Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как работает двухтактный двигатель


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

,

Как работает двухтактный двигатель

Почти вся машина двигатели работа на четырехтактном цикл так называется, потому что это занимает четыре инсульты из поршень индукционный , компрессия , зажигание и выхлоп - произвести одну стрельбу из топливо смесь воздуха Это означает, что коленчатый вал вращается дважды, чтобы завершить каждый цикл.

Двухтактный двигатель

Большинство двухтактных двигателей имеют компрессионный тип картера.Топливно-воздушная смесь подается в картер через боковую поверхность поршня от впускного коллектора, установленного внизу цилиндра. Смесь слегка сжимается в картере, затем передается на верх цилиндров, сжимается и воспламеняется, так что горючие газы расширяются, приводя поршни в действие. Смазочное масло смешивается с топливом или впрыскивается отдельно. Поскольку подшипники коленчатого вала не снабжаются маслом под давлением, они относятся к типу шариковых или игольчатых подшипников, которые могут работать в масляном тумане.

Однако некоторые более мелкие двигатели, особенно те, которые установлены на некоторых мопедах или мотоциклы, работающие по двухтактному циклу - поршень находится на рабочий ход каждый раз, когда он движется вниз цилиндр поэтому коленчатый вал поворачивается только один раз за каждый цикл. Несколько автомобилей тоже использовали этот двигатель, например Wartburg Knight и некоторые ранние саабы.

Uniflow

Первые два удара были однотипными. С этим дизайном смесь топлива и воздуха нагнетается в цилиндр роторным вентилятором ( нагнетатель ) приводится в движение двигателем.Там нет входа клапан : вместо этого есть удлиненный отверстие, называемое портом, в боковой части цилиндра в нижней части ход поршня. Порт открывается или закрывается, когда поршень проходит вверх и вниз цилиндр Выхлопные газы обычно проходят через обычные кулачковый тарельчатый клапан ,

Цикл начинается с хода вниз, при котором горящее топливо толкает поршень вниз. Когда поршень открывает впускное отверстие в нижней части своего хода, топливо и воздух выталкивается над ним.На ходу выхлопа газ вытесняется и топливо сжимается, готово к запуску. Чтобы это произошло, выхлоп клапан открывается как раз перед тем, как нисходящий поршень открывает входное отверстие, поэтому нет сопротивление для входящих обвинение ,

Двухтактный цикл

Когда поршень сжимает топливно-воздушную смесь на своем ходу вверх, в картер двигателя всасывается свежий впускной заряд. Сжатая смесь, запущенная правильно рассчитанной электрической искрой, горит и расширяется, приводя поршень в действие. Сгоревшие газы выходят из цилиндра через открытое теперь выпускное отверстие, а свежий впускной заряд стекает в цилиндр (через переходное отверстие), помогая вытолкнуть выхлопные газы. Когда поршень снова начинает движение вверх, он начинает всасывать свежее топливо / воздух в картер.

Современная версия

Большинство современных двухтактных двигателей работают несколько иначе. Вместо того, чтобы иметь воздуходувка к сила топливно-воздушная смесь в цилиндры, они используют то, что известный как картер сжатия.

Этот тип двигателя не требует обычных клапанов. Входные порты ведут в нижняя часть цилиндра, которая открыта для картера двигателя: выше цилиндр на противоположной стороне еще один набор портов, ведущих к выпускной труба , Порт переноса ведет обратно в цилиндр из картера, вход на немного более высоком уровне, чем входной порт, но немного ниже чем выпускной порт.

Во время хода поршень открывает входное отверстие и позволяет топливно-воздушная смесь, чтобы ворваться в картер, под поршнем.Иногда в боковой части поршня имеется вырез, через который может проходить смесь добраться до картера.

Когда поршень достигает верхней части цилиндра, сжатое топливо / воздух смесь увольняется свеча зажигания , толкая поршень вниз по силе инсульт.

Когда поршень опускается, он сжимает топливно-воздушную смесь в картере, и это также раскрывает выхлопную яму, близко сопровождаемую портом передачи. Выхлопные газы начинают выходить, когда выпускное отверстие открыто, и далее удаляется (вытесняется) топливно-воздушной смесью, поступающей из порт передачи под небольшим давление из картера.

Чтобы удалить выхлопные газы из цилиндра, верхняя часть Поршень часто имеет такую ​​форму, чтобы отклонять поступающую смесь вверх. Микстура затем удваивается, когда он ударяет крышка цилиндра стекает в выхлоп со стороны порта и выталкивает выхлопные газы наружу.

Импульс газов из портов переноса, который будет открыт так как в нижней части хода вниз, продолжает изгнать выхлоп продукты, пока выхлопные отверстия не закрыты. Эта система вытеснения выхлопных газов газы известны как петля очистка ,

Выхлопной дизайн

Конструкция выхлопа более важна в двухтактном двигателе, чем это в четырехтактном двигателе. Сгоревшие выхлопные газы не являются положительными выталкивается движущимся вверх поршнем, поэтому важно, чтобы Система вытяжки предлагает минимальное количество сопротивления газам дорожка.

У большинства двухтактных двигателей впрыскиваемый внутрь впрыскивающий заряд помогает подметать остаточные выхлопные газы выходят из цилиндра.Проблема в том, что некоторые из входной заряд - несгоревшее топливо - может быть потерян в атмосферу, потому что и впускной и выпускной порты открыты вместе на некоторое время. Тем не мение, конструкция выхлопной трубы и глушителя может быть использована для минимизации этот эффект.

Когда выхлопной заряд покидает цилиндр, он посылает импульс - удар волна - вниз по выхлопной трубе, которая отражается от конца труба. Уделяя пристальное внимание дизайну выхлопа, инженеры может организовать систему, которая может использовать возвратный импульс выхлопа, чтобы подтолкнуть входной заряд, который пытается следовать за выхлопными газами вниз выхлопных газов труба, обратно в цилиндр.

смазывание

В большинстве двигателей картер и отстойник содержать масло для смазки движущиеся части двигателя. Но с двухтактным сжатием картера, Картер не может этого сделать, потому что это необходимо для первоначального сжатия топливо и воздух.

,

Ход компрессии - как работают двухтактные двигатели

Теперь импульс в коленвале начинает движение поршня назад к свече зажигания для такта сжатия . Когда воздушно-топливная смесь в поршне сжимается, в картере создается вакуум . Этот вакуум открывает геркон и всасывает воздух / топливо / масло из карбюратора .

Как только поршень дойдет до конца такта сжатия, свеча зажигания снова запускается, чтобы повторить цикл.Он называется двухтактным двигателем, потому что есть такта сжатия , а затем такта сгорания . В четырехтактном двигателе предусмотрены отдельные такты впуска, сжатия, сгорания и выпуска.

Вы можете видеть, что поршень действительно делает три разные вещи в двухтактном двигателе:

  • На одной стороне поршня находится камера сгорания , где поршень сжимает смесь воздуха и топлива и улавливает энергию, выделяемую при воспламенении топлива.
  • На другой стороне поршня расположен картер , в котором поршень создает вакуум для всасывания воздуха / топлива из карбюратора через геркон, а затем создает давление в картере, чтобы воздух / топливо подавалось в сгорание. камера.
  • Между тем стороны поршня действуют как клапаны , закрывая и открывая впускные и выпускные отверстия, просверленные в боковой стенке цилиндра.

Очень приятно видеть, что поршень делает так много разных вещей! Вот что делает двухтактные двигатели такими простыми и легкими.

Если вы когда-либо использовали двухтактный двигатель, вы знаете, что вам нужно смешать специальное двухтактное масло с бензином. Теперь, когда вы понимаете двухтактный цикл, вы можете понять почему. В четырехтактном двигателе картер двигателя полностью отделен от камеры сгорания, поэтому вы можете заполнить картер тяжелым маслом для смазки подшипников коленчатого вала, подшипников на обоих концах шатуна поршня и стенки цилиндра. В двухтактном двигателе, с другой стороны, картер двигателя служит в качестве камеры наддува для нагнетания воздуха / топлива в цилиндр, поэтому он не может удерживать густое масло.Вместо этого вы смешиваете масло с газом для смазки коленчатого вала, шатуна и стенок цилиндра. Если вы забудете смешать масло, двигатель не будет работать очень долго!

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020