двухтактного от четырехтактного двигателя — это принцип работы ДВС. Кроме этого, 2-х тактные моторы меньше по габаритам, способны развивать меньшую мощность и, следовательно, имеют меньший КПД.

Содержание статьи:

  1. Устройство двухтактного двигателя.
  2. Принцип работы 2-х тактного ДВС.
  3. Как увеличить мощность двигателя своими руками?
  4. Как увеличить тягу?
  5. Проблема с продувкой после увеличения мощности.
  6. Видео.

 

Устройство двухтактного двигателя

Конструкция такого мотора проще, чем у четырехтактного. В двухтактного ДВС нет газораспределительного механизма. Двигатель состоит из блока цилиндра, в котором располагается коленвал на подшипниках.

Головка шатуна ложится в специальное для нее место — шейка вала. Между головкой шатуна и шейкой вала — вкладыши, которые фиксируются корончатыми гайками.

Верхняя часть шатуна крепится с поршнем посредством пальца. Палец — это пустотелый цилиндр, который служит соединительными элементом конструкции шатун-поршень.

На поршне в специальные канавки по периметру в верхней части устанавливаются компрессионные кольца, от которых зависит компрессия двигателя.

Движущим элементом в двигателе внутреннего сгорания является топливно-воздушная смесь, которая сгорая создает энергию, толкающая поршень вниз. От движения поршня вверх-вниз происходит вращения коленчатого вала. На коленвале закрепляется маховик, который передает вращение дальше, то есть валу коробки и так далее.

Охлаждение двухтактного двигателя осуществляется через ребра наружного блока. Кроме внешнего охлаждения, некоторая часть охлаждения идет от масла, которое содержится в бензине.

В двухтактные двигатели заливается бензин, в которое добавлено специальное моторное масло. Например, для газонокосилки Штиль, на 5 литров бензина, надо добавить 100 грамм, то есть, соотношение бензина к маслу 50:1. Именно столько количества масла отлично смазывает трущиеся поверхности цилиндр с кольцами поршня.

 

Принцип работы

Один оборот коленчатого вала является одним циклом рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания.

Топливо (бензин+масло) с воздухом подается в рабочую камеру сгорания цилиндра, после чего за счет образования искры свечи зажигания, происходит взрыв горючей смеси, энергия которой резко отталкивает поршень вниз.

Когда поршень движется вниз, открывается выпускное окно и немного позже открывается переходное окно, через которое впрыскивается новая порция горючего.

В картер двигателя топливная смесь попадает через окно, открывающееся за счет вакуума при движении поршня вверх от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней (ВМТ). При этом движении также открывается окно для выброса газов сгоревшей смеси. Через милисекунды открывается продувочное окно. Через продувочное окно подается новая порция топлива.

 

Как повысить мощность

Как и 4-х тактные двигатели, 2-х тактные можно усовершенствовать, сделать, так называемый, чип-тюнинг.

Для повышения мощности ДВС можно сделать следующее:
  • Расточить выпускное отверстие, чтобы отработавшие газы выходили полностью.
  • Улучшить эффект продувки. Продувка — это удаление отработавших газов и наполнение рабочего объема цилиндра новой порцией топливной смеси. Сделать нужно так, чтобы через впускное окно успевало впрыскиваться топливо в камеру сгорания. Если топливо не будет в нужном объеме поступать в камеру сгорания, то в картере мотора будет скапливаться топливо. Поэтому, для качественного заполнения топливом рабочей части цилиндра, требуется увеличить диаметр отверстия выпускного окна (выброса отработавших газов).
  • Можно применять на карбюраторе вихревой диффузор. Вихревой диффузор называют также нулевой. За счет этого диффузора за меньший период времени будет поступать в цилиндр больше топлива.
  • На глушитель вмонтировать специальный резонатор, подходящий по оборотам к конкретному двигателю. Резонатор делает так, чтобы не сгоревшая топливная смесь, возвращалась обратно в цилиндры. Это эффективно, когда в цилиндре происходит не полное сгорание смеси.

Чтобы часть цилиндра под поршнем заполнялась полностью, надо осмотреть впускные и выпускные каналы, возможно, на отверстиях есть царапины, задиры, сколы. Такие мелкие дефекты влияют на скорость движения топлива и газов.

Для лучшего эффекта повышения мощности можно отфрезеровать и затем отшлифовать головка блока цилиндров (ГБЦ).

Не рекомендуется уменьшать вес деталей двигателя, так как из-за увеличения разности противовеса, нарушения центра тяжести, может увеличиться торцевое биение маховика и коленвала.

 

Как увеличить тягу

Тяга двухтактных моторов зависит от открытия дроссельной заслонки. С резким возрастание оборотов двигателя, возрастает тяга. Отсюда следует, что, для того, чтобы уменьшить время разгона ДВС, надо увеличить рабочий объем цилиндра.

Когда двигатель работает на низких оборотах, качественная тяга повышает приемистость, увеличивает скорость разгона — ускорение.

Тягу также можно увеличить путем замены клапанов на специальные и настроить их так, чтобы они держались в открытом положении дольше, чем обычные.

 

 

Проблема с продувкой

Чем выше обороты коленвала, тем больше мощность. Но, конструкция двухтактных двигателей имеет такую особенность — чем быстрее начинает двигаться поршень, тем хуже продувается камера сгорания цилиндра, так как окна подачи и выпуска отработавших газов остаются открытыми очень мало времени.

Камерная продувка — это удаление газов и впрыск топлива в цилиндр из картера. Топливо начинает всасываться и находиться в картере при движении поршня вверх. Затем, когда поршень идет вниз, впускной канал закрывается и открывается продувочное окно, через которое подается новая порция топлива и выгоняются газы отработавшей предыдущей смеси топлива (смотрите рисунок выше, посередине).

Такая простая конструкция двухтактного двигателя исключает необходимость устанавливать газораспределительный механизм (ГРМ), насоса продувки, клапанов и узла смазки.

Продувка во время работы двухтактного двигателя на холостом ходу (ХХ) осуществляется по-другому. Во время работы на ХХ, продувка осуществляется открыванием на маленький угол заслонки. Такая продувка не качественная, поэтому на холостом ходу, многие наверное замечали, двигатель бензопилы или газонокосилки работает не стабильно. Что касается бензопилы, например, Echo (Эхо), то там надо наполовину вытягивать подсос.

Одноцилиндровый двухтактный двигатель имеет контурную продувку, то есть щелевую. В нижней части цилиндра в стенке есть специальная щель, через которую происходит газораспределение. В такте сжатия и рабочего хода, то есть когда поршень вверх, отверстия впуска и продувки должны быть закрытыми.

Контурная продувка — это предпоршневой объем (цилиндр под поршнем) представляет собой продувочный насос. Такая конструкция позволяет делать двигатели самых малых габаритов.

 

Видео

На скутеры устанавливаются двухтактные двигатели 2Т или 4 Т. Какой лучше?

Анимация работы двухтактного двигателя.

Двухтактный двигатель Stihl (Штиль) в разрезе.

В этом видео — работа двухтакного двигателя.

 

 

Автор публикации
15 Комментарии: 25Публикации: 324Регистрация: 04-03-2016

Рабочие циклы четырехтактных двигателей | Двигатель автомобиля

Рабочий цикл карбюраторного четырехтактного двигателя

Рассмотрим подробно каждый такт цикла.

Такт впуска

Поршень 4 движется от в.м.т. к н.м.т. Над ним в полости цилиндра 1 создается разрежение. Впускной клапан 6 при этом открыт, цилиндр через впускную трубу 7 и карбюратор 8 сообщается с атмосферой. Под влиянием разности давлений воздух устремляется в цилиндр. Проходя через карбюратор, воздух распыливает топливо и, смешиваясь с ним, образует горючую смесь, которая поступает в цилиндр. Заполнение цилиндра 1 горючей смесью продолжается до прихода поршня в н.м.т. К этому времени впускной клапан закрывается.

Такт сжатия

При дальнейшем повороте коленчатого вала 10 поршень движется от н.м.т. к в.м.т. В это время впускной 6 и выпускной 3 клапаны закрыты, поэтому поршень сжимает находящуюся в цилиндре рабочую смесь. В такте сжатия составные части рабочей смеси хорошо перемешиваются и нагреваются. В конце такта сжатия между электродами свечи 5 возникает электрическая искра, от которой рабочая смесь воспламеняется. В процессе сгорания топлива выделяется большое количество теплоты, давление и температура газов повышаются.

Такт расширения

Оба клапана закрыты. Под давлением расширяющихся газов поршень движется от в.м.т. к н.м.т. (рисунок в) и при помощи шатуна 9 вращает коленчатый вал 10, совершая полезную работу.

Такт выпуска

Когда поршень подходит к н.м.т., открывается выпускной клапан 3 и отработавшие газы под действием избыточного давления начинают выходить из цилиндра в атмосферу через выпускную трубу 2. Далее поршень движется от н.м.т. к в.м.т. (рисунок г) и выталкивает из цилиндра отработавшие газы.

Далее рабочий цикл повторяется.

Рисунок. Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя:
а — такт впуска; б — такт сжатия; в — такт расширения; г — такт выпуска; 1 — цилиндр, 2 — выпускная труба; 3 — выпускной клапан; 4 — поршень; 5 — искровая зажигательная свеча; 6 — впускной клапан; 7 — впускная труба; 8 — карбюратор; 9 — шатун; 10 — коленчатый вал.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от карбюраторного двигателя в цилиндр дизеля воздух и топливо вводятся раздельно.

Такт впуска

Поршень движется от в.м.т. к н.м.т. (рисунок а), впускной клапан открыт, в цилиндр поступает воздух.

Такт сжатия

Оба клапана закрыты. Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. (рисунок б) и сжимает воздух. Вследствие большой степени сжатия (порядка 14…18) температура воздуха становится выше температуры самовоспламенения топлива.

Рисунок. Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного дизеля: а — такт впуска; б — такт сжатия; в — такт расширения; г — такт выпуска

В конце такта сжатия при положении поршня, близком к в.м.т., в цилиндр через форсунку начинает впрыскиваться жидкое топливо. Устройство форсунки обеспечивает тонкое распыливание топлива в сжатом воздухе.

Топливо, впрыснутое в цилиндр, смешивается с нагретым воздухом и оставшимися газами, образуется рабочая смесь. Большая часть топлива воспламеняется и сгорает, давление и температура газов повышаются.

Такт расширения

Оба клапана закрыты. Поршень движется от в.м.т. к н.м.т. (рисунок в). В начале такта расширения сгорает остальная часть топлива.

Такт выпуска

Выпускной клапан открывается. Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. (рисунок г) и через открытый клапан выталкивает отработавшие газы в атмосферу.

Далее рабочий цикл повторяется.

У описанных двигателей в течение рабочего цикла только в такте расширения поршень перемещается под давлением газов и посредством шатуна приводит коленчатый вал во вращательное движение. При выполнении остальных тактов — выпуске, впуске и сжатии — нужно перемещать поршень, вращая коленчатый вал. Эти такты являются подготовительными и осуществляются за счет кинетической энергии, накопленной маховиком в такте расширения. Маховик, обладающий значительной массой, крепят на конце коленчатого вала.

Дизель по сравнению с карбюраторным двигателем имеет следующие основные преимущества:

  • на единицу произведенной работы расходуется в среднем на 20…25 % (по массе) меньше топлива
  • работа на более дешевом топливе, которое менее пожароопасно

Недостатки дизеля:

  • более высокое давление газов в цилиндре требует повышенной прочности деталей, а это приводит к увеличению размеров и массы дизеля
  • пуск его затруднен, особенно в зимнее время

Хорошие экономические показатели дизелей обусловили их широкое применение в качестве двигателей для тракторов, грузовых и легковых автомобилей.

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:

  1. 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.
  2. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Применение на карбюраторе вихревого диффузора, который за то же время подает большее количество топливной смеси. Вместе с ним целесообразно применение воздушного фильтра нулевого сопротивления.
  4. Установка резонатора выпуска, расчет которого произведен под конкретный объем двигателя. Такое устройство возвращает часть топливной смеси назад в цилиндр через выпускное отверстие.
  5. 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.
  6. Применение инжекторных систем впрыска и регулирование фазами газораспределения. Это позволяет точнее дозировать количество подаваемого топлива и уменьшить потери горючей смеси во время продувки цилиндра.
  7. 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

Работа четырехтактного двигателя внутреннего сгорания — устройство и принцип действия

В основе работы двигателей внутреннего сгорания лежит преобразование энергии топлива в энергию движения. Транспорт оснащен бензиновым или дизельным двигателями. Бензиновый и дизельный двигатели еще называют двигателями внутреннего сгорания. Такое название они получили, потому что топливо сгорает внутри их, в цилиндрах. Часть энергии от сгорания топлива превращается в механическую энергию, а остаток выделяется в виде тепла.

Четырехтактные двигатели внутреннего сгорания используются в большинстве автомобилей и судов. Они также приводят в движение некоторые локомотивы, к примеру всеми известный в СССР Тепловоз 2ТЭ116, который и дальше продолжает служить. Помимо этого бензиновые и дизельные двигатели устанавливают на аварийных электростанциях.

Четырехтактные двигатели внутреннего сгорания: история создания и принцип действия

В 1876 году немецкий инженер Николаус Отто изобрел и запатентовал первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

Конструкции четырехтактных дизельных и бензиновых двигателей очень похожи. В обоих случаях смесь топлива и воздуха подается в цилиндр, снабженный поршнем. Цилиндров может быть от 4 до 8 и даже более. Они работают последовательно, чтобы поддерживать постоянную мощность двигателя. Цикл работы каждого цилиндра состоит из 4 тактов — движения поршня.

Цикл начинается с 1 такта — впуска. Открывается впускной клапан, под действием коленчатого вала поршень двигается вниз, засасывая в цилиндр топливо и воздух.

Затем впускной клапан закрывается, и поршень толкаемый кривошипом, возвращается в цилиндр, сжимая топливо-воздушную смесь и тем самым разогревая ее. Этот 2 такт называется сжатием. В бензиновых двигателях в этот момент смесь воспламеняется свечой зажигания. При сгорании смесь расширяется. Происходит 3 такт — рабочий ход. Давление газов заставляет поршень двигаться вниз и вращать коленчатый вал.

В конце рабочего хода открывается впускной клапан, и начинается выход отработанных газов. Этот 4 такт называется выпуском. В это же время коленчатый вал толкает поршень обратно вверх, вытесняя из цилиндра оставшиеся газы. Когда процесс заканчивается, начинается новый 4-тактный цикл.

Схема работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

Далее на инфографике изображена принципиальная схема всех четырех тактов.

1. Впуск: поршень идет вниз, засасывая воздух и топливо в цилиндр.
2. Сжатие: поршень поднимается и сжимает топливную смесь.

3. Рабочий ход: искра воспламеняет топливно-воздушную смесь и газы толкают поршень вниз.
4. Выпуск: поршень поднимается и цилиндр и выталкивает отработанные газы.

Конструкция двигателя Отто была усовершенствована и доработана другим немецким инженером Готлибом Даймлером (1834 — 1900). Даймлер запатентовал более мощную и быстроходную модель двигателя в 1887 г. Обычный двигатель внутреннего сгорания может иметь 8 или даже дольше цилиндров. В каждом цилиндре поршень после поджигания топливно-воздушной смеси движется вниз и вращает коленчатый вал. Специальные клапаны осуществляют впуск топливно-воздушной смеси и выпуск отработанных газов.

Четырехтактные двигатели применяются в основном в автомобилестроении. Цикл их работы состоит из 4 тактов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Только такт рабочего хода заставляет коленчатый вал вращаться. В современных автомобильных двигателях имеется сразу несколько цилиндров. Поршни, находящиеся в этих цилиндрах, последовательно выполняют каждый из 4 тактов рабочего цикла.

Дизельные двигатели: история создания и принцип действия

В 1892 году немецкий инженер Рудольф Дизель (1859 — 1913) изобрел двигатель, получивший его имя.

В дизельном двигателе топливно-воздушная смесь сжимается до давления, примерно вдвое превышающего давление в бензиновом двигателе. В результате смесь становится настолько горячей, что самовоспламеняется без электрической искры. Дизельные двигатели дешевле, чем бензиновые. Кроме того, дизельные двигатели обладают большей мощностью по сравнению с бензиновыми.

А знаете ли вы, что железнодорожные локомотивы оснащены дизельным двигателем, движение колесных пар приводятся в движение с помощью электротяги. Дело в том, что в дизельных электровозах электрическая энергия, двигающая колеса, образуется за счет работы дизельных двигателей. Турбонасос постоянно накачивает в двигатель воздух, повышая его мощность.

Роторный двигатель: история создания и его работа на видео

Немецкий инженер Феликс Ванкель (1902-1988) изобрел в 1957 году роторный двигатель.

Вместо поршней и цилиндров в нем было 2 треугольных ротора, вращавшихся в специальных камерах.

Усовершенствование двигателей

Бензиновые и дизельные двигатели постоянно совершенствуются для повышения эффективности работы их работы и снижения загрязнения окружающей среды. В современных двигателях карбюратор заменяют электронной системой впрыска топлива в цилиндр во время такта впуска. Микропроцессор контролирует количество подаваемого топлива и время сгорания топливно-воздушной смеси, повышая эффективность сгорания топлива и препятствуя образованию избыточного количества выхлопных газов. Интересны экспериментальные образцы двигателя без ремня ГРМ, в котором роль газораспределительного механизма играют электронные актуаторы.

Устройство и техническое обслуживание транспортных средств категории «M» как объектов управления / КонсультантПлюс

Устройство и техническое обслуживание транспортных средств категории «M» как объектов управления

Классификация мопедов и скутеров

шт.

1

Общее устройство мопеда (скутера)

шт.

1

Общее устройство и принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания

шт.

1

Общее устройство и принцип работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

шт.

1

Горюче-смазочные материалы и специальные жидкости

шт.

1

Схемы трансмиссии мопедов с различными типами приводов

шт.

1

Общее устройство первичной (моторной) передачи

шт.

1

Общее устройство и принцип работы сцепления

шт.

1

Устройство механического привода выключения сцепления

шт.

1

Общее устройство и принцип работы механической коробки передач

шт.

1

Общее устройство и принцип работы бесступенчатой коробки передач

шт.

1

Устройство и принцип работы пускового механизма с механическим приводом (кик-стартера)

шт.

1

Вторичная (задняя) цепная и ременная передачи

шт.

1

Общее устройство рамы мопеда (скутера)

шт.

1

Передняя и задняя подвески мопеда

шт.

1

Устройство колес, применяемых на мопедах. Конструкции и маркировка шин

шт.

1

Общее устройство и принцип работы тормозных систем

шт.

1

Общее устройство и маркировка аккумуляторных батарей

шт.

1

Общее устройство и принцип работы генератора

шт.

1

Общее устройство и принцип работы стартера

шт.

1

Общее устройство и принцип работы бесконтактной и микропроцессорной систем зажигания

шт.

1

Общее устройство и принцип работы, внешних световых приборов и звуковых сигналов

шт.

1

Контрольный осмотр и ежедневное техническое обслуживание мопеда

шт.

1

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЧЕТЫРЕХТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Двигатель внутреннего сгорания большинства автомобилей работает по четырехтактному принципу. Это означает, что для создания одного импульса мощности поршень должен двигаться вверх и вниз по цилиндру четыре раза. Каждый ход поршня выполняет отдельную функцию в цикле следующим образом:

ИНДУКЦИОННЫЙ ХОД: ход запускает процесс сгорания в двигателе. В нем впускной клапан открыт и вращение коленчатого вала приводит к перемещению поршня вниз по цилиндру, всасывая смесь топлива и воздуха, которая проходит от карбюратора по впускному коллектору и мимо открытого клапана.

СЖАТИЕ С ХОДОМ: в этом такте, который считается следующей стадией работы в камере сгорания, оба клапана закрыты, и теперь вращающийся коленчатый вал поднимает поршень, сжимая смесь над ним в зону сгорания.

МОЩНЫЙ ХОД: это третий этап всего хода, в нем; оба клапана остаются закрытыми, и искра от свечи, проскакивающая через электроды свечи, воспламеняет смесь сжатого воздуха и топлива в очень близком диапазоне между верхней частью поршня и основанием свечи зажигания, что приведет к к самопроизвольному взрыву из-за сжигания газообразного топлива в условиях высокого давления и высокой температуры.Все действие приведет к огромному высвобождению энергии. Высвобождаемая мощность заставит поршень немедленно опуститься вниз, с такой силой поршень может повернуть коленчатый вал на пол-оборота, в то время как подъем поршня вверх подготовит камеру сгорания к такту выпуска.

ТАКТ ВЫПУСКА : это последний такт четырехтактных двигателей в этом такте; сгоревшая воздушно-топливная смесь образовала дым (угарный газ) и будет выбрасываться из камеры, чтобы подготовить ее к следующему повторному циклу ударов.Выпускной клапан откроется, когда поршень начнет подниматься для последнего такта, в течение этого периода весь дым в камере будет вынужден выйти в выпускные каналы, подготавливая двигатель к следующему этапу такта, который включает всасывание топлива и воздуха, когда поршень начинает работать. На этом этапе выпускной клапан снова закроется, позволяя топливу и воздуху попасть в камеру.

 

СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СЦЕПЛЕНИЯ

 Мощность, которую развивает двигатель внутреннего сгорания, зависит от того, сколько энергии может быть высвобождено над поршнем при каждом рабочем такте.Это, в свою очередь, зависит от n количества топлива/воздуха в цилиндре и эффективности его сжатия.

Степень сжатия смеси называется степенью сжатия. Это разница между объемом смеси в цилиндре, когда поршень находится в нижней точке своего хода, и объемом, когда поршень находится в крайнем верхнем положении. Если движение поршня вверх уменьшает объем смеси до одной восьмой от ее первоначального объема, степень сжатия составляет 8:1.

Теоретически, чем больше смесь сжата, тем больше энергии она высвобождает при сгорании. На практике, однако, очень высокие степени сжатия приводят к детонации или детонации, при которых часть смеси, наиболее удаленная от свечи зажигания, взрывается или детонирует, вызывая неравномерное горение, перегрев и потерю мощности. Для максимальной эффективности горение смеси должно происходить быстро, но плавно.

КАК РЕШИТЬ ПЕРЕКРЫТИЕ КЛАПАНОВ ВО ВРЕМЯ ХОДА ДВИГАТЕЛЯ

 До сих пор мы предполагали, что поступающая смесь устремляется мимо впускного клапана, как только он открывается.На практике смесь медленно разгоняется и для того, чтобы как можно полнее заполнить цилиндр, впускной клапан открывается немного раньше, когда поршень близок к концу такта выпуска, а выпускной клапан еще открыт. . Это называется перекрытием клапанов.

Может показаться, что раннее открытие впускного клапана обеспечит альтернативный выход для выхлопных газов, но при условии тщательного выбора степени перекрытия происходит обратное, и последние отходы выхлопных газов, выходящие из цилиндра, помогают протащить свежую смесь в проход. впускной клапан.

Когда он движется, впускная смесь не останавливается автоматически, когда поршень достигает дна цилиндра, и если закрытие клапана задерживается, цилиндр заполняется более полно, даже если к тому времени поршень уже начал подниматься для такта сжатия.

На практике, чтобы максимально использовать импульс свежей смеси и отработавших газов, втекающих и выходящих из цилиндра, выпускной клапан открывается до того, как поршень достигнет нижней части цилиндра, и закрывается после того, как он достигнет верхней части.Точно так же впускной клапан открывается до того, как поршень достигает верхней части цилиндра, и закрывается после того, как поршень достигает нижней части.

 

ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА С ПОПЕРЕЧНЫМ ПОТОКОМ В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО ПОТОКА

Двигатели с поперечным потоком имеют впускной коллектор на одной стороне головки блока цилиндров и выхлопную систему на противоположной стороне, так что во время четырехтактного цикла впускной заряд и выхлопные газы проходят через камеру сгорания, что обеспечивает эффективный цилиндр. наполнение в период перекрытия клапанов.

Двигатели с впускным и выпускным коллекторами на одной стороне головки блока цилиндров имеют схему обратного потока. Это немного менее эффективно в период перекрытия клапанов, но это означает, что тепло от выхлопных газов можно легко и дешево использовать для обогрева впускного коллектора и, таким образом, улучшения испарения смеси внутри. На арбалетном двигателе необходимо отводить воду из системы охлаждения для обогрева впускного коллектора.

 

 

 

Филип имеет высшее образование в области машиностроения, имеет обширные практические знания в других областях техники и программного обеспечения, такого как: кодирование веб-сайтов (PHP/HTML/CSS), графические работы и т. д.

Он любит писать и делиться информацией, касающейся инженерных и технологических областей, науки и окружающей среды, а также технических должностей. Его посты основаны на личных идеях, изученных знаниях и открытиях из инженерных, научных и инвестиционных областей и т. д.

Пожалуйста, подпишитесь на нашу рассылку и следите за нашими страницами в социальных сетях, чтобы получать регулярные и своевременные обновления. Вы можете подписаться на страницы EngineeringAll в социальных сетях, набрав «@ EngineeringAlls» в любой форме поиска в социальных сетях (Facebook, Twitter, Linkedin, Pinterest, Tumblr и т. д.).

Вы можете отправить свою статью для бесплатного просмотра и публикации, используя страницу «ПУБЛИКАЦИЯ ВАШЕЙ СТАТЬИ» в кнопках МЕНЮ.

Если вам понравился этот пост, поделитесь им с друзьями, используя кнопки социальных сетей.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОДПИСАТЬСЯ НА НАШИ ОБНОВЛЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Родственные

Вам также могут понравиться эти посты:

Основы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

Основы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания Многие люди заявляли об изобретении двигателя внутреннего сгорания в 1860-х годах, но только у одного есть патент на четырехтактный рабочий цикл.В 1867 году немецкий инженер Николаус Август Отто разработал четырехтактный цикл «Отто», который и сегодня широко используется на транспорте. Отто разработал четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, когда ему было 34 года. Дизельный двигатель был изобретен в 1892 году другим немецким инженером Рудольфом Дизелем. Дизельный двигатель тяжелее и мощнее бензиновых двигателей и использует масло в качестве топлива. Дизельные двигатели широко используются в тяжелой технике, локомотивах, кораблях и некоторых автомобилях.Важно отметить, что основным принципам работы этих двигателей уже более ста лет, и они до сих пор актуальны. Некоторые люди впадают в уныние, когда заглядывают под капот и ничего не могут распознать в своем автомобиле. Будьте уверены, что под всеми этими проводами и датчиками лежит двигатель с теми же основными принципами работы, что и двигатель «Отто», которому более века. Прежде чем объяснять различные ходы, я хотел бы объяснить основные части двигателя внутреннего сгорания.Впускной клапан открывается в точное время, позволяя воздушно-топливной смеси попасть в цилиндр. Выпускной клапан открывается в точное время, позволяя сгоревшим газам покинуть цилиндр, Свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь в цилиндре, что вызывает взрыв. Сила взрыва передается на поршень. Поршень совершает возвратно-поступательное движение вверх и вниз. Затем усилие от поршня передается на коленчатый вал через поршневой шток (шатун). Шток поршня преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.Теперь, когда основные части определены, давайте рассмотрим четыре такта двигателя внутреннего сгорания: впускной, Компрессия, мощность и выхлоп. На такте впуска впускной клапан открывается. Поршень движется вниз, и смесь воздуха и паров топлива выталкивается атмосферным давлением в цилиндр через порт впускного клапана. После того, как поршень достигает нижнего предела своего хода, он начинает двигаться вверх. При этом впускной клапан закрывается.

Что такое классификация двигателей внутреннего сгорания? – М.В.Организинг

Что такое классификация двигателей внутреннего сгорания?

Двигатели внутреннего сгорания делятся на две группы: двигатели непрерывного сгорания и двигатели периодического сгорания.Двигатель непрерывного сгорания характеризуется постоянным поступлением топлива и окислителя в двигатель.

Сколько существует типов двигателей внутреннего сгорания?

два типа

Какова классификация двигателей?

Автомобильные двигатели обычно классифицируются в соответствии со следующими различными категориями:

  • Внутреннее сгорание (IC) и внешнее сгорание (EC)
  • Тип топлива: Бензин, Дизель, Газ, Био/Альтернативные виды топлива.
  • Количество тактов – двухтактный бензиновый, двухтактный дизельный, четырехтактный бензиновый/четырехтактный дизельный.

Какие 3 вещи, что двигатель внутреннего сгорания?

1:впрыск топлива, 2:зажигание, 3:расширение(работа выполнена), 4:выхлоп. Хотя существует много типов двигателей внутреннего сгорания, четырехтактный поршневой двигатель (рис. 2) является одним из наиболее распространенных.

Что такое двигатель внутреннего и внешнего сгорания?

В двигателе внешнего сгорания (например, паровой машине) рабочее тело и жидкость, в которой происходит сгорание, не одно и то же, тогда как в двигателе внутреннего сгорания они одни и те же.В двигателе с искровым зажиганием электрическая искра воспламеняет горючую смесь.

Какая самая важная разница между двигателем внутреннего и внешнего сгорания?

Внешние двигатели имеют рабочее тело, нагреваемое топливом. Двигатели внутреннего сгорания полагаются на взрывную силу топлива внутри двигателя для производства работы. В двигателях внутреннего сгорания взрыв с силой толкает поршни или выбрасывает горячий газ под высоким давлением из двигателя на больших скоростях.

Какие существуют два основных типа двигателей внешнего сгорания?

Существует два основных семейства двигателей внешнего сгорания; паровые двигатели, которые используют расширяющийся пар (или иногда какой-либо другой пар) для привода механизма; или двигатели Стирлинга, в которых используется горячий воздух (или какой-либо другой горячий газ).

В чем разница между двигателями внутреннего сгорания и двигателями внешнего сгорания?

Различия между двигателем внутреннего сгорания и двигателем внешнего сгорания заключаются в следующем: Внутреннее сгорание топлива происходит внутри рабочего цилиндра.Тогда как внешнее сгорание топлива происходит вне рабочего цилиндра. Двигатель внутреннего сгорания требует меньше места.

Что является примером двигателя внешнего сгорания?

Например, двигатель внешнего сгорания будет использовать пламя для нагрева воды в пар, а затем использовать пар для вращения турбины. Реактор с кипящей водой, представляющий собой внешнюю тепловую машину. Все двигатели внешнего сгорания являются внешними тепловыми двигателями.

Как работает двигатель внешнего сгорания?

Двигатель внешнего сгорания сжигает топливо снаружи или вне двигателя.Двигатель внешнего сгорания сжигает топливо для нагрева воды и производства пара. Пар находится под давлением и используется для толкания поршня вперед и назад внутри цилиндра. Когда поршень движется вперед и назад, он перемещает шток поршня, который может совершать работу.

Какой двигатель относится к двигателям внешнего сгорания?

Двигатель Стирлинга

Каковы четырехтактные циклы в четырехтактном двигателе?

Двигатель внутреннего сгорания проходит четыре такта: впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск.

Каков принцип работы четырехтактного двигателя?

Четырехтактный двигатель (также известный как четырехтактный) представляет собой двигатель внутреннего сгорания, в котором поршень совершает четыре отдельных хода, составляющих единый термодинамический цикл. Под ходом понимается полный ход поршня по цилиндру в любом направлении.

Для чего используются четырехтактные двигатели?

Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом двигателей внутреннего сгорания и используется в различных автомобилях (которые специально используют бензин в качестве топлива), таких как легковые автомобили, грузовики и некоторые мотоциклы (во многих мотоциклах используется двухтактный двигатель).

Какова функция четырехтактного двигателя?

Каковы ходы 4-тактного двигателя? В конце такта сжатия (предыдущего) срабатывает свеча зажигания и воспламеняет смесь сжатого воздуха и топлива. Это воспламенение/взрыв толкает поршень обратно в отверстие цилиндра и вращает коленчатый вал, толкая автомобиль вперед.

Из каких частей состоит четырехтактный цикл?

Четырехтактный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, в котором для выполнения одного рабочего цикла используются четыре различных хода поршня (впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск).Поршень совершает два полных прохода в цилиндре за один рабочий цикл.

Что такое топливо для четырехтактных двигателей?

В 4-тактном двигателе поршень совершает 2 такта за каждый оборот: один такт сжатия и один такт выпуска, за каждым из которых следует обратный ход. Эти двигатели также не требуют предварительного смешивания топлива и масла, так как имеют отдельный отсек для масла. …

В чем разница между четырехтактным и двухтактным двигателем?

В двухтактном двигателе все пять функций цикла выполняются всего за два хода поршня (или за один оборот коленчатого вала).В 4-тактном двигателе пять функций требуют четырех ходов поршня (или двух оборотов коленчатого вала).

Что быстрее 2-тактный или 4-тактный?

Однако известно, что детали для двухтактных двигателей дешевле, чем для четырехтактных. Велосипеды с двухтактным двигателем — это более легкие и быстрые велосипеды, которые сильно ударяют по двигателю. Двухтактные двигатели также требуют более частого переключения передач, но гонщики могут получить более высокую максимальную скорость с большей мощностью.

Почему двухтактные двигатели мощнее?

Поскольку сгорание происходит при каждом обороте коленчатого вала в 2-тактном двигателе, этот формат выдает большую мощность, чем 4-тактный двигатель, и мощность имеет более мгновенную подачу.Это несколько причин, по которым двухтактные двигатели имеют долгую историю использования на самых разных типах мотоциклов.

В чем разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем внутреннего сгорания с примерами?

Цикл начинается с такта впуска, при котором свежая топливно-воздушная смесь поступает в цилиндр двигателя за счет движения поршня, расширяющегося вниз… Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателями.

2-тактный 4-тактный
Генерирует много дыма из-за низкой эффективности. Производит меньше дыма благодаря большей эффективности.

Каковы основные компоненты двигателя внутреннего сгорания?

Основные компоненты двигателя внутреннего сгорания и их функции

  • Блок цилиндров. 6-цилиндровый блок БМВ.
  • Цилиндр. Цилиндр – объемный или цилиндрический сосуд, опирающийся на блок цилиндров, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение.
  • Поршень. Поршень представляет собой трубчатый компонент, вставленный в цилиндр двигателя.
  • Кольца поршневые.
  • Камера сгорания.
  • Шатуны.
  • Коленчатый вал.
  • Свеча зажигания.

Почему двухтактные двигатели запрещены?

Ответ: двухтактные двигатели ушли с рынка, потому что они не могли соответствовать постоянно ужесточающимся стандартам EPA по выбросам выхлопных газов автомобилей. Четырехтактный двигатель имеет отдельный ход поршня для каждой из четырех функций, необходимых для двигателя с искровым зажиганием: впуск, сжатие, мощность и выпуск.

Можно ли заливать двухтактное масло в четырехтактный двигатель?

Соотношение масляной смеси довольно низкое, поэтому, хотя это несколько расточительно и ненужно, оно ничему не вредит.Ваши клапаны получат немного дополнительной смазки, но это все. Масло для двухтактных двигателей нисколько не повредит вашей четырехтактной газонокосилке.

Что произойдет, если я смешаю бензин с маслом в 4-тактном двигателе?

Смешивание масла с бензином приведет к образованию смолистого слоя на стенке цилиндра из-за частичного сгорания моторного масла, а также выбросу ядовитых газов, загрязняющих окружающую среду. Образование липкого слоя. Трение внутри камеры сгорания увеличится.

Что произойдет, если залить обычный бензин в двухтактный двигатель?

Если вы зальете чистый бензин в бак, вы можете сжечь половину его или просто запустить двигатель. Без масляной смеси в топливе он будет брать масло из базы. Очень скоро это масло закончится, и ваши подшипники и кольца будут голодать.

Доливаете ли вы масло в 4-тактный двигатель?

Четырехтактные двигатели не требуют смешивания масла и бензина и имеют отдельные топливный и масляный баки.Для двухтактного двигателя, если это оригинальная крышка топливного бака, на ней, скорее всего, будет указано соотношение смеси топлива и масла (32:1, 40:1 и т. д.) или символы канистры с бензином и канистры с маслом.

Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем: Практическое руководство 2021 года

Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем. Хотя автомобильные двигатели со временем развивались, остались два основных типа бензиновых двигателей внутреннего сгорания: двухтактный и четырехтактный. Хотя мы уверены, что вы уже слышали об этих фразах, действительно ли вы понимаете, что они означают? В чем разница между ними и какой вариант лучше? Чтобы найти решения, продолжайте читать.

В чем разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем?

На протяжении всей истории автомобилестроения и конструкции двигателей существовало два основных типа сгорания топлива на бензине — 2-тактный (или 2-тактный) и 4-тактный (или 4-тактный).

Хотя вы можете быть знакомы с этими фразами, вы можете спросить, в чем разница. Если вы ищете новый двигатель, вот что вам следует знать об эффективности и обслуживании.

Современные формулы моторных масел могут использоваться как в 4-тактных, так и в 2-тактных двигателях как технический лидер в смазочных материалах.Но чем отличаются двухтактные и четырехтактные двигатели? Цифры 2 и 4 обозначают количество ходов поршня, необходимых двигателю для завершения всего процесса сгорания топлива и выхлопа.

Для обеспечения впуска или впуска топлива, сжатия, воспламенения топлива (сгорания) и выпуска в четырехтактном двигателе поршень перемещается вверх и вниз по цилиндру двигателя четыре раза.

4-тактный двигатель (ссылка: goldeagle.com )

Это достигается за два хода поршня в двухтактном двигателе (один вверх и один вниз по поршневому цилиндру).Термины 2-тактный и 2-тактный часто взаимозаменяемы в промышленности и на рынке.

Определение хода двигателя

Двухтактные двигатели используются в большинстве небольших ручных садовых и садовых инструментов, таких как триммеры и цепные пилы, тогда как четырехтактные двигатели используются в более крупной технике, такой как газонные и садовые тракторы. Оба типа двигателей доступны в газонокосилках.

Д-р Дик Пэриш из LSU AgCenter описывает различия и объясняет, почему двухтактные двигатели более популярны на малой технике.

«Большинство людей называют два типа двигателей «двухтактными» или «четырехтактными», — объясняет Пэриш. «Хотя эта фраза часто используется, она неточна».

Каждый поршневой двигатель внутреннего сгорания, по словам инженера, проходит «цикл» из пяти функций: впуск, сжатие, воспламенение, сгорание и выпуск. В двухтактном двигателе все пять функций цикла выполняются всего за два хода поршня (или за один оборот коленчатого вала). Для пяти операций четырехтактного двигателя требуется четыре хода поршня (или два оборота коленчатого вала).

Пэриш утверждает, что двухтактные двигатели смазываются маслом, смешанным с топливом, а не резервуаром в картере. Большая часть этого масла не сжигается двигателем, а вместо этого выбрасывается вместе с потоком выхлопных газов, что приводит к увеличению выбросов и дымности.

Он также утверждает, что, поскольку двухтактные двигатели имеют лучшее отношение мощности к весу, чем большинство четырехтактных двигателей, они хорошо работают в ручных устройствах, таких как воздуходувки и триммеры для струн.

«Обычно обороты 2-тактных двигателей выше, чем у 4-тактных двигателей, на что приходится большая часть увеличенной мощности на фунт», — объясняет Пэриш.«Кроме того, вместо клапанов в небольших 2-тактных двигателях используются впускные и выпускные отверстия, что снижает вес и деньги».

По словам Пэриша, из-за масла в бензине нагар на свечи зажигания чаще встречается на двухтактных двигателях, что требует более регулярной замены свечей зажигания.

По словам инженера, масло в картере смазывает 4-тактные двигатели, поэтому масло не смешивается с бензином.

«Выступ в нижней части штока поршня распыляет масло вверх в цилиндр на небольших двигателях, таких как газонокосилки», — объясняет он.«Масляный насос распределяет масло под давлением и через масляный фильтр в более крупных двигателях, например, в садовых тракторах».

По словам Пэриша, различные производители двигателей предлагают различные соотношения масел для своих двигателей.

«Если у вас много двухтактных двигателей разных марок, — добавляет он, — вам, возможно, потребуется хранить разные смеси топлива и масла для каждой машины». Типичные соотношения составляют от 32 к 1 (бензин к маслу) до 50 к 1 (бензин к маслу).

2-тактный двигатель (Артикул: goldeagle.com )

Пэриш объясняет, что «вы можете купить компактные контейнеры с маслом, дозировка которых обеспечивает правильное количество масла на галлон бензина для определенного рекомендуемого соотношения компонентов смеси». «Однако покупка нефти в больших количествах может быть более рентабельной».

Приход также предупреждает, что если вы не вернетесь к продавцу, у вас могут возникнуть трудности с поиском крошечного контейнера, измеренного для нужного вам соотношения. Только одно или два соотношения доступны в большинстве хозяйственных магазинов, садовых центров, магазинов по сниженным ценам и других подобных заведений.

«Не думайте, что крошечный контейнер с маслом для 2-тактных двигателей, который вы покупаете в магазине по сниженным ценам, даст вам правильное соотношение для вашего двигателя», — предостерегает Пэриш. «Проверьте на этикетке соотношение. Если у вас нет нужного мерного контейнера, важно знать, сколько масла вам нужно для необходимого соотношения».

Пэриш предлагает начать с чистой пустой банки и добавить соответствующее количество масла. После этого налейте в контейнер 1 галлон бензина, закройте его и встряхните, чтобы смешать топливо.Каждый раз, когда вы используете бензиновую смесь, встряхивайте контейнер перед заливкой.

«При правильном применении двигатель любого типа может отлично работать», — добавляет Пэриш. «Если у вас двухтактный двигатель, убедитесь, что масло и газ правильно смешаны».

Как работают двигатели внутреннего сгорания и что вообще такое «такт»?

Чтобы понять разницу между этими двумя двигателями, вы должны сначала изучить основы.

Поршень движется вверх и вниз внутри цилиндра на протяжении всего цикла сгорания двигателя.Фразы «верхняя мертвая точка» (ВМТ) и «нижняя мертвая точка» (НМТ) используются для описания положения поршня в цилиндре.

ВМТ относится к ближайшему к клапанам положению, тогда как НМТ относится к наиболее удаленному положению. Когда поршень перемещается от ВМТ к НМТ или наоборот, это называется ходом поршня. Весь процесс втягивания газа и воздуха в поршень, его воспламенения и выпуска выхлопных газов известен как оборот сгорания или цикл сгорания: впускают в камеру сгорания.

Сжатие

Поршень возвращается в исходное положение в цилиндре, а впускной клапан закрывается для сжатия газов внутри.

Воспламенение

Газ воспламеняется искрой от свечи зажигания.

Выпуск

Поршень возвращается в исходное положение в цилиндре, и выпускной клапан открывается.

Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем

Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем заключается в количестве перемещений поршня вверх и вниз в течение каждого цикла, что определяет скорость цикла сгорания.

4-тактный принцип работы

Поршень 4-тактного двигателя за один оборот совершает два такта: один такт сжатия и один такт выпуска, за каждым из которых следует обратный ход. Свечи зажигания зажигаются только один раз за каждый второй оборот, а мощность вырабатывается за четыре хода поршня. Эти двигатели также не требуют предварительного смешивания бензина и масла, поскольку масло содержится в отдельном отсеке.

4-тактный принцип работы (Артикул: castrol.com )

Четырехтактный двигатель использует для работы четыре отдельных хода поршня или цикла. Четыре фазы четырехтактного двигателя перечислены ниже:

  • Поршень движется вниз по цилиндру во время такта. Топливо и воздух всасываются в двигатель для сжигания. Чтобы бензин попал в цилиндр, впускной клапан (клапаны) открывается, а выпускной клапан (клапаны) закрывается.
  • Когда впускной и выпускной клапаны закрыты, поршень перемещается вверх по цилиндру и сжимает топливно-воздушную смесь.
  • Идеальное время воспламеняет смесь топлива и воздуха, толкая поршень в цилиндр и создавая мощность двигателя для движения автомобиля.
  • Выхлопные газы удаляются путем закрытия впускного клапана (клапанов) и открытия выпускного клапана (клапанов).
  • 4 цикла повторяются.

Двухтактный принцип работы

Весь цикл сгорания в двухтактном двигателе выполняется всего за один ход поршня: сжатие с последующим взрывом сжатого топлива.Выхлоп выпускается во время обратного хода, и в цилиндр поступает свежая топливная смесь. Свечи зажигания зажигаются один раз за каждый оборот, а мощность вырабатывается один раз за два хода поршня. Масло также необходимо предварительно смешивать с бензином в двухтактных двигателях.

2-тактный принцип работы (ссылка: castrol.com )

Двухтактный двигатель проходит через те же процессы впуска, сжатия, мощности и выхлопа, что и четырехтактный двигатель, но с поршнем, совершающим два хода (до а потом вниз).

В этом случае впуск и сжатие происходят за один ход поршня, а воспламенение (мощность) и выпуск — за следующий. Кроме того, на стадии воспламенения топливо смешивается с маслом и сгорает вместе.

Сравнение 2-тактных и 4-тактных двигателей

Когда дело доходит до фундаментальных различий между 2-тактными и 4-тактными двигателями, наиболее существенное различие заключается в том, как они работают. Чтобы понять, как работает двигатель, вы должны сначала понять понятие сгорания в компактном двигателе.

В этом случае сгорание, то есть просто процесс сжигания чего-либо, требуется двигателю для выработки энергии. С точки зрения сгорания, как 2-тактный, так и 4-тактный двигатель завершают цикл, однако поршень отличается. Точнее, необходимое количество ходов поршня.

Например, двухтактному двигателю требуется два хода поршня, чтобы завершить полный цикл сгорания, состоящий из пяти функций (впуск, сжатие, воспламенение, сгорание и выпуск).Для сравнения, цикл четырехтактного двигателя завершается после четырех ходов поршня — или одного оборота коленчатого вала против двух оборотов коленчатого вала.

Автомобили, автобусы и грузовики, скорее всего, будут иметь 4-тактный двигатель, тогда как скутеры и мопеды, скорее всего, будут иметь 2-тактный двигатель. Однако некоторые инструменты и триммеры для небольших двигателей теперь доступны с 2-тактными или 4-тактными двигателями; есть ли существенная разница в плане производительности и общего обслуживания в этом случае? Зайдите сюда, чтобы ответить на ваш вопрос.

Что лучше: двухтактный или четырехтактный двигатель для небольших инструментов и машин?

При сравнении этих двух типов двигателей каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Во-первых, двухтактные двигатели значительно легче и дешевле в производстве. Их также легче ремонтировать, чем 4-тактные двигатели. Однако, если вы не будете активно обслуживать двигатель, ремонт потребуется более регулярно.

В этом смысле, если вы хотите снизить расходы, но при этом получить максимальную отдачу от эффективной машины или оборудования, вы должны проявлять инициативу в обслуживании его частей.Если вы выбираете 2-тактный двигатель, имейте в виду, что его легче ремонтировать из-за его конструкции, но он не проживет так долго, как 4-тактный двигатель, если регулярное техническое обслуживание не является приоритетом. Изучите свой двигатель и примите профилактические меры, чтобы избежать проблем.

Плюсы и минусы

Итак, какой вариант лучше? Вот некоторые из преимуществ и недостатков обеих конструкций двигателей:

  • С точки зрения эффективности 4-тактный бесспорно лучше.Это связано с тем, что бензин используется только один раз за четыре такта.
  • Четырехтактные двигатели значительно тяжелее двухтактных и на 50 % больше.
  • 2-тактный двигатель обычно создает больший крутящий момент при более высоких оборотах, а 4-тактный двигатель развивает больший крутящий момент при более низких оборотах.
  • 4-тактный двигатель также намного тише, тогда как 2-тактный двигатель намного громче и издает заметный пронзительный «жужжащий» звук.
  • Поскольку двухтактные двигатели рассчитаны на работу при более высоких оборотах, они быстрее изнашиваются; Четырехтактные двигатели более надежны.С другой стороны, двухтактные двигатели более мощные.
  • Поскольку двухтактные двигатели имеют более простую конструкцию, их легче ремонтировать. У них нет клапанов; вместо этого у них есть порты. Поскольку в четырехтактных двигателях больше компонентов, они дороже, и ремонт дороже.
  • Предварительное смешивание масла и бензина требуется для двухтактных двигателей, но не для четырехтактных двигателей.
  • Четырехтактные двигатели более экологичны; у двухтактного двигателя сгоревшее масло выбрасывается в атмосферу вместе с выхлопом.

Заключение

Транспортные средства с дистанционным управлением, бензопилы, газонокосилки, лодочные моторы и мотоциклы для бездорожья — все это примеры двухтактных двигателей для небольших применений. Четырехтактные двигатели можно найти во всем, от картинга до газонокосилки, мотоцикла для бездорожья и двигателя внутреннего сгорания вашего автомобиля. Вам решать, какой движок и для каких целей вы хотите его использовать.

Четырехтактный принцип – Het Thermotechnisch Instituut

Четырехтактный принцип относится к рабочему механизму некоторых бензиновых и дизельных двигателей и отличается от двухтактного принципа (здесь не объясняется).Этот принцип в основном используется в поршневых двигателях, но его также можно найти в двигателях Ванкеля.

Как следует из названия, четырехтактный цикл состоит из четырех фаз или тактов, которые объясняются ниже. Нумерация штрихов соответствует номерам, показанным на анимации справа.

Четырехтактный принцип.
Источник: WikiMedia
  1. Ход впуска: Поршень движется вниз, увеличивая объем в цилиндре. Впускной клапан открыт, и в цилиндр всасывается воздух или воздушно-топливная смесь, поскольку движение поршня вниз создает вакуумное давление.
  2. Такт сжатия: Поршень перемещается вверх и возвращается в верхнее положение. Клапаны закрыты, что позволяет сжать содержимое цилиндра. Сжатие сопровождается большим повышением температуры.
  3. Рабочий ход: В зависимости от конструкции двигателя воспламеняется либо сжатая смесь воздуха и топлива, либо в этот момент происходит впрыск топлива (непосредственный впрыск). Тепло, выделяющееся при сгорании, вызывает дальнейшее повышение температуры, что еще больше повышает давление.Высокое давление толкает поршень вниз. Клапаны закрыты во время этого хода. Этот такт называется рабочим тактом, поскольку в этой фазе энергия или работа передаются валу двигателя.
  4. Такт выпуска: Поршень снова движется вверх. Выпускной клапан открывается, и выхлопные газы выбрасываются через этот клапан.

Четырехтактный цикл повторяется непрерывно. Это означает, что двигателю требуется два полных оборота (см. Механизм коленчатого вала) для завершения всего процесса сгорания.В двигателях с несколькими цилиндрами циклы смещаются между цилиндрами, так что рабочий ход распределяется по времени, чтобы обеспечить плавную работу двигателя.

ссылок

WikiMedia, Зефирис. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif

Принципы работы двухтактных и четырехтактных двигателей и их отличия

Эксплуатация четырехтактных двигателей

Почти каждый автомобиль, продаваемый сегодня, имеет 4 ход двигателя.Так делают многие мотоциклы, газонокосилки, снегоуборщики и другие механическое оборудование. Но в мире по-прежнему много двухтактных двигателей. небольшие мотоциклы, небольшие газонокосилки, снегоуборщики, снегоуборщики и тому подобное.


Разница между двухтактным и четырехтактным двигателями заключается в том, сколько раз поршень перемещается вверх и вниз в цилиндре за один цикл сгорания. Сгорание цикл — это весь процесс всасывания, сжатия, удара и удара (всасывание топлива и воздуха в поршень, нагнетание его давления, воспламенение выхлопных газов) 




Принцип работы четырехтактного двигателя

4-тактные двигатели обычно имеют гораздо большую мощность, чем 2-тактные, и имеют гораздо большую сложность.Вместо того, чтобы полагаться на простую механическую концепцию пластинчатых клапанов, 4-тактные двигатели обычно имеют клапаны в верхней части камеры сгорания. Самый простой тип имеет один впускной и один выпускной клапан. Более сложные двигатели имеют два одного и один другого или два каждого. Поэтому, когда вы видите «16v» на значке сзади автомобиля, это означает, что это 4-цилиндровый двигатель с 4 клапанами на цилиндр — два впускных и два выпускных — таким образом, 16 клапанов или «16v». Клапаны открываются и закрываются вращающимся распределительным валом в верхней части двигателя.Распределительный вал приводится в движение либо шестернями непосредственно от кривошипа, либо, чаще, зубчатым ремнем.

Следующая анимация показывает 4-тактный цикл сгорания. Когда поршень (красный) отступает при первом такте, впускной клапан (левый зеленый клапан) открывается, и топливно-воздушная смесь всасывается в камеру сгорания. Клапан закрывается, когда поршень опускается. Когда поршень начинает двигаться вперед, он сжимает топливно-воздушную смесь. Когда он достигает верхней точки своего хода, свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь, и она сгорает.Расширяющиеся газы заставляют поршень вернуться вниз во время второго хода. В нижней части этого такта открывается выпускной клапан (правый зеленый клапан), и когда поршень продвигается во второй раз, он вытесняет отработавшие газы из выпускного отверстия. Когда поршень снова начинает отступать, цикл начинается заново, всасывая новый заряд топливно-воздушной смеси в камеру сгорания.

Из-за особенностей 4-тактных двигателей вы не часто найдете одноцилиндровый 4-тактный двигатель. Они существуют в некоторых мотоциклах для бездорожья, но они имеют такое движение «тук-тук-тук», что им требуются большие балансировочные валы или противовесы на кривошипе, чтобы попытаться сделать поездку более плавной.Им также требуется немного больше времени для запуска из холодного состояния, потому что вам нужно провернуть один поршень как минимум дважды, прежде чем начнется цикл сгорания. Чуть больше одного поршня, и двигатель станет намного мягче, заведется лучше и не будет таким гулким. Это одно из преимуществ двигателей V-6 и V-8. Помимо увеличенной мощности, большее количество цилиндров обычно означает более плавную работу двигателя, потому что он будет более сбалансированным.

Работа двухтактных двигателей
Принцип работы двухтактных двигателей


Двухтактный двигатель отличается от четырехтактный двигатель двумя основными способами.Сначала завершается цикл горения. за один ход поршня, а не за два хода поршня, а во-вторых, смазочное масло для двигателя смешивается с бензином или горючим. В некоторых случаев, таких как газонокосилки, вы должны предварительно смешать масло и бензин себе в контейнер, затем залейте его в топливный бак. В других случаях такие как и у небольших мотоциклов, у мотоцикла есть дополнительный масляный бак, который вы заполняете 2 качать масло, а затем в двигателе есть небольшой насос, который смешивает масло и бензин. вместе для вас.


Простота двухтактного двигателя заключается в лепестковом клапане и конструкции сам поршень. На рисунке справа показан 4-тактный поршень (слева) и 2-тактный поршень (справа). 2-тактный поршень обычно выше, чем 4-тактный. версия с ударом, и у него есть две прорези с одной стороны. Эти слоты, в сочетании с лепестковым клапаном, это то, что заставляет двухтактный двигатель работать так, как он делает. Следующая анимация показывает двухтактный цикл сгорания. Как поршень (красный) достигает верхней точки своего хода, свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. смесь.Поршень начинает отступать. При этом слоты врезаются в поршень справа начинает выравниваться с перепускным отверстием в стенке цилиндра (зеленый прямоугольник справа). Отступающий поршень давит на картер который заставляет язычковый или откидной клапан (фиолетовый на этой анимации) закрываться, и при этом вытесняет уже находящуюся в картере топливно-воздушную смесь наружу через прорези поршня и в перепускной порт. Это эффективно направляет смесь поступает в цилиндр и впрыскивает ее в камеру сгорания. над поршнем, заставляя выхлопные газы выходить через зеленый выхлоп порт слева.Как только поршень снова начинает двигаться вперед, он создает вакуум в картере. Пластинчатый или откидной клапан всасывается, и свежий заряд топливно-масляной смеси засасывается в картер. Когда поршень достигает верхней точки своего хода, свеча зажигания воспламеняет смесь и цикл начинается снова.

При одинаковом объеме цилиндров 2 тактные двигатели обычно более мощные, чем 4-тактные версии. Обратная сторона загрязняющие вещества в выхлопе; потому что масло смешивается с бензином каждые 2 тактный двигатель выбрасывает сгоревшее масло с выхлопом.2-тактные масла обычно предназначены для более чистого горения, чем их четырехтактные аналоги, но, тем не менее, двухтактный двигатель может быть дымным зверем. Если, как и я, вы выросли где-то в Европа, где скутеры были в моде у подростков, тогда простой запах 2 ударный выхлоп может вернуть приятные воспоминания. Еще один недостаток 2-тактного двигателя. двигателей является то, что они шумные по сравнению с 4-тактными двигателями. Обычно шум описывается как «жужжащий».



Четырехтактный бензиновый двигатель Принцип работы и схема

Бензиновый двигатель или бензиновый двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, который выполняет процессы внутреннего сгорания для производства энергии.

Бензиновые двигатели были открыты немецким инженером Николаусом Отто в 1876 году. Как следует из названия, бензиновые двигатели используют бензин в качестве источника энергии.

В принципе существует два типа бензиновых двигателей;
Двухтактный
Четырехтактный

Двухтактный двигатель имеет два такта в каждом цикле, тогда как четырехтактный двигатель имеет четыре такта в каждом цикле.

Тогда как работает четырехтактный двигатель? давайте обсудим подробнее

Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя


Прежде чем обсуждать принцип, сначала нам нужно понять некоторые из основных компонентов 4-тактного бензинового двигателя.
  1. Блок цилиндров, служит местом перемещения поршня
  2. Головка цилиндра, верхняя крышка цилиндра, а также место сгорания внутри двигателя
  3. Поршень, трубчатая часть, предназначенная для изменения объема цилиндра
  4. Шатун и коленчатый вал, оба эти компонента используются для преобразования движения поршня вверх и вниз во вращательное движение
  5. Свеча зажигания, компонент, предназначенный для сжигания AFM (воздушно-топливной смеси) внутри двигателя
  6. Впускной и выпускной клапан, впускной клапан служит для подачи материала в двигатель, а выпускной клапан используется для удаления отработавших газов из двигателя
  7. Карбюратор, служит для смешивания свежего воздуха и бензина в правильном соотношении (в последних автомобилях больше не используется карбюратор, но используется инжектор)

Тогда как работает четырехтактный бензиновый двигатель?

Как мы упоминали выше, 4-тактный бензиновый двигатель работает, используя четыре такта в одном цикле.

Где каждый шаг длится пол-оборота кривошипа. Так сказать, цикл четырехтактного двигателя длится два оборота кривошипа.

Штрихи можно указать;

1. Впускной ход

Впускной ход — это этап подачи материала в цилиндр. Такт впуска начинается, когда положение поршня находится выше, или мы обычно называем это верхней мертвой точкой (ВМТ).


От ВМТ поршень движется вниз, достигая НМТ (нижней мертвой точки). Это движение увеличит объем цилиндра, так что вакуум внутри цилиндра увеличится.

В это время впускной клапан открыт, так что вакуум внутри цилиндра всасывает материал AFM, который находится во впускном коллекторе.

AFM представляет собой материал, состоящий из свежего воздуха и бензина с идеальным составом (1:14 или 1 молекула бензина = 14 молекул свежего воздуха).

В прошлых автомобилях смешивание бензина и воздуха осуществлялось карбюраторной частью. Но в последнем автомобиле это смешивание происходило непосредственно во впуске путем впрыска топлива.

2.Такт сжатия

Этап сжатия представляет собой процесс сжатия АСМ для повышения давления и температуры. Это делается для того, чтобы материал АСМ стал более легковоспламеняющимся и производил более мощную энергию.


Этот процесс начинается после такта впуска, когда поршень достигает НМТ. Поршень переместится из НМТ в ВМТ, что приведет к уменьшению объема цилиндра.

С другой стороны, впускной клапан был плотно закрыт, как и выпускной клапан. Так что уменьшение объема цилиндра будет сжимать АСМ внутри цилиндра до тех пор, пока давление и температура не станут высокими.

3. Такт сгорания

Такт сгорания – это процесс сжигания сжатого материала АСМ. Это сгорание использует искру, которая получается из системы зажигания.


Этот шаг начинается, когда поршень достигает ВМТ, в этом положении объем цилиндра имеет наименьший объем, поэтому давление и температура AFM находятся на самом высоком уровне.

Небольшой искры достаточно, чтобы сжечь AFM, который уже находится в сильно сжатом состоянии.

При указанных выше условиях свечи зажигания будут разбрызгивать огонь.Искра сожжет AFM, результат тот же, когда горят газы высокого давления, это вызовет взрыв.

Однако взрыв не взорвет двигатель. Именно от взрыва идет мощность расширения, которая используется как основная мощность двигателя. Сила расширения используется для того, чтобы подтолкнуть поршень к НМТ.

4. Такт выпуска

Такт выпуска — это процесс выброса отработавших газов в атмосферу после такта сгорания.


Этот шаг происходит после того, как поршень достигает НМТ в конце такта сгорания. Когда поршень достигнет НМТ, поршень обязательно вернется в ВМТ.

В этом состоянии выпускной клапан открывается, так что поршень выталкивает остаточные газы сгорания, чтобы выйти через выпускной клапан.

Но выхлопные газы не выбрасываются напрямую в атмосферу. Существует схема очистки выхлопных газов, которая направлена ​​​​на очистку выхлопных газов автомобилей, чтобы сделать их более экологически безопасными.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.