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

Содержание

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

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

Схема устройства двухтактного двигателя

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.

Принцип работы

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.

Двухтактный двигатель

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.

Моторное масло

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.

Тюнинг двухтактного двигателя

Эксплуатация и причины поломки двигателей

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

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

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

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

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

Принцип работы двухтактного двигателя

Поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) могут классифицироваться по разным признакам, но чаще всего в первую очередь говорят о количестве тактов, то есть ходов поршня, неважно, вверх или вниз, за один полный цикл работы. Каждые два такта дают один оборот коленчатого вала. За весь цикл только один такт будет рабочим, то есть переводящим тепловую энергию расширяющегося газа в механическую работу. Тактов за цикл может быть от двух до шести, но реально используются только двух- и четырёхтактные ДВС. С точки зрения удельной отдачи лидирует тот мотор, у которого плотность рабочих ходов на каждый оборот больше. Поэтому принцип работы двухтактного двигателя заслуживает рассмотрения хотя бы по этой причине.

Как работает двухтактный двигатель

Организация процессов в двухтактной схеме

В двухтактном двигателе отсутствует газораспределительный механизм. Точнее, его роль выполняется поршнем и особым образом конфигурированными впускными и выпускными каналами. А чтобы одновременно выполнять процессы впуска свежей смеси и её сжатие, а также очистки цилиндра от отработанных газов, используется не только надпоршневое пространство, но и объём картера двигателя, повышение и понижение давления в котором осуществляется нижней стороной поршня.

Во время первого такта поршень перекрывает продувочное окно в стенке цилиндра и начинает вытеснять продукты выхлопа через выпускное. По мере дальнейшего движения вверх выпуск также закрывается тем же поршнем, надпоршневой объём герметизируется, и начинается сжатие смеси. Заканчивается такт её поджиганием искрой в свече или самопроизвольно от нагрева при сжатии, если это двухтактный дизель (бывают и такие, например, в старых грузовиках, судовых двигателях или авиамоделях).

Второй такт сопровождается расширением горячих продуктов сгорания топлива, которые давят на поршень, совершая полезную работу. Давление под поршнем растёт, поскольку впускной клапан или золотник от карбюратора закрывается. Свежая смесь, набранная в картер при первом такте, сжимается, подготавливаясь к впрыску под давлением через продувочное окно в цилиндр.

Важную роль играет момент одновременного открытия выпускного окна и продувочного. Свежая смесь поступает в цилиндр, вытесняя отработанную. Этот процесс называется продувкой, и от её правильной организации во многом зависит отдача двигателя, его расход топлива и моментная характеристика.

Схем продувки несколько, их применяемость зависит от назначения двигателя, сейчас в основном применяется петлевая трёхканальная продувка, изобретённая немецким инженером Шнюрле, когда поступающая смесь выходит вертикально из двух каналов, отклоняется потоком из третьего, описывает петлю и выталкивает отработанные газы в глушитель. Это наиболее быстрый и эффективный способ очистки цилиндра.

В цилиндре неизбежно или остаётся часть бесполезных газов, или, наоборот, на выхлоп уходит какая-то доля несгоревшей смеси топлива с воздухом. Из-за этого падает топливная экономичность, с чем сражаются разработчики, настраивая схему продувки под все режимы. Особую роль при этом играет объём картера и конструкция клапана на впуске.

Принцип работы двухтактного двигателя

Достоинства и недостатки двухтактных двигателей

Зная, как работает двухтактный двигатель, уже можно предсказать чем он будет выгодно отличаться от четырёхтактного, а в чём безнадёжно проиграет. Основными плюсами такой конструкции стали:

  • простота и малое количество деталей, что позволяет создавать достаточно мощные моторы при малой массе;
  • наличие рабочего хода в каждом цилиндре при одном обороте коленчатого вала обеспечивает вдвое большую отдачу при том же рабочем объёме, то есть пространстве, описываемом поршнями за один ход;
  • широкий диапазон возможных оборотов двигателя при отдаче им максимальной мощности, что обусловило применение таких моторов как в качестве сверхтихоходных дизелей прямого привода винтов в судостроении, так и на гоночных мотоциклах, где обороты превышают десяток тысяч в минуту;
  • нет необходимости в тяжёлом маховике для запасания энергии на выполнение пассивных тактов;
  • отсутствует потребность в отдельной системе смазки с насосами, теплообменниками и фильтрацией;
  • дешевизна при изготовлении.

Но недостатков значительно больше:

  • низкая топливная экономичность из-за трудностей с полной очисткой цилиндров от выхлопных газов;
  • напряжённый тепловой режим, каждый второй такт нагревает поршни и цилиндры;
  • трудности с обеспечением экологичности, если совершенствовать двигатель в этом направлении, то он, скорее всего, станет сложнее четырёхтактного, придётся применять прямой впрыск и систему наддува;
  • необходимость смешивать масло с бензином, поскольку иначе его в картер не доставить, оно будет вымываться;
  • эффективность масел при их растворении в топливе снижается, что вынуждает для обеспечения долговечности использовать специальные двухтактные масла, но и это плохо помогает;
  • двухтактные двигатели работают шумно, поскольку они очень требовательны к низкому аэродинамическому сопротивлению выпускного тракта, что не позволяет совмещать мощность и экономичность с малошумностью;
  • дымный выхлоп из-за постоянного горения масла в цилиндрах.

Как видно, применение двухтактных двигателей возможно лишь в особых случаях, когда их немногочисленные достоинства особенно важны.

Принцип работы двухтактного двигателя

Перспективы

Постепенно двухтактники вытесняются более совершенными четырёхтактными двигателями даже из тех сфер, где они традиционно были вне конкуренции. Уже нельзя встретить двухтактный дизель на грузовике или новом теплоходе, да и в легкомоторной авиации, а главное, на мотоциклах они повсеместно заменяются на более экономичные и экологичные моторы с клапанным механизмом в головке блока.

Ситуацию не спасают даже самые современные технологии вроде прямого впрыска или роторных наддувов. А преимущество в массогабаритах на сегодняшнем уровне развития техники сходит на нет, новые материалы позволяют создавать компактные и надёжные конструкции газораспределительных механизмов. Можно сказать, что принцип работы двухтактного двигателя окончательно устарел, да и вообще двигатели внутреннего сгорания его ненадолго переживут. Будущее за другими способами получения механической энергии.

Вам также будет интересно почитать:

Устройство и принцип работы двухтактного двигателя — МОПЕДИСТ.ру

 

 

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

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

 

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

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

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

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

 

 

1. Такт сжатия — двухтактный двигатель

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

 

 

2. Такт рабочего хода — двухтактный двигатель

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

 

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


 

Далее цикл повторяется.

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

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

Преимущества и недостатки двух- и четырехтактных двигателей.

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 иззначительно большего числа деталей, а золотой принцип механики «Чем проще тем надежнее» еще никто не отменял.

Какой же двигатель выбрать?

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

 

Принцип работы 2 х тактного двигателя

Устройство двухтактного двигателя и принцип его работы

Поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) широко используются в разных сферах человеческой жизни. Однако не все они работают одинаково. Между ними есть одно принципиальное отличие. В зависимости от конструкции рабочий цикл двигателя может состоять из двух или четырёх тактов. Поэтому и называется он соответственно двухтактным двигателем или четырехтактным. Это справедливо как для бензинового мотора, так и для дизеля.

Рабочий цикл из двух тактов

Одноцилиндровый двухтактный двигатель работает по-другому. Здесь все четыре действия происходят за один полный оборот коленвала. При этом поршень делает только два такта (расширения и сжатия), двигаясь от ВМТ к НМТ и обратно. А впуск и выпуск являются частью этих двух тактов. Подробней принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания можно описать следующим образом.

Газы от сгорания топливной смеси толкают поршень вниз от ВМТ. Примерно на середине хода поршня в гильзе цилиндра открывается выпускное отверстие, через которое часть газов выбрасывается в патрубок глушителя. Продолжая двигаться вниз, поршень создаёт давление, благодаря которому в цилиндр поступает новая порция топлива, одновременно продувая его от остатков сгоревших газов. Подходя к ВМТ, поршень сжимает смесь и система зажигания воспламеняет её. Снова начинается такт расширения.

В авиамоделестроении широко используется двухтактный дизельный двигатель, его принцип работы тот же, что и у бензинового. Разница в том, что смесь топлива с воздухом самостоятельно воспламеняется в конце цикла сжатия. Горючим для таких моторов служит смесь эфира с авиационным керосином. Воспламенение этого горючего происходит при гораздо меньшей степени сжатия, чем у двигателей на традиционном дизельном топливе.

Двухтактный двигатель: принцип работы

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

Работа двухтактного двигателя внутреннего сагорания

Как уже понятно из названия, такой двигатель имеет всего два рабочих такта, которые будут описаны ниже.

  • Первый такт (сжатие). Поршень находится в нижней мертвой точке двигателя и начинает движение вверх. В процессе подъема через продувное отверстие в цилиндр попадает определенное количество топлива, которое смешано с маслом и воздухом. Как только поршень достигает отверстия, оно перекрывается и подача смеси прекращается. На этом же этапе перекрывается и выпускное отверстие. Поршень движется в верхнюю мертвую точку и сжимает смесь.
  • Второй такт (рабочего хода поршня). В верхней мертвой точке происходит сжатие и воспламенение смеси. В результате небольшого взрыва, поршень под действием высокого давления начинает движение вниз, тем самым, открывает выпускное отверстие и дает возможность освободить цилиндр от отработавших газов. Часть масла, находящаяся в смеси остается на стенках цилиндра, а другая часть попросту выходит вместе с отработавшими газами. Поршень достигается самой нижней мертвой точки, и цикл начинается сначала.

Принцип работы двухтактного двигателя наглядно продемонстрирован в этом видео

//www.youtube.com/embed/p6TEP4vnnjA?rel=0

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Двухтактный двигатель | Мото-мануалы и инструкции

Простейший двухтактный двигательЦикл работы двухтактного двигателяЦикл работы двухтактного двигателя

Двухтактный двигатель наиболее прост с технической точки зрения: в нем поршень выполняет работу распределительного органа. На поверхности цилиндра двигателя выполнено несколько отверстий. Их называет окнами, и они принципиальны для двухтактного цикла. Предназначение впускных и выпускных каналов достаточно очевидно — впускное окно позволяет топливовоздушной смеси попасть в двигатель для последующего сгорания, а выпускное окно обеспечивает отвод полученных в результате сгорания газов из двигателя. Продувочный канал служит для обеспечения перетекания из кривошипной камеры, в которую она поступила ранее, в камеру сгорания, где происходит сгорание. Здесь возникает вопрос, почему смесь поступает в пространство картера под поршнем, а не непосредственно в камеру сгорания над поршнем. Чтобы понять это, следует отметить, что в двухтактном двигателе кривошипная камера выполняет важную второстепенную роль, являясь своего рода насосом для смеси.

 Она образует собой герметичную камеру, закрытую сверху поршнем, из чего следует, что объем этой камеры, а, следовательно, и давление внутри нее, изменяется, поскольку поршень перемешается возвратно-поступательно в цилиндре (по мере того как поршень двигается вверх, объем увеличивается, и давление падает ниже атмосферного, создается разрежение; наоборот, при движении поршня вниз объем уменьшается, и давление становится выше атмосферного).

Впускное окно на стенке цилиндра большую часть времени закрыто юбкой поршня, оно открывается, когда поршень приближается к верхней точке своего хода. Созданное разрежение всасывает свежий заряд смеси в кривошипную камеру, затем, по мере того как поршень движется вниз и создает давление в кривошипной камере, эта смесь вытесняется в камеру сгорания через продувочный канал.

Данная конструкция, в которой поршень играет роль распределительного органа по очевидным причинам, является самой простой разно¬видностью двухтактного двигателя, число перемеoающихся частей в ней не значительно. Во многих отношениях это является значительным преимуществом, однако оставляет желать лучшего с точки зрения эффективности (КПД). В свое время почти во всех двухтактных двигателях поршень выполнял роль органа распределения, но в современных конструкциях эта функция отводится более сложным и эффективным устройствам

Улучшенные конструкции двухтактного двигателя

Влияние на течение газа Одна из причин неэффективности выше-описанного двухтактного двигателя-неполная очистка от отработавших газов. Оставаясь в цилиндре, они мешают проникновению всего объема свежей смеси, и, следовательно, снижают мощность. Также существует связанная с этим проблема: свежая смесь из окна продувочного канала поступает прямо в выпускной канал, и, как было упомянуто ранее, чтобы это минимизировать, окно продувочного канала направляет смесь вверх.

Дефлекторная продувкаДефлекторная продувка

Поршни с дефлектором

Эффективность очистки и топливная экономичность могут быть улучшены за счет создания более эффективного течения газа внутри цилиндра. На ранней стадии усовершенствование двухтактных двигателей было достигнуто за счет придания днищу поршня особой формы для отклонения смеси от впускного канала к головке цилиндра — данная конструкция получила название поршня с дефлектором». Однако использование поршней с дефлектором на двухтактных двигателях было непродолжительным в связи с проблемами расширения поршня. Тепловыделение в камере сгорания двухтактного двигателя обычно выше, чем у четырехтактного, потому что сгорание происходит вдвое чаше, кроме того, головка, верхняя часть цилиндра и поршня являются наиболее нагретыми частями двигателя. Это приводит к проблемам, связанным с тепловым расширением поршня. Фактически, поршню при изготовлении придается такая форма, чтобы он слегка отличался от окружности и был конусным кверху (овало-бочкообразный профиль), таким образом, когда он расширяется при изменении температуры, он становится круглыми и цилиндрическим. Добавление несимметричного металлического выступа в виде дефлектора на днище поршня, изменяет характеристики его рас¬ширения (если поршень будет чрезмерно расширяться в неправильном направлении, его может заклинить в цилиндре), а также приводит к его утяжелению со смещением массы от оси симметрии. Этот недостаток стал намного более очевидным по мере того, как двигатели усовершенствовались для работы при более высоких скоростях вращения.

Типы продувок двухтактного двигателсяТипы продувок двухтактного двигателя

Петлевая продувка

Поскольку у поршня с дефлектором слишком много недостатков, а плоское или слегка скругленное днище поршня не сильно влияет не движение поступающей смеси или вытекающих отработавших газов, был необходим другой вариант. Он был разработан в ЗО-х годах XX века доктором Е. Шнурле, который его изобрел и запатентовал (хотя, по общему признанию, он первоначально спроектировал его для двухтактного дизельного двигателя). Продувочные окна расположены напротив друг друга на стенке цилиндра и направлены под углом вверх и назад. Таким образом, поступающая смесь наталкивается на заднюю стенку цилиндра и отклоняется вверх, затем, образуя наверху петлю, падает на отработавшие газы и способствует их вытеснению через выпускное окно. Следовательно, хорошая продувка цилиндра может быть получена подбором расположения продувочных окон. Необходимо тщательно прорабатывать форму и размер каналов. Если сделать канал слишком широким,поршневое кольцо, минуя его,может попасть в окно и заклинить, тем самым вызывая поломку. Поэтому размер и форма окон выполняется так, чтобы гарантировать безударный проход колеи мимо окон, а некоторые широкие окна соединены в середине перемычкой, служащей опорой для колец. В качестве еще одного варианта можно предложить использование большего числа окон меньших размеров.

На данный момент существует множество вариантов расположения, численности и размеров окон, сыгравших большую роль в увеличении мощности двухтактных двигателей. Некоторые двигатели снабжены продувочным и окнами, служащими для единственной цели — улучшения продувки, они открываются незадолго до открытия главных продувочных окон, которые подают большую часть свежей смеси. Но пока это всё. что можно сделать для улучшения газообмена без использования дорогих в производстве деталей. Чтобы продолжать улучшать характеристики, необходимо более точно управлять фазой наполнения.

Лепестковый_клапан_Suzuki_LetsЛепестковый клапан Suzuki Lets TWСхема работы лепесткового клапанаСхема работы лепесткового клапана

Лепестковые клапана

В любой конструкции двухтактного двигателя улучшение КПД и топливной экономичности означает, что двигатель должен работать более эффективно, это требует сгорания максимального количества топлива (следовательно, получения максимальной мощности) на каждом рабочем такте двигателя. Остается проблема сложного удаления всего объема отработавшего газа и заполнения цилиндра максимальным объемом свежей смеси. До тех пор, пока процессы газообмена совершенствуются в рамках двигателя с поршнем в роли органа распределения, нельзя гарантировать полную очистку от отработавших газов, остающихся в цилиндре, при этом нельзя увеличить объем поступающей свежей смеси, чтобы способствовать вытеснению отработавших газов. Решением может служить заполнение кривошипной камеры большим количеством смеси за счет увеличения ее объема, но на практике это приводит к менее эффективной продувке. Увеличение эффективности продувки требует уменьшения объема кривошипной камеры и, таким образом, ограничения пространства, предназнеченного для заполнения смесью. Так что компромисс уже найден, и следует искать другие способы улучшения характеристик. В двухтактном двигателе, в котором роль органа газораспределения отведена поршню, часть топливовоздушной смеси, поданной в кривошипную камеру, неизбежно будет потеряна по мере того, как поршень начинает двигаться вниз в процессе сгорания. Эта смесь вытесняется обратно во впускное окно и, таким образом, теряется. Необходим более эффективный способ управления поступающей смесью. Предотвратить потери смеси можно путем использования лепесткового или дискового (золотникового) клапана или их комбинации.

Лепестковый клапан состоит из металлического корпуса клапанов и закрепленного на его поверхности седла с уплотнением из синтетического каучука. Два или более лепестковых клапана закреплены на корпусе клапанов, при нормальных атмосферных условиях эти лепестки закрыты. Кроме того, для ограничения перемещения лепестка установлены ограничительные пластины по одной на каждый лепесток клапана, служащие для предотвращения его поломки. Тонкие лепестки клапана обычно изготавливаются из гибкой (пружинной) стали, хотя все более популярными становятся экзотические материалы на основе фенольной смолы или стеклотекстолита.

Клапан открывается за счет изгиба лепестков до ограничительных пластин, которые спроектированы таким образом, что открываются, как только появляется положительный перепад давления между атмосферой и кривошипной камерой; это происходит, когда движущийся вверх поршень создает разрежение в картере, Когда смесь подана в кривошипную камеру, и поршень начинает двигаться вниз, давление внутри картера возрастает до уровня атмосферного, и лепестки прижимаются, закрывая клапан. Таким образом, подается максимальное количество смеси, и предотвращаются любые обратные выбросы. Дополнительная масса смеси более полно заполняет цилиндр, и продувка происходит более эффективно. Сначала лепестковые клапана были приспособлены для использования на существующих двигателях с поршнем в роли органа газораспределения, это привело к существенному улучшению эффективности двигателей. В отдельных случаях производители выбирали комбинацию двух конструкций: одной — когда двигатель с поршнем в роли органа газораспределения. дополненный лепестковым клапаном для продолжения процесса наполнения через дополнительные каналы в кривошипной камере после того, как поршень перекроет основной канал, если уровень давления в картере двигателя позволяет это. В другой конструкции на поверхности юбки поршня выполнялись окна, чтобы окончательно избавиться от контроля, который поршень имеет над каналами; в таком случае они открываются и закрываются исключительно под воздействием лепесткового клапана. Развитие этой идеи означало, что клапан и впускной канал могут быть перенесены из цилиндра в кривошипную камеру. Устрашающие предостережения, что на лепестках клапана образуются трещины и лепестки могут попасть внутрь двигателя, оказались в значительной степени необоснованными. Перемещение впускного канала предоставляет ряд преимуществ, главное из которых связано с тем. что течение газа в полость картера становится более свободным.и,следовательно, большее количество смеси может поступить в кривошипную камеру. Этому до некоторой степени способствует импульс (скорость и вес) поступающей смеси. При переносе впускного канала из цилиндра можно продолжать повышать эффективность путем смешения продувочного окна (окон) в оптимальное для продувки положение. Безусловно, за последние годы основное расположение лепестковых клапанов было подвергнуто тщательному исследованию, и появились сложные конструкции. содержащие двухступенчатые лепестки и многолепестковые корпуса клапанов. Последние разработки в области лепестковых клапанов связаны с материалами, используемыми для лепестков, и с расположением и размером лепестков.

Принцип действия дискового клапанаПринцип действия дискового клапана

Дисковые клапана (золотниковое распределение)

Дисковый клапан состоит из тонкого стального диска, закрепленного на коленчатому валу шпонкой

 или шлицами таким образом, что они вращаются вместе, Он располагается снаружи впускного окна между карбюратором и крыш¬кой картера так. чтобы в нормальном состоянии канал перекрывался диском, Чтобы произошло наполнение в нужной области цикла двигателя, из диска вырезается сектор. При вращении коленчатого вала и дискового клапана впускное окно открывается в момент, когда вырезанный сектор проходит мимо канала, позволяя смеси проникнуть непосредственно в кривошипную камеру. Затем канал перекрывается диском, предотвращая обратный выброс смеси в карбюратор по мере того, как поршень начинает двигаться вниз.

К очевидным преимуществам использования дискового клапана можно причислить более точное управление началом и концом процесса участок, или сектор, диска минует канал), и продолжительностью процесса наполнения (то есть величиной вырезанного участка диска, пропорциональной времени открытия канала). Также дисковый клапан допускает применение впускного канала большого диаметра и гарантирует беспрепятственный проход смеси, попадающей в кривошипную камеру. В отличие от лепесткового клапана с достаточно большим корпусом клапанов, дисковый клапан не создает никаких преград во впускном канале, и поэтому газообмен в двигателе улучшается. Другое преимущество дискового клапана проявляется на спортивных мотоциклах — это время, за которое его можно заменить для подбора рабочих характеристик двигателя под различные трассы. Главным недостатком дискового клапана являются технические трудности, требующие маленьких производственных допусков и отсутствие приспособляемости, то есть неспособность клапана реагировать на изменение потребностей двигателя подобно лепестковому клапану. Кроме того, все дисковые клапана уязвимы в отношении попадания мусора, поступающего в двигатель с воздухом (мелкие частицы и пыль оседают на уплотняющих канавках и царапают диск). Несмотря на это. на практике дисковые клапана работают очень хорошо и обычно способствуют значительному приросту мощности на низких частотах вращения двигателя по сравнению с обычным двигателем с поршнем в роли органа газораспределения.

Совместное использование лепестковых и дисковых клапанов

Неспособность дискового клапана реагировать на изменение потребностей двигателя навела некоторых производителей на мысль — использовать комбинацию дискового и лепесткового клапана для получения высокой эластичности двигателя. Поэтому.когда этого требуют условия, давление в картере двигателя закрывает лепестковый клапан, таким образом, закрывая впускной канал со стороны кривошипной камеры, даже несмотря на то, что вырезанный участок (сектор) диска все еще может открывать впускной канал со стороны карбюратора.

Использование щеки коленвала в качестве дискового клапана

Интересный вариант дискового клапана использовался в течение нескольких лет на ряде двигателей мотороллеров Vespa. Вместо применения отдельного клапанного устройства для выполнения его роли производители использовали стандартный коленчатый вал. Плоскость правой щеки маховика обработана с очень высокой точностью так, что при вращении коленвала зазор между ней и картером составляет несколько тысячных долей дюйма. Впускной канал находится прямо над маховиком (на этих двигателях цилиндр располагается горизонтально) и, таким образом,прикрывается краем маховика, Путем механической обработки выемки в части маховика можно в заданной точке цикла двигателя открыть канал аналогично тому, как это происходит при использовании традиционного дискового клапана. Хотя получаемый впускной канал оказывается менее прямым, чем мог бы быть, на практике эта система работает очень хорошо. В результате двигатель вырабатывает полезную мощность в широком диапазоне частот вращения двигателя, и по прежнему остается технически простым.

Расположение выпускного окна

во многих отношениях системы впуска и выпуска на двухтактном двигателе очень тесно связаны. В предшествующих параграфах мы обсудили способы подвода смеси и отвода отработавших газов из цилиндра. За эти годы проектировщики и испытатели обнаружили, что фазы выпуска могут иметь столь же существенное влияние на характеристики двигателя, как и фазы впуска. Фазы выпуска определяются высотой выпускного окна в стенке цилиндра, то есть когда оно закрывается и открывается поршнем по мере того, как он перемешается в цилиндре вверх и вниз. Конечно, как и во всех других случаях, нет одного единственного положения, которое охватывало бы все режимы двигателя. Во- первых, это зависит оттого, для чего двигатель должен использоваться, во-вторых, как этот двигатель используется. Например, для одного и того же двигателя оптимальная высота выпускного окна различна при низких и при высоких частотах вращения двигателя, а при углубленном рассмотрении можно сказать, что то же относится и к размерам канала, и непосредственно к размерам выпускной трубы. В результате на производстве разработаны различные системы с изменяющимися при работе двигателя характеристиками выпускных систем для соответствия изменяющимся частотам врашения. Такие системы появились у Yamaha (YPVS), Honda (АТАС). Kawasaki (KIPS), Suzuki (SAPC), Cagiva (CTS) и Aprilia (RAVE). Ниже описываются системы Yamaha, Kawasaki и Honda.

Системе с мощностным клепаном Yamaha — YPVS

В основе этой системы лежит непосредственно мощностной клапан, который по существу является роторным клапаном, установленным в гильзе цилиндра так, чтобы его нижняя кромка соответствовала верхней кромке выпускного окна. На низких частотах вращения двигателя клапан находится в закрытом положении, ограничивая эффективную высоту окна: это улучшает характеристики на низких и средних режимах Когда частота вращения двигателя достигает заданного уровня, клапан открывается, увеличивая эффективную высоту окна, что способствует улучшению характеристик на высоких скоростях. Положение мощностного клапана контролирует серводвигатель при помощи троса и шкива. Блок управления YPVSi-получает данные об угле открытия клапана от потенциометра на серводвигателе и данные о частоте вращения двигателя от блока управления зажиганием; эти данные используются для выработки правильного сигнала к механизму привода серводвигателя (см. рис. 1.86). Замечание: На внедорожных мотоциклах компании Yamaha используется несколько отличная версия системы из-за малой мощности аккумулятора: мощностной клапан приводится в действие от центробежного механизма, установленного на коленчатом валу.

Комплексная система мощностных клапанов Kawasaki — KIPS

Система Kawasaki имеет механический привод от установленного на коленчатом валу центробежного (шарикового) регулятора, Вертикальная тяга соединяет механизм привода с тягой управления мощностным клапаном, установленным в гильзе цилиндра. Два таких мощностных клапана расположены во вспомогательных каналах с обеих сторон от главного впускного окна и связаны с тягой привода посредством шестерни и зубчатой рейки. По мере того, как тяга привода перемещается «из стороны в сторону», клапана вращаются, открывая и закрывая вспомогательные каналы в цилиндре и камере резонатора, расположенной с левой стороны двигателя. Система рассчитана так, чтобы при низкой частоте вращения вспомогательные каналы были закрыты клапанами для обеспечения кратковременного открытия канала. Левый клапан открывает камеру резонатора покидающим отработавшим газам, таким образом увеличивая объем расширительной камеры. При высокой частоте вращения клапана поворачиваются, чтобы открыть оба вспомогательных канала и увеличить продолжительность открытия канала, следовательно, обеспечить большую пиковую мощность. Камера резонатора закрывается клапаном с левой стороны, снижая общий объем выпускной системы. Система KIPS обеспечивает улучшение характеристик на низких и средних частотах вращения за счет уменьшения высоты канала и большего объема выпускной системы а при высоких частотах вращения — за счет увеличения высоты выпускного окна и меньшего объема системы выпуска. В дальнейшем система была усовершенствована за счет введения промежуточной шестерни между тягой привода и одним из клапанов, обеспечивающей вращение клапанов во встречных направлениях, а также добавления плоского мощностного клапана на передней кромке выпускного окна. На моделях большего объема запуск и работа на низких частотах вращения была улучшены за счет добавления соплового профиля в верхней части клапанов.

Камера усиления крутящего момента с автоматическим управлением Honda — АТАС

Система, применяемая на моделях фирмы Honda, имеет привод от автоматического центробежного регуляторе, установленного на коленчатом валу. Механизм, состоящий из рейки и валика, передает усилие от регулятора к клапану АТАС, установленному в гильзе цилиндра. Камера HERP (Резонансная Энергетическая Труба Honda) открывается клапаном АТАС при низких частотах вращения двигателя и закрывается при высоких.

Система впрыска топлива

Судя по всему, очевидным методом решения всех проблем, связанных с наполнением камеры сгорания двухтактного двигателя топливом и воздухом, не говоря уже о проблемах высокого расхода горючего и вредных выбросов, является использование системы впрыска топлива. Однако, если топливо не подводится непосредственно в камеру сгорания, все еще остаются характерные проблемы с фазой наполнения и эффективностью двигателя. Проблема, связанная с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания, заключается в том. что топливо может быть подано только после того, как впускные окна будут закрыты, следовательно, остается мало времени для распыливания и полного перемешивания топлива с воздухом, находящимся в цилиндре (который поступает из кривошипной камеры, как в традиционных двухтактных двигателях). Это порождает другую проблему, так как давление внутри камеры сгорания после закрытия выпускного окна велико, и она быстро нарастает, следовательно, топливо должно подаваться при еще более высоком давлении, иначе оно просто не будет истекать из форсунки. Это требует довольно крупногабаритного топливного насоса, что влечет за собой проблемы связанные с увеличением веса, габаритов и стоимости. Aprilia решила эти проблемы, применив систему, называемую DITECH, основанную на конструкции австралийской компании, Peugeot и Kymmco разработали подобную систему. Форсунка в начале цикла двигателя подает струю топлива в отдельную закрытую вспомогательную камеру, содержащую сжатый воздух (подаваемый либо от отдельного компрессора, либо по каналу с обратным клапаном от цилиндра]. После того, как выпускное окно закрывается, вспомогательная камера сообщается с камерой сгорания через клапан или сопло, и смесь подается непосредственно к свече зажигания. Aprilia претендует на снижение вредных выбросов на 80 %, достигаемое за счет снижения не 60 % расхода масла и на 50 % расхода горючего, кроме того, скорость скутера с такой системой на 15 % выше скорости такого же скутера со стандартным карбюратором.

Главное преимущество применения непосредственного впрыска в том. что по сравнению с обыкновенным двухтактным двигателем исчезает необходимость предварительного перемешивания топлива с маслом для смазки двигателя. Смазка улучшается, поскольку масло не смывается топливом с подшипников и, следовательно, требуется меньшее количество масла, в результате чего снижается токсичность. Сгорание топлива также улучшается, а нагарообразование на поршнях, поршневых кольцах и в выпускной системе снижается. Воздух по-прежнему подается через кривошипную камеру (его расход определяется дроссельной заслонкой, связанной с ручкой газа мотоцикла) Это означает, что масло все еще сгорает в цилиндре, и смазка и смазка не столь эффективна, как хотелось бы. Однако результаты независимых испытаний говорят сами за себя. Все, что теперь необходимо-обеспечить подвод воздуха, минуя кривошипную камеру.

[kkstarratings]

Статью прочитали: 3 637

Чем отличается двухтактный двигатель от четырёхтактного, принцип работы двухтактного двигателя

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

Принцип работы 2-х тактного двигателя

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

Что означает такт?

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

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

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

Процесс работы четырёхтактного двигателя

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

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

Как происходит процесс функционирования двухтактного устройства

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

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

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

Отличие двухтактного двигателя от четырёхтактного

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

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

Какой тип мотора стоит покупать?

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

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

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

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

Сколь стоит ремонт оборудования и замена комплектующих?

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

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

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

Какой мотор стоит выбрать

Четырёхтактный двигатель основные особенности:

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

Двигатель двухтактный особенности:

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

Что такое двухтактный двигатель: кто не знает?

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

 

Что такое двухтактный двигатель?

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

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

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

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

Но в чём же секрет сокращения тактности в два раза?

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

Как работает двухтактный ДВС

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

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

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

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

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

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

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

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

Если ещё не скучно про двухтактный мотр, идем дальше.

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

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

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

Вот где нужен двухтактный мотор

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Посмотрите что-нибудь еще на сайте, например Когда автомобиль будет иметь паровой двигатель.

2-тактный двигатель

Настройка 2-тактного двигателя Устранение неполадок Масло Анимация Ремонт Ремонт Ремонт Детали схемы Газ

Настройка 2-тактного двигателя

Руководство для двухтактных тюнеров Гордона Дженнингса
Лучшая статья о настройке двухтактного двигателя за все время, написанная легендарным Гордоном Дженнингсом!
Руководство Гордона Дженнингса для двухтактных тюнеров Ясно, что это самая полная техническая статья о настройке двухтактных двигателей из когда-либо написанных. Руководство Гордона Дженнингса по настройке двухтактных двигателей относится к и относится к Библии по настройке двухтактных двигателей .Этот документ по настройке двухтактных двигателей содержит формулы, теорию, примеры и иллюстрации, которые буквально превратят любого в профессионального гуру двухтактных двигателей.

Гордон Дженнингс всю жизнь был энтузиастом мотоциклов и писателем, который работал редактором журналов Cycle Magazine и Motorcyclist Magazine. Гордон имел естественную любовь ко всему механическому и в 1973 году опубликовал свое Руководство по настройке двухтактных двигателей , которое вскоре стало коллекционным руководством по настройке двухтактных двигателей.Эта статья о настройке двухтактного двигателя любезно предоставлена ​​edj.net/2stroke/jennings/.


Анимация двухтактного двигателя

Смотрите здесь анимацию двухтактного двигателя
Анимации, изображения и сопутствующие статьи с двухтактным двигателем
Это одна из лучших анимационных картинок с двухтактным двигателем, которые я когда-либо видел. Он четко показывает топливовоздушную смесь в виде зеленого тумана, попадающего в двигатель через впускной канал. Когда кривошип вращается, поршень движется вверх, сначала закрывая впускные каналы, а затем закрывая выпускное отверстие сразу после того, как возвращающаяся волна выхлопных газов выталкивает свежую смесь, которая была втянута по трубе, и сжимает ее обратно в цилиндр.Наконец, смесь начинает становиться серой, поскольку она становится летучей из-за экстремального давления непосредственно перед тем, как свеча зажигания воспламеняет смесь с красным взрывом, толкая поршень обратно в цилиндр. Эта анимация с двухтактным двигателем сопровождается отличной статьей с несколькими схемами двухтактного двигателя и подробными объяснениями цикла двухтактного двигателя. Эта анимация, статья и диаграммы для двухтактного двигателя любезно предоставлены сайтом www.southernskies.net.

Устранение неисправностей 2-тактного двигателя

Советы и рекомендации по устранению неисправностей двухтактного двигателя
Видео и статьи об устранении неисправностей двухтактных двигателей.
Возникли проблемы с запуском двухтактного двигателя? Это базовое руководство по поиску и устранению неисправностей двухтактного двигателя поможет вам снова запустить двухтактный двигатель. В этой статье мы профессионально подходим к устранению основных неисправностей двухтактного двигателя . Мы покажем вам, как проверить воздух, искру и топливо, а также дадим советы, которые помогут вам снова запустить его. Эта статья по поиску и устранению неисправностей двухтактного двигателя — хорошее место для начала, если вы просто здесь, чтобы изучить основы двухтактного двигателя.Эта статья написана мной, создателем этого сайта Джимом Марквардтом.

Масло для 2-тактных двигателей

Лучшее масло для 2-тактных двигателей
Мнения о моторном масле для 2-тактных двигателей
Когда речь идет о масле для 2-тактных двигателей , у каждого есть свое мнение. Нет ничего лучше прекрасного запаха премикса по утрам. В этой статье мы объясняем разницу между маслами на нефтяной и синтетической основе, а также преимущества и недостатки обоих. В конце статьи я рекомендую масло, которое мне больше всего подошло.Я использую высокопроизводительные двухтактные двигатели на своих мотоциклах для бездорожья около 30 лет. Моя страсть — это скалолазание на мотоциклах, и в этом виде спорта мы настраиваем двигатели на максимальную мощность при полностью открытой дроссельной заслонке. Альпинисты — истинные свидетели того, как масло для двухтактных двигателей работает и защищает двигатель в самых экстремальных условиях. Есть много хороших масел для двухтактных двигателей, и я надеюсь, что эта статья поможет вам решить, какое масло вы хотите использовать.

Карбюраторная форсунка Как

How To Jet You’re Mikuni, Keihin или Lectron Carb
Немного отличной информации о карбюраторе для 2-тактного двигателя
2-тактный двигатель Carburetor Jetting — это то, что вам абсолютно необходимо знать, если вы хотите получить максимальную производительность от своего 2-тактного двигателя.С одной стороны, изменение параметров струи может дать вам недорогое средство мгновенного увеличения мощности, отклика дроссельной заслонки и характеристик мощности. С другой стороны, если все сделано неправильно, это может привести к заклиниванию двигателя, загрязнению свечей и очень плохому дню. Щелкните ссылку выше, чтобы узнать о форсунках карбюраторов Mikuni, Keihin и Lectron Carbs.

Ремонт двухтактных двигателей

Обучение ремонту 2-тактных двигателей
Видео, фотографии и статьи о ремонте двухтактных двигателей

Ремонт двухтактного двигателя

Пошаговый ремонт 2-тактного двигателя
Видео, фотографии и статьи, посвященные ремонту 2-тактного двигателя

Схема двухтактного двигателя

Диаграммы и фото двухтактного двигателя
Схемы 2-тактных двигателей

Детали двухтактного двигателя

Детали двухтактного двигателя Lising
Лучшие детали для 2-тактных двигателей, которые мы нашли

Двухтактный двигатель, газовый

2-тактный двигатель, газовый, гоночный
Опросы, статьи и мнения о 2-тактном двигателе, газе

.

Двухтактный двигатель

Двухтактный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, который завершает технологический цикл за один оборот коленчатого вала (ход поршня вверх и ход поршня вниз, по сравнению с вдвое большим числом для четырехтактного двигателя). Это достигается за счет использования конца такта сгорания и начала такта сжатия для одновременного выполнения функций впуска и выпуска (или продувки). Таким образом, двухтактные двигатели часто обеспечивают высокую удельную мощность, по крайней мере, в узком диапазоне частот вращения.Функции некоторых или всех клапанов, требуемых четырехтактным двигателем, обычно выполняются в двухтактном двигателе с помощью отверстий, которые открываются и закрываются движением поршня (поршней), что значительно сокращает количество движущихся частей. Бензиновые версии (с искровым зажиганием) особенно полезны в легких (переносных) приложениях, таких как бензопилы, и эта концепция также используется в дизельных двигателях с воспламенением от сжатия в больших и нечувствительных к весу приложениях, таких как корабли и локомотивы.

Первый коммерческий двухтактный двигатель со сжатием в цилиндре приписывается шотландскому инженеру Дугальду Клерку, который в 1881 году запатентовал свою конструкцию, его двигатель имел отдельный наддувной цилиндр.Двигатель с продувкой из картера, использующий область под поршнем в качестве нагнетательного насоса, обычно приписывают англичанину Джозефу Дэю.

Приложения

Двухтактный минибайк Вид сбоку на двухтактный подвесной мотор British Seagull серии Forty, серийный номер датирован 1954/1955 годом.

Двухтактный двигатель был очень популярен на протяжении 20-го века в мотоциклах и маломоторных устройствах, таких как бензопилы и подвесные моторы, а также использовался в некоторых автомобилях, некоторых тракторах и многих кораблях.Отчасти их привлекательность заключалась в их простой конструкции (и, как следствие, низкой стоимости) и часто высоком соотношении мощности к весу. Из-за более низкой стоимости ремонта и обслуживания двухтактный двигатель был невероятно популярен в индустрии мотоциклов для бездорожья и мотокросса в течение многих лет, до недавнего времени, когда EPA потребовало, чтобы промышленность переключилась на четырехтактные двигатели, поскольку они выделяют меньше загрязняющих веществ, чем два. тактные двигатели [ сомнительные — обсудить ] [ список оспариваемых ] .Во многих конструкциях используется смазка с полной потерей смазки, при этом масло сжигается в камере сгорания, вызывая «синий дым» и другие типы загрязнения выхлопных газов. Это основная причина замены двухтактных двигателей на четырехтактные во многих областях применения.

Двухтактные двигатели по-прежнему широко используются в мощных портативных устройствах, таких как триммеры для струн и бензопилы. Небольшой общий вес и легкие прядильные части обеспечивают важные эксплуатационные преимущества и даже безопасность.Например, только двухтактный двигатель, использующий смесь бензина и масла, может приводить в действие бензопилу, работающую в любом положении.

Эти двигатели до сих пор используются в небольших, портативных или специализированных машинах, таких как подвесные моторы, высокопроизводительные мотоциклы малой мощности, мопеды, скутеры, скутеры, тук-туки, снегоходы, картинги, сверхлегкие автомобили, модели самолетов (и др. модели автомобилей) и газонокосилки. Двухтактный цикл используется во многих дизельных двигателях, особенно в крупных промышленных и судовых двигателях, а также в некоторых грузовых автомобилях и тяжелой технике.

Ряд основных производителей автомобилей использовали в прошлом двухтактные двигатели, включая шведскую Saab и немецких производителей DKW и Auto-Union. Японский производитель Suzuki сделал то же самое в 1970-х годах. [1] Производство двухтактных автомобилей на Западе прекратилось в 1980-х годах, но страны Восточного блока продолжались примерно до 1991 года, включая Trabant и Wartburg в Восточной Германии. У Lotus из Норфолка, Великобритания, есть прототип двухтактного двигателя с непосредственным впрыском топлива, предназначенного для спиртового топлива, который называется Omnivore [2] [3] , который он демонстрирует в версии Exige. [4]

Различные типы двухтактных двигателей

Двухтактный двигатель, в данном случае с настроенной расширительной трубкой, демонстрирует влияние отраженной волны давления на топливный заряд. Эта функция важна для максимального давления наддува (объемный КПД) и топливной экономичности. Он используется в большинстве высокопроизводительных двигателей.

Хотя принципы остаются неизменными, механические детали различных двухтактных двигателей различаются в зависимости от типа. Типы конструкции различаются в зависимости от способа подачи заряда в цилиндр, метода продувки цилиндра (замена сгоревшего выхлопа на свежую смесь) и метода выпуска из цилиндра.

Впускной канал с поршневым управлением

Поршневой порт — самая простая из конструкций. Все функции контролируются исключительно закрытием и открытием портов поршня при его движении вверх и вниз в цилиндре. Принципиальное отличие от типичных четырехтактных двигателей состоит в том, что картер герметичен и является частью процесса впуска в бензиновых двигателях и двигателях с горячим термометром. Дизельные двигатели имеют в основном нагнетатель Рутса или поршневой насос для продувки.

Геркон впускной

Пчела-крошка 0.Двигатель с пластинчатым клапаном объемом 049 кубических дюймов (0,8 кубических см) в разобранном виде использует зажигание свечи накаливания. Масса 64 грамма.

Герконовый клапан — это простой, но очень эффективный обратный клапан, обычно устанавливаемый во впускном тракте порта с поршневым управлением. Они позволяют асимметрично заправлять топливо, улучшая мощность и экономичность, а также расширяют диапазон мощности. Они широко используются в квадроциклах и морских подвесных двигателях.

Поворотный впускной клапан

Впускной канал открывается и закрывается вращающимся элементом.Знакомый тип, который иногда можно увидеть на небольших мотоциклах, — это диск с прорезями, прикрепленный к коленчатому валу, который закрывает и открывает отверстие в конце картера, позволяя заряду поступать в течение одной части цикла.

Другая форма вращающегося впускного клапана, используемая в двухтактных двигателях, включает два цилиндрических элемента с соответствующими вырезами, расположенными для вращения один внутри другого — впускная труба имеет проход в картер только тогда, когда эти два выреза совпадают. Сам коленчатый вал может образовывать одну из частей, как в большинстве двигателей моделей свечей накаливания.В другом варианте осуществления кривошипно-шатунный диск выполнен с возможностью плотной посадки в картере и снабжен вырезом, который совпадает с впускным каналом в стенке картера в соответствующее время, как в мотороллере Vespa.

Преимущество поворотного клапана заключается в том, что он позволяет двухтактному двигателю выбирать время впуска асимметрично, что невозможно для двигателей с поршневым портом. Время впуска двигателя с поршневым портом открывается и закрывается до и после верхней мертвой точки при одинаковом угле поворота коленчатого вала, что делает его симметричным, тогда как поворотный клапан позволяет открывать раньше и закрывать раньше.

Двигатели с поворотным клапаном

могут быть адаптированы для передачи мощности в более широком диапазоне скоростей или большей мощности в более узком диапазоне скоростей, чем двигатель с поршневым портом или двигатель с пластинчатым клапаном. Если часть поворотного клапана является частью самого картера, особенно важно, чтобы не допускался износ.

Поперечный поток с очисткой

Поршень дефлектора с поперечной продувкой

В двигателе с поперечным потоком каналы передачи и выпуска находятся на противоположных сторонах цилиндра, а дефлектор в верхней части поршня направляет свежий всасываемый заряд в верхнюю часть цилиндра, выталкивая остаточный выхлопной газ вниз с другой стороны. дефлектора и выхлопного отверстия.Дефлектор увеличивает вес поршня и площадь открытой поверхности, а также затрудняет достижение эффективной формы камеры сгорания. Эта конструкция была в значительной степени заменена методом продувки контура (см. Ниже), хотя для меньших или более медленных двигателей конструкция с продувкой поперечного потока может быть приемлемым подходом.

Петля очищена

Двухтактный цикл
1 = ВМТ
2 = BDC
A: впуск / продувка
B: Выпуск
C: Компрессия
D: Расширение (мощность)

Основная статья: Schnuerle переносит

В этом методе продувки используются передаточные каналы тщательно продуманной формы и расположение для направления потока свежей смеси в камеру сгорания, когда она входит в цилиндр.Топливо-воздушная смесь ударяется о головку блока цилиндров, затем следует изгибу камеры сгорания, а затем отклоняется вниз. Это не только предотвращает выход топливно-воздушной смеси непосредственно из выпускного отверстия, но также создает завихрение, которое улучшает эффективность сгорания, мощность и экономичность. Обычно дефлектор поршня не требуется, поэтому такой подход имеет явное преимущество перед схемой с поперечным потоком (см. Выше). Часто называемый «петлей Schnuerle» (или «Schnürl») в честь немецкого изобретателя ранней формы в середине 1920-х годов, он получил широкое распространение в этой стране в течение 1930-х годов и распространился дальше после Второй мировой войны.Петлевая продувка — это наиболее распространенный способ перекачки топливовоздушной смеси, используемый в современных двухтактных двигателях. Suzuki был одним из первых производителей за пределами Европы, который применил двухтактные двигатели с обратной продувкой. Эта рабочая функция использовалась в сочетании с выхлопной камерой расширения, разработанной немецким производителем мотоциклов MZ и Вальтером Кааденом. Система продувки контура, дисковые клапаны и расширительные камеры работали согласованно, чтобы значительно увеличить выходную мощность двухтактных двигателей, особенно японских производителей Suzuki, Yamaha и Kawasaki.Suzuki и Yamaha добились успеха в гонках на мотоциклах Гран-при в 1960-х годах, в немалой степени из-за повышенной мощности, обеспечиваемой циклической очисткой. Дополнительным преимуществом продувки петли было то, что поршень можно было сделать почти плоским или слегка куполообразным, что позволило поршню быть заметно легче и прочнее, и, следовательно, выдерживать более высокие обороты двигателя. Поршень с «плоским верхом» также имеет лучшие термические свойства и менее подвержен неравномерному нагреву, расширению, заеданию поршня, изменениям размеров и потерям на сжатие.

SAAB построила 3-цилиндровые двигатели объемом 750 и 850 куб. См на основе конструкции DKW, которая оказалась достаточно успешной при использовании системы наддува по контуру. Оригинальный SAAB 92 имел двухцилиндровый двигатель сравнительно низкой эффективности. На крейсерской скорости блокировка выпускного отверстия отраженной волны происходила на слишком низкой частоте. Использование асимметричного трехходового выпускного коллектора, используемого в идентичном двигателе DKW, позволило улучшить экономию топлива. Стандартный двигатель объемом 750 куб. См производил от 36 до 42 л.с. в зависимости от года выпуска. Вариант ралли Монте-Карло, 750 куб.см (с заполненным коленчатым валом для более высокого базового сжатия), развивал 65 л.с.Версия на 850 куб. См была доступна в SAAB Sport 1966 года (стандартная модель отделки по сравнению с роскошной отделкой Монте-Карло). Базовое сжатие составляет часть общей степени сжатия двухтактного двигателя.

Непотопляемый

Двухтактный цикл Uniflow
1 = TDCdg
2 = Bbb
A: Впуск (эффективная продувка ≈140 ° -250 °)
B: Выпуск
C: Сжатие
D: Расширение (мощность)

В однопотоковом двигателе смесь или воздух в случае дизельного топлива поступает на один конец цилиндра, управляемый поршнем, а выхлопные газы выходят на другом конце, управляемом выпускным клапаном или поршнем.Следовательно, поток продувочного газа идет только в одном направлении, отсюда и название — «однопоточный». Клапанная конструкция распространена в тепловозах (Electro-Motive Diesel) и больших морских двухтактных двигателях (Wärtsilä). Поршневые типы представлены конструкцией с оппозитными поршнями, в которой в каждом цилиндре есть два поршня, работающих в противоположных направлениях, например, у Junkers Jumo и Napier Deltic. [5] Некогда популярная конструкция с одинарным разделением попадает в этот класс и фактически представляет собой сложенный одноток.Благодаря усовершенствованному углу газораспределения выхлопа однопоточные двигатели могут оснащаться нагнетателем с помощью вентилятора с приводом от коленчатого вала (поршневой [6] или Рутса).

В Японии компания Nissan Diesel Motor производила двухтактный дизельный двигатель Uniflow (например, ユ ニ フ ロ ー 掃 気 デ デ ゼ ル エ ン ジ ン) от General Motors по лицензии Detroit Diesel Series 71.

Последнее изобретение, названное двухтактным двигателем Reversed Uniflow, имеет большой впускной клапан для сжатого всасываемого воздуха без топливно-масляной смеси. Прямой впрыск топлива используется для бензина или дизельного топлива в зависимости от давления всасываемого воздуха.Этот двигатель будет работать по циклу Миллера. Патент США № 6889636.

Ступенчатый поршневой двигатель

Поршень этого двигателя имеет форму цилиндра; верхняя часть образует обычный цилиндр, а нижняя часть выполняет функцию продувки. Агрегаты работают парами, при этом нижняя половина одного поршня заряжает соседнюю камеру сгорания.

Эта система по-прежнему частично зависит от полной потери смазки (для верхней части поршня), а другие детали смазываются в поддоне с преимуществами чистоты и надежности.Вес поршня лишь примерно на 20% тяжелее поршня с петлевидной продувкой, поскольку толщина юбки может быть меньше. Патенты на эту конструкцию принадлежат Bernard Hooper Engineering Ltd (BHE). [7]

Системы силовых клапанов

Основная статья: Двухтактная система силового клапана

Во многих современных двухтактных двигателях используется система гидрораспределителей. Клапаны обычно находятся внутри или вокруг выпускных отверстий. Они работают одним из двух способов: либо они изменяют выхлопное отверстие, закрывая верхнюю часть порта, что изменяет время порта, например, Ski-doo R.A.V.E, Yamaha YPVS, Honda RC-Valve, Cagiva C.T.S. или системы Suzuki AETC, или изменяя объем выхлопа, который изменяет резонансную частоту камеры расширения, например, система Honda V-TACS. В результате получается двигатель с большей мощностью на низких оборотах без ущерба для мощности на высоких оборотах.

Прямой впрыск

Основная статья: Бензин с прямым впрыском # В двухтактных двигателях

Прямой впрыск имеет значительные преимущества в двухтактных двигателях, устраняя часть отходов и загрязнений, вызываемых карбюраторными двухтактными двигателями, когда часть топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндр, выходит прямо через выхлопное отверстие, несгоревшая.Используются две системы: впрыск с подачей воздуха под низким давлением и впрыск под высоким давлением.

Поскольку топливо не проходит через картер, необходим отдельный источник смазки.

Дизельные двигатели двухтактные

Основная статья: Двухтактный дизельный двигатель

Дизельные двигатели воспламеняются исключительно за счет теплоты сжатия. В случае двигателей Schnuerle с отверстиями и продувкой по контуру впуск и выпуск происходит через порты с поршневым управлением. Однопоточный дизельный двигатель всасывает воздух через продувочные отверстия, а выхлопные газы выходят через верхний тарельчатый клапан.Все двухтактные дизели очищаются за счет принудительной индукции. В некоторых конструкциях используется нагнетатель Рутса с механическим приводом, в то время как в судовых дизельных двигателях обычно используются турбокомпрессоры с приводом от выхлопных газов и вспомогательные нагнетатели с электрическим приводом для работы на низких оборотах, когда турбонагнетатели с ОГ не могут подавать достаточно воздуха.

Судовые двухтактные дизельные двигатели, напрямую соединенные с гребным винтом, могут запускаться и работать в любом направлении по мере необходимости. Впрыск топлива и фазы газораспределения механически регулируются с помощью другого набора кулачков на распределительном валу.Таким образом, двигатель может работать задним ходом для движения судна назад.

Смазка

Большинство небольших бензиновых двухтактных двигателей не могут смазываться маслом, содержащимся в их картере и картере, поскольку картер уже используется для закачки топливно-воздушной смеси в цилиндр. Традиционно движущиеся части (как вращающийся коленчатый вал, так и скользящий поршень) смазывались предварительно смешанной топливно-масляной смесью (в соотношении от 16: 1 до 50: 1). Еще в 1960-х годах на заправочных станциях часто имелся отдельный насос для подачи такого премикса на мотоциклы.Даже в этом случае во многих случаях гонщик имел при себе бутылку собственного масла для двухтактных двигателей. Позаботившись сначала закрыть топливный кран, он или она дозирует немного масла (используя крышку баллона), а затем заливает бензин, смешивая две жидкости.

Современные двухтактные двигатели нагнетают смазку из отдельной емкости с маслом. Это все еще система с полными потерями, при этом масло сжигается так же, как и в старой системе, но с более низкой и более экономичной скоростью. Кроме того, он чище, уменьшая проблему загрязнения свечей зажигания и образования кокса в цилиндре и выхлопе.Почти единственные двигатели, все еще использующие премикс, — это ручные двухтактные устройства, такие как бензопилы (которые должны работать в любом положении) и большинство модельных двигателей.

Все двухтактные двигатели, работающие на смеси бензин / масло, будут страдать от масляного голодания, если они будут вынуждены вращаться на высокой скорости с закрытым дросселем, например мотоциклы, спускающиеся по длинным холмам и, возможно, при постепенном замедлении с высокой скорости за счет переключения передач на пониженную. Двухтактные автомобили (например, те, которые были популярны в Восточной Европе в середине 20-го века) были в особой опасности и обычно были оснащены механизмами свободного хода в трансмиссии, позволяющими двигателю работать на холостом ходу при закрытии дроссельной заслонки, что требовало использования тормоза во всех случаях замедления.

В больших двухтактных двигателях, включая дизельные, обычно используется система смазки картера, аналогичная четырехтактным двигателям. Цилиндр все еще должен находиться под давлением, но это делается не из картера, а с помощью дополнительного нагнетателя.

Двухтактный реверс

Для целей этого обсуждения удобно думать в терминах мотоциклов, где выхлопная труба обращена в поток охлаждающего воздуха, а коленчатый вал обычно вращается в той же оси и в том же направлении, что и колеса i.е. «вперед». Некоторые из рассмотренных здесь соображений применимы к четырехтактным двигателям (которые не могут изменить направление вращения без значительных изменений), почти все из которых также вращаются вперед.

Обычные бензиновые двухтактные двигатели будут работать задним ходом в течение коротких периодов времени и при небольшой нагрузке без особых проблем, и это использовалось для обеспечения возможности реверсирования в микроавтомобилях, таких как Messerschmitt KR200, которые не имели заднего хода. Если у автомобиля есть электрический запуск, двигатель будет выключен и снова запущен в обратном направлении поворотом ключа в противоположном направлении.В двухтактных тележках для гольфа использовалась аналогичная система. Традиционные магнето маховика (с использованием точек размыкателя контактов, но без внешней катушки) одинаково хорошо работали в обратном направлении, потому что кулачок, управляющий точками, является симметричным, размыкая контакт до ВМТ одинаково хорошо, независимо от того, движется ли вперед или назад. Двигатели с пластинчатым клапаном будут работать в обратном направлении так же, как и поршневые двигатели, хотя двигатели с поворотными клапанами имеют асимметричную синхронизацию впуска и не будут работать очень хорошо.

Работа любого двигателя в обратном направлении под нагрузкой в ​​течение любого периода времени имеет серьезные недостатки, и некоторые из этих причин являются общими, одинаково применимыми к двухтактным и четырехтактным двигателям.Некоторые из этих недостатков являются внутренними, неизбежными даже в случае полного изменения дизайна. Проблема возникает из-за того, что при движении «вперед» основная упорная поверхность поршня находится на задней поверхности цилиндра, который, особенно в двухтактном, является самой холодной и лучше всего смазываемой частью. Вперед поверхность поршня менее хорошо подходят, чтобы быть основным направлением лица, поскольку он охватывает и раскрывает выпускное отверстие в цилиндре, самую горячую часть двигателя, где поршень смазка находится в ее наиболее маргинальном.Передняя поверхность поршня также более уязвима, поскольку выпускной канал, самый большой в двигателе, находится в передней стенке цилиндра. Юбки и кольца поршня могут быть выдавлены в этот порт, поэтому всегда лучше, чтобы они сильнее прижимались к задней стенке (где есть только переходные отверстия) и там была хорошая опора. В некоторых двигателях маленький конец смещен для уменьшения тяги в предполагаемом направлении вращения, а передняя поверхность поршня сделана тоньше и легче для компенсации, но при движении назад эта более слабая передняя поверхность подвергается повышенным механическим нагрузкам, она не была разработана сопротивляться. [8]

Большие двухтактные судовые дизели иногда делают реверсивными. Как и четырехтактные судовые двигатели (некоторые из которых также являются реверсивными), в них используются клапаны с механическим управлением, поэтому требуются дополнительные механизмы распределительного вала.

Помимо прочего, масляный насос современного двухтактного двигателя может не работать в обратном направлении, и в этом случае двигатель будет страдать от масляного голодания в течение короткого времени. Запуск двигателя мотоцикла задним ходом относительно легко запустить, а в редких случаях это может вызвать обратный огонь.Это не рекомендуется.

Двигатели для авиамоделей с герконовыми клапанами могут устанавливаться как в тракторной, так и в толкающей конфигурации без необходимости замены гребного винта. Эти двигатели с воспламенением от сжатия, поэтому нет проблем с синхронизацией зажигания и небольшой разницы между движением вперед и назад.

См. Также

Список литературы

Внешние ссылки

.Поиск и устранение неисправностей двухтактного двигателя

Устранение неисправностей и советы для базовых 2-тактных двигателей

Значит, ваш двухтактный двигатель не запускается. Может быть, это старая машина, которую вы пытаетесь вернуть к жизни, или надежный двигатель, который никогда вас не подведет. К счастью для вас, поиск и устранение неисправностей 2-тактного двигателя относительно прост.

Не волнуйтесь, просто следуйте этим простым шагам, и мы быстро восстановим вашу работу. Если вы постоянно толкаете или толкаете двухтактный двигатель, остановитесь.Мы говорим здесь не о горячем 4-тактном двигателе, двухтактные двигатели очень легко запускать в горячем или холодном состоянии, а тяжелый запуск является признаком того, что с вашим двигателем что-то не так. Все эти толчки или толчки просто изнашивают ваш стартер и, вероятно, вашу ногу или руку в процессе.

Это все при условии, что вы уже проверили основы.

  • У вас есть топливо в топливном баке.
  • Вы не забыли «включить газ» (запорный топливный клапан находится в положении «включено»).
  • Выключатель аварийной остановки двигателя находится в положении «работа».

3 важные вещи, которые необходимо проверить при устранении неисправностей 2-тактного двигателя

На самом деле вашему двухтактному двигателю нужны только 3 вещи:

Ага, это так просто. Это, конечно, при условии, что ваш двигатель не взорван из-за дырки в поршне или чего-то подобного. Обычно, если вы «чувствуете» сопротивление в виде сжатия, когда вы толкаете или толкаете двигатель, и он не издает ужасных грохочущих шумов, это просто вопрос проверки воздуха, топлива и искры, чтобы найти виновника и запустить еще раз.

Устранение неисправностей двухтактных двигателей — Air

Проверить, получает ли воздух воздух, — самая простая часть. Обычно достаточно лишь визуального осмотра воздушного фильтра и карбюратора. «Воздух» обычно никогда не бывает проблемой. Я только раз в жизни сталкивался с проблемой воздуха, когда двухтактный двигатель не запускался. Это был старый снегоход без воздушного фильтра, который засосал в карбюратор кусок пластикового листового материала, который выходил из-под капота.Каким-то образом пластик застрял как раз так, что не заставлял дроссельную заслонку широко открываться, а блокировал поток воздуха в двигатель. (Просто примечание: никогда не запускайте какой-либо двигатель без хорошего воздушного фильтра. Вы просто просите изнашивать двигатель раньше времени или того хуже.)

Поиск и устранение неисправностей двухтактного двигателя
— Spark

Вы могли бы спросить: «Джим, почему мы говорим об искре, а не о топливе?». Есть 2 причины, по которым мы собираемся проверить искру, прежде чем узнаем, получает ли ваш двигатель топливо:

  • Чтобы проверить искру, мы вытащим свечу зажигания, если свеча зажигания мокрая, это хороший признак того, что мы получаем топливо.
  • Если свеча сухая и есть искра, мы не получаем топливо.

Итак, чтобы проверить искру, нам нужно снять резиновый колпачок со свечи зажигания и вынуть свечу из двигателя. Я не собираюсь углубляться в чтение плагинов, так как это будет отдельная статья. В целях поиска и устранения неисправностей двухтактного двигателя мы сделаем осмотр свечей простым.

Хорошо, значит, свеча зажигания вынута из двигателя, если рабочий конец свечи полностью покрыт черной грязью, сделайте себе одолжение и сразу же купите новую свечу зажигания.С учетом сказанного, если свеча выглядит влажной, вы получаете топливо. Если он выглядит сухим, не паникуйте. В любом случае, снова наденьте провод свечи зажигания на свечу и положите рабочий конец свечи на головку (просто установите свечу на металлическую часть двигателя рядом с отверстием, из которого вы ее вынули). Здесь вы заземляете свечу на двигатель, как если бы она была установлена ​​в двигателе, но вы хотите иметь возможность видеть, загорается ли свеча, когда вы переворачиваете двигатель.

Двигатель будет очень легко раскрутить, если свеча зажигания вынута из цилиндра, раскрутить двигатель, быстро пнув или потянув его, вы хотите, чтобы он вращался довольно быстро, не тяните и не пинайте его очень медленно.Для этого может потребоваться напарник, чтобы один из вас мог опустить голову и посмотреть на свечу зажигания, пока другой вращает двигатель. Ищем красивую синюю искру на электроде свечи зажигания. Если искры не происходит, попробуйте новую свечу зажигания, прежде чем делать что-либо еще, даже если свеча выглядит «хорошо», попробуйте новую.

Если есть свеча и свеча засохла, переходите к «Топливо»

Если у вас есть искра и свеча была влажной, замените свечу зажигания и попробуйте снова запустить двигатель с выключенной заслонкой.Если это не сработает, попробуйте полностью открыть дроссельную заслонку, так как ваш двигатель может быть залит (слишком много топлива в цилиндре). Когда поиск неисправности двухтактного двигателя и двигатель залит, вам нужно несколько раз быстро раскрутить двигатель с широко открытой дроссельной заслонкой. Вы должны начать слышать, как он хлопает, просто продолжайте тянуть или пинать и держать его широко открытым до тех пор, пока он не запустится, затем немного поверните двигатель, чтобы очистить его и оставить работать, а затем прогрейте его как следует.

Если у вас все еще нет искры с новой свечой зажигания, у вас проблемы с электрической системой.Я не буду вдаваться в подробности в этой статье, но я планирую добавить такие вещи на этот сайт, когда у меня будет время.

Устранение неисправностей двухтактного двигателя — Искра, но нет топлива

Как вы читали выше, это предполагает, что вы проверили основы, вы знаете, газ включен, бензин в баке, воздушная заслонка включена. Одна быстрая проверка, которую вы можете сделать, — это отсоединить топливопровод от карбюратора, включить газ на секунду и посмотреть, течет ли топливо из топливопровода. Если все в порядке, то, вероятно, в этот момент у вас есть что-то, блокирующее топливо внутри вашего карбюратора.Этому может быть несколько причин:

  • Вода в топливе.
  • Испарилось старое топливо, забивая карб.
  • Мусор в карбюраторе забивает форсунки.
  • Застрял поплавок карбюратора.

Здесь нужно руководствоваться здравым смыслом. Если это 30-летний мотоцикл, который вы вытащили где-то из сарая, карбюратор нужно будет вытащить, полностью разобрать и почистить. Если это что-то, что работало недавно и очищено от чистого топлива, возможно, в нем просто попала влага в топливе или мусор, забивший жиклеры карбюратора.Большинство карбюраторов с двухтактным двигателем имеют пробку доступа или сливную пробку в чаше на дне. Удалите эту заглушку (вам, возможно, придется ослабить карбюратор и наклонить его, чтобы получить к нему доступ, или даже в некоторых случаях вынуть карбюратор из машины). Дайте топливу стечь и затем откройте топливный кран, т.е. «Включите газ» на несколько секунд, чистый газ должен вытекать из отверстия в нижней части карбюратора с довольно хорошей скоростью. Если не ваш поплавок застрял, вы можете иногда «вырвать» его, осторожно постучав по боковой стороне карбюратора пластиковой ручкой отвертки.

Если вы видите в своем топливе что-то отдаленно белое, значит, в вашем газе вода. Если вы подозреваете, что в вашем топливе есть вода, вам следует слить топливо из бака и начать заправлять свежий газ. Сходите на ближайшую заправочную станцию ​​и возьмите бутылку изопропилового масла, да, то, что вы заправляете зимой в бензобак автомобиля. Добавьте немного этого в новое топливо, чтобы удалить оставшуюся влагу из топливной системы.

Опять же, для целей этой статьи по устранению неполадок в двухтактных двигателях я не буду вдаваться в подробности, но очень скоро я добавлю на этот новый веб-сайт видеоролики и статьи по ремонту карбюраторов.Пожалуйста, проверяйте почаще.

Благодарю вас Джим Марквардт .

Двухтактный двигатель — Energy Education

Рис. 1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания [1]

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

В целом двухтактный двигатель состоит из двух процессов:

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

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

По сравнению с четырехтактными двигателями двухтактные двигатели легче, эффективнее, имеют возможность использовать топливо более низкого качества и более экономичны. [2] Таким образом, более легкие двигатели обеспечивают более высокую удельную мощность (больше мощности при меньшем весе). Однако им не хватает маневренности, характерной для четырехтактных двигателей, и им требуется больше смазки. Это делает двухтактные двигатели идеальными для кораблей (для перевозки большого количества грузов) [2] , мотоциклов и газонокосилок, тогда как четырехтактные двигатели идеально подходят для таких автомобилей, как легковые и грузовые автомобили.

Цикл Отто

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

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

Ниже описывается, что происходит во время каждого шага на фотоэлектрической диаграмме, когда сгорание рабочего тела — бензина и воздуха (кислорода), а иногда и электричества, изменяет движение поршня:

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

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

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

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

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

Для дальнейшего чтения

Список литературы

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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.