Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Автор: Юлиюс Мацкерле (Julius Mackerle)
Источник: «Современный экономичный автомобиль» [1]
19233 1

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

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

Двухтактные двигатели применяются в автомобилях гораздо реже, что вызвано более высоким удельным расходом топлива и повышенной токсичностью отработавших газов. Эти два фактора вызваны организацией процессов газообмена и смазывания двигателя. У малоразмерных двухтактных двигателей, имеющих не более четырех цилиндров, применяется кривошипно-камерная продувка. Эта схема проста, не вызывает возрастания массы двигателя и хорошо зарекомендовала себя, однако КПД ее низок и ведет к уменьшению объёма свежего заряда в цилиндре. Об этом свидетельствуют сравнительные диаграммы фаз газораспределения четырёхтактного а и двухтактного б двигателей, приведённые на рис. 1.

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

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

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

Главный недостаток двухтактных двигателей заключается в повышенном содержании вредных CO и CH_x в отработавших газах. Выброс NO_x относительно невелик, так как очистка цилиндров двухтактных двигателей от отработавших газов происходит хуже и поэтому в них достигается такой же эффект, как и при рециркуляции отработавших газов в четырёхтактном двигателе. Однако низкая температура отработавших газов, сопровождающая малый выброс NO

x, при использовании для дожигания CO и CH_x тепловых реакторов нежелательна. Указанные особенности двухтактных двигателей представляют большие препятствия для их использования в автомобилях, поскольку устранения этих недостатков простыми способами пока не найдено.

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

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

В этих двигателях применяется механизм газораспределения с двумя выпускными клапанами и подачей свежего воздуха через окна в гильзе цилиндра посредством приводного нагнетателя типа «Рутс». Оригинальна и конструкция топливной аппаратуры, состоящей из выполненных в одном корпусе секции топливного насоса и форсунки. Уравновешивание моментов сил инерции первого порядка возвратно-поступательно движущихся масс осуществляется противовесами на распределительном валу (у двухтактного двигателя он вращается с частотой коленчатого) и на симметрично расположенном уравновешивающем валу. Взаимозаменяемость этих двух валов и возможность поворота головки цилиндра позволяют разместить выпускной трубопровод на левой или правой стороне ряда цилиндров. Направление вращения двигателя можно изменить с помощью замены шестерен привода распределительного вала. Хорошая организация продувки дала возможность достичь в этом дизеле такого же среднего эффективного давления, как и в четырёхтактном, и его удельная мощность почти в 2 раза выше мощности четырёхтактного дизеля.

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

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

Рис. 3 Комбинированный двухтактный двигатель «Орион»

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

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

Поршневая часть выполнена в виде двухтактного двигателя со встречно движущимися в цилиндре поршнями. От поршневого двигателя приводится большой центробежный нагнетатель, подающий воздух как для сгорания в цилиндры, так и для охлаждения их воздухом. Для преобразования тепловой энергии в механическую служит газовая турбина, работающая на отработавших газах, смешанных с охлаждающим воздухом. Таким образом, в двигателе «Орион» для выработки механической энергии используется как теплота отработавших газов, так и теплота, отводимая в охлаждающий воздух от рёбер.

Опубликовано 28.09.2011

Читайте также

Сноски

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

Комментарии

Сравнение и область применения двухтактных и четырехтактных двигателей

При равных оборотах и основных размерах (диаметр цилиндра и ход поршня) теоретически мощность двухтактных двигателей вдвое превышает мощность четырехтактных, так как за одно и то же число оборотов у двухтактного двигателя рабочих циклов полу­чается вдвое больше. Однако вследствие того, что часть хода поршня теряется за счет выпускных и продувочных окон, а механические потери больше (наличие продувочного насоса), мощность двухтакт­ных двигателей не в два, а примерно в 1,6—1,7 раза превышает мощ­ность четырехтактных двигателей, имеющих те же обороты и размеры; с другой стороны, при заданной мощности двухтактные двигатели получаются более компактными. Так как чередование вспышек у двухтактных двигателей в 2 раза чаще, чем у четырехтактных, то в отношении равномерности вращения эти двигатели превосходят четырехтактные.

Конструкция и эксплуатация двухтактного двигателя, как пра­вило, проще, так как не требует устройства выпускных и впускных клапанов с их приводом (за исключением двигателей с клапанно-щелевой продувкой).

Наряду с этим двухтактные двигатели имеют недостатки.

По экономичности эти двигатели несколько уступают четырех­тактным из-за затраты мощности на продувочный насос и вследствие менее совершенной очистки цилиндра от отработавших газов. Двух­тактные двигатели плохо подходят для работы на газообразном и лег­ком жидком топливе; при этих топливах цилиндры двигателя должны заполняться не воздухом, а горючей смесью; какую бы ни сделать систему продувки, неизбежна утечка с выпуском части смеси; утечка может достигнуть 30%.

Кроме того, в двухтактных двигателях наблюдается’ большая тепловая напряженность основных деталей (поршня, крышки, втулки цилиндра), вследствие того, что рабочий цикл совершается за два, а не за четыре хода поршня.

Двухтактные двигатели большей частью характеризуются повы­шенным расходом смазочного масла по сравнению с четырех­тактным.

Исходя из изложенного определились и области применения этих двух групп двигателей.

Там, где главным требованием является простота устройства, обслуживания и дешевизна двигателя, хотя бы в ущерб экономич­ности его работы, применяются двухтактные двигатели. Это отно­сится в основном к маломощным двигателям.

Двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные и газо­вые) выполняются преимущественно четырехтактными во избежание чрезмерного перерасхода топлива; однако для карбюраторных мало­мощных установок (малолитражные автомобили, мотоциклы, лодки) часто применяют двухтактные двигатели по причинам, указанным выше.

Стационарные двигатели средней и большой мощности выпол­няются большей частью четырехтактными, так как здесь требование наибольшей экономичности является решающим. Однако по мере дальнейшего усовершенствования двухтактных двигателей область их применения непрерывно расширяется во всех диапазонах мощно­стей. Наибольшие перспективы имеют двухтактные двигатели с внутренним смесеобразованием.

В настоящее время двухтактные двигатели широко применяются в судовых, тепловозных и других транспортных силовых установках, где уменьшение габаритов и веса двигателя играет существенную роль.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

двухтактный двигатель внутреннего сгорания. В связи с тем, что конструкцию двигателя, назовем двигатель Трофимова, сразу сравнили с двигателем Скрипова, вынужден проанализировать его конструкцию. Цель сделать двигатель Трофимова доступным для понимания широкой аудитории. Начну с определения эффекта, который принесет двигатель Скрипова. Основные отличия двухтактного двигателя Скрипова от известных двигателей, отсутствие продувки через кривошипную камеру, что позволяет смазку КШМ производит принудительно под давлением. Это должно повысить экологические параметры, а вернее снизит токсичность выхлопных газов, и улучшить смазку КШМ. Остальные преимущества, такие как двойной заряд смеси, в рабочем цилиндре на единицу объема, (хотя на практике не превышает 1,7), низкие рабочие обороты, высокий крутящий момент, высокая удельная мощность, значительное снижение веса на единицу мощности, возможность работы на различных видах топлива относятся ко всем известным двухтактным двигателям. И веденное новшество на эти параметры не оказывает влияние. Для достижения продувки, минуя кривошипную камеру, в двухтактный двигатель введен дополнительный поршень, размещенный в цилиндре между кривошипной камерой и основным поршнем и жестко связанный с основным поршнем. Между первой камерой всасывания и дополнительным поршнем размещена вторая камера всасывания, изолированная от первой камеры всасывания посредством перегородки, сообщенная с впускным коллектором и с перепускным коллектором. И ряд других изменении, которое видны на схеме, приведенной на рисункеFIG.1 (см http://skripov.chat.ru/opisan.htm) Таким образом, значительное усложнение конструкции, для получения снижение токсичности и улучшения смазки КШМ. А теперь рассмотрим двигатель Трофимова, проект которого представлен в статье(http://technica-molodezhi.ru/docs/analinik/FIL12988881910N309953001/). На рисунке 2 приведен один из возможных вариантов конструкции двигателя в виде функциональной схемы. Как видно из рисунка схема двухтактного двигателя ничего общего не имеет с классической схемой двухтактного двигателя. Здесь цилиндр1, поршень 2 и выпускной клапан 3 , а также элементы впрыска топлива: форсунка 4 , электромагнитный клапан 5 и электрический топливный насос 6 , предназначены для впрыска топлива. Привод 7клапана 3 кинематический связан с коленчатым валом и электромагнитный клапан 5 форсунки 4 электрически связаны с электронным блоком управления 8 и датчиком 9 положения поршня 2 , взаимодействующий с коленчатым валом, на котором установлен маховик. Сопло 10 соединено посредством электромагнитного клапана 11 с баллоном 12 и компрессором 13 с приводом 14. Электромагнитный клапан 11 соединен электрически с электронным блоком 8.Электронный блок снабжен выключателем 15.Питание привода 14 компрессора 13 и насоса 6 поступает из блока с учетом разработанному алгоритму. Акселератор 16 соединен с блоком 8 . Он снабжен датчиком угла поворота. Свеча 17 электрически соединена также с блоком 8, в нем же вырабатывается высоковольтный импульс для создания искры. Отличительной особенностью конструкции является отсутствии камеры сгорания. За поршнем, когда он достигает ВМТ свободный объем близок к нулю. Двухтактный двигатель имеет следующий цикл. В первом такте — подача сжатого воздуха – подача топлива – горение – рабочий ход – выброс отработанных газов, во втором такте вытеснение отработанных газов из цилиндра. В этом цикле все процессы для совершения работы помешены в первый такт, второй отведен только для очистки цилиндра от отработанных газов. Таким образом, предложенный цикл полностью отличается от цикла известного двухтактного двигателя. В нем отсутствует процесс сжатие воздуха в цилиндре. В известных конструкциях двухтактных двигателей, наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом осуществляется в начале хода сжатия. Работает двигатель следующим образом: для запуска необходимо установить поршень в положение соответствующее 1-2 градуса от ВМТ. Затем выключателем 15 включают электронный блок 8, при этом произойдет срабатывания электромагнитных клапанов 5 и 11. Сжатый воздух из баллона 12 поступает в цилиндр, одновременно в цилиндр поступает топлива. При холостых оборотах время электромагнитных клапанов минимальное, и соответствует, например 8 градусам поворота коленчатого вала. При этом угол поворота акселератора равен нулю, воздействие на него отсутствует. Потребление топлива минимальное, и минимальные обороты, при котором двигатель еще устойчиво работает. При движении в зависимости от скорости и условия движения время поступление воздуха и топлива зависит угла поворота акселератора 16,т.е. от степени воздействия на него и может изменяться, например от8 до 40 градусов поворота коленчатого вала. Хорошо, если механизм подачи воздуха обеспечил изобарное поступление. В конце поступления воздуха и топлива клапана 5 и11 обесточиваются, и происходит их закрытие ис фиксированным опережением, блок подает сигнал на поджог смеси. Смесь горит, давление возрастает до максимальной величины, а затем адиабатически снижается. В данном двигателе работа начинает совершаться с момента поступления до момента окончания первого такта. Т.е. весь такт может считаться как рабочий ход, Термин степень сжатие для такого двигатели не приемлем, речь должна идти о плотности или о количестве воздуха и давлении его к моменту подачи искры. В обычном двухтактном двигателе сжатие воздуха идет адиабатически и температура воздуха увеличивается. В новом двигателе при поступлении сжатого воздуха идет адиабатическое расширение, и температура воздуха снижается, а значит, плотность увеличивается и давление снижается, а количество воздуха приходящего на объем, в котором происходит горения, увеличивается. Это должно привести к увеличению максимального давления и тем самым среднего. Величина максимального давления зависит от количества воздуха и топлива при одинаковых соотношениях, что обеспечивается конструкцией двигателя. В известных двигателях количество топлив и воздуха, поступивших в цилиндр ограничено степенью сжатия. Для запуска не требуется стартер. Что очень важно при эксплуатации в зимних условиях. Это позволяет часто отключать двигатель при торможении автомобиля, на остановках для экономии топлива. Конструкции для запуска рассмотрим позже. Такой двигатель имеет ряд преимуществ. Он лишен камеры сгорания. Положительный фактор полное вытеснение выхлопных газов при достижении ВМТ. Уменьшается общий объем цилиндра, при одинаковом количестве заполнения при одинаковом соотношении увеличивается максимальное и среднее давление в цилиндре. Если в объем, где произойдет воспламенение можно менять и помещать количества воздуха и топлива в большом диапазоне, значит и менять максимальное и среднее давление так же в широком диапазоне. И так на выходном валу широком диапазоне изменять крутящий момент и мощность, что позволит значительно упростить коробку передач. Возможность сохранять соотношения между количеством воздуха и топливом во всех режимах работы двигателя, включая режим холостого хода, полное освобождения цилиндра от выхлопных газов, из-за отсутствия камеры сгорания (сжатия) и повышение давления, в зоне эффективных углов КШМ, приведет к снижению расхода и увеличению КПД. Немаловажно и то, что двигатель не требует раннего зажигания, оно должно быть привязано к моменту прерыванию подачи сжатого воздуха и топлива. В обычных двигателях количество поступающего воздуха почти одинаковое, а количество топлива меняется. Поэтому количества кислорода находится то избытки, то в недостатке необходимого полного сгорания топлива. В первом случае, не участвующие в горении газы, берут на себя часть энергии на нагрев и выбрасываются в атмосферу. Во втором часть топлива не сгорает и то же выбрасывается в атмосферу. Классификация и анализ проекта двигателя внутреннего сгорания Трофимова. Двигатель внутреннего сгорания, поршневой, с кривошипно-шатунным механизмом, с принудительным воспламенением, двухтактный, с наддувом, с внутренним смесеобразованием, без камеры сжатия(полным объемом цилиндра Va равен рабочим объемом цилиндра Vh). . Двигатель без процесса сжатия в цилиндре. Подачу воздуха под давлением производят при достижении поршня ВМТ, при этом давление приводит в движение поршень, т.е. идет начало рабочего хода. В отличие от обычного двигателя, в котором поступление происходит до достижения ВМТ и идет адиабатическое сжатие. Режим сохранения соотношения между воздухом и топливом, обеспечивает наибольшее давление при сжигании дозированного количества топлива. П. Трофимов

Двухтактные двигатели внутреннего сгорания в Москве

Столкнулись с необходимостью заменить двигатель, но не можете определиться, какой выбрать, двухтактный или четырехтактный? Основные отличия, принцип работы, технические характеристики и области применения Вы можете узнать в этой статье.

Принцип работы двухтактного двигателя заключается в сжатии и расширении рабочего хода, в процессе которых осуществляется впуск и выпуск отработанных газов. Основным отличием двухтактного образца от четырехтактного является система газообмена и ее механизмы. В первом – очистка и заполнение цилиндра производятся одновременно со сжатием и расширением, когда поршень находится около крайней точки. Газораспределительный механизм у двухтактного двигателя отсутствует, что делает его значительно проще и легче. В четырехтактном — процессы очистки цилиндра происходят с помощью уникального газораспределительного механизма, который закрывает и открывает впускные и выпускные клапана в определенное время цикла.

Двухтактная модель значительно превосходит четырехтактную в литровой и удельной мощности, однако отстает по экономичности. Отработанные газы в нем вытесняются за счет воздушно-топливной смеси, при этом оставшаяся ее часть попадает в выхлопные каналы и удаляется, не принося полезного действия. Еще одним нюансом 2-тактного мотора является смазка, которая производится смешиванием специального моторного масла и бензина в пропорциях 1:25 или 1:50. Наведение этой смеси может быть двумя способами: простое перемешивание перед заливкой в бак и раздельно, когда она образуется в патрубке между карбюратором и цилиндром. Масло, используемое в двухтактных двигателях, оставляет нагар в виде золы и сажи, который время от времени необходимо чистить.

Область применения двухтактных двигателей весьма широкая за счет их высокой удельной мощности, легкости и неприхотливости в обслуживании. Эти агрегаты установлены практически на всю бензиновую технику, от газонокосилок до мотоциклов.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Технический результат заключается в возможности повышения мощности двигателя при неизменных массогабаритных показателях, в уменьшении затрат при производстве и эксплуатации двигателя, а также в повышении надежности, топливной экономичности и в снижении выхода токсичных веществ в атмосферу. Двигатель содержит рабочий цилиндр с двумя противоположно движущимися поршнями, снабженными выпускными окнами и продувочными воздушными и топливо-воздушными окнами. Механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала включает качающиеся качалки, шарнирно-соединенные с каждым из поршней и имеющие шарнирное соединение с эксцентриковыми опорами, закрепленными в картере. Качалки соединены шатунами с коленчатым валом. Один из поршней выполнен ступенчатым с двухсторонними днищами разного диаметра — горячее днище со стороны рабочего объема и заднее холодное днище большего диаметра, образующее с торцевой стенкой цилиндра полость, соединенную с продувочным и перепускным каналами, а также через впускное окно с системой смесеобразования и с атмосферой. Продувочный канал топливо-воздушной смеси соединен с топливо-воздушными окнами цилиндра и с перепускным каналом. Другой поршень тоже выполнен с двухсторонними днищами — горячее днище со стороны рабочего объема и заднее днище, образующее с торцевой стенкой цилиндра полость, соединенную продувочным каналом с воздушными окнами цилиндра и через впускное окно — с атмосферой. В рабочей полости цилиндра расположена свеча зажигания и перепускной клапан. Двигатель снабжен механизмом управления перепускным клапаном, который включает распределительный вал с кулачком переменного профиля, установленным с возможностью перемещения вдоль него. Открытие перепускного клапана управляется кулачком через коромысло. Для изменения фазового угла открытия перепускного клапана кулачок перемещается вдоль оси распределительного вала рычагом механизма регулирования мощности двигателя. Распределительный вал связан с коленчатым валом передачей с передаточным числом n= 1. Механизм регулирования мощности связан с механизмом изменения степени сжатия. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к способам и устройствам двухтактных двигателей внутреннего сгорания.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий рабочий цилиндр, имеющий выпускные и продувочные окна, с размещенными в нем двумя противоположно движущимися поршнями, в котором осуществляется прямоточная, наиболее рациональная продувка. Двигатель имеет два коленчатых вала, связанных какой-либо, например шестеренчатой, передачей. Двигатели этого типа имеют большие размеры, низкий механический КПД в связи с наличием нормальных сил, действующих на поршень, и не отличаются высокими эксплуатационными качествами (Бекман В.В. Гоночные мотоциклы. — М., Машиностроение, 1983, с.215) — [1]. Известны двухтактный двигатель внутреннего сгорания и способ работы, реализованный в нем (Поршневые и газотурбинные двигатели. Экспресс-информация, 28, 1977, с.27) — [2]. Способ работы двухтактного двигателя включает подачу топливо-воздушной смеси в рабочий объем цилиндра, сжатие рабочей смеси, воспламенение ее, выпуск продуктов сгорания и продувку рабочего объема потоком воздуха, причем выпуск продуктов сгорания и продувка рабочего объема осуществляется в разных поясах сечения рабочего объема. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит рабочий цилиндр, имеющий выпускные и продувочные окна, с размещенными в нем двумя противоположно движущимися поршнями, в котором осуществляется прямоточная продувка. Для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала каждый поршень шарнирно соединен с качающимся балансиром, имеющим шарнирное соединение с опорой в картере. В средней части балансиры соединены шатунами с коленчатым валом. Такая конструкция преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала позволяет изменять степень сжатия в цилиндре за счет изменения расстояния между неподвижными опорами балансиров. Кроме того, в механизме отсутствуют нормальные силы, действующие на поршни, при этом предотвращаются вибрации цилиндра и снижаются механические потери от трения в паре поршень-цилиндр. Здесь для осуществления процесса продувки и наполнения цилиндра необходим дополнительный компрессор, что усложняет конструкцию, кроме того при использовании такого двигателя в качестве карбюраторного у него недостаточно высокий КПД и низкая топливная эффективность. Известен способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания и двухтактный двигатель внутреннего сгорания для осуществления способа (Патент РФ 2073100, F 02 В 25/08, 25/22, опубл. Бюл. 4 от 10.02.1997 г.) — [3]. Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания, содержащего цилиндр с двумя противоположно движущимися поршнями, включает подачу топливо-воздушной смеси в рабочий объем цилиндра, сжатие ее при движении поршней в верхнюю мертвую точку, воспламенение ее, выпуск продуктов сгорания и продувку рабочего объема воздухом, осуществляемые в разных поясах сечения рабочего объема при движении поршней в нижнюю мертвую точку, при этом топливо-ваоздушную смесь в рабочий объем подают в том же поясе сечения рабочего объема, что и воздух на продувку, подавая сначала часть продувочного воздуха, а затем одновременно подают воздух в приосевую зону рабочего объема и топливо-воздушную смесь по его периферии. Топливо-воздушную смесь и воздух подают в рабочий объем из соответствующих объемов за поршнями путем вытеснения за счет давления поршней при движении их в нижнюю мертвую точку, а при движении поршней в верхнюю мертвую точку заполняют объем за поршнями соответственно топливо-воздушной смесью и воздухом. Двигатель содержит рабочий цилиндр с двумя противоположно движущимися поршнями, соединенными с механизмом для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Рабочий объем цилиндра имеет выпускные и продувочные воздушные окна, расположенные в разных поясах сечения цилиндра, и продувочные окна подачи топливо-воздушной смеси, расположенные в одном поясе сечения с продувочными воздушными окнами. Сам цилиндр имеет торцевые стенки, а поршни — двухсторонние днища, при этом горячие днища образуют между собой рабочий объем, а холодные днища образуют с торцевыми стенками полости. Полость между торцевой стенкой цилиндра и холодным днищем одного поршня сообщена каналом с продувочными окнами подачи топливо-воздушной смеси и через впускное окно с карбюратором, а полость между другой торцевой стенкой цилиндра и холодным днищем другого поршня сообщена каналом с продувочными воздушными окнами и через соответствующее впускное окно — с атмосферой, при этом полости выполнены с возможностью изменения их объемов за счет изменения диаметра поршня или диаметра полости или за счет изменения размера полости по длине. Недостатки этого устройства и способа заключаются в том, что здесь не обеспечиваются низкое содержание токсических компонентов в выхлопных газах и высокой термический КПД цикла, а также система управления мощностью двигателя является сложной. Для сравнительного анализа с предлагаемым изобретением взят четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, защищенный патентом РФ 2171901, F 02 В 21/00, 25/08, опубл. Бюл. 22 от 10.08.2001 г. — [4]. Способ работы, реализованный в этом четырехтактном двигателе внутреннего сгорания, включает подачу топливо-воздушной смеси в рабочий объем цилиндра, сжатие смеси при движении поршней в верхнюю мертвую точку, воспламенение ее, продувку рабочего объема и впуск свежей топливо-воздушной смеси в рабочий объем, при этом при работе на частичных режимах при движении поршней в верхнюю мертвую точку в процессе сжатия часть топливо-воздушной смеси из рабочего объема отбирают и дожимают оставшуюся часть, в процессе расширения направляют отобранную часть топливо-воздушной смеси в дополнительную емкость, на режиме продувки при движении поршней в верхнюю мертвую точку вводят в полость за поршнем топливо-воздушную смесь до объема, равного рабочему объему, на режиме впуска в цилиндр направляют полный рабочий объем топливо-воздушной смеси, включающий отобранный на режиме сжатия и введенный в полость за поршнем. Двигатель содержит рабочий цилиндр с двумя противоположно движущимися поршнями, снабженный впускным и выпускным клапанами, механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала, устройство смесеобразования. Рабочий цилиндр двигателя снабжен перепускным клапаном, полостью с отсечным клапаном за одним из поршней и ресивером, при этом перепускной клапан сообщен через ресивер с впускным клапаном и с отсечным клапаном полости за поршнем, которая снабжена окном, сообщенным с системой смесеобразования. Кроме того, двигатель имеет механизм управления перепускным и отсечным клапанами, включающий распределительный вал с кулачками переменного профиля, установленными с возможностью их перемещения вдоль него, при этом распределительный вал связан механизмом привода с коленчатым валом двигателя и с механизмами изменения степени сжатия и мощности двигателя. Недостатком этой известной конструкции является то, что четырехтактный двигатель имеет один рабочий ход за два оборота коленчатого вала, в то время как в двухтактном двигателе на каждый оборот коленчатого вала приходится один рабочий ход. Это приводит к тому, что четырехтактный двигатель имеет мощность, в два раза меньшую по сравнению с двухтактным при одинаковых массогабаритных показателях. Так как механизм газораспределения имеет большое количество деталей, четырехтактный двигатель дороже в производстве и эксплуатации. Изобретение решает задачу повышения мощности двигателя при неизменных массогабаритных показателях, а также уменьшения затрат при производстве и эксплуатации двигателя. Поставленная задача достигается тем, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем рабочий цилиндр с двумя противоположно движущимися поршнями, снабженный впускными и выпускными окнами, механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала, устройство смесеобразования, перепускной клапан в рабочем объеме, механизм управления перепускным клапаном и механизмы изменения степени сжатия и мощности двигателя, продувочный канал полости за поршнем, подающим топливо-воздушную смесь, соединен через перепускной клапан с рабочим объемом цилиндра, при этом объем полости за поршнем, в который отбирают топливо-воздушную смесь, больше или равен рабочему объему цилиндра, а распределительный вал перепускного клапана связан с коленчатым валом передачей с передаточным числом, равным 1. Кроме того, для уменьшения высоты двигателя и снижения сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс рабочий объем двигателя распределен по двум рабочим цилиндрам, имеющим общую камеру сгорания и перепускной канал с перепускным клапаном. Сущность изобретения поясняется фиг.1-3, где: фиг.1 — продольный разрез двигателя внутреннего сгорания, фиг. 2 а), б), в) — съемы работы двигателя внутреннего сгорания на режимах частичной нагрузки, фиг.3 — сечение по свече зажигания и цилиндру. Сущность изобретения заключается в следующем. Используется схема продолженного расширения, при которой степень расширения больше, чем степень сжатия. При этом происходит циркуляция части топливо-воздушной смеси из рабочего объема в полость за поршнем, а общее количество рабочей смеси, проходящей через двигатель, остается постоянным. Это позволяет исключить из конструкции устройства смесеобразования дроссельную заслонку. Без дроссельной заслонки на частичных нагрузках не создается дополнительное сопротивление во впускной системе, поэтому скоростная характеристика момента на частичных нагрузках более пологая. Схема продолженного расширения позволяет увеличить к.п.д. цикла за счет более полного использования энергии отработавших газов и уменьшения насосных потерь, кроме того, такая схема характеризуется незначительным изменением удельного расхода топлива в широком диапазоне нагрузок. Изменение мощности осуществляется путем регулирования объема заряда с одновременным изменением степени сжатия и, соответственно, переменным ходом сжатия при постоянном ходе расширения. Изменение степени сжатия в зависимости от вида применяемого топлива позволит двигателю максимально эффективно работать как на газовом топливе, так и на всех марках товарного бензина. В предлагаемом двигателе каждому рабочему режиму соответствует своя степень сжатия и, соответственно, своя степень расширения, что позволяет достаточно легко решать проблемы существующих двигателей при работе на холостом ходу, режимах холодного пуска и прогрева, при этом состав смеси на всех рабочих режимах — стехиометрический (=1) и количество токсических составляющих NO_х, С_nН_m, СО в отработавших газах минимально. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания (фиг.1) содержит рабочие цилиндры 1 с противоположно движущимися поршнями 2 и 3, снабженные выпускными окнами 4 и продувочными воздушными 5 и топливо-воздушными 6 окнами. Рабочий цилиндр 1 снабжен перепускным клапаном 7, расположенным в зоне перемещения поршней 2 и 3, между которыми образован рабочий объем. Механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней 2 и 3 во вращательное движение коленчатого вала включает качающиеся качалки 8, шарнирно-соединенные звеньями 9 с каждым из поршней 2 и 3 соответственно и имеющие шарнирное соединение с эксцентриковыми опорами 10, закрепленными в картере. Качалки 8 соединены шатунами 11 с коленчатым валом 12. Поршень 2 выполнен ступенчатым с двухсторонними днищами разного диаметра — горячее днище 13 со стороны рабочего объема и заднее холодное днище большого диаметра 14, образующее с торцевой стенкой 15 цилиндра 1 полость 16, соединенную с продувочным 17 и перепускным 18 каналами. Полость 16 соединена через впускное окно 19 с системой смесеобразования 20 и с атмосферой. Продувочный канал 17 топливо-воздушной смеси соединен с топливо-воздушными окнами 6 цилиндра 1 и с перепускным каналом 18. Поршень 3 цилиндра 1 тоже выполнен с двухсторонними днищами — горячее днище 21 со стороны рабочего объема и заднее днище 22, образующее с торцевой стенкой 23 цилиндра 1 полость 24, соединенную продувочным каналом 25 с воздушными окнами 5 цилиндра 1 и через впускное окно 26 — с атмосферой. В рабочей полости цилиндра 1 расположена свеча зажигания 27. Двигатель снабжен механизмом управления перепускным клапаном 7 и включает распределительный вал 28 с кулачком 29 переменного профиля, установленным с возможностью перемещения вдоль него. Для изменения фазового угла открытия перепускного клапана 7 кулачок 29 перемещается вдоль оси распределительного вала 28 рычагом 30 механизма 31 регулирования мощности двигателя. Распределительный вал 28 связан с коленчатым валом 12 передачей 32 с передаточным числом n=1. Механизм регулирования мощности 31 связан с механизмом изменения степени сжатия 33 приводом 34. Эксцентриковые валы 10 соединены с механизмом изменения степени сжатия 33 приводом 35. Полость 16 выполнена с возможностью изменения объема. Для этого торцевая стенка 15 выполнена подвижной, что позволяет изменять степень сжатия в полости 16. Изменение степени сжатия увеличивает объемный к.п.д. топливо-воздушного насоса на режимах частичных нагрузок. Открытие перепускного клапана 7 управляется кулачком 29 через коромысло 36. Кроме того, рабочие цилиндры имеют общую камеру сгорания 37 и перепускной канал 18 с перепускным клапаном 7 (фиг.3). Работает двухтактный двигатель внутреннего сгорания следующим образом. На частичных нагрузках работы двигателя в процессе выпуска (фиг.2а) отработавших газов в рабочий объем подается сначала часть воздуха из полости 24 и продувочного канала 25 для отделения топливо-воздушной смеси от отработавших газов и предотвращения потерь топливо-воздушной смеси на прямой выброс в выпускные окна 4 и далее остальная часть воздуха и топливо-воздушная смесь из полости 16 и продувочного канала 17. При движении поршней 2 и 3 в верхнюю мертвую точку (фиг.2б) продувочные 5 и выпускные 4 окна закрываются, происходит сжатие смеси в рабочем объеме и перепуск части рабочей смеси через открытый перепускной клапан 7 по перепускному каналу 18 и продувочному каналу 17 в полость 16. Отбор части топливо-воздушной смеси осуществляется за счет давления поршней 2 и 3 в рабочем объеме и одновременно за счет создаваемого разрежения за поршнем 2 в полости 16. При этом впускное окно 19 закрыто. Разрежение, возникающее в полости 16, позволяет производить перепуск с минимальными потерями мощности. После закрытия перепускного клапана 7 дожимают оставшуюся часть топливо-воздушной смеси и при достижении поршнями верхней мертвой точки происходит воспламенение рабочей смеси от свечи зажигания 27 (фиг.2в). При этом в полости 16 происходит дозарядка топливо-воздушной смеси через впускное окно 19 из системы смесеобразования 20. В процессе расширения (рабочего хода) при движении поршней 2 и 3 в нижнюю мертвую точку в полости 16 происходит сжатие топливо-воздушной смеси, оставшейся после перепуска и поступившей вновь в процессе дозарядки, а в полости 24 — сжатие воздуха, поступившего из атмосферы через окно 26. На режиме впуска в рабочий объем цилиндра 1 из полости 16 направляют полный объем топливо-воздушной смеси, включающий отобранный на режиме сжатия и введенный дополнительно в процессе дозарядки. Открытие и закрытие перепускного клапана 7 осуществляется кулачком 29 с переменной высотой профиля через коромысло 36. Кулачок 29 перемещается вдоль оси распределительного вала 28 посредством рычага 30 механизма 31 регулирования мощности двигателя. При изменении фазового угла открытия перепускного клапана 7 изменяется количество дожимаемой топливо-воздушной смеси в рабочем объеме цилиндра 1 и, соответственно, мощность двигателя. Механизм регулирования мощности двигателя 31 связан с механизмом 33 изменения степени сжатия, поэтому определенному количеству сжимаемой топливо-воздушной смеси соответствует необходимая степень сжатия. При работе двигателя при максимальной мощности ход расширения равен ходу сжатия. При движении поршней 2 и 3 к верхней мертвой точке после процесса выпуска и впуска выпускные 4 и продувочные 5 и 6 окна закрываются, происходит сжатие смеси в рабочем объеме и разрежение в полостях 16 и 24 за поршнями, перепускной клапан 7 при этом закрыт. При достижении поршнями 2 и 3 верхней мертвой точки происходит воспламенение рабочей смеси от свечи зажигания 17 при степени сжатия, соответствующей полному рабочему объему двигателя, и впуск топливо-воздушной смеси в полость 16 и, соответственно, воздуха в полость 24 через впускные окна 19 и 26. Объем полости 16 подбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемую степень наддува. Увеличение плотности заряда при наддуве приведет к увеличению эффективной мощности и механического к.п.д. двигателя при работе на режиме максимальной мощности. Механизм изменения степени сжатия 33 обеспечивает такое положение эксцентриковых валов 10, при котором сгорание рабочей смеси происходит на пределе детонации, определяемой видом топлива. Предлагаемый двухтактный двигатель внутреннего сгорания с продолженным расширением позволяет повысить топливную экономичность на частичных режимах двигателя, обеспечить максимальную эффективность при работе на жидких и газообразных видах топлива за счет организации продолженного расширения на режимах частичных нагрузок, изменять степень сжатия в зависимости о нагрузки на двигатель, уменьшить насосные потери на впуске посредством исключения дросселя в системе смесеобразования, что приводит к повышению коэффициента полезного действия двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, повышается надежность работы двигателя и уменьшается выброс токсичных компонентов продуктов сгорания, упрощается конструкция органов смесеобразования и решаются проблемы работы двухтактного двигателя на режиме холостого хода, принудительного холостого хода и холодного пуска. На максимальном режиме работы двигателя используется полный рабочий объем двигателя для достижения максимальной мощности.

Формула изобретения

1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий рабочий цилиндр с двумя противоположно движущимися поршнями, снабженный впускными и выпускными окнами, механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала, устройство смесеобразования и механизм изменения мощности двигателя, отличающийся тем, что содержит механизм изменения степени сжатия и перепускной клапан с механизмом управления, расположенный в рабочем цилиндре и соединяющий продувочный канал полости за поршнем, подающим топливо-воздушную смесь, с рабочим объемом для перепуска части рабочей смеси по перепускному и продувочному каналу в полость за поршнем при сжатии на частичных нагрузках работы двигателя.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что объем полости за поршнем, в который отбирают топливо-воздушную смесь, больше или равен рабочему объему.3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что распределительный вал перепускного клапана связан с коленчатым валом передачей с передаточным числом, равным 1.4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что рабочий объем двигателя распределен по двум рабочим цилиндрам, имеющим общую камеру сгорания и перепускной канал с перепускным клапаном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

 

Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Задача заявляемой полезной модели является обеспечение надежной смазки трущихся поверхностей, увеличение срока службы двухтактного двигателя при повышении его экологических характеристик и сокращении затрат на изготовление. Поставленная задача решается тем, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем картер с коленчатым валом, цилиндр с крышкой, в котором расположен поршень, при этом поршень соединен с коленчатым валом посредством шатуна, цилиндр снабжен впускным и выпускным окнами, расположенными над поршнем при его положении в нижней мертвой точке, элемент топливоподачи, нагнетатель, согласно предлагаемого решения, введена система смазки, состоящая из соединенных маслопроводами маслоприемника, насоса, фильтра, радиатора, а картер, коленчатый вал и шатун снабжены каналами для подвода масла к трущимся поверхностям двигателя от радиатора, маслоприемник расположен в нижней части катера, нагнетатель соединен с впускным окном цилиндра.

Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с выпускным окном, размещенным в нем поршнем, который соединен при помощи шатуна с коленчатым валом, камеру сгорания, образованную поршнем и головкой цилиндра, расположенную под поршнем кривошипную камеру и свечу зажигания. В головке цилиндра размещены первое и второе впускные каналы с клапанами, форсунка, датчик контрольного давления воздуха, а также второе выпускное окно и устройства управления клапанами, каждое из которых содержит последовательно и кинематически связанные коромысло, штангу, толкатель, противовес коленчатого вала с эксцентриком и пружину возврата клапана в исходное состояние, размещенную на клапане между головкой цилиндра и коромыслом. В картере кривошипной камеры размещают масло для смазки и охлаждения стенок цилиндра, поршня и деталей кривошипно-шатунного механизма (Заявка на изобретение РФ №2002121856, МПК: F 02 D 19/00).

Однако данное устройство не отличается надежностью, поскольку снабжено трудоемкими в изготовлении деталями, требующими постоянного обслуживания — это детали привода клапанов, особенно подверженные износу, такие как коромысло, штанга и толкатель.

Известен двухтактный дизельный двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер, коленчатый вал, цилиндр, крышку цилиндра, поршень, соединенный с коленвалом крейцкопфным кривошипно-шатунным механизмом, впускные окна в цилиндре, сообщенные с компрессором, выпускные окна, форсунки, установленные в крышке цилиндра, одна из них соединена с топливным насосом высокого давления, другая — с водяным насосом высокого давления. Двигатель дополнительно снабжен термодатчиком, размещенным в крышке цилиндра, плунжерным переключателем с электромагнитами, соединенным трубопроводами с соответствующими насосами и емкостями для топлива и воды, электронным блоком управления, соединенным электропроводами с термодатчиком и электромагнитами, крышкой, разделяющей полости цилиндра и картера каналом, соединяющим дополнительное окно в нижней части цилиндра с впускными окнами (заявка на изобретение РФ №2002113972, МПК: F 02 B 47/00).

Однако данный двигатель характеризуется конструктивной сложностью.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является двигатель внутреннего сгорания двухтактный поршневой, содержащий цилиндр с впускными и выпускными окнами, расположенными над поршнем при его положении в нижней мертвой точке, и нагнетатель, от которого воздух подводится к впускным окнам. При этом впускные окна расположены в осевом направлении так, что они закрываются поршнем при его движении к верхней мертвой точке после закрытия поршнем выпускных окон. Перед впускными окнами на линии подвода воздуха от нагнетателя установлен самодействующий впускной клапан.

В данных конструкциях двухтактных двигателей смесь бензина с маслом проходит через картер. Однако это не обеспечивает надежной смазки трущихся поверхностей, что отрицательно сказывается на ресурсе двигателя. Кроме того, при сгорании масла в камере сгорания и выпускной системе образуется нагар. Двигатель также характеризуется повышенной токсичностью отработавших газов.

Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение надежной смазки трущихся поверхностей, увеличение срока службы двухтактного двигателя при повышении его экологических характеристик и сокращении затрат на изготовление.

Поставленная задача решается тем, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем картер с коленчатым валом, цилиндр с крышкой, в котором расположен поршень, при этом поршень соединен с коленчатым валом посредством шатуна, цилиндр снабжен впускным и выпускным окнами, расположенными над поршнем при его положении в нижней мертвой точке, элемент топливоподачи, нагнетатель, согласно предлагаемого решения, введена система смазки, состоящая из соединенных маслопроводами маслоприемника, насоса, фильтра, радиатора, а картер, коленчатый вал и шатун снабжены каналами для подвода масла к трущимся поверхностям двигателя от радиатора, маслоприемник расположен в нижней части катера, нагнетатель соединен с впускным окном цилиндра.

Предлагаемая конструкция лишена недостатков, обозначенных в прототипе, так как изолированный картер позволяет применять полноценную систему смазки кривошипно-шатунного механизма, включающую насос, фильтр и радиатор, соединенных маслопроводами.

Кроме того, заявляемое устройство универсально и позволяет создавать двигатели, работающие на бензине, газе, дизельном топливе. Соответственно, возможно использование карбюратора и форсунки, впрыскивающей топливо непосредственно в цилиндр.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид двигателя в разрезе, на фиг.2 и фиг.3 — схема двигателя при положении поршня в нижней и верхней мертвой точке соответственно.

Позициями на чертеже обозначены: 1 — цилиндр, 2 — крышка цилиндра, 3 — поршень, 4 — коленчатый вал, 5 — шатун, 6 — впускное окно, 7 — механический нагнетатель, 8 — впускной патрубок, 9 — выпускное окно, 10 — форсунка, 11 — карбюратор, 12 — маслоприемник, 13 — масляный насос, 14 — масляный фильтр, 15 — радиатор, 16 — каналы, 17 — картер, 18 — свеча зажигания, 19 — масло, 20 — поддон картера.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1 с крышкой 2, в котором помещен поршень 3, соединенный с расположенным в картере 17 коленчатым валом 4 посредством шатуна 5. Цилиндр 1 снабжен впускным окном 6, сообщенным с центробежным нагнетателем 7 посредством впускного патрубка 8, и выпускным окном 9. Двигатель снабжен элементом топливоподачи — форсункой 10, установленной в крышке цилиндра 2, или карбюратором 11, расположенным перед нагнетателем 7. Двигатель снабжен также системой смазки, состоящей из маслоприемника 12, соединенного посредством маслопроводов с насосом 13, фильтром 14, радиатором 15. Маслоприемник 12 расположен в поддоне 20, закрывающем нижнюю часть картера 17 и соединенный с отсасывающей секцией насоса 13, с нагнетающей секцией которого последовательно соединены фильтр 14 и радиатор 15. Картер 17, коленвал 4 и шатун 5 имеют сообщающиеся между собой каналы 16 для подвода масла. При этом радиатор 15 соединен маслопроводом с каналами картера 17. В крышке цилиндра установлена свеча зажигания 18 (кроме дизельного двигателя). Нагнетатель 7 и насос 13 имеют привод от коленвала 4.

Устройство работает следующим образом.

Воздух (в карбюраторном двигателе воздух с топливом) после нагнетателя 7 по впускному патрубку 8 под давлением подается к впускному окну 6 цилиндра 1. При подходе поршня 3 к нижней мертвой точке оно открывается, и воздух продувает цилиндр, вытесняя отработанные газы в выпускное окно 9, где избыточного давления нет. Затем поршень 3, двигаясь вверх, перекрывает впускное 6 и выпускное 9 окна и сжимает воздух. При нахождении поршня 3 вблизи верхней мертвой точки происходит впрыск топлива (при наличии форсунки 10) и воспламенение свечой 18 (в дизеле — самовоспламенение). Расширившиеся газы толкают поршень 3 — происходит рабочий ход. При подходе поршня к нижней мертвой точке окна 6 и 9 вновь открываются, и цикл повторяется.

В ходе работы масло 19 из картера 17 поступает в маслоприемник 12, имеющий вид опрокинутой в масло чаши с сеткой, из-под которой забирается масло, что устраняет

засасывание пены и перебои в подаче масла. Масло откачивается объемным шестеренным насосом 13, имеющим простую конструкцию и привод от коленчатого вала 4. Нагнетаемое насосом масло прокачивается через фильтр 14, где оно очищается. Затем масло охлаждается в радиаторе 15 и подается по каналам в картере к месту его сопряжения с коленчатым валом 4. Технологические зазоры обеспечивают надежную смазку всех трущихся поверхностей двигателя, а также непрерывную подачу масла по каналу 16 внутри коленчатого вала для смазки кривошипно-шатунного механизма. Масло, подаваемое по каналу внутри шатуна 5 устраняет трение между шатуном 5 и поршнем 3. Разбрызгивающееся через зазоры масло охлаждает поршень 3, стенки цилиндра 1, а затем стекает обратно в картер 17.

Предлагаемый двигатель имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными ДВС.

В отличие от 2-тактных ДВС с продувкой картера он обладает большим ресурсом и не расходует масло, что позволяет снизить эксплуатационные затраты.

В отличие от 4-тактных ДВС он обладает большей надежностью, так как отсутствует вероятность поломки клапанов и вспомогательных механизмов. К тому же при одинаковой мощности предлагаемый двигатель меньше по размерам, что означает экономию металла при производстве, а меньшая масса влечет экономию топлива.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер с коленчатым валом, цилиндр с крышкой, в котором расположен поршень, при этом поршень соединен с коленчатым валом посредством шатуна, цилиндр снабжен впускным и выпускным окнами, расположенными над поршнем при его положении в нижней мертвой точке, элемент топливоподачи, нагнетатель, отличающийся тем, что в него введена система смазки, состоящая из соединенных маслопроводами маслоприемника, насоса, фильтра, радиатора, а картер, коленчатый вал и шатун снабжены каналами для подвода масла от радиатора к трущимся поверхностям двигателя, при этом маслоприемник расположен в нижней части катера, а нагнетатель соединен с впускным окном цилиндра.

Устройство и принцип действия двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель, устройство, принцип работы, секреты мощности

Работа четырёхтактного двигателя

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

Работа двухтактного двигателя

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

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

Соотношение массы и мощности

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

Какой мотор лучше

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

Топливная эффективность и экологическая составляющая

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

Стоимость приобретения и обслуживания

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

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

Какой мотор лучше

В этой таблице кратко описывается, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного.

	Четырёхтактный двигатель	Двухтактный двигатель
	Один такт рабочего хода на каждые два оборота коленчатого вала.	Один такт рабочего хода на каждый оборот коленчатого вала.
	Приходится использовать тяжёлый маховик для компенсации вибраций, возникающих при работе двигателя из-за неравномерного распределения крутящего момента, так как воспламенение горючей смеси происходит только на каждом втором обороте.	Нужен гораздо более лёгкий маховик и двигатель работает достаточно сбалансировано, так как крутящий момент распределяется намного равномернее из-за того, что воспламенение горючей смеси происходит при каждом обороте.
	Большой вес двигателя	Вес двигателя намного меньше
	Конструкция двигателя усложнена за счёт клапанного механизма.	Конструкция двигателя гораздо проще за счёт отсутствия клапанного механизма.
	Высокая стоимость.	Дешевле, чем четырёхтактный.
	Невысокий механический КПД из-за трения большого количества деталей.	Более высокий механический КПД из-за уменьшения трения за счёт небольшого количества деталей.
	Более высокая производительность благодаря полному удалению отработанных газов и впрыскиванию свежей смеси.	Сниженная высокая производительность из-за смешивания остатков отработанных газов со свежей смесью.
	Более низкая рабочая температура.	Более высокая рабочая температура.
	Водяное охлаждение.	Воздушное охлаждение.
	Меньший расход и полное сгорание топлива.	Более высокий расход топлива и смешивание свежего впрыска с остатками выхлопных газов.
	Занимает много места.	Занимает меньше места.
	Сложная система смазки.	Гораздо более простая система смазки.
	Низкая шумность.	Более высокая шумность.
	Система газораспределения с клапанным механизмом.	Вместо клапанов используются впускные и выпускные каналы.
	Высокая тепловая эффективность.	Менее высокая тепловая эффективность.
	Низкое потребление масла.	Более высокое потребление масла.
	Меньший износ движущихся деталей.	Повышенный износ движущихся деталей.
	Устанавливается в автомобили, автобусы, грузовики и т. д.	Используется в мопедах, скутерах, мотоциклах и т. д.

В ней также приведены положительные и отрицательные качества каждого из этих двух типов.

При выборе силового оборудования необходимо уделить особое внимание типу двигателя. Существует два типа двигателей внутреннего сгорания: 2-х тактный и 4-х тактный.

Принцип действия двигателя внутреннего сгорания основан на использовании такого свойства газов, как расширение при нагревании, которое осуществляется за счет принудительного воспламенения горючей смеси, впрыскиваемой в воздушное пространство цилиндра.

Зачастую можно услышать, что 4-х тактный двигатель лучше, но чтобы понять, почему, необходимо более подробно разобрать принципы работы каждого.

Основными частями двигателя внутреннего сгорания, независимо от его типа, являются кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, а также системы, отвечающие за охлаждение, питание, зажигание и смазку деталей.

Передача полезной работы расширяющегося газа осуществляется через кривошипно-шатунный механизм, а за своевременный впрыск топливной смеси в цилиндр отвечает механизм газораспре6деления.

Четырехтактные двигатели — выбор компании Honda

Четырехтактные двигатели экономичные, при этом их работа сопровождается более низким уровнем шума, а выхлоп не содержит горючей смеси и значительно экологичней чем у двухтактного двигателя. Именно поэтому компания Honda при изготовлении силовой техники использует только четырехтактные двигатели. Компания Honda уже многие годы представляет свои четырехтактные двигатели на рынке силовой техники и добилась высочайших результатов, при этом их качество и надежность ни разу не подвергались сомнению. Но всё же, давайте рассмотрим принцип работы 2х и 4х тактных двигателей.

Принцип работы двухтактного двигателя

Рабочий цикл 2-х тактного двигателя состоит из двух этапов: сжатие и рабочий ход.

Сжатие . Основными положениями поршня являются верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ). Двигаясь от НМТ к ВМТ, поршень поочередно перекрывает сначала продувочное, а затем выпускное окно, после чего газ, находящийся в цилиндре, начинает сжиматься. При этом через впускное окно в кривошипную камеру поступает свежая горючая смесь, которая будет использована в последующем сжатии.

Рабочий ход . После того, как горючая смесь максимально сжата, она воспламеняется при помощи электрической искры, образуемой свечой. При этом температура газовой смеси резко возрастает и объем газа стремительно растет, осуществляя давление, при котором поршень начинает движение к НМТ. Опускаясь, поршень открывает выпускное окно, при этом продукты горения горючей смеси выбрасываются в атмосферу. Дальнейшее движение поршня приводит к сжатию свежей горючей смеси и открытию продувочного отверстия, через которое горючая смесь поступает в камеру сгорания.

Основным недостатком двухтактного двигателя является большой расход топлива, причем часть топлива не успевает принести пользу. Это связано с наличием момента, при котором продувочное и выпускное отверстие одновременно открыты, что приводит к частичному выбросу горючей смеси в атмосферу. Еще идёт постоянный расход масла, так как 2х тактные двигатели работают на смеси бензина и масла. Очередное неудобство — в необходимости постоянно готовить топливную смесь. Главными преимуществами двухтактного двигателя остаются его меньшие размеры и вес по сравнению с 4х тактным аналогом, но размеры силовой техники позволяют использовать на них 4х тактные двигатели и испытывать намного меньше хлопот в ходе эксплуатации. Так что уделом 2х тактных моторов осталось различное моделирование, в частности, авиамоделирование, где даже лишних 100г имеют значение.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Работа четырехтактного двигателя значительно отличается от работы двухтактного. Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из четырех этапов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск, что стало возможным за счет применения системы клапанов.

Во время впускного этапа поршень двигается вниз, открывается впускной клапан, и в полость цилиндра поступает горючая смесь, которая при смешении с остатками отработанной смеси образует рабочую смесь.

При сжатии поршень движется от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты. Чем выше поднимается поршень, тем выше давление и температура рабочей смеси.

Рабочий ход четырехтактного двигателя представляет собой принудительное движение поршня от ВМТ к НМТ за счет воздействия резко расширяющейся рабочей смеси, воспламененной искрой от свечи. Как только поршень достигает НМТ, открывается выпускной клапан.

Во время выпускного этапа продукты сгорания, вытесняемые поршнем, движущимся от НМТ к ВМТ, выбрасываются в атмосферу через выпускной клапан.

За счет применения системы клапанов четырехтактные двигатели внутреннего сгорания более экономичны и экологичны — ведь выброс неиспользованной топливной смеси исключен. В работе они значительно тише, чем 2х тактные аналоги, и в эксплуатации намного проще, ведь работают на обычном АИ-92, которым вы заправляете свою машину. Нет необходимости в постоянном приготовлении смеси масла и бензина, ведь масло в данных двигателях заливается отдельно в масляный картер, что значительно уменьшает его потребление. Вот именно поэтому компания Honda производит только 4х тактные двигатели и достигла в их производстве колоссальных успехов.

Сегодня решил порассуждать на тему, какие мотоциклы лучше: двухтактные или четырехтактные. Как ни крути, а простые и надёжные двухтактники потихоньку уступают место продвинутым и мощным четырехтактным двигателям — такая тенденция и никуда от этого не деться. И с этим можно было бы и смириться (но это для меня слишком скучно), потому что я все равно считаю, что в тарахтении двухтактного мотора есть определённый смысл. Нет, я не стану сейчас, как в школе, с указкой разбирать принцип работы того и другого мотора, это ты знаешь и так, а если не знаешь — учи матчасть. Дело в другом — большинство мототехники для дорожной эксплуатации уже переведено на четыре такта. Это удобно, экономно и с каждым годом все доступнее (одни китайские моторы чего стоят). Но двухтактный двигатель может выжать из тебя за одну тренировку столько всего, сколько комфортный четырехтактник не выжмет за весь сезон. Дело говорю, смотри сам.

Питбайки — идеальный 4Т вариант для тренировок, доступный вид техники, который быстро набрал популярность в РФ, во многом благодаря JMC. .

Два-четыре, какая разница?

Огромная. В зависимости от того какой техникой ты пользуешься и для каких целей, и тот, и другой тип двигателя может быть незаменим в определённых условиях. Это зависит и от уровня владением мотоциклом. Для скутера, который мы обычно используем при перемещении из точки «дом» в точку «работа/учеба/магазин», безусловно, четырехтактный двигатель будет идеальным вариантом. Хотя бы потому, что не нужно смешивать бензин и масло в определённой пропорции, не говоря уже о касторке. Залил — и поехал. Даже в том случае, если твой 2Т мотор имеет раздельную подачу масла и бензина, суть одна — в камере сгорания работает масляно-бензиновая смесь. Да и ресурс четырехтактного мотора побольше будет.

Но есть одно «но». Четырехтактный мотор имеет полноценную газораспределительную систему, которую банально нужно приводить в движение, а это лишний расход мощности. Для двигателя объёмом 350 кубов, к примеру, разница в мощности между 2Т и 4Т двигателем будет примерно 40-60%. Для полтинника это уже более чем ощутимо. Это огромная цифра. А теперь представь, что на твой гоночный байк установили мотор в половину мощнее, чем ты привык. Страшно? То-то. Это одна из причин, по которой тренировочная техника может иметь двухтактный двигатель. А кроме этого, двухтактный мотор имеет меньшую кинетическую инерцию, то есть быстрее раскручивается до максимальных оборотов и быстрее их сбрасывает, то есть он — гибче, эластичнее четырехтактного мотора.

К примеру, двухтактник Suzuki RM85 (картинка выше) — практически в 2 раза быстрее, чем четырехтактник Honda CRF100 (картинка ниже).

Теперь такая немаловажная штука, как вес. Четырехтактный мотор тяжелее и это не обсуждается. С одной стороны, справиться с мотоциклом с низким центром тяжести проще. Но чтобы быть готовым к любым неожиданностям, не только на гоночной трассе, но и на простой дороге, желательно представить, что вес мотора уменьшился в половину, а это уже заставит тебя работать телом, а не полагаться на вес двигателя. Ещё один довод в пользу двухтактника, как тренировочной техники.

Двухтактные тонкости

Одно дело — , совсем другое — и здесь надо понимать, что когда надо копать грунт, двухтактный мотоцикл всегда будет иметь преимущество. Он эластичнее раскручивается, тем не менее, когда заднему колесу хвататься не за что, оно срывается в юз. В этом случае четыре такта в выигрыше. Чтобы не сорвать двухтактник в пробуксовку на пике крутящего момента, нужен опыт и острое чувство достаточности, что ли. Но пиковая мощность — это то, что привлекает в двухтактниках в первую очередь. Вот пример — Yamaha YZ 250 отдаст тебе 47 сил на 8,5 тысячах оборотов, в то время, как YZF 250 — всего 36, но на 11,3 тысячах оборотов. А по крутящему моменту тут и вовсе говорить нечего. Двухтактная YZ обходит YZF-ку чуть ли не на 35%, но при этом нужно умело дозировать газ, ведь рабочий коридор у неё в пределах 3,5 тысячи, а это очень тонкий диапазон, примерно на три четверти ручки.

Та самая мощная двухтактная Yamaha YZ250. На жестком грунте заднее колесо всегда в пробуксовке. Кайф!

Двухтактный мотор зря упрекают в ненадёжности и слишком быстром износе поршневой. К примеру, новая поршневая двухтактника должна отработать не менее 30 моточасов в жёстком режиме. Представь, сколько это — и тренировки, и прогревы, и квалификации, и бог знает что ещё. На четырехтактниках поршневая меняется примерно раз в сезон, это примерно 40-45 моточасов, так что слухи о сроке жизни даже спортивного двухтактника сильно преувеличены.

Я веду к тому, что научившись контролировать двухтактный мотоцикл, ты совершенно по-другому станешь относиться как к треку, так и к обычной дороге, да и форму потерять двухтактная жужжалка тебе не даст. Поэтому подумай, может, стоит купить двухтактник если не для гонок, ?

Не забудь оставить свой комментарий для тех, кто еще только начинает свой путь мотоциклиста! Делись опытом, что лучше 2Т или 4Т, ну и если что — задавай вопросы. Всем отвечу!

—————————————

Существует два основных типа двигателей: двухтактные и четырехтактные . Практически на каждом мотороллере, особенно до 2000 года выпуска, установлен двухтактный двигатель.

Двухтактный двигатель, двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий цикл совершается за один оборот коленчатого вала, т. е. наполнение цилиндра горючей смесью (или воздухом), сжатие и сгорание, а также расширение и выпуск газов происходят за два хода поршня

Недостатки двухтактных двигателей:
Недостатком являются высокая термическая нагруженность поршневой группы, снижающая надёжность двигателя, и сложность осуществления продувки.

Преимущества двухтактных двигателей:
В двухтактных двигателях все рабочие циклы (процессы впуска топливной смеси, выпуска отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота коленвала за два основных такта. У двигателей такого типа отсутствуют клапаны (как в четырехтактных ДВС), их роль выполняет поршень, который при своем перемещении закрывает впускные, выпускные и продувочные окна. Поэтому они более просты в конструкции.
Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов. Однако неполное использование хода поршня для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на продувку приводят практически к увеличению мощности только на 60…70%.

Четырёхтактный двигатель, двигатель внутреннего сгорания, цикл работы которого состоит из четырёх тактов (ходов поршня), происходящих за два оборота коленчатого вала двигателя. При его первом обороте осуществляется впуск и сжатие. Впуск рабочей смеси (у карбюраторного двигателя, или двигателя с воспламенением от искры) или воздуха (у дизеля) происходит при движении поршня от верхней мёртвой точки (в. м. т.) к нижней мёртвой точке (н. м. т.). Сжатие рабочей смеси или воздуха осуществляется при движении поршня от н. м. т. к в. м. т. При втором обороте коленчатого вала совершается рабочий ход (поршень движется так же, как при впуске) и выпуск (поршень движется так же, как при сжатии). Рабочий ход (сгорание — расширение) осуществляется под действием давления на поршень продуктов сгорания топлива. Выпуск — последний такт; во время него отработавшие продукты сгорания удаляются из цилиндра двигателя.

Недостатки четырёхтактных двигателей:
Все холостые ходы (впуск, сжатие, выпуск) совершаются за счёт кинетической энергии, запасённой коленчатым валом и связанными с ним деталями во время рабочего хода, в процессе которого химическая энергия топлива превращается в механическую энергию движущихся частей двигателя. Поскольку сгорание происходит в доли сек, то оно сопровождается быстрым увеличением нагрузки на крышку (головку) цилиндра, поршень и другие детали двигателя. Наличие такой нагрузки неизбежно приводит к необходимости увеличить массу движущихся деталей (для повышения прочности), что в свою очередь сопровождается ростом инерционных нагрузок на движущиеся детали. Уступают по мощности двухтактным.
К незначительным недостаткам, которые с лихвой окупаются достоинствами, можно отнести работы по регулировке теплового зазора клапанов и время разгона скутера с места, которое несколько больше, чем у двухтактных мопедов. Последнюю проблему можно устранить оптимальной настройкой вариатора и центробежного сцепления.

Преимущества четырёхтактных двигателей:
-экономичность расхода топлива;
-надежность;
-простота обслуживания;
-четырехтактный двигатель работает тише и устойчивей.

В отличие от двухтактного двигателя, в котором смазка коленвала, подшипников коленвала, компрессионных колец, поршня, пальца поршня и цилиндра осуществляется благодаря добавлению масла в топливо; коленвал четырехтакного двигателя находится в маслянной ванне. Благодаря этому Вам не надо смешивать бензин с маслом или доливать масло в специальный бачок (на моделях двухтактных скутеров с раздельной системой смазки). Достаточно залить чистый бензин в топливный бак и можно ехать, при этом отпадает необходимость покупки специального масла для 2-тактных двигателей.

Так же на зеркале поршня и стенках глушителя и выхлопной трубы образуется значительно меньше нагара. К тому же, в 2-тактном двигателе происходит выброс топливной смеси в выхлопную трубу, что объясняется его конструкцией.

Мы изложили все особенности конструкции двигателя.Если выбираете мощность — то двухтактный, если экономичность — то четырехтактный двигатель.
Выбор все равно остается за вами!

Семейство поршневых двигателей внутреннего сгорания разнообразно, наряду четырехтактным двигателем внутреннего сгорания, который снискал популярность в автомобилестроении, да и в других сферах, существует такая разновидность поршневого двигателя как двухтактный двигатель внутреннего сгорания.

Двухтактный двигатель представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, весь процесс работы в котором происходит за один оборот коленвала, то есть за два такта движения поршня – верх и вниз.

Принцип работы двухтактного двигателя.

Находясь в нижнем положении, в цилиндр двигателя поступает горючая смесь через присутствующий внизу канал. Затем, подхваченная поршнем, она поднимается вверх, где сжимается и воспламеняется (электрической дугой свечи). Высвобождаемая энергия горения горючей смеси толкает поршень в обратном направлении. При спуске последнего вниз остатки выхлопных газов сначала устремляются в систему выпуска. Затем при движении поршня вниз происходит открытие канала впуска, откуда горючая смесь из топлива и воздуха замещает объем выпущенных отработанных газов, и весь процесс повторяется вновь.

Непосредственно процесс замещения отработанных газов новой порцией воздушно-топливной смеси называется продувкой. Известный нам по четырехтактным двигателям клапанный механизм газораспределения в указанном выше принципе работы заменяет собой сам поршень, который продвигаясь внутри цилиндра, открывает и закрывает в определенный момент каналы впуска и выпуска.

Основным плюсом двухтактного двигателя, в отличие от наиболее распространенного четырехтактного, является его большая литровая мощность, так как воспламенение воздушно-топливной смеси в нем происходит в два раза чаще. Конечно, можно было предположить, что его мощность должна быть в два раза выше, однако на практике она выше лишь в 1,5 — 1,7 раза. Это обусловлено худшим газообменом по сравнению с четырёхтактным двигателем.

Наибольшую популярность двухтактные двигатели получили в небольших конструкциях, таких как: мопеды, небольшие мотоциклы, мотопилы, в любительских мотопланах. Это обусловлено тем, что благодаря меньшему объему и весу, достигается большая мощность.

Еще одним немаловажным моментом в работе двухтактного двигателя является то, что смазка криво-шатунного механизма происходит за счет поступающей горючей смеси, которая в свою очередь должна обладать смазывающими свойствами. Вот почему топливо для двухтактного двигателя должно состоять из смеси бензина и масла в определенной пропорции. Эта смесь, проходя через криво-шатунный механизм, который, кстати, является и еще неким насосом (который ее затягивает), производит его смазку, непосредственно цилиндры. Как раз из-за содержания масла в горючей смеси мы и видим дымный выхлоп при работе двухтактного двигателя.

В двигателях с несколькими цилиндрами такая заставляет производить герметизацию каждой отельной камеры с криво-шатунным механизмом, что соответственно усложняет весь механизм, а разгерметизация этих камер приводит к отказу работы двигателя в целом.

Хотелось бы также отметить, что развитее и усовершенствование двухтактных двигателей происходит постоянно: применяются способы и методы, улучшающие продувку цилиндров, более надежную систему смазки двигателя и многие другие улучшения. Все это делает двигатель более мощным и экологичным.

Кстати, просто так, для сведения, еще отмечу, что помимо хорошо известных бензиновых двухтактных двигателей существует и ряд его дизельных представителей. Они имеют более совершенный метод продувки, а свеча зажигания у них отсутствует, но принцип работы в два такта и один оборот коленчатого вала остается неизменным. Но это уже тема отдельной статьи. До новых встреч!

Описание двухтактного двигателя

— saVRee

Введение

Двухтактные двигатели внутреннего сгорания (ВС) нашли широкое применение во всем мире, когда требуется простой, надежный двигатель с очень высоким отношением мощности к весу. Этот тип двигателя обычно представляет собой бензин/бензин (двигатель с искровым зажиганием ) и используется для небольших приложений, например. газонокосилки, мотоциклы, воздуходувки и т. д. Двухтактные двигатели  требуют только два такта за цикл сгорания, тогда как четырехтактные двигатели  требуют четыре такта за цикл сгорания.

Малый двухтактный двигатель

Компоненты двухтактного двигателя

Двухтактный двигатель состоит из следующих частей:

• Всасывающий патрубок топливовоздушной смеси – топливно-воздушная смесь всасывается в картер через всасывающий патрубок.Пластинчатый клапан , установленный во всасывающем отверстии, действует как обратный клапан (односторонний клапан ) для управления потоком воздушно-топливной смеси.
• Перепускное отверстие – топливная смесь сжатого воздуха подается из картера в камеру сгорания через перепускное отверстие.
• Отверстие для отработавших газов  – отвод отработавших газов из камеры сгорания осуществляется через отверстие для отработавших газов.

Компоненты двухтактного двигателя

• Картер – вмещает внутренние детали двигателя. воздушно-топливная смесь сжимается внутри картера перед входом в перепускное отверстие .
• Поршень  – перемещается между верхней мертвой точкой (ВМТ) и нижней мертвой точкой (НМТ) линейно (по прямой). Тонкая масляная пленка между поршневыми кольцами и гильзой цилиндра отделяет камеру сгорания от картера.

Показаны ВМТ и НМТ

• Гильза цилиндра  – место, где происходит сгорание.Гильза цилиндра также известна как камера сгорания .

Гильза цилиндра четырехтактного двигателя

• Свеча зажигания — используется для воспламенения воздушно-топливной смеси. Бензиновые/бензиновые двигатели используют свечи зажигания и известны как двигатели с искровым зажиганием . В дизельных двигателях не используются свечи зажигания, и они известны как двигатели с воспламенением от сжатия .

Свеча зажигания

• Коленчатый вал — вал, используемый для преобразования линейного возвратно-поступательного движения поршня в вращательное движение.

Коленчатый вал с этикетками

• Перемычка кривошипа — используется для накопления энергии и снижения вибрации двигателя.
• Шатун  – соединяет поршень с коленчатым валом. В частности, между шатуном и коленчатым валом нет связи, потому что металлические подшипники скольжения и смазочное масло разделяют два компонента. Шатун также известен как шатун .

Смазка коленвала и шатуна

• Поршневой палец – соединяет шатун с поршнем. Поршневой палец также известен как поршневой палец .

Как работают двигатели внутреннего сгорания (ДВС)

Четырехтактный и двухтактный двигатели являются типами двигателей внутреннего сгорания (ВС) . Все двигатели внутреннего сгорания должны пройти четыре основных этапа , чтобы завершить один полный цикл сгорания .Эти этапы:

1. Всасывающий
2. Сжатие
3. Зажигание (питание)
4. Выхлоп

Вышеупомянутые этапы также иногда называют:

1. Сосать
2. Сожмите
3. Взрыв
4. Удар

Для четырехтактных двигателей требуется один полный ход (полное движение от ВМТ до НМТ или от НМТ до ВМТ) на ступень.Двухтактные двигатели совершают несколько стадий за такт.

Как работают двухтактные двигатели

Приведенное ниже видео является выдержкой из нашего онлайн-видеокурса «Основы двигателя внутреннего сгорания» .

 

Всасывающая ступень

Когда поршень приближается к нижней мертвой точке (НМТ), он сжимает топливно-воздушную смесь в картере, и перепускное отверстие открывается. Как только перепускное отверстие открывается, топливная смесь сжатого воздуха поступает из картера в камеру сгорания.

Затем поршень начинает движение к верхней мертвой точке (ВМТ) и закрывает раздаточный порт, открывая при этом впускной канал картера; Затем воздушно-топливная смесь начинает течь из открытого впускного отверстия в картер.

Всасывающая ступень двухтактного двигателя

Ступень сжатия

Поршень продолжает двигаться к ВМТ и закрывает выпускное отверстие. Топливно-воздушная смесь в камере сгорания сжимается поршнем по мере его движения к ВМТ.На этой стадии значительно увеличиваются как температура, так и давление в камере сгорания.

Ступень сжатия двухтактного двигателя

Ступень зажигания

Незадолго до ВМТ искра от свечи зажигания воспламеняет топливовоздушную смесь. Происходит воспламенение, и быстрое повышение давления и температуры заставляет поршень вернуться к НМТ.

Ступень зажигания двухтактного двигателя

Ступень выхлопа

По мере продвижения поршня к НМТ происходят две вещи.Во-первых, выхлопное отверстие открывается, и выхлопной газ выпускается из камеры сгорания. Во-вторых, движение поршня к НМТ сжимает топливно-воздушную смесь внутри картера.

Поршень приближается к НМТ, и перепускное отверстие открыто; топливная смесь со сжатым воздухом поступает в камеру сгорания, и цикл начинается снова.

Ступень выхлопа двухтактного двигателя

На видео ниже подробно показан двухтактный цикл сгорания:

 

Типичные области применения двухтактных двигателей

• Мотоциклы
• Газонокосилки
• Подвесные лодочные моторы
• Воздуходувки

Хотя двухтактные двигатели в основном используются для небольших двигателей, стоит отметить, что двухтактные двигатели также являются самыми большими двигателями в мире .Эти большие двухтактные двигатели используются на судах торгового флота и могут весить несколько тысяч тонн.

Большой двухтактный двигатель (поршень подвешен к крану)

Преимущества двухтактного двигателя

• Двухтактный двигатель имеет значительно меньше деталей ( На 25-50% меньше деталей, ), чем четырехтактный двигатель.
• Уменьшение количества деталей делает двигатель более простой конструкцией , чем четырехтактный двигатель.
• Вес двухтактного двигателя намного меньше веса четырехтактного двигателя.
• Из-за снижения веса двухтактный двигатель имеет более высокое отношение мощности к массе , чем четырехтактный двигатель.

Недостатки двухтактного двигателя

• Более простая конструкция двигателя также приводит к снижению КПД по сравнению с четырехтактным двигателем.
• Двухтактные двигатели обычно шумнее/громче , чем четырехтактные двигатели.

Почему двухтактные двигатели легче четырехтактных?

Картер заполнен бензином, воздухом и маслом, поэтому нет необходимости в дополнительных масляных насосах, трубопроводах или фильтрах. Также нет необходимости в насосах охлаждающей воды, поскольку в головке блока цилиндров нет каналов для охлаждающей жидкости (отсутствует система охлаждающей воды). Конструкция двухтактного двигателя также не требует толкателей, выпускных клапанов и т. д. Все это приводит к значительному снижению веса по сравнению с четырехтактным двигателем.

Почему двухтактные двигатели менее эффективны, чем четырехтактные?

Четырехтактные двигатели имеют больше деталей двигателя и могут лучше контролировать, когда впускные клапаны и выпускные клапаны открываются и закрываются. Управление фазами газораспределения позволяет извлекать максимальное количество энергии из силового каскада до того, как произойдет выпускной каскад; это дает общее увеличение эффективности двигателя.

Время впрыска топлива можно более точно контролировать с четырехтактным двигателем по сравнению с двухтактным двигателем.Количество и продолжительность впрыска можно контролировать с помощью кулачка или системы Common Rail, что опять же приводит к увеличению эффективности двигателя.

Компоненты 3D-модели

На этой 3D-модели показаны все основные компоненты, связанные с типичным небольшим двухтактным двигателем, в том числе:

• Поршень
• Свеча зажигания
• Гильза цилиндра
• Картер
• Кривошип
• Шток поршня
• Поршневой палец
• Ребра теплообменника
• Порт передачи
• Порт всасывания воздуха и топлива
• Порт выхлопных газов

Дополнительные ресурсы

http://www.animengines.com/twostroke.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Двухтактный_двигатель

https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/two-stroke1.htm

ЧТО ТАКОЕ ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ? | ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ

В чем разница между двухтактным и четырехтактным двигателем?

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

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

 

Как работают двухтактные двигатели

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

 

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

 

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

 

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

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

 

Недостатки двухтактных двигателей

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

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

 

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

Двухтактные двигатели против четырехтактных: как они работают, плюсы и минусы

Недавно несколько моих приятелей по бездорожью перешли с двухтактных на четырехтактные внедорожные мотоциклы, в то время как другие пошли другим путем. Почему?

Мои друзья, которые сделали переход, говорят о различиях в тяге, торможении двигателем, подаче мощности, звуке и общем ощущении. Итак, давайте подробнее рассмотрим, чтобы ответить на некоторые основные вопросы, например, в чем разница между четырехтактным и двухтактным двигателем? Как работают четырехтактные и двухтактные двигатели? Каковы плюсы и минусы каждого? И какой из них лучше для вас?

Четырехтактный против двухтактного: как они работают

В наши дни немногие уличные мотоциклы имеют двухтактные двигатели, так что это в основном вопрос для гонщиков по бездорожью.Чтобы не усложнять задачу в этой статье, мы будем придерживаться современных одноцилиндровых двигателей для внедорожных мотоциклов в двухтактном и четырехтактном форматах. Давайте посмотрим на сходства и различия.

И двухтактные, и четырехтактные двигатели представляют собой двигатели внутреннего сгорания, которые используют энергию, создаваемую при сгорании смеси воздуха и топлива, для толкания поршня вниз. Шатун и коленчатый вал преобразуют движение поршня вверх-вниз во вращательное движение, которое направляется к заднему колесу мотоцикла, толкая его вперед.

Пример очень популярного четырехтактного двигателя. Вы можете видеть, где в головке блока цилиндров находятся двойные верхние кулачки. фото КТМ.

Когда мы говорим «ход», мы имеем в виду движение поршня вверх или вниз внутри цилиндра. В четырехтактном двигателе первый такт — впуск, второй — сжатие, третий — сгорание, четвертый — выпуск. Учителя средней школы, пытающиеся удержать внимание подростков с гормональной зависимостью, иногда используют более запоминающиеся термины: «сосать, сжимать, хлопать, дуть», чтобы описать четыре удара.Вот что происходит при каждом ударе.

Впуск : Впускной клапан (клапаны) в головке открывается, когда поршень движется вниз, всасывая топливный заряд. Двигатель вдыхает здесь.

Сжатие : Впускной и выпускной клапаны закрыты, поршень движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь.

Сгорание : Впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми, в то время как ваша система зажигания зажигает свечу зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь и заставляя поршень опускаться, передавая мощность на заднее колесо.

Выхлоп : Выпускной клапан (клапаны) открывается, когда поршень снова движется вверх, выталкивая сгоревшую топливно-воздушную смесь через выхлопную систему. Потом сериал начинается заново.

Обратите внимание, что все это происходит над верхней частью поршня. Вот почему головки цилиндров четырехтактных двигателей намного больше головок цилиндров двухтактных двигателей. Головка должна содержать распределительные валы, клапаны, впускной и выпускной тракты, а также свечу зажигания. Ниже всего этого коленчатый вал находится в масляной ванне внутри картера.Когда кривошип вращается, он подает масло на стенки цилиндров, кривошип и шатунные подшипники, чтобы все было достаточно смазано. Большинство мотоциклов также имеют масляные системы под давлением, которые впрыскивают масло туда, где оно необходимо для смазки и охлаждения.

Пример очень популярного двухтактного двигателя. Обратите внимание на простую конструкцию головки блока цилиндров. фото КТМ.

В двухтактном двигателе выполняются те же этапы всасывания-хлюпания-выброса, но они объединяют такты впуска и сжатия, а затем объединяют такты сгорания и выпуска, так что весь процесс завершается за два такта вместо четырех.Это означает, что двухтактный двигатель создает мощность каждый раз, когда поршень опускается вниз, тогда как четырехтактный двигатель создает мощность каждый раз, когда поршень опускается вниз. Вот как.

Двухтактные двигатели используют картер как часть впускного тракта, используя объем над и под поршнем. В этом случае коленчатый вал не может находиться в масляной ванне, как четырехтактный двигатель. Вместо этого в двухтактных двигателях масло смешивается с топливом, и это остаточное масло смазывает стенки цилиндров, кривошип и шатунные подшипники.

Двухтактные двигатели легко отличить по их толстой выхлопной трубе. Форма и размер расширительной камеры имеют решающее значение для того, чтобы двигатель не только удалял сгоревшее топливо (и масло), но также создавал вакуум, помогающий втягивать свежую топливно-воздушную смесь через перепускное отверстие. К сожалению, эти прекрасные произведения искусства из металла относительно легко повредить. Ревзилла фото.

Кроме того, головка блока цилиндров на двухтактном двигателе представляет собой просто колпачок на верхней части цилиндра, используемый для удерживания свечи зажигания.В головке блока цилиндров нет ни клапанов, ни отверстий. Вместо этого в цилиндре есть отверстия, называемые портами, которые направляют поток всасываемого заряда и закрываются и открываются по мере того, как поршень поднимается и опускается в цилиндре. воздушной смеси и выхлопа, поршень в двухтактном двигателе действует как вертикально скользящая дверь, открывающая и закрывающая порты. Магия двухтактного двигателя заключается в том, как он использует движение поршня, а также пространство над и под поршнем для выполнения последовательности всасывания-хлюпания-удара.Вот как.

Впуск и сжатие : Когда поршень движется вверх, под поршнем создается вакуум, и топливно-воздушная смесь всасывается в картер. Такт сжатия также происходит одновременно над поршнем, когда он движется вверх. Во впускном тракте между картером и источником топлива в двухтактном двигателе есть язычковый клапан. Это вакуумный односторонний клапан, позволяющий двухтактно всасывать топливо и воздух через них, когда поршень движется вверх, но закрывается, когда поршень движется вниз, предотвращая движение топливно-воздушной смеси назад, в сторону от двигателя. камера сгорания.

Система сгорания и выхлоп : Свеча зажигания воспламеняет топливовоздушную смесь и толкает поршень вниз, создавая мощность, в то время как топливно-воздушная смесь под поршнем проталкивается через перепускное отверстие снизу вверх двигателя . Когда поршень движется вниз к нижней части такта сгорания, поршень открывает выпускное отверстие в стенке цилиндра. Все это идеально расположено, чтобы позволить давлению под поршнем внутри картера выталкивать сгоревшие выхлопные газы, одновременно заменяя их свежей, несгоревшей топливно-воздушной смесью через перепускные отверстия.

Вы, вероятно, думаете: «Хорошо, что угодно, ботаник! Оба двигателя крутят колесо, так что, черт возьми, такого особенного в том, чтобы один работал над другим?»

Плюсы и минусы четырехтактных и двухтактных двигателей

У обоих типов двигателей есть свои плюсы и минусы, и они обеспечивают разные ощущения от вождения, поэтому некоторые из моих приятелей перешли на них.

Honda не производила двухтактные модели с 2007 года, но их линейка четырехтактных двигателей впечатляет.фото Хонды.

Плюсы четырехтактных двигателей : Четырехтактные двигатели обеспечивают мощность только в четверть времени по сравнению с половиной времени, как двухтактные, но более длинный рабочий ход обеспечивает гораздо больший крутящий момент, поэтому четырехтактные двигатели обеспечивают лучшую мощность при более низких оборотах и ​​т. д. линейная и предсказуемая тяга во всем диапазоне оборотов. Для завершения четырех фаз четырехтактным двигателям требуется более тяжелый маховик, чтобы придать кривошипу инерцию, необходимую для его вращения между тактами сгорания. Комбинация менее частых импульсов мощности на заднее колесо и более тяжелого маховика дает четырехтактным двигателям лучшее сцепление с дорогой в определенных условиях бездорожья.Кроме того, четырехтактные двигатели обычно предлагают гораздо больше торможения двигателем, что предпочитают многие гонщики. В частности, в четырехтактных двигателях масло не смешивается с бензином, поэтому выбросы выхлопных газов у ​​них чище.

Четырехтактные минусы : Исторически сложилось так, что четырехтактные двигатели были тяжелее двухтактных просто потому, что для их работы требуется больше деталей, хотя разница исчезает по мере того, как четырехтактные двигатели становятся легче. Более тяжелые маховики могут привести к изменению управляемости велосипеда и сделать его более устойчивым к изменению направления.Четырехтактные двигатели также сложнее обслуживать, поскольку они более сложные. В моей книге это промывка, потому что, хотя двухтактные двигатели намного проще восстановить, они чаще нуждаются в обслуживании.

Я лично предпочитаю ощущение двухтактного двигателя. Для меня мотоцикл кажется очень легким и недостаточно нагруженным. Фото Сперджена Данбара.

Плюсы двухтактных двигателей : Как упоминалось ранее, двухтактные двигатели исторически легче и проще. Меньше изнашиваемых движущихся частей, а первоклассный ремонт можно выполнить утром перед дневной поездкой.Двухтактные двигатели, как правило, имеют умопомрачительную мощность при увеличении оборотов. Современные двухтактные двигатели более управляемы и лучше работают на низких оборотах благодаря улучшениям в силовых клапанах, которые по сути представляют собой небольшие клапаны, которые могут открывать или закрывать размер выпускного отверстия в зависимости от скорости двигателя.

Двухтактные минусы : Предварительное смешивание масла и газа — это небольшая проблема, которая начинает утомлять вас из-за беспорядка, который она влечет за собой. Этот мошенник скоро станет историей из-за популярности велосипедов TPI (инжекционный порт передачи).По общему признанию, возить с собой масло на длинных эндуро, чтобы отмерять и добавлять его в топливный бак на заправочных станциях, немного неудобно. Это строго основано на одном случае, когда моя бутылка с маслом пролилась на мои закуски в моем пакете для гидратации.

Если вы ездите на двухтактном автомобиле с карбюратором, вы будете предварительно смешивать масло с бензином, чтобы обеспечить достаточную смазку внутренних частей двигателя. В современных мотоциклах TPI масло для двухтактных двигателей добавляется в собственный резервуар, поэтому вы можете заправить свой топливный бак чистым бензином.Ревзилла фото.

Поскольку для продолжения работы двухтактным двигателям требуется скудная смазка, их поршни, кольца, цилиндры и кривошипы изнашиваются быстрее, поэтому вам следует планировать замену деталей чаще на двухтактном, чем на четырехтактном. Двухтактные двигатели также имеют очень уникальную конструкцию выхлопа с большими тонкостенными трубами, которые довольно легко вдавливаются и повреждаются препятствиями на бездорожье. Наконец, два удара грязные. Их выхлоп дымный и содержит изрядное количество несгоревшего газа, что довольно вредно для окружающей среды.

Что хорошего в двух и четырех

В любом случае ваш двигатель срабатывает тысячи раз в минуту, когда вы едете, сочетая идеальное время зажигания, подачу топлива и продувку, чтобы обеспечить невероятную выходную мощность при небольшом и легком корпусе. Они вырабатывают собственное электричество для подзарядки батарей и/или питания своих катушек зажигания. Они включают водяные насосы, обеспечивая оптимальную рабочую температуру с помощью термостатов.Я баловался с двигателями внутреннего сгорания лет с пяти. Сейчас мне 41 год, и я до сих пор восхищаюсь тем, как они работают.

KTM 300 XC-W TPI 2021 года, или Cross Country, с широким передаточным числом и впрыском в порт передачи, является популярной двухтактной машиной как для воинов выходного дня, так и для профессиональных гонщиков. фото КТМ.

Как насчет звука? Если вы зашли так далеко, вы знаете, что четырехтактные двигатели идут брааап , а двухтактные — звон-а-динь-динь .Мне лично нравится звук двухтактных двигателей. От звука и запаха волосы у меня на шее встают дыбом, а глаза слезятся. Для меня чувство привыкания вызывает не больше, чем когда двухтактный двигатель «на трубе».

Четырехтактные тоже звучат великолепно, за исключением случаев, когда это двойной гонщик, привязывающий ограничитель позади меня в заячьей схватке, что обычно заставляет меня немного помочиться, потому что это очень страшно.

KTM 350 EXC-F 2021 года или Enduro (уличный) Cross Country — Four — одна из самых легких и мощных четырехтактных двухспортивных машин на рынке.фото КТМ.

В любом случае, двухтактные или четырехтактные мотоциклы потрясающие. Катайтесь на том, что вам больше подходит, или просто катайтесь на том, до чего сможете дотянуться, и получайте удовольствие.

Двухтактные двигатели: определение, схема, работа

Двухтактные двигатели, известные как двухтактные двигатели, представляют собой типы двигателей внутреннего сгорания, которые работают иначе, чем четырехтактные двигатели. В этой ситуации для завершения силового цикла требуется двухтактный двигатель.То есть движения поршня вверх и вниз составляют один оборот коленчатого вала. Отличие от четырехтактного двигателя состоит в том, что для завершения рабочего цикла за два оборота коленчатого вала требуется четыре хода поршня.

Удивительная правда о двухтактном двигателе заключается в том, что начало такта сжатия и конец такта сгорания происходят одновременно. При этом впуск и выпуск происходят одновременно. По сравнению с четырехтактными двигателями двухтактные двигатели всегда имеют большую удельную мощность, то есть мощность, доступную в узком диапазоне частот вращения, известном как «диапазон мощности».В нем значительно уменьшено количество движущихся частей, что делает его портативным и более эффективным.

Сегодня вы узнаете определение, схему, историю и работу двухтактных двигателей. Вы узнаете, как они работают как с дизельными, так и с бензиновыми двигателями.

Подробнее: Знакомство с четырехтактными двигателями

Двухтактные дизельные и бензиновые двигатели

Небольшие бензиновые двухтактные двигатели, признанные двигателями с компрессионным двигателем. Они смазываются бензиновой смесью в системе полной потери.Масло предварительно смешивалось с бензиновым топливом в соотношении примерно 1:50. Масло образует выбросы в виде маслянистых капель в выхлопных газах или при сжигании. Это помогает производить дополнительные выбросы выхлопных газов с экстремальными углеводородами, чем четырехтактные двигатели такой же мощности. Из-за одинакового времени открытия впускного и выпускного отверстий в некоторых конструкциях двухтактных двигателей. Некоторое количество несгоревших топливных газов может покинуть поток выхлопных газов. Однако небольшие двигатели с воздушным охлаждением и высокими температурами сгорания могут давать высокие выбросы NOx.

Подробнее: Различия между 2-тактными и 4-тактными двигателями

Воспламенение двухтактных дизельных двигателей полностью зависит от теплоты сжатия. Прямоточный дизель получает воздух в камеру, а выхлопные газы выходят через верхний тарельчатый клапан.
В двигателях Schnuerle с портами и петлевой продувкой впуск и выпуск осуществляются через порты, управляемые поршнем. Все двухтактные дизельные двигатели очищаются принудительной индукцией. Хотя в некоторых конструкциях используется нагнетатель Рутса с механическим приводом, в то время как в морском дизеле обычно используются турбонагнетатели с приводом от выхлопных газов, а вспомогательные нагнетатели с электрическим приводом используются для работы на низкой скорости, когда турбонагнетатели не могут подавать достаточно воздуха.

Подробнее: Понимание дизельного двигателя

Гребной винт устанавливается непосредственно на морской двухтактный дизельный двигатель, благодаря чему он вращается в обоих направлениях. Время газораспределения и впрыск топлива регулируются механически с помощью другого набора кулачков на распределительном валу.

Подробнее: Понимание бензинового двигателя

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают двухтактные двигатели на бензиновом и дизельном двигателе:

Современные двухтактные двигатели конструируются с системой силовых клапанов.Они устанавливаются вручную в или вокруг выпускных отверстий. Эти клапаны работают следующим образом:
Выпускное отверстие трансформируется путем закрытия верхней части отверстия, что изменяет синхронизацию. Или путем изменения количества выхлопных газов, что меняет частоту вибрации расширительной камеры.

Подробнее: Что нужно знать об автомобильных датчиках

Одним из самых больших преимуществ двухтактных двигателей является непосредственный впрыск. Это помогает устранить некоторые загрязнения и отходы производства карбюраторного двухтактного двигателя; количество топливно-воздушной смеси, проникающей в цилиндр, мгновенно выходит несгоревшим через выпускной канал.
Используются две системы: впрыск под низким давлением с подачей воздуха и впрыск под высоким давлением.

История

Первый коммерческий двухтактный двигатель был приписан Дугальду Клерку, шотландскому инженеру, который запатентовал свой проект в 1881 году. Конструкция клерка была совершенно отличной, с отдельным зарядным цилиндром. Англичанину Джозефу Дэю также приписывают двигатель с очищенным картером за использование пространства под поршнем в качестве нагнетательного насоса. Популярный немецкий изобретатель Карл Бенц изготовил двухтактный двигатель 31 декабря 1879 года, авторские права на который он получил в 1880 году.
Первый подтвержденный двухтактный двигатель был приписан человеку, который начал производить двухцилиндровые мотоциклы с водяным охлаждением в 1908 году. Его зовут йоркширец Альфред Ангас Скотт.

Подробнее: Разница между бензиновым и дизельным двигателем

Это все, что касается этой статьи, в которой объясняются определение, схема и работа двухтактных двигателей как для бензиновых, так и для дизельных двигателей. Я надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!

Альтернативные двигатели внутреннего сгорания

Альтернативные двигатели внутреннего сгорания

Ханну Яаскеляйнен, Магди К.Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : В то время как четырехтактные дизельные и бензиновые двигатели прочно закрепились в большинстве областей применения, были разработаны альтернативные концепции двигателей внутреннего сгорания, которые могут обеспечить повышенную эффективность, удельную мощность и другие потенциальные преимущества. Эти альтернативные конструкции включают роторные двигатели, такие как двигатель Ванкеля, двухтактные двигатели, а также шеститактные двигатели и двигатели с разделенным циклом.

Введение

Двигатели внутреннего сгорания, состоящие из поршня, совершающего возвратно-поступательное движение в цилиндре и соединенного шатуном с коленчатым валом, — чаще всего четырехтактные дизельные двигатели и двигатели с искровым зажиганием — закрепились во многих областях применения по крайней мере на столетие. Тем не менее, альтернативные конструкции двигателей могут предложить некоторые потенциальные преимущества и продолжают изучаться. Эти преимущества могут включать в себя высокий тепловой КПД, высокую удельную мощность и связанные с этим компактные размеры и малый вес, а также устойчивость к низкокачественному топливу.

Несколько альтернативных концепций сжигания либо нашли ниши в приложениях, для которых они предлагают явные преимущества, и/или были исследованы в качестве альтернатив укоренившейся конструкции. Заслуживающие внимания альтернативные концепции двигателей внутреннего сгорания включают:

• Двухтактные двигатели , хотя и постепенно вытесняемые из большинства транспортных средств из-за проблем с соблюдением стандартов выбросов, которые были приняты в 1990-х и 2000-х годах, по-прежнему остаются предпочтительным вариантом силовой установки для многих приложений.Для крупных судовых двигателей возможность сочетать большое соотношение хода и диаметра цилиндров с низким BMEP и низкой частотой вращения обеспечивает непревзойденную эффективность и долговечность. Из-за своего легкого веса они также используются в ручном бензиновом коммунальном оборудовании, таком как бензопилы, где возможна высокая удельная мощность. Пример постоянного развития технологии двухтактных двигателей можно найти в двигателе с оппозитным поршнем .
• Роторные двигатели , в которых используется эксцентрично установленный ротор для преобразования давления во вращательное движение, обладают высоким соотношением мощность/вес и мощность/размер, что делает их привлекательными для приложений, где вес и размер имеют решающее значение.Большинство роторных двигателей имеют искровое зажигание, но также были попытки создания дизельных версий. Хорошо известным примером роторного двигателя является двигатель Ванкеля, который имел некоторый коммерческий успех в различных приложениях — сначала у немецкого автопроизводителя NSU Motorenwerke, а затем, что наиболее известно, у Mazda. Совсем недавно роторные двигатели использовались для питания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), широко известных как дроны .
• Шеститактные двигатели и с разделенным циклом представляют собой модифицированные четырехтактные двигатели, в которых добавлены два дополнительных такта (с впрыском воды или топлива) или четырехтактный цикл разделен между двумя цилиндрами соответственно.Хотя коммерческое применение этих циклов двигателя в настоящее время неизвестно, они продолжают изучаться с точки зрения их эффективности.

Роторные двигатели

Двигатель Ванкеля

Роторный двигатель Ванкеля был назван в честь немецкого изобретателя Феликса Ванкеля, который разработал двигатель DKM ( Drehkolbenmotor ) во время работы в НГУ. В двигателе ДКМ и ротор, и корпус вращались [5321] . Коллега Ванкеля по НГУ Ханс Дитер Пашке разработал двигатель ККМ ( Kreiskolbenmotor ) со стационарным корпусом, который является основой современных двигателей Ванкеля [5322].

В двигателе Ванкеля (рис. 1) используется широкий треугольный диск с закругленными сторонами. Углубление в середине боковой стороны каждой боковой поверхности представляет собой камеру сгорания. Этот треугольный ротор приводится в движение эксцентриковым приводом, вокруг которого вращается ротор. Ротор движется по орбите внутри корпуса, эпитрохоидная форма которого напоминает восьмерку. На каждой вершине треугольного ротора расположен механизм скользящего уплотнения для уменьшения утечки газа между двумя камерами по обе стороны от уплотнения во время фаз сгорания.Цикл сгорания очень похож на цикл возвратно-поступательного движения поршня. Однако вращательное действие треугольного ротора/диска завершает все фазы цикла сгорания без чрезмерных дисбалансных сил, возникающих в поршневом двигателе.

Рисунок 1. Конструкция двигателя Ванкеля — фаза индукции и сжатия

(любезно предоставлено Хайнцем Хейслером)

На рисунке 1 слева показана фаза индукции роторного двигателя, когда заряд всасывается в двигатель через впускное отверстие, когда ротор движется против часовой стрелки.Предыдущий заряд сжимается, а объем пространства между флангом ротора и корпусом двигателя уменьшается. Уплотнение на вершине P отвечает за предотвращение утечки заряда при сжатии на сторону ротора со свежевведенным зарядом. В нужный момент свеча зажигания инициирует сгорание, в то время как ротор продолжает вращаться против часовой стрелки. Фаза сжатия цикла сгорания показана на правой диаграмме на рисунке 1. Фаза расширения и выхлопа цикла сгорания схематически представлены на рисунке 2.Двигатель Ванкеля выдает три импульса мощности за один оборот ротора, а выходной вал поворачивается три раза за каждый оборот ротора, что дает один импульс мощности за один оборот выходного вала.

Рисунок 2. Силовая и выпускная фазы двигателя Ванкеля

(любезно предоставлено Хайнцем Хейслером)

Следует отметить, что с идеей Ванкеля о вращающемся корпусе и роторе оба компонента будут вращаться вокруг своей оси и могут быть полностью сбалансированы для достижения очень высоких оборотов — по сообщениям, до 17 000 об / мин.В то время как разработка Пашке стационарного корпуса привела к более простой конструкции, которую было легче изготовить, колебания ротора должны были быть уравновешены, а максимальные обороты двигателя были ниже.

Двигатель Ванкеля столкнулся с рядом технических проблем, которые иногда оказывались проблематичными. Самой серьезной из этих проблем был поиск подходящего материала для апексного уплотнения, которое может подвергаться чрезмерному износу в результате перемещения по острым краям портов.Другой серьезной проблемой была деформация корпуса двигателя из-за того, что небольшая часть двигателя охлаждалась поступающим зарядом, а остальная часть двигателя оставалась при более высокой температуре. При чрезмерных перепадах температур деформация корпуса влияла на расход масла и потери тепла при охлаждении. Еще одним серьезным ограничением этого двигателя была его низкая степень сжатия, ограниченная геометрическим эксцентриситетом ротора. Эта проблема усугублялась верхними уплотнениями, которые предотвращали сильное сжатие, что в конечном итоге приводило к низкой тепловой эффективности.Конструкция камеры сгорания также имеет высокие характеристики теплопередачи и плохие характеристики выбросов из-за относительно большого отношения площади поверхности к объему и большого объема щелей. Тем не менее, двигатель компактен, прост и способен развивать относительно высокие скорости и высокую мощность двигателя с очень небольшой вибрацией.

В то время как роторы с масляным охлаждением распространены в двигателях Ванкеля, также используется сжатый воздух, рис. картерные газы через ротор, а затем через воздухо-водяной теплообменник для последующей отбраковки.Циркуляционный воздух наддувается до среднего давления в рабочих камерах двигателя за счет небольшой двусторонней утечки газов через боковые уплотнения ротора. При полностью открытой дроссельной заслонке давление в системе охлаждения может повышаться примерно до 0,5 или 0,6 МПа, что улучшает теплообмен. Утверждается, что ротор SPARCS с воздушным охлаждением устраняет потерю влажных частиц масла из герметичной системы и снижает трение по сравнению с ротором с масляным охлаждением (OCR). Трение снижается благодаря отсутствию трения в маслосъемном кольце, отсутствию потерь масла при «шейкере», подшипникам качения, отсутствию приводного масляного насоса и меньшему размеру ротора, что снижает трение в газовом уплотнении [5323] [5324] [5325] [5326] .

Рисунок 3 . Ротор с воздушным охлаждением (ACR) роторного двигателя UAV Engines

(Источник: SAE)

В 1960-х и 1970-х годах компании, в том числе Curtiss-Wright, автопроизводители, в том числе Mazda и GM, а также несколько производителей мотоциклов, приобрели права на производство Ванкеля у владельца патента Audi NSU. В то время как NSU Spider 1964 года был первым серийным автомобилем с двигателем Ванкеля, Mazda можно приписать наиболее успешное применение роторного двигателя. Мазда продана около 1.8 миллионов автомобилей, оснащенных роторным двигателем, начиная с Cosmo 110S 1967 года и продолжая до 2012 года в RX-8. До 2017 года сообщалось, что двигатель производился в небольших объемах для некоторых гоночных автомобилей. С 2013 года Mazda продолжала разработку двигателя и включила в него некоторые планы по выпуску продукции, но об окончательном повторном внедрении в серийный автомобиль не было объявлено до конца 2021 года. Например, в 2020 году Mazda анонсировала роторный двигатель SKYACTIV-R. для концепции роторного спортивного автомобиля Mazda RX-VISION.У них также были предварительные планы по выпуску гибридного автомобиля с роторным двигателем в качестве увеличения запаса хода в 2022 году, но этот план был отложен.

Что касается мотоциклов, Suzuki RE-5, выпускавшийся с 1974 по 1976 год, был одним из примеров серийно выпускаемого мотоцикла с роторным двигателем. Другие производители мотоциклов, которые тестировали эту концепцию, включали Hercules/DKW, Kawasaki, Yamaha и Norton [5327] .

Двигатели Ванкеля широко используются в беспилотных летательных аппаратах (БПЛА).В 2021 году один производитель предложил несколько вариантов роторных двигателей мощностью от 35 до 120 л.с. [5328] .

Дизельная версия двигателя Ванкеля с воспламенением от сжатия была предпринята в 1960-х и 1970-х годах несколькими производителями, включая совместное предприятие Daimler-Benz, MAN, Krupp и KHD («Дизель-Ринг»), Rolls-Royce и самого Феликса Ванкеля. Форма ротора затрудняла достижение оптимальной формы камеры сгорания с воспламенением от сжатия и достаточно высокой степени сжатия для воспламенения.Требовалось внешнее сжатие через нагнетатель, что приводило к высоким паразитным потерям и увеличению веса. Хотя некоторые двигатели Ванкеля для БПЛА могут работать на дизельном топливе, обычно это двигатели с искровым зажиганием, которые сжигают предварительно смешанный заряд дизельного топлива и воздуха, а не двигатели с воспламенением от сжатия [5329] . Возможность работы на дизельном топливе важна для некоторых военных операций с использованием одного топлива для широкого спектра применений.

Что касается водорода, роторный двигатель имеет то преимущество, что процессы впуска и сгорания происходят в разных местах, и преждевременного воспламенения водорода можно избежать легче, чем в поршневых двигателях.Впуск происходит в относительно прохладной части корпуса без горячих точек. Исследование роторного двигателя, работающего на водороде, было проведено Mazda и другими [5330] [5331] [5332] . Двигатели Ванкеля на водородном топливе в качестве расширителей диапазона электромобилей, от городских такси и небольших грузовых фургонов до больших грузовиков, рассматриваются как вариант [5326] .

###

Более мощный двоюродный брат четырехтактного двигателя

Мы знаем, что двигатель внутреннего сгорания просуществовал около 140 лет с той же фундаментальной конструкцией.

Однако, если мы присмотримся повнимательнее, то обнаружим довольно разные способы достижения одной и той же цели, т.е. вращать коленчатый вал со взрывами, вызванными детонацией топлива.

Когда мы переходим к электромобилям, мы видим вершину технологии двигателей с ДВС, самую дальнюю, которую мы продвинулись за эти почти полтора века.

Технология регулируемых клапанов, непосредственный впрыск топлива, деактивация цилиндров, катализаторы, гибридная помощь, турбонаддув и наддув, а также многое другое.

Мы пробовали прямолинейные, V-образные, W-образные и даже X-образные двигатели.

Помимо дизеля, который является другим зверем, существовал отдельный тип бензинового двигателя, в котором использовались принципы, очень похожие на бензиновый двигатель под капотом Toyota Camry, но у него были свои плюсы и минусы.

Мы также получили от него несколько хардкорных мотоциклетных двигателей — он называется двухтактным двигателем.

Основные принципы движка, которые зажгут ваше воображение

через Dirtbikelover

Помимо милого названия, 2-тактный двигатель похож на упрощенный 4-тактный.

4-тактный двигатель скорее всего будет в вашем автомобиле (если вы все еще пользуетесь бензином) и в 99% всех бензиновых автомобилей периода.

Вкратце, работа двигателя внутреннего сгорания состоит в том, чтобы перемещать внутри себя поршни вверх и вниз, которые вращают коленчатый вал, соединенный через маховик, сцепление и коробку передач с колесами.

Затем, чтобы привести эти поршни в движение, мы должны «создать» энергию — лучший способ, который мы нашли, это сжигание ископаемого топлива — поэтому мы подаем бензин, поджигаем его искрой, и он взрывается, толкая эти поршни и приводя в движение ваши колеса.

Но для этого процесса требуется приток свежего воздуха, а также очистка отработанного воздуха.

Эту функцию выполняют клапаны

. Для каждого хода (движения поршня вверх или вниз) есть функция – всасывание (впуск воздуха), сжатие (надавливание для сжатия воздуха и топлива), хлоп (воспламенение смеси, толкающей поршень вниз), затем удар (поршень возвращается вверх и выталкивает отработавший воздух).

Таким образом, весь этот процесс занимает два полных хода поршня или четыре такта.

СВЯЗАННЫЕ:10 вещей, о которых все забыли о двухтактном спортбайке Ronax 500

Двухтактные двигатели проще в эксплуатации, чем четырехтактные

via Classics

Четырехтактный двигатель, такой же, как и в вашей Toyota Camry, вырабатывает мощность для каждого второго полного хода поршня.

Преимущество двухтактных двигателей заключается в том, что они создают мощность при каждом движении поршня.

Каждый раз, когда он детонирует и перемещается вверх и вниз, он в то же время всасывает воздух, выбрасывает воздух и подает топливо без необходимости повторного перемещения для завершения процесса — так что в теории и на практике они может производить мощность с большей готовностью, чем «обычный» двигатель.

Поскольку 2-тактные двигатели легче, проще и имеют меньше движущихся частей, чем 4-тактные двигатели, они обычно используются, например, в бензопилах или газонокосилках, хотя их более высокое отношение мощности к весу и более высокая мощность на единицу мощности плюс более высокий крутящий момент high-end (об/мин) означает, что они были опробованы в автомобилях, хотя и не в последнее время.

2-тактный двигатель Saab использовался в классических автомобилях Saab, таких как Sonnet II, который представлял собой причудливую, но крутую конструкцию для легкого спортивного автомобиля — в нем использовался 3-цилиндровый 2-тактный двигатель мощностью 60 л.с. объемом около 750 куб.см.

Он мог разогнаться до 95 миль в час и до 60 миль в час примерно за 12 секунд — неплохо для такого маленького двигателя в конце 60-х.

СВЯЗАННЫЙ: Это самые мощные двухтактные спортбайки, когда-либо созданные

Honda NSR 500 был отличным двухтактным мотоциклом

Двухтактные двигатели

были (и, возможно, до сих пор остаются) очень забавными, когда их устанавливают на мотоциклы.

Гоночный мотоцикл Honda NSR 500 имел только 500-кубовый двигатель, но 300-фунтовая машина выдавала 185 л.с. – неплохая цифра.

Этот байк заслуживает отдельной статьи, но это был отличный пример того, как мощность 2-тактного двигателя помогла байку одержать 10 побед на чемпионате мира в классе 500сс.

Сейчас самые востребованные двухтактные мотоциклы по-прежнему пользуются спросом на рынке подержанных автомобилей.

Кажется, это не проблема; если бы этот тип двигателя был легче, проще, мощнее и дешевле в производстве, он был бы отличным выбором вместо более тяжелого и сложного 4-тактного двигателя.

Однако благодаря своей конструкции двухтактный двигатель работает на масле и топливе вместе в предварительно смешанном коктейле — в отличие от вашего домашнего автомобиля, который потребляет только чистое топливо, а масло отдельно смазывает двигатель.

Поскольку 2-тактный двигатель также сжигает это масло и выбрасывает его в атмосферу, его выбросы выше или хуже, чем у 4-тактного двигателя.

Сегодняшние политические цели и цели устойчивого развития никогда не сделают крупномасштабное использование двухтактных технологий в автомобилях жизнеспособным, но на самом деле они уже подходили к концу своей полезности к 70-м и 80-м годам, показывая, насколько обречена система для автомобилей.

Двухтактные двигатели хороши, но не для автомобилей

Через: Ford

Они до сих пор широко используются в небольших машинах, сельском хозяйстве, кораблях и других крупных промышленных единицах.

Это не значит, что их нельзя улучшить — такие производители, как Kawasaki, работают над обновлением системы и поиском способов, позволяющих ей соответствовать текущим нормам выбросов.

Немного поработав над конструкцией, лучшие инженеры, несомненно, смогут создать относительно легкие, мощные и простые двигатели для автомобилей с помощью прямого впрыска, наддува и турбонаддува.

Небольшие двигатели, такие как 1-литровый Ford Ecoboost, могут развивать мощность около 150 л.с., так что мы уже знаем, что нам не обязательно нужна громоздкая глыба под капотом, чтобы крутить колеса семейного автомобиля.

Если вы действительно хотите спуститься в кроличью нору, вы можете прочитать о 5-тактных или 6-тактных двигателях, но в любом случае 4-тактный — король автомобилей, если только вы не смотрите на электромобиль; они настоящие наследники престола.

8 лучших двухтактных мотоциклов для бездорожья

Эти двухтактные мотоциклы для бездорожья идеально подходят для тех случаев, когда вы хотите отправиться в бездорожье самым экстремальным образом.

Читать далее

Об авторе Дэвид О’Каллаган (опубликовано 143 статьи)

Родом из Великобритании, родины MG и Aston Martin, Дэйв знаком со спортивными автомобилями.Или небольшой дождь. Когда он не занят своей основной работой, не пишет песни и не притворяется музыкантом; Дэйв потворствует своей одержимости автомобилями, усердно сочиняя и исследуя, чтобы он мог информировать и обращать других людей на темную сторону.

Более От Дэвида О’Каллагана

Разница между 2-тактным двигателем и двигателем STIHL 2-MIX

Двухтактный двигатель уже много лет используется в производстве электроинструментов, а также в мотоциклетной промышленности, и за это время были достигнуты огромные успехи в области эффективности сгорания и выбросов. были сделаны.Компания STIHL вложила значительные средства в двигатели внутреннего сгорания с 1929 года, когда Андреас Штиль разработал первую в мире портативную бензопилу, и в течение многих лет мы продолжали расширять границы технологий, внедряя ручной впрыск топлива 2-MIX, 4-MIX. , M-Tronic, изменяемый угол опережения зажигания и даже собственное топливо.

В этом блоге мы объясним разницу между стандартными двухтактными двигателями и нашими собственными двигателями STIHL 2-MIX. Во многих ручных электроинструментах STIHL используются двухтактные двигатели внутреннего сгорания, но в некоторых бензопилах, кусторезах, триммерах для травы и других инструментах используются двигатели с технологией 2-MIX — так в чем же разница и что это значит для вас, когда вы используете инструменты?

На самом деле двигатель 2-MIX по-прежнему является двухтактным, но имеет немного другую конструкцию двигателя, которая делает его намного более экономичным и более мощным.

Двухтактные двигатели

Работа двухтактного двигателя включает в себя два движения поршня (такта) и один оборот коленчатого вала, отсюда и название; 2-тактный. Сгорание происходит так же, как и в любом двигателе внутреннего сгорания (например, в двигателе автомобиля) с принципом «сосать, сжимать, хлопать, дуть», который объясняется немного ниже, но механические компоненты 2-тактного двигателя немного отличаются. как:

• Поршень также управляет открытием и закрытием впускных и выпускных отверстий вместо клапанов и
• Картер (нижняя часть двигателя, где происходит вращение двигателя) используется во время процесса впуска
• Имеется нет масляного резервуара, поэтому необходимо добавлять в топливо смазочное масло для 2-тактных двигателей.

Процесс сгорания в двухтактном двигателе

Процесс сгорания начинается, когда поднимающийся поршень создает перепад давления в картере. Это позволяет атмосферному давлению выталкивать топливно-масляно-воздушную смесь из карбюратора в картер через открытое впускное отверстие. В то же время поднимающийся поршень сжимает ранее переданный газ, готовый к воспламенению.

Газообразная топливная смесь воспламеняется, когда поршень приближается к верхней точке своего хода, и давление толкает поршень обратно вниз.Поршень закрывает впускное отверстие на пути вниз, начиная процесс наддува картера. Когда поршень приближается к нижней части своего хода, выпускное отверстие открывается, позволяя выхлопным газам под высоким давлением выходить.

Непосредственно перед тем, как поршень достигает нижней точки своего хода, перепускные каналы открываются, позволяя теперь находящейся под давлением свежей топливной смеси перекачиваться из картера в камеру сгорания, и процесс начинается снова.

Двигатель STIHL 2-MIX

Двигатель 2-MIX представляет собой двухтактный двигатель, который заменяет несгоревшее топливо, которое вышло бы через выхлопные газы в процессе перекачки, свежим воздухом.

Это достигается добавлением дополнительного порта «свежего воздуха» с каждой стороны впускного коллектора между ним и портами передачи. Свежий отфильтрованный воздух всасывается в передаточные отверстия во время процесса всасывания (поршень движется вверх) через неглубокие углубления на каждой стороне поршня, которые на мгновение соединяют свежий воздух и передающие отверстия вместе.

Свежий воздух из перепускных отверстий сначала поступает в камеру сгорания, когда отверстия открываются движущимся вниз поршнем, и именно этот газ сопровождает оставшуюся часть выхлопных газов, выходящих через выпускное отверстие.Добавление воздуха (кислорода) в выхлоп снижает значение NOX, а также значительно снижает содержание углеводородов – обычно на 60–80%. Также может быть достигнута разумная экономия топлива.

Итак, в целом двигатели 2-MIX устанавливают новые стандарты за счет повышения общей эффективности двигателя и снижения выбросов – лучше для кошелька пользователя, здоровья и окружающей среды! №

Для дальнейшего снижения выбросов STIHL рекомендует использовать топливо MotoMix, которое почти не содержит олефинов или ароматических соединений и использует более чистое сгорающее смазочное масло STIHL HP Ultra.