Как узнать двухтактный или четырехтактный двигатель

Двухтактные двигатели часто имеют высокое отношение мощности к весу, причем мощность доступна в узком диапазоне скоростей вращения, называемых «диапазоном мощности». По сравнению с четырехтактными двигателями двухтактные двигатели имеют значительно меньшее количество движущихся частей.

История [править]

Первый коммерческий двухтактный двигатель, использующий сжатие в цилиндрах, приписывают шотландскому инженеру Дугалду Клерку, который запатентовал его конструкцию в 1881 году. Однако, в отличие от большинства более поздних двухтактных двигателей, у него был отдельный зарядный цилиндр.Двигатель с отработанным картером, использующий область под поршнем в качестве заправочного насоса, обычно приписывают англичанину Джозефу Дей. 31 декабря 1879 года немецкий изобретатель Карл Бенц изготовил двухтактный газовый двигатель, на который он получил патент в 1880 году в Германии. Первый по-настоящему практичный двухтактный двигатель приписывается йоркширцу Альфреду Ангасу Скотту, который начал производство двухцилиндровых мотоциклов с водяным охлаждением в 1908 году. ^[1]

Бензиновые (с искровым зажиганием) версии особенно полезны в легких и переносных применениях. такие как бензопилы и мотоциклы.Однако, когда вес и размер не являются проблемой, потенциал цикла для высокой термодинамической эффективности делает его идеальным для дизельных двигателей с воспламенением от сжатия, работающих в больших, нечувствительных к весу приложениях, таких как морские двигатели, железнодорожные локомотивы и производство электроэнергии. В двухтактном двигателе выхлопные газы отдают меньше тепла в систему охлаждения, чем четырехтактный, что означает больше энергии для привода поршня и, если имеется, турбокомпрессора.

Выбросы [править]

Двухтактные двигатели со сжатием картера, такие как обычные малые бензиновые двигатели, смазываются смесью нефтепродуктов в системе с полными потерями.Масло предварительно смешивают с бензиновым топливом в соотношении 1:50. Это масло затем образует выбросы, либо сгорая в двигателе, либо в виде капель в выхлопе, что приводит к большему выбросу выхлопных газов, особенно углеводородов, чем в четырехтактных двигателях с сопоставимой выходной мощностью. Совместное время открытия впускного и выпускного отверстий в некоторых двухтактных конструкциях также может позволить некоторому количеству несгоревших паров топлива выходить в поток выхлопных газов. Высокие температуры сгорания небольших двигателей с воздушным охлаждением также могут давать выбросы NO _x .

приложений [править]

Двухтактные бензиновые двигатели являются предпочтительными, когда механическая простота, малый вес и высокое отношение мощности к весу являются приоритетными при проектировании. Благодаря традиционной технике смазывания при смешивании масла с топливом они также имеют преимущество работы в любой ориентации, поскольку масляный резервуар не зависит от силы тяжести; это важное свойство для ручных электроинструментов, таких как бензопилы.

В прошлом ряд основных производителей автомобилей использовали двухтактные двигатели, в том числе шведские Saab и немецкие производители DKW, Auto-Union, VEB Sachsenring Automobilwerke Zwickau, VEB Automobilwerk Eisenach и VEB Fahrzeug- und Jagdwaffenwerk „Ernst Thälmann.Японские производители Suzuki и Subaru сделали то же самое в 1970-х годах. ^[2] Производство двухтактных автомобилей на Западе прекратилось в 1980-х годах из-за все более строгого регулирования загрязнения воздуха. ^[3] стран Восточного блока продолжались примерно до 1991 года с Трабантом и Вартбургом в Восточной Германии. Двухтактные двигатели по-прежнему используются в различных маломощных двигателях, таких как подвесные моторы, высокопроизводительные мотоциклы малой мощности, мопеды, мотоциклы для перевозки грязи, кузова, скутеры, тук-туки, снегоходы, картинги, сверхлегкие самолеты и модели самолетов и других моделей транспортных средств.Они также распространены в электроинструментах, используемых на открытом воздухе, таких как газонокосилки, бензопилы и травосборники.

Двухтактный двигатель с прямым впрыском топлива и системой смазки на масляном поддоне обеспечивает загрязнение воздуха не хуже, чем четырехтактный, и он может достичь более высокой термодинамической эффективности. Поэтому цикл исторически также использовался в больших дизельных двигателях, в основном в крупных промышленных и судовых двигателях, а также в некоторых грузовиках и тяжелой технике. Несколько экспериментальных конструкций предназначены для автомобильного использования; например, Lotus of Norfolk, Великобритания, в 2008 году имел прототип двухтактного двигателя с прямым впрыском, предназначенного для спиртового топлива, под названием Omnivore ^{[4] [5]} , который он демонстрирует в версии Exige , ^[6]

Различные типы двухтактных конструкций [править]

Хотя принципы остаются теми же, механические детали различных двухтактных двигателей различаются в зависимости от типа. Типы конструкции варьируются в зависимости от метода введения заряда в цилиндр, метода очистки цилиндра (замена сгоревшего выхлопа на свежую смесь) и метода выпуска цилиндра.

Впускной порт с поршневым управлением [править]

является самым простым в конструкции и наиболее распространенным в небольших двухтактных двигателях. Все функции контролируются исключительно за счет покрытия поршня и раскрытия отверстий при его движении вверх и вниз в цилиндре. В 1970-х годах Yamaha разработала несколько основных принципов для этой системы. Они обнаружили, что в целом расширение выхлопного порта увеличивает мощность на ту же величину, что и подъем порта, но диапазон мощности не сужается, как при поднятии порта.Однако существует механический предел ширины одного выпускного отверстия, составляющий примерно 62% диаметра отверстия для разумного срока службы кольца. Кроме того, кольца выпирают в выпускное отверстие и быстро изнашиваются. Максимально 70% ширины отверстия возможно в гоночных двигателях, где кольца меняются каждые несколько гонок. Продолжительность впуска составляет от 120 до 160 °. Время порта переноса установлено на минимум 26 °. Сильный импульс низкого давления гоночной двухтактной камеры расширения может понизить давление до -7 фунтов на квадратный дюйм, когда поршень находится в нижней мертвой точке, а порты переноса почти широко открыты.Одна из причин высокого расхода топлива в двухтактных двигателях заключается в том, что некоторая часть поступающей топливовоздушной смеси под давлением проходит через верхнюю часть поршня, где она выполняет охлаждающее действие, и прямо из выпускной трубы. Расширительная камера с сильным обратным импульсом останавливает этот исходящий поток. ^[7] Принципиальное отличие от типичных четырехтактных двигателей состоит в том, что картер двухтактного двигателя герметичен и является частью процесса индукции в бензиновых и горячих двигателях. Дизельные двухтактные двигатели часто добавляют нагнетатель Рутса или поршневой насос для очистки.

Геркон, впускной клапан [править]

Геркон представляет собой простую, но очень эффективную форму обратного клапана, который обычно устанавливается на впускной направляющей отверстия, контролируемого поршнем. Это позволяет асимметричный впуск топлива, улучшая мощность и экономию, расширяя диапазон мощности. Такие клапаны широко используются в мотоциклах, квадроциклах и морских лодочных моторах.

Поворотный впускной клапан [править]

Впускной канал открывается и закрывается вращающимся элементом.Известный тип, который иногда можно увидеть на небольших мотоциклах, представляет собой щелевой диск, прикрепленный к коленчатому валу, который закрывает и раскрывает отверстие в конце картера, позволяя вводить заряд в течение одной части цикла (называемой дисковым клапаном).

В другой форме поворотного впускного клапана, используемого в двухтактных двигателях, используются два цилиндрических элемента с подходящими вырезами, расположенными так, что они вращаются друг в друге - впускная труба имеет проход к картеру только в том случае, если два выреза совпадают. Сам коленчатый вал может образовывать один из элементов, как в большинстве моделей двигателей со свечами накаливания.В другом варианте кривошипно-шатунный диск выполнен с возможностью плотного зазора в картере двигателя и снабжен вырезом, который выровнен с впускным каналом в стенке картера в соответствующее время, как в мотороллерах Vespa.

Преимущество поворотного клапана состоит в том, что он позволяет асимметричному распределению фаз впуска двухтактного двигателя, что невозможно для двигателей с поршневым отверстием. Время впуска двигателя поршневого типа открывается и закрывается до и после верхней мертвой точки под одним и тем же углом поворота коленчатого вала, что делает его симметричным, тогда как поворотный клапан позволяет открытию начинаться и закрываться раньше.

Двигатели с поворотным клапаном могут быть приспособлены для обеспечения мощности в более широком диапазоне скоростей или более высокой мощности в более узком диапазоне скоростей, чем в поршневом или герконовом двигателе. В тех случаях, когда часть поворотного клапана является частью самого картера, особое значение не должно иметь место.

Очищенный от перекрестного потока [править]

В двигателе с поперечным потоком впускной и выпускной отверстия находятся на противоположных сторонах цилиндра, а дефлектор в верхней части поршня направляет свежий впускной заряд в верхнюю часть цилиндра, выталкивая остаточный выхлопной газ вниз другая сторона дефлектора и выходное отверстие. ^[8] Дефлектор увеличивает вес поршня и площадь открытой поверхности, влияя на охлаждение поршня, а также затрудняя достижение эффективной формы камеры сгорания. Эта конструкция была заменена с 1960-х годов методом очистки петли (ниже), особенно для мотоциклов, хотя для небольших или более медленных двигателей, таких как газонокосилки, конструкция с поперечным потоком может быть приемлемым подходом.

Scoop-Scavenged [редактировать]

1. Верхняя мертвая точка (ВМТ)
2. Нижняя мертвая точка (BDC)

A: впуск / очистка

B: выпуск

C: сжатие

D: расширение (мощность)

В этом методе очистки используются аккуратно сформированные и расположенные перегрузочные отверстия для направления потока свежей смеси в камеру сгорания при ее поступлении в цилиндр.Топливно-воздушная смесь ударяется о головку цилиндров, затем следует изгибу камеры сгорания, а затем отклоняется вниз.

Это не только предотвращает попадание топливовоздушной смеси непосредственно из выпускного отверстия, но и создает завихряющуюся турбулентность, которая повышает эффективность сгорания, мощность и экономичность. Обычно поршневой дефлектор не требуется, поэтому этот подход имеет явное преимущество перед схемой с поперечным потоком (см. Выше).

Часто упоминается как "Schnuerle" (или "Schnürle") петлевая очистка после Адольфа Шнюрле, немецкого изобретателя ранней формы в середине 1920-х годов, она получила широкое распространение в этой стране в 1930-х годах и распространилась дальше после мира Война

Контурная очистка - это наиболее распространенный тип перекачки топливно-воздушной смеси, используемый в современных двухтактных двигателях. Suzuki был одним из первых производителей за пределами Европы, который внедрил двухтактные двигатели с очисткой от петель. Эта эксплуатационная функция использовалась в сочетании с выхлопом камеры расширения, разработанным немецким производителем мотоциклов MZ и Walter Kaaden.

Очистка контуров, дисковые клапаны и камеры расширения работали очень скоординированным образом, чтобы значительно увеличить выходную мощность двухтактных двигателей, особенно от японских производителей Suzuki, Yamaha и Kawasaki.Suzuki и Yamaha пользовались успехом в гонках на мотоциклах Гран-при в 1960-х годах, в немалой степени благодаря возросшей мощности, обеспечиваемой продувкой петель.

Дополнительным преимуществом очистки контура было то, что поршень можно было сделать почти плоским или слегка выпуклым, что позволило поршню быть значительно легче и прочнее и, следовательно, выдерживать более высокие обороты двигателя. Поршень с «плоской вершиной» также обладает лучшими тепловыми свойствами и менее подвержен неравномерному нагреву, расширению, заклиниваниям поршня, изменениям размеров и потерям на сжатие.

SAAB построил трехцилиндровые двигатели объемом 750 и 850 куб. См на основе конструкции DKW, которая доказала свою эффективность при использовании контурной зарядки. Оригинальный SAAB 92 имел двухцилиндровый двигатель с относительно низким КПД. На крейсерской скорости блокировка выходного отверстия отраженной волны происходила на слишком низкой частоте. Использование асимметричного трехпортового выпускного коллектора, используемого в идентичном двигателе DKW, улучшило экономию топлива.

Стандартный двигатель объемом 750 куб. См. Мощностью от 36 до 42 л.с., в зависимости от года выпуска.Вариант ралли Монте-Карло, 750 куб. См (с заполненным коленчатым валом для более высокого базового сжатия), генерировал 65 л.с. 850-кубовая версия была доступна в SAAB Sport 1966 года (стандартная модель отделки по сравнению с роскошной отделкой Монте-Карло). Базовое сжатие составляет часть общей степени сжатия двухтактного двигателя. Работа, опубликованная в SAE в 2012 году, указывает на то, что очистка от петель при любых обстоятельствах более эффективна, чем очистка от перекрестного потока.

Утиленный от мусора [править]

1. Верхняя мертвая точка (TDC)
2. Нижняя мертвая точка (BDC)

A: Впуск (эффективная очистка, 135 ° –225 °; обязательно симметричен относительно BDC; впрыск дизеля обычно начинается при 4 ° до ВМТ)

B: Выхлоп

C: Сжатие

D: Расширение (мощность)

В двигателе Uniflow смесь или «наддувочный воздух» в случае дизеля поступает на один конец цилиндра, управляемый поршнем, а выходной поток на другом конце, управляемом выпускным клапаном или поршнем.Следовательно, поток поглощающего газа идет только в одном направлении, отсюда и название uniflow. Клапанное устройство широко распространено в дорожных, внедорожных и стационарных двухтактных двигателях (Detroit Diesel), некоторых небольших морских двухтактных двигателях (Grey Marine), некоторых железнодорожных двухтактных тепловозах (Electro-Motive Diesel). и крупные морские двухтактные главные двигатели (Wärtsilä). Портированные типы представлены противоположной конструкцией поршня, в которой два поршня находятся в каждом цилиндре, работая в противоположных направлениях, таких как Junkers Jumo 205 и Napier Deltic. ^[9] Когда-то популярный сплит-сингл-проект относится к этому классу, будучи фактически сложенной унифлоу. С помощью усовершенствованного газораспределения, двигатели Uniflow могут быть нагружены с помощью коленчатого вала (поршень ^[10] или укороченные).

Ступенчатый поршневой двигатель [править]

Поршень этого двигателя имеет форму цилиндра; верхняя секция образует обычный цилиндр, а нижняя секция выполняет функцию очистки. Блоки работают парами, причем нижняя половина одного поршня заряжает соседнюю камеру сгорания.

Эта система по-прежнему частично зависит от смазывания при полной потере (для верхней части поршня), а другие детали смазываются масляным поддоном с преимуществами чистоты и надежности. Вес поршня только примерно на 20% тяжелее, чем поршень, очищенный от петли, потому что толщина юбки может быть меньше. Бернард Хупер Инжиниринг Лтд. (BHE) является одним из последних разработчиков двигателей, использующих этот подход. ^[11]

Силовые клапаны [править]

Во многих современных двухтактных двигателях используется система силовых клапанов.Клапаны обычно находятся внутри или вокруг выпускных отверстий. Они работают одним из двух способов; либо они изменяют выпускной порт, закрывая верхнюю часть порта, что изменяет синхронизацию портов, например Rotax RAVE, Yamaha YPVS, Honda RC-Valve, Kawasaki KIPS, Cagiva CTS или Suzuki AETC, либо изменяя громкость выхлопа, который изменяет резонансную частоту камеры расширения, например, системы Suzuki SAEC и Honda V-TACS. В результате получается двигатель с улучшенной тихоходной мощностью без ущерба для скоростной мощности.Однако, поскольку силовые клапаны находятся в потоке горячего газа, они нуждаются в регулярном техническом обслуживании, чтобы работать хорошо.

прямой впрыск [править]

имеет значительные преимущества в двухтактных двигателях, устраняя некоторые из отходов и загрязнений, вызванных карбюраторным двухтактным двигателем, где часть топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндр, выходит наружу, не сгорев, через выпускное отверстие. Используются две системы: впрыск под низким давлением, подача воздуха и впрыск под высоким давлением.

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

полагаются исключительно на тепло сжатия для зажигания. В случае двигателей с шнеерльским портом и продувкой контура впуск и выпуск производятся через отверстия, контролируемые поршнем. Дизельный двигатель Uniflow забирает воздух через продувочные отверстия, а выхлопные газы выходят через верхний тарельчатый клапан. Двухтактные дизели очищаются принудительной индукцией. В некоторых конструкциях используется нагнетатель Roots с механическим приводом, в то время как в судовых дизельных двигателях обычно используются турбонагнетатели с выхлопными газами и вспомогательные воздуходувки с электроприводом для работы на низких оборотах, когда турбонагнетатели не способны подавать достаточно воздуха.

Морские двухтактные дизельные двигатели, непосредственно соединенные с пропеллером, могут запускаться и работать в любом направлении по мере необходимости. Впрыск топлива и время газораспределения механически перенастраиваются с помощью другого набора кулачков на распределительном валу. Таким образом, двигатель можно запустить задним ходом, чтобы переместить судно назад.

Смазка [править]

Большинство небольших бензиновых двухтактных двигателей нельзя смазывать маслом, содержащимся в их картере и картере, поскольку картер используется для подачи топливовоздушной смеси в цилиндр.За короткий период постоянный поток топливовоздушной смеси унесет смазочное масло в камеру сгорания, разжижая остаток конденсирующимся бензином. Традиционно движущиеся части (как вращающийся коленчатый вал, так и скользящий поршень) вместо этого смазывались топливно-масляной смесью (в соотношении от 16: 1 до 100: 1). Еще в 1970-х годах на автозаправочных станциях в США часто имелся отдельный насос для доставки такого премикса для мотоциклов. Даже тогда, во многих случаях, наездники несли бутылку своего собственного двухтактного масла. ^{[ цитирование необходимо ]}

Двухтактные масла, которые стали доступны во всем мире в 1970-х годах, специально предназначены для смешивания с бензином и сжигания в камере сгорания, не оставляя излишнего несгоревшего масла или золы. Это привело к заметному снижению загрязнения свечей зажигания, которое ранее было фактором для двухтактных двигателей.

Другие двухтактные двигатели могут подавать смазку из отдельного бака двухтактного масла. Подача этого масла регулируется положением дроссельной заслонки и частотой вращения двигателя.Примеры можно найти в PW80 (Pee-wee) от Yamaha, небольшом двухтактном 80-кубовом велосипеде, предназначенном для маленьких детей, и во многих двухтактных снегоходах. Технология называется авто-смазкой. Это все еще система с полной потерей, при которой масло сжигается так же, как в системе премикса; однако, учитывая, что масло неправильно смешивается с топливом при сжигании в камере сгорания, оно приводит к несколько более эффективному смазыванию. Этот метод смазки также приносит дивиденды с точки зрения удобства для пользователя, устраняя необходимость смешивать бензин при каждом заправке, делает двигатель гораздо менее восприимчивым к атмосферным условиям (температура окружающей среды, повышение температуры) и обеспечивает надлежащую смазку двигателя при меньшем количестве масла при легкие нагрузки (например, на холостом ходу) и больше масла при высоких нагрузках (например, полный газ).У некоторых компаний, таких как Bombardier, в некоторых конструкциях масляных насосов не было впрыскиваемого масла на холостом ходу для снижения уровня дыма, поскольку нагрузка на детали двигателя была достаточно легкой, чтобы не требовать дополнительной смазки сверх низких уровней, которые обеспечивает топливо. ^[12] В конечном счете, впрыск масла по-прежнему такой же, как и у предварительно смешанного бензина, так как масло сгорает в камере сгорания (хотя и не так, как премикс), и газ все еще смешивается с маслом, хотя и не так тщательно, как в премикс.Кроме того, этот метод требует дополнительных механических частей для перекачки масла из отдельного резервуара в карбюратор или корпус дроссельной заслонки. В тех случаях, когда важны рабочие характеристики, простота и / или сухой вес, метод смазки премиксом почти всегда используется. Например, двухтактный двигатель в мотоциклетном мотоцикле уделяет большое внимание производительности, простоте и весу. Бензопилы и кусторезы должны быть максимально легкими, чтобы снизить утомляемость и опасность для пользователя, особенно при использовании в профессиональной рабочей среде.

Все двухтактные двигатели, работающие на смеси бензин / масло, испытывают масляное голодание, если их принудительно вращать на скорости с закрытым дросселем, например. мотоциклы спускаются по длинным холмам и, возможно, постепенно замедляются с большой скорости, переключаясь на пониженную передачу. Двухтактные автомобили (такие как те, которые были популярны в Восточной Европе в середине 20-го века) представляли особую опасность и обычно были оснащены механизмами свободного хода в трансмиссии, позволяя двигателю работать на холостом ходу, когда дроссель был закрыт, что требовало использования тормозов во всех ситуациях замедления.

Большие двухтактные двигатели, включая дизельные, обычно используют систему смазки поддона, подобную четырехтактным двигателям. Баллон по-прежнему должен находиться под давлением, но это делается не из картера двигателя, а с помощью вспомогательной воздуходувки типа Рутса или специализированного турбонагнетателя (обычно с турбокомпрессорной системой), который имеет «заблокированный» компрессор для запуска (и во время которого он работает). питается от коленчатого вала двигателя), но который «разблокирован» для работы (и в течение которого он приводится в действие выхлопными газами двигателя, проходящими через турбину).

Двухтактный реверс [править]

Для целей этого обсуждения удобно представить в терминах мотоцикла, где выпускная труба обращена в поток охлаждающего воздуха, и коленчатый вал обычно вращается в той же оси и направлении, что и колеса, то есть «вперед». Некоторые из рассмотренных здесь соображений применимы к четырехтактным двигателям (которые не могут изменить направление вращения без значительной модификации), почти все из которых также вращаются вперед.

Обычные бензиновые двухтактные двигатели могут работать в обратном направлении в течение коротких периодов времени и при небольшой нагрузке с небольшими проблемами, и это использовалось для обеспечения возможности реверсирования в микроавтобусах, таких как Messerschmitt KR200, в которых отсутствовала задняя передача.Если автомобиль имеет электрический запуск, двигатель выключается и перезапускается назад, поворачивая ключ в противоположном направлении. Двухтактные тележки для гольфа использовали подобную систему. Традиционные магниты на маховике (с использованием точек размыкания контактов, но без внешней катушки) одинаково хорошо работали в обратном направлении, поскольку кулачок, управляющий точками, симметричен, разрывая контакт перед верхней мертвой точкой одинаково хорошо, как при движении вперед, так и назад. Двигатели с тростниковым клапаном работают так же хорошо, как и поршневое управление, хотя двигатели с поворотным клапаном имеют асимметричную синхронизацию на входе и работают не очень хорошо.

Существуют серьезные недостатки для работы многих двигателей в обратном направлении под нагрузкой в ​​течение любого промежутка времени, и некоторые из этих причин носят общий характер и в равной степени относятся как к двухтактным, так и к четырехтактным двигателям. Этот недостаток принят в большинстве случаев, когда стоимость, вес и размер являются основными соображениями. Проблема возникает из-за того, что при «движении вперед» главная осевая поверхность поршня находится на задней поверхности цилиндра, которая, в частности, в двухтактном режиме, является самой прохладной и лучше смазанной частью.Вперед поверхность поршня в стволе двигателя менее хорошо подходит, чтобы быть основным направлением лица, поскольку он охватывает и раскрывает выпускное отверстие в цилиндре, самой горячей части двигателя, где поршень смазки находится в ее наиболее маргинальным. Передняя поверхность поршня также более уязвима, так как выпускное отверстие, самое большое в двигателе, находится в передней стенке цилиндра. Поршни и кольца поршня могут быть вытеснены в этот порт, поэтому лучше всего прижимать их к противоположной стене (где в двигателе с перекрестным потоком имеются только порты переноса) и поддержка хорошая.В некоторых двигателях маленький конец смещен для уменьшения тяги в заданном направлении вращения, а передняя поверхность поршня сделана тоньше и легче для компенсации, но при движении назад эта более слабая передняя поверхность испытывает повышенное механическое напряжение, которое не было разработано сопротивляться. ^[13] Этого можно избежать, используя траверсы, а также используя упорные подшипники для изоляции двигателя от конечных нагрузок.

Большие двухтактные судовые дизели иногда делают реверсивными.Как и четырехтактные судовые двигатели (некоторые из которых также являются реверсивными), они используют клапаны с механическим приводом, поэтому требуются дополнительные механизмы распределительного вала. В этих двигателях используются траверсы для устранения боковой тяги поршня и изоляции пространства под поршнем от картера двигателя.

Помимо других соображений, масляный насос современного двухтактного двигателя может не работать задним ходом, и в этом случае двигатель испытывает масляное голодание в течение короткого времени. Запуск двигателя мотоцикла задним ходом относительно легко инициировать, и в редких случаях он может быть вызван обратным огнем. ^{[ цитирование необходимо ]} Не рекомендуется.

с герконами могут устанавливаться в конфигурации трактора или толкателя без необходимости замены гребного винта. Эти двигатели с воспламенением от сжатия, поэтому проблем с моментом зажигания и небольшой разницы между движением вперед и назад не видно.

См. Также [править]

Список литературы [править]

Дополнительная литература [править]

• Фрэнк Жардин (Alcoa): «Тепловое расширение в конструкции автомобильных двигателей», SAE paper 300010
• G P Blair et al.(Univ of Belfast), R Fleck (Mercury Marine), "Прогнозирование рабочих характеристик двухтактных двигателей, оснащенных герконовыми индукционными клапанами", бумага SAE 790842
• G Bickle et al. (ICT Co), R Domesle et al. (Degussa AG): «Контроль выбросов двухтактных двигателей», Automotive Engineering International (SAE), февраль 2000 г .: 27–32.
• BOSCH, "Automotive Manual", 2005, Раздел: Механика жидкости, Таблица "Разгрузка из залежей высокого давления".

Внешние ссылки [редактировать]

Двух- и четырехтактные двигатели - Википедия

Двухтактные и четырехтактные двигатели - это двигатели, объединяющие элементы как двухтактных, так и четырехтактных двигателей.Они обычно включают два поршня.

M4 + 2 двигателя [править]

Двигатель M4 + 2 , также известный как двухпоршневой двигатель внутреннего сгорания, представляет собой новый тип двигателя внутреннего сгорания, изобретенный польским патентообладателем Петром Меньшиком. ^[1]

Двигатель М4 + 2 получил свое название от сочетания двух режимов работы известных двигателей, то есть от двухтактного двигателя и четырехтактного двигателя. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания характеризуется простой конструкцией и системой изменения воздушной нагрузки, а также большим показателем выходной мощности.К сожалению, его коэффициент заполнения хуже, чем у четырехтактного двигателя. Экологический индекс двухтактного двигателя также неблагоприятен. Система клапанов четырехтактного двигателя является его недостатком. Цилиндры обоих модулей двухпоршневого двигателя соединены вдоль одной оси с общей головкой цилиндров - в виде кольца. Поршни движутся с разной скоростью и с соответствующим смещением ступени. Два коленчатых вала соединены специальной трансмиссией. Четырехтактный коленчатый вал вращается с двойной скоростью двухтактного коленчатого вала.Двигатель назван двухпоршневым из-за его конструкции - двойные поршни и коленчатые валы. В M4 + 2 преимущества обоих подключенных двигателей очевидны; поршни двигателя, работающие в одном цилиндре сгорания, установлены напротив друг друга, но в разных режимах. Хотя проекты по соединению двухтактных режимов в одном цилиндре уже давно были опробованы в оппозитном поршневом двигателе, комбинация двух разных циклов никогда ранее не пробовалась. Оказалось, что двигатель не только способен работать, но и что эффекты очень многообещающие.Двигатель обладает гораздо большей эффективностью по сравнению со значением безубыточности, известным для двигателей внутреннего сгорания (около 35%), и ближе к таковому, связанному с паровыми турбинами или электрическими двигателями (около 70%). ^{[ цитирование необходимо ]}

Другие преимущества:

• более эффективное производство электроэнергии (150 лошадиных сил при объеме 1000 куб. См в базовой версии)
• способность использовать различные виды топлива (натуральные растительные масла, а также нефть)
• намного лучше экологические эффекты - огромное сокращение выбросов углекислого газа и других газов
• ниже расход топлива
• длительное расширение хода
• возможность изменять параметры сжатия без остановки двигателя
• простота строительства ^{[2] [3]}

Идея была разработана в Силезском технологическом университете, Польша, под руководством Адама Цезиолкевича. ^[4] Патентным ведомством Польши был выдан патентный номер 195052. ^[5] Работа с новым двигателем внутреннего сгорания была выполнена IZOLING P.W. Компания в сотрудничестве с Силезским технологическим университетом в Гливице. Также были проведены консультации с исследователями из Краковского технического университета. К настоящему времени изготовлены две модели двигателей. Предварительная модель основана на двух существующих двигателях (двухтактный двигатель для мотоциклов и четырехтактный двигатель для небольших машин).Данная модель подтверждает концепцию подключения двух- и четырехтактных двигателей. Вторая модель - это функциональная модель. Новое решение двигателя внутреннего сгорания было представлено на научных конференциях (KONES '2002, Семинария биотоплива 2003 и др.) И в средствах массовой информации (журналы, газеты, TVP, радио). Надежда на создание современного и универсального экологического двигателя с хорошими техническими параметрами и низким расходом топлива связана с двухпоршневым двигателем внутреннего сгорания.

Рабочий цикл двигателя M4 + 2 [править]

Этапы рабочего цикла:

Процесс наполнения происходит на фазе избыточного давления с использованием механического газового компрессора и дросселя с целью регулирования.
Изменение нагрузки обеспечивается четырехтактным поршнем, работающим в качестве системы динамического наддува и обеспечивающей хорошую очистку рабочего пространства.
Существует возможность изменения относительных положений поршня во время работы двигателя, что дает возможность изменять степень сжатия в зависимости от временного уровня нагрузки. Это предполагает возможность использования различных видов топлива для сжигания (низкооктановый бензин, биотопливо с высоким содержанием растительных компонентов).

Рабочий цикл характеризуется почти постоянной характеристикой сгорания объема рабочего пространства, увеличивающегося на стадии расширения. ^{[6] [7]}

Двигатель характеризуется:

• расширенное расширение газа и ограниченная температура выхлопных газов на выходе,
• Изменчивость степени сжатия и возможность изменения степени сжатия при работе двигателя в зависимости от временной нагрузки,
• выгодное изменение рабочего пространства при сжатии смеси с полярным расположением разных коленвалов. Это делает возможным формирование давления в цилиндре (в разумных пределах)
• - почти постоянная характеристика увеличения объема на этапе расширения в разных положениях поршня (это влияет на устойчивую передачу мощности).

Расчеты показывают, что новый двигатель имеет более выгодные параметры и показатели работы:

• увеличение теплового КПД двигателя (хотя механический КПД меньше, чем у обычного двигателя)
• выше общая эффективность - КПД более благоприятен при средней нагрузке. Это сопоставимо с эффективностью дизельного двигателя, поэтому потребление топлива относительно меньше.
• - более высокий крутящий момент и более высокая выходная мощность по сравнению с четырехтактным двигателем SI с таким же рабочим объемом

двигатель Ricardo 2x4 [править]

Режимы с двумя циклами в настоящее время исследуются в Ricardo Consulting Engineers в Великобритании.Концепция заключается в переключении из одного режима в другой в зависимости от значения частоты вращения. Четырехтактный двигатель более эффективен при работе на полном газу, в то время как для двухтактного двигателя ситуация противоположна. Когда небольшая машина с большой нагрузкой работает на половине скорости, двигатель автоматически переключается в двухтактный режим, который в этом случае более эффективен. Исследования показали, что потребление топлива сократилось на 27%. ^{[8] [9]}

Поскольку вал четырехтактного поршня в двигателе M4 + 2 всегда вращается в два раза быстрее, чем вал двухтактного поршня, то есть двухтактная деталь всегда вращается со скоростью на половине скорости обе части работают в оптимальных условиях относительно расхода топлива.Те же принципы, что и при наличии отдельных двигателей, но дизайн M4 + 2 намного проще.

См. Также [править]

Список литературы [править]

Смотрите также

• 
  Как построить двигатель стирлинга
• 
  Двигатель змз 405 и 406 в чем отличия сколько лошадей
• 
  Ваз какой двигатель лучше
• 
  Как убрать катализатор с тойота ленд крузер 200 4 л двигатель
• 
  Как правильно заменить масло в двигателе
• 
  На холодную двигатель стучит как только прогреется нормально все
• 
  Как помыть двигатель на фф2
• 
  Какое масло в двигатель хорошее
• 
  Как часто надо менять масло в двигателе рено логан
• 
  Как двигатель на 380 звезда подключить к 220в
• 
  Как замерить степень сжатия двигателя