Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как происходит смазка двухтактного двигателя


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

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

Схема устройства двухтактного двигателя

Схема устройства двухтактного двигателя

Принцип работы ДВС

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

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

Принцип работы

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

Особенности мотора с двумя тактами

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

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

Двухтактный двигатель

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

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

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

Система смазки и приготовление топлива

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

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

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

Моторное масло

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

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

Тюнинг двухтактного двигателя

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

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

Тюнинг двухтактного двигателя

Эксплуатация и причины поломки двигателей

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

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

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

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

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

Недостатки двухтактных двигателей - как работают двухтактные двигатели

Теперь вы можете видеть, что двухтактные двигатели имеют два важных преимущества по сравнению с четырехтактными: они проще и легче и выдают примерно вдвое большую мощность. Так почему же легковые и грузовые автомобили используют четырехтактные двигатели? Есть четыре основные причины:

  • Двухтактные двигатели работают не так долго, как четырехтактные. Отсутствие специальной системы смазки означает, что детали двухтактного двигателя изнашиваются намного быстрее.
  • Двухтактное масло стоит дорого, и вам нужно около 4 унций его на галлон газа. Вы бы сожгли около галлона масла каждые 1000 миль, если бы вы использовали в автомобиле двухтактный двигатель.
  • Двухтактные двигатели не используют топливо эффективно, поэтому вы получите меньше миль на галлон.
  • Двухтактные двигатели производят много загрязнений - фактически настолько, что вполне вероятно, что вы не увидите их слишком долго. Загрязнение происходит из двух источников.Первое - это сгорание масла. Масло в некоторой степени делает все двухтактные двигатели дымными, а сильно изношенный двухтактный двигатель может испускать огромные облака маслянистого дыма. Вторая причина менее очевидна, но ее можно увидеть на следующем рисунке:

Каждый раз, когда новый заряд воздуха / топлива загружается в камеру сгорания, часть ее просачивается через выпускное отверстие. Вот почему вы видите блеск масла вокруг любого двухтактного лодочного мотора. Утечка углеводородов из свежего топлива в сочетании с утечкой нефти представляет собой серьезную проблему для окружающей среды.

Эти недостатки означают, что двухтактные двигатели используются только в тех случаях, когда двигатель используется не очень часто, и важно фантастическое соотношение мощности к весу.

Тем временем производители работают над сокращением и облегчением четырехтактных двигателей, и вы можете видеть, что на рынке появятся исследования в области новых морских и газонных средств.

Для получения дополнительной информации о двухтактных двигателях и связанных с ними темах, перейдите по ссылкам ниже.

Связанные Статьи HowStuffWorks

Больше замечательных ссылок

,

Двухтактный двигатель - Energy Education

Рисунок 1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания [1]

Как следует из названия, двухтактный двигатель требует только двух поршневых движений (один цикл) для выработки энергии. [2] Двигатель способен вырабатывать мощность после одного цикла, потому что выброс и прием газа происходят одновременно, [3] , как показано на рисунке 1. Существует клапан для такта впуска, который открывается и закрывается из-за для изменения давления.Кроме того, из-за его частого контакта с движущимися компонентами, топливо смешивается с маслом для добавления смазки, что позволяет плавно перемещаться.

В целом двухтактный двигатель содержит два процесса:

  1. Ход сжатия: Входное отверстие открывается, воздушно-топливная смесь поступает в камеру, и поршень движется вверх, сжимая эту смесь. Свеча зажигания зажигает сжатое топливо и начинает рабочий ход.
  2. Рабочий ход: Нагретый газ оказывает высокое давление на поршень, поршень движется вниз (расширение), отработанное тепло уходит.

Тепловая эффективность этих бензиновых двигателей будет варьироваться в зависимости от модели и конструкции автомобиля. Однако в целом бензиновые двигатели преобразуют 20% топливной (химической) энергии в механическую энергию, при которой только 15% будет использоваться для перемещения колес (остальное теряется на трение и другие механические элементы). [4]

По сравнению с четырехтактными двигателями двухтактные двигатели легче, эффективнее, имеют возможность использовать топливо более низкого качества и более экономичны. [2] Следовательно, более легкие двигатели обеспечивают более высокое отношение мощности к весу (большая мощность при меньшем весе). Однако им не хватает маневренности, возможной в четырехтактных двигателях, и они требуют большей смазки. Это делает двухтактные двигатели идеальными для судов (необходимо перевозить много груза) [2] , мотоциклов и газонокосилок, тогда как четырехтактные идеально подходят для автомобилей, таких как легковые и грузовые автомобили.

Цикл Отто

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

Диаграмма объема давления (PV-диаграмма), которая моделирует изменения в топливно-воздушной смеси, испытываемые давлением и объемом в любом бензиновом двигателе, называется циклом Отто. Изменения в них будут создавать тепло и использовать это тепло для перемещения автомобиля или машины (отсюда и причина того, что это тип теплового двигателя). Цикл Отто можно увидеть на рисунке 2 (реальный цикл Отто) и на рисунке 3 (идеальный цикл Отто). Компонент любого двигателя, использующего этот цикл, будет иметь поршень для изменения объема и давления топливовоздушной смеси (как показано на рисунке 1).Поршень получает движение от сгорания топлива (где это происходит, поясняется ниже) и от электрического наддува при запуске двигателя.

Далее описывается, что происходит во время каждого шага на PV-диаграмме, в которой сгорание рабочей жидкости - бензина и воздуха (кислорода), а иногда и электричества, изменяет движение поршня:

Идеальный цикл - зеленая линия: Обозначается как фаза впуска , двухтактный двигатель не проходит через эту фазу.Это связано с тем, что четырехтактные двигатели начинаются с втянутого поршня, поэтому его необходимо втягивать для впуска топливовоздушной смеси. Тем не менее, двухтактный двигатель может сразу приступить к заправке топливовоздушной смесью, как это видно из процесса 1-2.

Процесс 1 до 2: Во время этой фазы открывается впускной канал, и поршень вытягивается, чтобы он мог сжимать топливовоздушную смесь, которая попала в камеру. Сжатие приводит к небольшому увеличению давления и температуры смеси, однако теплообмен не происходит.С точки зрения термодинамики это называется адиабатическим процессом. Когда цикл достигает точки 2, зажигание зажигания происходит при попадании топлива в свечу зажигания.

Процесс 2 до 3: Это место, где происходит сгорание из-за воспламенения топлива от свечи зажигания. Сгорание газа завершается в точке 3, в результате чего камера с высоким давлением имеет большое количество тепла (тепловой энергии). С точки зрения термодинамики это называется изохорным процессом.

Процесс с 3 по 4: Тепловая энергия в камере в результате сгорания используется для работы с поршнем, который толкает поршень вниз, увеличивая объем камеры. Это также известно как силовой сток , потому что это когда тепловая энергия превращается в движение для питания машины или транспортного средства.

Фиолетовая линия (Процесс 4 к 1): В процессе 4 к 1 все отходящее тепло выводится из камеры двигателя. Когда тепло покидает газ, молекулы теряют кинетическую энергию, вызывая снижение давления. [7] Однако в двухтактном двигателе нет фазы выхлопа, поэтому цикл начинается снова (с 1 по 2), позволяя сжимать новую смесь топлива и воздуха.

для дальнейшего чтения

Ссылки

  1. File «Файл: Двухтактный Engine.gif - Wikimedia Commons», Commons.wikimedia.org, 2018. [Онлайн]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Two-Stroke_Engine.gif.[Accessd: 17 мая - 2018].
  2. 2,0 2,1 2.2 E. Alturki, "Сравнение и применение четырехтактных и двухтактных морских двигателей", Международный журнал инженерных исследований и применений, вып. 07, нет. 04, стр. 49-56, 2017.
  3. ↑ C. Ву, Термодинамика и тепловые циклы. Нью-Йорк: Nova Science Publishers, 2007
  4. Wolf Р. Вольфсон, Энергия, окружающая среда и климат. Нью-Йорк: W.W. Нортон и Компания, 2012, с. 106.
  5. ↑ http://www.citethisforme.com
  6. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https: // ru.wikipedia.org/wiki/Otto_cycle#/media/File:P-V_Otto_cycle.svg
  7. ↑ I. Dinçer и C. Zamfirescu, Усовершенствованные системы производства электроэнергии. Лондон, Великобритания: Academic Press является отпечатком Elsevier, 2014, с. 266.
,

Как работают двухтактные двигатели?

Они на самом деле не существуют в современных автомобилях, но двухтактные двигатели все еще могут быть актуальны в ситуациях с большой мощностью

Двухтактные двигатели используются во многих небольших транспортных средствах по всему автомобильному спектру и являются глотком свежего воздуха (не буквально) по сравнению со стандартными четырехтактными силовыми агрегатами, которые сегодня доминируют в автомобилях.Они являются привлекательной перспективой для транспортных средств, которые нуждаются в простейших технических разработках, и поэтому они представляют собой жизнеспособный вариант для многих небольших автомобилей, которые грузят тяжелые четырехтактные агрегаты и могут быть преобразованы в более мелкие мотоциклетные двигатели.

Как они работают?

Термин «ход» относится к максимальному вертикальному перемещению поршня внутри цилиндра, при этом один ход - это полное опускание поршня до нижней мертвой точки (BDC), а другой - его движение вплоть до верхней мертвой точки. (ВМТ).Это движение вызвано вращением коленчатого вала, к которому поршни соединены посредством шатунов. Наличие одного из этих прозрачных двигателей Mechano в детстве всегда помогало точно понять, что происходит!

Комментарий ниже, если у вас был один из этих плохих парней

Каждый двигатель имеет цикл, который определяется как комбинация всасывания, сжатия, удара и удара, которая приводит к тому, что поршни завершают такты впуска, сжатия, детонации и выпуска.Таким образом, в Mazda MX-5 с четырьмя цилиндрами цикл двигателя определяется как четырехтактный, просто потому, что для завершения цикла двигателя требуется четыре полных движения поршней.

Двухтактный двигатель, следовательно, ориентирован на двигатель, который способен выполнять полный цикл двигателя с двумя полными движениями поршня, от ВМТ до BDC и обратно. Просто, правда?

Не совсем

Массив двухтактных головок цилиндров

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

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

Воздушно-топливная смесь, которая используется для сгорания, плавает по всему двигателю и также попадает в картер двигателя, что закрывается четырехтактным двигателем.

Циклы

1 МБ

Первый ход: поршень находится в ВМТ, а свеча зажигания зажигает смесь воздуха и топлива, посылая поршень в сторону BDC.Пока он движется вниз, он открывает выпускное отверстие, которое позволяет нежелательным газам, образующимся в результате сгорания, отсасываться через систему выпуска. Когда поршень достигает BDC, он создает давление в воздушно-топливной смеси под ним, которая всасывалась через впускное отверстие во время второго хода предыдущего цикла.

Ход два: сжатый воздух затем выталкивает поршень вверх, открывая впускное отверстие, которое переносит топливовоздушную смесь из картера в цилиндр.Затем поршень поднимается до точки, где он блокирует как впускной, так и выпускной патрубки, сжимая воздушно-топливную смесь до ВМТ, где свеча зажигания готова и ждет.

При этом свежая смесь воздуха и топлива засасывается в картер двигателя, так как движение поршня вверх создает вакуум под ним. И тогда цикл начинается заново!

Какие плюсы и минусы?

Двухтактный SAAB Sonnet II Двухтактные двигатели

удивительно просты и требуют минимального обслуживания по сравнению с четырехтактными агрегатами.Они могут самосмазываться с использованием масла, которое смешивается с топливом и обычно может охлаждаться воздухом из-за недостатка тепла, которое они производят. Отсутствие деталей в двухтактном двигателе также означает, что они естественно легкие по сравнению с четырехтактным двигателем с аналогичной мощностью.

Недостатки

имеют форму расхода топлива и выбросов. Чтобы не отставать от мощности, создаваемой четырехтактным двигателем, двухтактный двигатель должен работать намного тяжелее и, как правило, с более высокой частотой вращения, который выделяет целую тонну выхлопных газов и пьет много топлива.

Им также не хватает КПД четырехтактного двигателя из-за доли секунды, когда и впускной, и выпускной порты открыты на BDC. Это приводит к тому, что свежий воздух и топливо проходят через цилиндр и выходят через выпускное отверстие, прежде чем поршень сможет сжать его для сгорания. Этот недостаток эффективности имеет место только в двигателях, которые используют карбюраторы, так как прямой впрыск топлива пришел и решил эту проблему.

Некоторые двухтактные велосипеды невероятно крутые, как этот маленький Suzuki Масляные насосы

также являются довольно популярным компонентом для отказа двухтактных двигателей, что может привести к катастрофическому недостатку смазки.Поэтому предварительно смешанное топливо является нормой для большинства двухтактных приборов, а это значит, что вы можете ездить до тех пор, пока в баке есть топливо!

Двухтактные двигатели используются только в тех случаях, когда первостепенное значение имеют низкий вес, простота и хорошее соотношение мощности к весу. Это делает их чрезвычайно популярными в мире велосипедистов, хотя некоторые производители автомобилей воспользовались их удобным дизайном.

SAAB был большим поклонником двухтактного двигателя, поместив его в свой спортивный автомобиль Sonnet II с конца 60-х годов.Suzuki также любил простоту двигателей и поместил их в свои автомобили с 50-х и 60-х годов. Renault выпустил концептуальный двигатель под названием POWERFUL, который должен был перейти от своего 1,5-литрового турбодизеля, но планы были печально свернуты еще в 2014 году.

Маленький двухтактный проект Renault, который никогда не видел свет

У вас есть двухтактный велосипед или другой двухтактный автомобиль? Опубликуйте картинку в комментариях ниже, чтобы поделиться двухтактной жизнью со всеми нами!

А чтобы проверить двухтактный одноцилиндровый двигатель в действии, нажмите здесь!

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020