Содержание
Какое отличие двухтактного двигателя от четырехтактного и что такое 4mix и 2mix
Какие основные отличия двухтактного двигателя от четырехтактного?
На днях мой товарищ как то спросил меня:
Этот вопрос и подтолкнул меня написать эту статью, возможно она кому-нибудь будет полезна и интересна.
Вообще рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания делится на несколько стадий — это впрыск топливной смеси в цилиндр, сжатие этой смеси, её воспламенение, затем расширение газов за счет резкого повышения температуры и далее выпуск этих газов из цилиндра.
Что же такое такт в двигателе? Это движение поршня в одном направлении — когда поршень идёт вверх — это один такт, когда он идет вниз — второй такт. То есть, когда коленчатый вал совершает один оборот, происходят два такта. Отсюда уже вырисовывается понимание того, что полный рабочий цикл в двухтактном двигателе происходит за один оборот коленчатого вала, а в четырёхтактном — за два оборота.
Становится понятно, почему двухтактный ДВС мощнее четырёхтактного — ведь за два оборота коленвала, двухтактный двигатель успевает его толкнуть два раза, а четырехтактный всего один раз, об этом ещё говорит и то, что двухтактный двигатель быстрее набирает обороты . Так же, из-за отсутствия механизма газораспределения, он легче четырехтактного и проще в конструкции. За счет всего этого он может иметь очень маленький размер, что позволяет использовать его в бензопилах, косилках, авиамоделях и прочих небольших приборах.
Во дела! У двухтактного двигателя одни плюсы! Но в чём же подвох? Сейчас разберёмся.
Вот схема работы двухтактного мотора:
Как мы видим из схемы — у такого двигателя отсутствуют клапана , есть лишь каналы, по одному поступает топливо-воздушная смесь, а по второму выходят отработанные газы. Как только поршень перекрывает оба этих канала во время движения вверх, начинается сжатие смеси, затем поджиг и её расширение. Когда поршень идёт вниз, сперва открывается канал выхлопа, затем, за счёт разреженного давления, при открытии канала впрыска топлива, он и попадает из карбюратора в камеру сгорания. Однако, часть этой смеси так же выходит и через выхлопной канал из-за особенности конструкции камеры сгорания — отсюда снижение КПД двигателя и повышенный расход топлива. Ещё такой двигатель более шумный и менее экологичный. Так же, в силу своей конструкции, ему требуется масло, разведенное прямо в бензине, по этому в целом он потребляет масла намного больше, чем четырёхтактный двигатель, при этом ресурс у двухтактного мотора меньше.
Теперь посмотрим, как работает четырёхтактный двигатель:
Из схемы видно, что во время первого такта идёт впуск топливо-воздушной смеси через впускной клапан системы газораспределительного механизма (ГРМ) Затем, во время второго такта, идёт сжатие смеси, при этом оба клапана закрыты . Далее идёт поджиг топлива и совершается рабочий ход поршня, при этом оба клапана так же закрыты — это третий такт. И наконец, поршень идёт вверх, выпуская отработанные газы через открытый выпускной клапан — это четвёртый такт . На этом завершается полный рабочий цикл четырёхтактного двигателя. Отсюда и сложность конструкции такого мотора из-за присутствия системы ГРМ. Его обслуживание сложнее и дороже.
Как мы уже выяснили, мощность такого двигателя ниже, чем у двухтактного и он тяжелее. Но и преимуществ у него больше. Например, отдельная система смазки освобождает от обязанности постоянно смешивать масло с бензином. Залил один раз и всё, меняешь его только по истечению определённого пробега. Затем расход топлива — он гораздо ниже , так как топливная смесь полностью сгорает в цилиндре и только потом, когда открывается выпускной клапан, отработанные газы выходят наружу. Экологичность — за счёт полного сгорания топливной смеси, выделяется меньше вредных веществ в атмосферу. Четырёхтактный двигатель более тихий, вспомните, как сильно тарахтит мопед с двухтактным двигателем, даже если стоит глушитель, однако скутер с четырёхтактным мотором работает тихо, если у него глушитель исправен.
В общем то и всё, если вам есть, что дополнить — пишите в комментарии , жмите палец вверх и подписывайтесь !
Система смазки
Силовые установки, имеющие четыре такта, оснащаются отдельной системой смазки. Подшипники скольжения кривошипно-шатунного механизма смазываются маслом под высоким давлением. Газораспределительный механизм смазывается путем разбрызгивания масла. Давление системе нагнетается насосом. Он имеет привод от коленчатого или распределительного вала.
Картер мотора наполнен маслом. Подача смазочного материала к насосу осуществляется через маслоприемник. Для предотвращения попадания смазочного материала в рабочую смесь, поршни оборудованы маслосъемными кольцами, а клапана газораспределительного механизма – защитными колпачками.
Силовой агрегат, рабочий цикл которого происходит за один круг коленчатого вала, не имеет отдельной системы смазки. Смазывание деталей происходит топливной смесью. Для этого в бензин добавляется масло.
Экономичность. Мифы и реальность.
Начнём со стоимости.
Из-за более сложной конструкции стоимость четырёхтактных моторов превышает двухтактные аналоги. В некоторых случаях эта разница всего лишь 10%, а в некоторых и 50%. В любом случае при расчёте на одну лошадиную силу, два такта будут дешевле.
Расход топлива.
На первый взгляд может показаться, что четырёхтактные подвесные лодочные моторы расходуют меньше бензина, масла и вообще обладают более высоким коэффициентом полезного действия. Чего тут скрывать, так оно и есть… Одна из главных причин, это безусловно попадание неотработанного топлива в выхлоп. Вторая предусмотрена конструкцией двухтактного двигателя изначально – масло не только смазывает, но и горит. Не знаю как в Вашей реальности, а в моей стоимость хорошего масла для двигателя внутреннего сгорания превосходит стоимость хорошего бензина в несколько раз. И третья более-менее весомая причина – это совмещение рабочего такта с выхлопом. В четырёхтактных двигателях отработанная смесь начинает выводится только после того, как головка цилиндра опустилась в крайнее нижнее положение, а в двухтактных – примерно на половине пути (плюс-минус, в зависимости от конкретной модели).
Теперь по делу
Когда это важно? Ведь, например, на гонках никто не задумывается над экономичностью – главное прийти первым, а при путешествиях на длительные дистанции… Правда в том, что если Вы выходите в плаванье только в июле и то раз в неделю, то, вполне возможно, Ваши внуки окупят разницу в цене. И если Вы задумаетесь над тем, какой лодочный мотор лучше
именно для Вас, то расход топлива будет играть малозначимую роль. А если Вы этим зарабатываете себе на жизнь и подвесной лодочный мотор отдыхает только когда лёд на реке, то здесь стоит всерьёз задуматься над затратами на кормление своего любимца…
Моторесурс.
Ходят слухи, что четырёхтактник будет служить намного дольше своего двухтактного аналога. Но, как говорится, в действительности всё не так, как на самом деле. Реальное положение вещей таково, что все эти утверждения слишком теоретизированы. Допустим, заявленный моторесурс какого-то двигателя – 2000 моточасов. Для того, чтобы проверить это на практике нужно весь сезон КРУГЛОСУТОЧНО ездить на лодке. Или 3 сезона по 8 часов в сутки. Каждый день. Без выходных и проходных. Не зависимо от погодных условий. И учтите ещё, что для того, чтобы сравнить, проверять нужно 2 подвесных лодочных мотора. Вы представляете себе стоимость такой проверки? А кто может себе позволить потратить год жизни на это? Я с полной уверенностью заявляю, что ни одно частное лицо такой проверкой не занималось и заниматься не будет. На практике, если и проводились такие испытания (в чём лично я сомневаюсь), то они спонсировались изготовителями ПЛМ и, безусловно, заангажированы в чью-то пользу. А если учесть, что двигатели будут ремонтироваться? Как тогда считать моторесурс? Всем известно, что некоторые дедульки ездят на мотоциклах 70-х годов, просто заменив головку цилиндра. Что здесь можно сказать о моторесурсе? В общем, здесь можно сказать, что данные о моторесурсе подвесных лодочных моторов просчитываются только на бумаге (или на компьютере) и могут быть далеки от реальности, так что здесь сложно сказать какой лодочный мотор лучше
Ремонт и обслуживание.
У двигателей всех производителей и всех назначений время от времени могут случаться поломки. И всем понятно, что чем дороже движок, тем дороже на него детали. К примеру, вместо того, чтобы починить Porsche можно купить себе «Жигули». С лодочными моторами то же самое – чем дешевле двигатель, тем дешевле обслуживание и ремонт. Если Вы живёте в Санкт-Петербуге, то настойки, починки, регулировки и прочие полезные вещи Вам проще будет сделать у нас и сказать здесь какой лодочный мотор лучше
сложно. Обращайтесь к нашим дилерам и они выдадут Вам нужную информацию. Если же Вы намерены делать ремонт двигателя собственными силами или силами знакомых, то, вероятнее всего, Вам стоит купить двухтактник – они проще, дольше выпускаются и по ним больше специалистов. Некоторые умельцы могут очень качественно настраивать свои два такта прямо на воде… А вот с четырьмя дела обстоят сложнее. Хотя при любых раскладах первоначальную настройку настоятельно рекомендуется проводить в нашей мастерской или с нашим мастером на выезде.
Понижающие редукторы для четырехтактных двигателей
Понижающий редуктор – устройство, которое должно понижать скорость с высокой с низким крутящим моментом до низкой с высоким крутящим моментом. Особенно они актуальны для сельскохозяйственной и садовой техники.
Среди самых популярных брендов, которые производят такие двигатели, обычно мощностью порядка 15лс – японская «Хонда» и китайский «Лифан» (есть модели с вариатором, автоматическим сцеплением). Также популярен американский производитель Briggs & Stratton, его двигатели используются в газонокосилках (бензотриммерах). Среди популярных двигателей с редукторами – «Чемпион» и его аналог, «Патриот Гарден».
Принцип работы двухтактного двигателя
Мотор с двумя тактами состоит из:
- Картера. Выполнен из двух частей. Между собой части соединяются болтами. Обе части имеют по одному отверстию. Оно необходимо для установки коленчатого вала. В отверстия картера устанавливаются подшипники;
- Гильзы. Устанавливается на картер. Оборудована окнами, служащими для движения воздушной массы и отработавших газов в камере сгорания. Соединение картера и гильзы герметизируется;
- Головки цилиндра. Закрывает верхнюю часть гильзы. Головка фиксируется болтами или гайками. Для предотвращения утечки рабочий смеси при сжатии, между головкой и гильзой устанавливается термоустойчивая прокладка. Головка оборудована отверстием для установки свечи;
- Одностороннего клапана. Используется для перекрывания впускного тракта при движении поршневого элемента вверх;
- Поршня. Изготовлен из лёгких материалов, в верхней части имеет пазы для установки колец. В нижней части поршневой элемент оборудован отверстием для соединения с шатуном при помощи пальца;
- Шатуна. Используется для передачи усилия от поршня к коленчатому валу силового агрегата. Для снижения трения при движении шатун оборудован подшипниками;
- Коленчатого вала. Необходим для передачи крутящего момента к оборудованию;
- Подшипников и сальников. Для снижения трения вращающихся частей предусмотрена установка подшипников. По краям коленчатого вала устанавливаются сальники. Они необходимы для герметизации картера. Такая конструкция предотвращает утечку рабочей массы в картер двигателя.
Некоторые люди задаются вопросом, как работает двухтактный двигатель? Возгорание воздуха с топливом происходит на каждом круге коленчатого вала. Механизм распределения газов отсутствует. Это упрощает конструкцию и снижает вес установки. Впрыск рабочей смеси, и выпуск выхлопных газов осуществляется через специализированные окна, расположенные в гильзе. В нужный момент они перекрываются поршневым элементом.
За один цикл происходят 2 такта. Выпускное окно расположено выше впускного. Перемещаясь вниз, поршень открывает выпускное окно, и отработавшие газы выходят в атмосферу. После этого открывается впускное окно, и рабочая смесь попадает в цилиндр. Двигаясь вверх, поршень перекрывает оба окна и создает давление топливной смеси. После воспламенения действие повторяется.
Конструкция агрегата
Устройство 4 тактного двигателя выглядит таким образом: распредвал размещен в крышке цилиндра и приводится в действие с помощью ведущего колеса, вмонтированного на коленчатом вале. В устройстве 4 тактного двигателя распределительный вал способен открывать и закрывать впускной и выпускной клапан, но лишь один из них, а какой конкретно – зависит от расположения поршня. Помимо этого, на распределительном вале расположены кулачки, с помощью которых приводятся в действие коромысла клапанов.
После своего срабатывания коромысла начинают воздействовать на один из двух клапанов, что приводит к его открытию. Стоит отметить, что между клапаном и регулировочным винтом должен быть узкий промежуток (его еще называют тепловым зазором) – во время нагрева происходит расширение металла, поэтому в случае неимения или слишком маленького размера зазора клапаны не смогут полностью закрыть каналы впуска и выпуска. Зазор при клапане выпуска должен быть большего размера, чем у клапана впуска, поскольку газы выхлопа более горячие, нежели горючая смесь, и, соответственно, это приводит к тому, что клапан выпуска нагревается больше клапана впуска.
Вот и все описание устройства 4 тактного двигателя.
Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного
Характеристика | Четырехтактный двигатель | Двухтактный двигатель |
Мощность | Меньшая мощность из-за большего количества тактов. Наддув дает дополнительную мощность. | При одинаковых оборотах, диаметре цилиндра и хода поршня мощность (теоретически) в 2 раза больше. На практике, из-за механических потерь – примерно в 1,5 раза. |
Эксплуатационные качества | Больший эксплуатационный ресурс. Процесс ремонта может протекать сложнее, должен осуществляться с использованием сложного оборудования. | Простота конструкции, ремонта. Отсутствие сложных устройств: карбюратора, клапанов. Преимущество по показателю равномерности вращения коленвала. Меньший эксплуатационный ресурс из-за более высокой температурной нагрузки на поршневой механизм. |
Экономичность | Низкий, по сравнению с двухтактным расход топлива и масла. Более высокие затраты на ремонт. | Высокие затраты мощности на продувочный насос, недостаточная очистка цилиндра от выхлопных газов. Минус – высокий расход топлива и масла, которое приходится заливать в топливо. |
Вес | Больше двухтактного. | Меньший вес за счет отсутствия крупногабаритных сложных деталей. |
Размер | Больше двухтактного. | Меньший размер за счет отсутствия крупногабаритных сложных деталей. |
Цена | Выше двухтактного. | Ниже четырехтактного. |
Сфера применения | Двигатели средней и большой мощности, в том числе стационарные. Используются как двигатель под инверторный генератор. Популярна их установка на снегоходы «Рысь» и «Тайга», мотороллеры «Муравей». | Плавсредства, сельскохозяйственная и мототехника, малолитражные автомобили. |
Таким образом, четырехтактные двигатели дороже сопоставимых по объему двухтактных и сложнее в эксплуатации. В тоже время они имеют больший срок эксплуатации и более экономичны. Четырехцилиндровый 4 тактный двигатель часто ставится на автомобили и тракторы, на инвертор-генераторы.
Применение
В большинстве случаев разница состоит также в основном предназначении агрегата и его топливной эффективности. В двухтактных двигателях зажигание происходит при каждом обороте коленчатого вала, поэтому по мощности они в два раза превосходят четырёхтактные, в которых смесь воспламеняется только через оборот.
Четырёхтактные моторы экономичнее, зато тяжелее и дороже. Они обычно устанавливаются на автомобили и спецтехнику, в то время как на таких устройствах, как газонокосилки, мотороллеры и лёгкие катера, чаще встречаются более компактные двухтактные модели. А вот бензиновый генератор, например, можно найти как двухтактный, так и четырёхтактный. Двигатель скутера также может относиться к любому типу. Принцип работы этих двигателей в основном один и тот же, отличие только в способе и эффективности преобразования энергии.
Какой двигатель мощнее 2 тактный или 4 тактный
Теперь давайте разберем, какой из этих движков мощнее. По мощности двухтактный не превосходит первый вдвое, как может показаться вначале. Разница в мощи составляет всего 1,5 раза, вместо двух как казалось бы.
Двухтактный двигатель плохо сжигает топливную смесь, поэтому у него не получается преодолеть ту силу, на которую способен в работе четырехтактный движок. Не выработанная смесь забирает вместе с собой мощь мотора. Поэтому двухтактный проигрывает перед четырех тактным.
Опытные механики говорят, что сейчас во всех машинах стоит в основном четырехтактный движок. А двухтактные используют в мотопилах и других механических инструментах для сада и огорода.
Экономичность. Мифы и реальность.
Начнём со стоимости.
Из-за более сложной конструкции стоимость четырёхтактных моторов превышает двухтактные аналоги. В некоторых случаях эта разница всего лишь 10%, а в некоторых и 50%. В любом случае при расчёте на одну лошадиную силу, два такта будут дешевле.
Расход топлива.
На первый взгляд может показаться, что четырёхтактные подвесные лодочные моторы расходуют меньше бензина, масла и вообще обладают более высоким коэффициентом полезного действия. Чего тут скрывать, так оно и есть… Одна из главных причин, это безусловно попадание неотработанного топлива в выхлоп. Вторая предусмотрена конструкцией двухтактного двигателя изначально – масло не только смазывает, но и горит. Не знаю как в Вашей реальности, а в моей стоимость хорошего масла для двигателя внутреннего сгорания превосходит стоимость хорошего бензина в несколько раз. И третья более-менее весомая причина – это совмещение рабочего такта с выхлопом. В четырёхтактных двигателях отработанная смесь начинает выводится только после того, как головка цилиндра опустилась в крайнее нижнее положение, а в двухтактных – примерно на половине пути (плюс-минус, в зависимости от конкретной модели).
Теперь по делу
Когда это важно? Ведь, например, на гонках никто не задумывается над экономичностью – главное прийти первым, а при путешествиях на длительные дистанции… Правда в том, что если Вы выходите в плаванье только в июле и то раз в неделю, то, вполне возможно, Ваши внуки окупят разницу в цене. И если Вы задумаетесь над тем, какой лодочный мотор лучше. именно для Вас, то расход топлива будет играть малозначимую роль
А если Вы этим зарабатываете себе на жизнь и подвесной лодочный мотор отдыхает только когда лёд на реке, то здесь стоит всерьёз задуматься над затратами на кормление своего любимца…
именно для Вас, то расход топлива будет играть малозначимую роль. А если Вы этим зарабатываете себе на жизнь и подвесной лодочный мотор отдыхает только когда лёд на реке, то здесь стоит всерьёз задуматься над затратами на кормление своего любимца…
Моторесурс.
Ходят слухи, что четырёхтактник будет служить намного дольше своего двухтактного аналога. Но, как говорится, в действительности всё не так, как на самом деле. Реальное положение вещей таково, что все эти утверждения слишком теоретизированы. Допустим, заявленный моторесурс какого-то двигателя – 2000 моточасов. Для того, чтобы проверить это на практике нужно весь сезон КРУГЛОСУТОЧНО ездить на лодке. Или 3 сезона по 8 часов в сутки. Каждый день. Без выходных и проходных. Не зависимо от погодных условий. И учтите ещё, что для того, чтобы сравнить, проверять нужно 2 подвесных лодочных мотора. Вы представляете себе стоимость такой проверки? А кто может себе позволить потратить год жизни на это? Я с полной уверенностью заявляю, что ни одно частное лицо такой проверкой не занималось и заниматься не будет. На практике, если и проводились такие испытания (в чём лично я сомневаюсь), то они спонсировались изготовителями ПЛМ и, безусловно, заангажированы в чью-то пользу. А если учесть, что двигатели будут ремонтироваться? Как тогда считать моторесурс? Всем известно, что некоторые дедульки ездят на мотоциклах 70-х годов, просто заменив головку цилиндра. Что здесь можно сказать о моторесурсе? В общем, здесь можно сказать, что данные о моторесурсе подвесных лодочных моторов просчитываются только на бумаге (или на компьютере) и могут быть далеки от реальности, так что здесь сложно сказать какой лодочный мотор лучше
Ремонт и обслуживание.
У двигателей всех производителей и всех назначений время от времени могут случаться поломки. И всем понятно, что чем дороже движок, тем дороже на него детали. К примеру, вместо того, чтобы починить Porsche можно купить себе «Жигули». С лодочными моторами то же самое – чем дешевле двигатель, тем дешевле обслуживание и ремонт. Если Вы живёте в Санкт-Петербуге, то настойки, починки, регулировки и прочие полезные вещи Вам проще будет сделать у нас и сказать здесь какой лодочный мотор лучше
сложно. Обращайтесь к нашим дилерам и они выдадут Вам нужную информацию. Если же Вы намерены делать ремонт двигателя собственными силами или силами знакомых, то, вероятнее всего, Вам стоит купить двухтактник – они проще, дольше выпускаются и по ним больше специалистов. Некоторые умельцы могут очень качественно настраивать свои два такта прямо на воде… А вот с четырьмя дела обстоят сложнее. Хотя при любых раскладах первоначальную настройку настоятельно рекомендуется проводить в нашей мастерской или с нашим мастером на выезде.
Прочие нюансы
Шумность. На полном ходу двухтактные моторы вопят громче своих четырёхтактных конкурентов. По отзывам многих пользователей, на меньших оборотах эта разница намного менее заметна. И всё-же, если Вы собираетесь троллить пугливую рыбу, Вам стоит всерьёз задуматься над лишними децибеллами.
Дымность. Из-за наличия масла в топливной смеси двухтактные ПЛМ заметно сильнее дымят. Если Вы используете мотор для перемещения из пункта А в пункт Б, то дымность значения не имеет. А если Вы однажды захотите потроллить при попутном ветре, то Вы быстро для себя решите какой лодочный мотор лучше
. Если, конечно, вес и цена не играет ключевую роль.
Транспортировка. Есть мнение, что подвесные лодочные моторы с рабочим циклом в 4 такта нужно перевозить только в определённых положениях, а двухтактные моторы можно перевозить как угодно. И это мнение справедливо. Определённое положение ПЛМ при транспортировке четырёхтактников необходимо, чтобы масло не вытекало из картера. Многие продвигатели двух тактов использую это как весомый аргумент при совершении покупки. На деле, не помню, чтобы владельцы четвёрок жаловались на такую мелочь. В общем, это проблема в головах, а не в реальности.
Смешивание масла и несмешивание. Всем известно, что в камеру сгорания двухтактного двигателя подаётся смесь бензина и масла, а в четырёхтактного – чистый бензин. И многие при размышлениях на тему какой лодочный мотор лучше
начинают сетовать, мол, это надо постоянно масло смешивать, да ещё и в нужных пропорциях… Такая же мелочь, как транспортировка на боку из предыдущего абзаца. Любой владелец двух тактов прекрасно знает, что для обкатки большинства ПЛМ пропорции 1 к 25, а при езде 1 к 50 (хотя некоторые бывалые рекомендуют и при езде 1 к 25). Кто не может поделить литр на 25? Или на 50? Для кого трудно налить стопочку масла в канистру? Многие набирают на заправке канистру бензина, там же наливают масла и пока доходят до лодки, оно смешивается. На волнах перемешивание продолжается и поддерживается. Да и сейчас уже большинство масел, которые выпускают для данных целей, самосмешивающиеся… Короче говоря, владельцы двухтактных моторов на это не жалуются.
Выход в режим глиссирования. Для выхода в режим глиссирования, первое, что нужно – это наличие соответствующей лодки. Если лодка изначально спроектирована для плаванья в водоизмещающем режиме, то попытка вывести её на глисс равносильна попытке вывести на глисс авианосец. Если же у Вас плоскодонка, то, в зависимости от её килеватости, Вам понадобится примерно по одной лошадке под капотом на каждые 20-30 кг общего веса. Так как вес подвесного лодочного мотора тоже входит в общий, то чем легче мотор, тем меньше нужно лошадей. С другой стороны, чем легче мотор, тем меньше он выдает тех же самых лошадей. По приблизительным подсчётам можно сказать, что если Вы владелец небольшого судна и собираетесь запрягать свою карету пятью лошадями, то берите двухтактных лошадей – они легче. Если же вопрос стоит о пятнадцати силах или хотя бы десяти, то здесь уже вес двигателя играет незначительную роль и заморачиваться по поводу какой лодочный мотор лучше
не стоит.
Если у Вас возникли какие-то вопросы по поводу подвесных лодочных моторов, их выбора, эксплуатации, обслуживании и прочем, смело обращайтесь к нашим дилерам. Будем рады Вам п
Ход поршня между двумя мертвыми точками называется тактом, который равняется повороту коленчатого вала на 180 градусов. Соответственно, различают двухтактные моторы (рабочий цикл происходит за один такт) и четырехтактные (цикл за два такта). Различия между двумя типами моторов довольно серьезные, и, как следствие, это напрямую влияет на их применение в различных механизмах.
Плюсы и минусы ДВС
Для начала рассмотрим все имеющиеся достоинства и недостатки двухтактных моторов, которые несмотря на свою конструкцию, пользуются большой популярностью. К их преимуществам относятся:
- Простота конструкции
- Высокая скорость набора оборотов
- Невысокая стоимость, что делает инструменты, оснащенные такими агрегатами очень популярными
- Простота обслуживания, что обусловлено отсутствием ГРМ и отдельной системы смазки
- Малый вес и габариты, что делает инструменты с такими ДВС удобными и практичными
Теперь разберемся со всеми недостатками, которые имеются у двухтактных двигателей:
- Шумность работы
- Низкая экологичность, что обусловлено выделением в атмосферу не сгоревшего топлива
- Низкий ресурс работы
- Необходимость смешивания бензина с маслом при каждой дозаправке. Кроме того, нельзя долго хранить разведенное топливо, иначе происходит его порча
- Большой расход топлива
- Небольшая мощность в сравнении с четырехтактными
У 4-тактных агрегатов достоинств намного больше, однако такие недостатки, как сложность конструкции, большой вес и цена оставляют негативный отпечаток. Далеко не каждый может позволить себе покупку, к примеру, снегоуборщика с 4-тактным мотором, который стоит в 2 раза больше, чем аналог с более примитивным агрегатом. Все недостатки 2-тактных моторов — это есть преимущества четырехтактных.
В силу большого количества недостатков обоих видов двигателей, производители запатентовали выпуск модернизированных моделей ДВС, которые получили название 4-MIX и 2-MIX. Наверняка вы сталкивались с тем, что при ремонте или замене деталей двигателя бензопилы или бензокосы, обнаруживалось наличие механизма ГРМ, но при этом инструмент заправляется разведенным бензином с маслом, как указывает производитель. Все верно, это говорит о том, что ваш инструмент оснащен двигателем 4-mix. Более подробно об этих типах двигателей узнаем далее.
Четырехтактный подвесной лодочный мотор
Подвесные четырехтактные лодочные моторы тяжело приживаются на отечественных водоемах.
И дело здесь не столько в преимуществах двухтактных лодочных двигателей перед четырехтактными, сколько в их дороговизне, по сравнению с двухтактниками.
КАК РАБОТАЕТ? Рабочий процесс 4-х тактного двигателя разделен на четыре такта: впуск, сжатие, сгорание, выхлоп. Движущихся частей в моторе больше, горение чище, эффективность выше, смазки требуется больше.
Коленчатый вал четырехтактных моторов совершает два оборота, во время которых происходит 4 рабочих такта поршня.
Отличительная особенность 4-х тактного двигателя – это отсутствие необходимости смешивать топливо перед заправкой.
У четырехтактных моторов имеется специальный картер для заливки масла.
Впрочем, такая конструкция требует специальной переноски мотора в вертикальном положении, чтобы не вытекало масло.
Ввиду своей конструкции, четырехтактники имеют больший вес с аналогичными по мощности двухтактниками.
Но если владелец делает акцент при выборе лодочного мотора на максимальную долговечность и комфорт эксплуатации, то 4-х тактный двигатель – это его вариант.
Он тихий, удобный, экологичный и более выносливый, когда речь идет об активной эксплуатации на дальние расстояния.
Четырехтактный двигатель:
- Экологичен;
- Износоустойчив;
- Тяжеловат;
- Комфортен;
- Малошумен;
- Топливоэкономичен.
Два такта и четыре. В чем отличия?
Статья Алексея Марчука: Принципиальные отличия четырехтактного двигателя внутреннего сгорания от двухтактного. Настоящим автор заявляет, что данная статья не переписана из другого источника, все ее положения основаны на собственных знаниях и опыте и являются лишь особым мнением на заданную тему.
Как видно из названия основное различие заключается в каких-то там тактах. Тактом работы поршневого двигателя называется период работы двигателя происходящий за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, т. е., условно, за одно движение вверх или вниз. Рабочий же цикл, как совокупность постоянно повторяющихся процессов (впуск, сжатие, сгорание, рабочий ход и выпуск) обеспечивающих работу двигателя должен в эти самые такты укладываться и неважно, сколько их на самом деле, главное чтобы обеспечивался постоянный цикл. Так вот в четырехтактном двигателе все эти пять основных процессов происходят за четыре такта (четыре хода поршня, два оборота коленчатого вала), а в двухтактном за два (два хода поршня, один оборот коленчатого вала). Отсюда и происходят все их конструкционные, эксплутационные и др. отличия.
Не вдаваясь в подробности описания всего круга бензиновых ДВС данной группы и опираясь лишь на автомобильные (как самые распространенные четырехтактные) и мотоциклетные, картинговые (как самые распространенные двухтактные) можно выделить основные различия:
Конструкционные отличия:
1. Впуск свежей смеси, выпуск отработавших газов, и другие процессы газораспределения в четырехтактном двигателе осуществляются при помощи специальных тарельчатых клапанов, которые управляются при помощи кулачков распределительного вала приводимого в движение от вала коленчатого. Клапана открывают впускные и выпускные каналы (трубопроводы) двигателя в определенные моменты положения поршня, участвуя, таким образом, в обеспечении выполнения рабочего цикла. Т.е. существует отдельный механизм газораспределения, который так и называется: газораспределительный. В двухтактном двигателе такой механизм, конечно, есть, но его наличие не так явно, так как функцию распределителя выполняет сам поршень, открывающий и закрывающий соответствующие окна в цилиндре двигателя, которые в зависимости от функционального назначения являются началом или окончанием соответствующих каналов (впускного, выпускного, перепускных).
2. Смазка основных пар трения четырехтактного двигателя осуществляется под давлением (остальные смазываются самотеком и разбрызгиванием), создаваемым специальным насосом шестеренного типа. В двухтактном же двигателе все детали смазываются маслом, поступающим в двигатель вместе с топливовоздушной смесью, т.е. масло, будучи размешанным, с бензином в определенной пропорции в виде тумана оседает на всех деталях двигателя, смазывая их. Данные различия обуславливают больший ресурс четырехтактного двигателя и невозможность продолжительной работы двухтактного двигателя на «бедной» топливовоздушной смеси во избежание заклинивания.
3. Система выпуска отработавших газов двухтактного двигателя имеет более сложную конструкцию и играет несравненно большую роль для обеспечения мощности, чем в четырехтактном. Она представляет собой трубу-резонатор довольно сложной формы, состоящей, в основном, из усеченных прямых и обратных конусов соединенных между собой при помощи сварки. Не вдаваясь сильно в подробности процессов, происходящих в выпускной системе можно лишь сказать, что правильно подобранная труба может повысить мощность двигателя до 30-50 процентов в определенных диапазонах частот вращения коленчатого вала двигателя. Это происходит в момент возникновения обратной волны, образующейся при отражении потока отработавших газов, которая заталкивает часть свежей рабочей смеси обратно в цилиндр в момент закрытия, поршнем выпускного окна увеличивая, таким образом, ее количество в цилиндре и, следовательно, мощность двигателя. Следует также отметить, что описанное попадание свежей смеси в выпускную систему неизбежно в виду конструкции двигателя (поршень при движении вверх выталкивает часть рабочей смеси в выпускное окно, которое закрывается поршнем не сразу).
4. В двухтактниках широкое распространение получили подшипники качения, в четырехтактных — подшипники скольжения.
5. Так как двухтактные двигатели малого объема работают при довольно высоких частотах вращения коленчатого вала их движущиеся детали (поршень, шатун, коленчатый вал и др.) более тщательно проработаны на предмет снижения веса с целью уменьшения инерционных нагрузок.
6. Материалы для изготовления все тех же деталей имеют более высокие механические характеристики, так как тепловые и динамические нагрузки у двухтактников более высокие.
Если геометрическим подобием довести объем одного из самых мощных и распространенных из картинговых двигателей ТМ К9 (Класс Intercontinental-C, одноцилиндровый двухтактный двигатель с рабочим объемом V=125см3 и максимальной мощностью Ne = 46 л. с.) до рабочего объема двигателя формулы 1 (V-образный десятицилиндровый четырехтактный с рабочим объемом V= 3000см3 Ne = 950 л.с.) сохранив удельные показатели (литровую мощность) на прежнем уровне, то его мощность составила бы 1104 л.с.. Это самый наглядный факт объясняющий потенциал двухтактников по достижению максимальной мощности перед четырехтактниками. Также по нему вы можете судить о степени развития технической составляющей картинга как вида автомобильного спорта по сравнению с другими видами автомобильных соревнований.
Можно также утверждать что, двухтактные двигатели по сравнению с четырехтактными обладают следующими отличиями:
1. Проще и дешевле при изготовлении, при условии одинакового типа производства.
2. При одинаковом рабочем объеме имеют меньшие размеры и массу.
3. Обладают более высокой удельной мощностью.
4. Обладают более низкой топливной экономичностью.
5. Как правило, более шумные.
6. Имеют меньший рабочий ресурс.
7. Обладают неудовлетворительными показателями токсичности отработавших газов.
Последнее обстоятельство приводит к постепенному вытеснению двухтактных двигателей из сфер их наибольшего распространения таких как: мотоциклы, скутеры, малая строительная и подсобная техника и, о боже, даже из картинга.
Спортивный КАРТИНГ без двухтактника звучит как что-то не настоящее, это что-то вроде китайской подделки, какое то недоразумение, это уж точно не мой КАРТИНГ.
Данная статья не переписана из другого источника, все ее положения основаны на собственных знаниях и опыте и являются лишь особым мнением на заданную тему. Буду рад обсудить с любым желающим ее аспекты и ответить на все возможные вопросы.
Автор Алексей Марчук(MAN),
© www.kartingzone.com
Узнаем чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного
Чем отличается двухтактный двигатель от четырёхтактного? Самое заметное отличие — это режимы воспламенения горючей смеси, что сразу можно заметить по звуку. Двухтактный мотор обычно издаёт пронзительный и очень громкий гул, тогда как четырёхтактному свойственно более спокойное мурлыканье.
Применение
В большинстве случаев разница состоит также в основном предназначении агрегата и его топливной эффективности. В двухтактных двигателях зажигание происходит при каждом обороте коленчатого вала, поэтому по мощности они в два раза превосходят четырёхтактные, в которых смесь воспламеняется только через оборот.
Четырёхтактные моторы экономичнее, зато тяжелее и дороже. Они обычно устанавливаются на автомобили и спецтехнику, в то время как на таких устройствах, как газонокосилки, мотороллеры и лёгкие катера, чаще встречаются более компактные двухтактные модели. А вот бензиновый генератор, например, можно найти как двухтактный, так и четырёхтактный. Двигатель скутера также может относиться к любому типу. Принцип работы этих двигателей в основном один и тот же, отличие только в способе и эффективности преобразования энергии.
Что такое такт?
Переработка топлива в обеих разновидностях моторов осуществляется посредством последовательного выполнения четырёх различных процессов, известных как такты. Скорость, с которой двигатель через эти такты проходит, — это именно то, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного.
Первым тактом является впрыск. При этом поршень движется вниз по цилиндру, а впускной клапан открывается, чтобы впустить воздушно-топливную смесь в камеру сгорания. Далее идёт такт сжатия. Во время этого такта впускной клапан закрывается, а поршень движется по цилиндру вверх, сжимая находящиеся там газы. Такт рабочего хода начинается, когда происходит зажигание смеси. При этом искра от свечи воспламеняет сжатые газы, что приводит к взрыву, энергия которого толкает поршень вниз. Последним тактом является выпуск: поршень поднимается вверх по цилиндру, а выпускной клапан открывается, позволяя выхлопным газам выйти из камеры сгорания, чтобы можно было начать процесс снова. Возвратно-поступательные движения поршня вращают коленчатый вал, крутящий момент от которого передаётся на рабочие части устройства. Так происходит преобразование энергии сгорания топлива в поступательное движение.
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 свеча зажигания, 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 системы смазки 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 |
1. | Один такт рабочего хода на каждые два оборота коленчатого вала. | Один такт рабочего хода на каждый оборот коленчатого вала. |
2. | 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. |
3. | Большой вес двигателя | Вес двигателя намного меньше |
4. | Конструкция двигателя усложнена за счёт клапанного механизма. | Конструкция двигателя гораздо проще за счёт отсутствия клапанного механизма. |
5. | Высокая стоимость. | Дешевле, чем четырёхтактный. |
6. | Невысокий механический КПД из-за трения большого количества деталей. | Более высокий механический КПД из-за уменьшения трения за счёт небольшого количества деталей. |
7. | Более высокая производительность благодаря полному удалению отработанных газов и впрыскиванию свежей смеси. | Сниженная высокая производительность из-за смешивания остатков отработанных газов со свежей смесью. |
8. | Более низкая рабочая температура. | Более высокая рабочая температура. |
9. | Водяное охлаждение. | Воздушное охлаждение. |
10. | Меньший расход и полное сгорание топлива. | Более высокий расход топлива и смешивание свежего впрыска с остатками выхлопных газов. |
11. | Занимает много места. | Занимает меньше места. |
12. | Сложная система смазки. | Гораздо более простая система смазки. |
13. | Низкая шумность. | Более высокая шумность. |
14. | Система газораспределения с клапанным механизмом. | Вместо клапанов используются впускные и выпускные каналы. |
15. | Высокая тепловая эффективность. | Менее высокая тепловая эффективность. |
16. | Низкое потребление масла. | Более высокое потребление масла. |
17. | Меньший износ движущихся деталей. | Повышенный износ движущихся деталей. |
18. | 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.
Преимущества и недостатки 2Т и 4Т двигателей
Несколько лет назад в ряде стран в законодательном порядке запретили эксплуатацию мотоциклов с двухтактными двигателями. Это решение мотивировали их повышенной токсичностью и дымностью. А сейчас в связи с энергетическим кризисом добавили сюда и повышенный удельный расход топлива.
Значит ли все это, что судьба двухтактного мотоциклетного мотора предрешена? Не станем спешить с выводами — рассмотрим «за» и «против» более обстоятельно.
Скажем, японские фирмы, наладив массовое производство моделей с четырехтактными двигателями, все-таки не отказались и от двухтактных. А в мотоспорте, особенно в кроссе и многодневке. они вообще в чести. Вот и такая известная своими четырехтактными двигателями и связанными с ними спортивными достижениями фирма, как «Хонда», организовала выпуск машин с двухтактными моторами сначала только для кроссов, а затем и для широкой продажи («эндуро»). Стало быть, и сегодня специалисты находят у обоих типов двигателей свои преимущества в тех или иных условиях.
Мнение о нецелесообразности производства двухтактных двигателей и замене их четырехтактными высказывалось и раньше. До конца 40-х годов при этом ссылались на меньшую (в 1,5—2 раза) литровую мощность и долговечность двухтактных моторов. Но выигрыш в массе (в 1,3 раза) и расходе материалов, а также относительная простота обслуживания и ремонта неизменно брали свое.
В дальнейшем литровая мощность двух- и четырехтактных двигателей практически сравнялась; долговечность же первых, хотя и осталась несколько ниже, но не настолько, чтобы ставить остальные преимущества под сомнения. Особенности рабочего процесса двухтактных моторов позволили достигать равной с четырехтактными мощности при меньшей (на 10—15%) частоте вращения коленчатого вала, а также более плавного изменения крутящего момента Вследствие этого мотоциклы с двухтактными двигателями получили преимущество в динамике и проходимости. Эти же особенности позволяют эксплуатировать двухтактные двигатели на более экономичных режимах. В результате по расходу топлива оба типа двигателя рассматриваются как практически равноценные, и зарубежные фирмы, выпускающие параллельно мотоциклы-аналоги с четырех- и двухтактными моторами, обычно указывают для них примерно одинаковый расход топлива.
Преимущества и недостатки обоих типов двигателей требуют комплексной оценки, и такая работа недавно была завершена группой наших специалистов. Вот что показало сравнение основных параметров (в процентах) двух- и четырехтактных мотоциклетных двигателей (см. таблицу).
Как видите, двухтактный двигатель обладает не только недостатками, но и серьезными преимуществами. К тому сравнивались двигатели в «классическом» оснащении, то есть без дополнительных устройств, обеспечивающих выполнение перспективных требований по токсичности и топливной экономичности.
Параметры | Двигатель | |
2-тактный | 4-тактный | |
Удельный расход топлива | 100 | 80 |
Расход масла | 100 | 50 |
Токсичность: | ||
содержание окиси углерода CO | 100 | 200—400 |
содержание углеводородов CH | 100 | 20—50 |
содержание окислов азота NOx | 100 | 200 |
Литровая мощность | 100 | 100 |
Пробег до капи- тального ремонта | 100 | 125 |
Удельная металлоемкость | 100 | 120 |
Трудоемкость изготовления | 100 | 120 — 130 |
Рассматривая возможности совершенствования двигателей, надо иметь в виду, что кроме конструктивных решений, равно пригодных для обоих типов: жидкостного охлаждения, электронных систем управления подачей и зажиганием рабочей смеси, дожигателей отработавших газов, форкамерных процессов и других, существуют (в разной степени отработанные) специальные направления и способы улучшения параметров двухтактных двигателей. Среди них — лепестковые клапаны в газовых каналах, исключающие выброс несгоревшей смеси во впускную и выпускную системы. система принудительной смазки и т. п. Однако и возможности улучшения основных характеристик двухтактных двигателей только благодаря их доводке (в «классическом» исполнении) также далеко не исчерпаны.
Справедливость такого мнения во многом подтвердили и результаты сравнительных испытаний четырехтактного и двухтактного двухцилиндровых двигателей класса 500 см3 на мотоциклах с боковыми прицепами. Их данные говорят о том, что существенное снижение расхода топлива, токсичности и дымности отработавших газов, уровня шума вполне достижимо. В результате тяговые свойства мотоциклов станут еще выше.
Итак, ответ на вопрос о преимуществах и перспективности того или иного типа двигателя оказался далеко не однозначным. При выборе мотора для новых моделей необходимо учитывать и специфические условия эксплуатации, и то, что четырехтактный двигатель требует более высокой квалификации при обслуживании. Нельзя сбрасывать со счетов и то, что надо делать запчасти для миллионов ранее выпущенных двухтактных моторов.
Специалисты продолжают изучать весь этот комплекс проблем, но уже ясно, что возможности двухтактного мотора далеко не исчерпаны. И, очевидно, правильнее видеть в четырех- и двухтактных двигателях не конкурентов, а конструкции-партнеры.
А. ЮДИН, инженер
1982N02P25
2ух тактные двигатели внутреннего сгорания
Поршневые моторы заняли ведущие позиции в хозяйственной деятельности человека. Попытка заставить 4ех тактный двигатель работать более эффективно, приводило к разработке всевозможных вероятных и невероятных конструкторских схем двигателя и процесса их работы. Одна из этого разнообразия поршневых схем с измененным процессом работы оказалась жизнеспособной и широко внедрилась в технику.
В зависимости от количества тактов рабочего цикла ДВС делятся на две основные группы: двухтактные и четырехтактные двигатели. В двухтактных моторах их есть только два: такт сжатия и такт расширения или рабочий ход. В четырехтактных их четыре: впуск, сжатие, расширение или рабочий ход и выпуск. На первый взгляд может показаться, что первый вариант более выигрышный, ведь рабочий цикл повторяется при каждом обороте коленчатого вала и энергия вырабатывается в два раза интенсивнее, но на самом деле это не совсем так, о чем напрямую свидетельствует ограниченное применение двухтактных двигателей особенно в крупных машинах, установках и агрегатах с высоким уровнем потребления топлива. Чтобы понять причины потери энергии во время рабочего цикла, нужно рассмотреть работу двигателя.
Процесс работы двигателя
Рабочий цикл 2-хтактного двигателя включает в себя следующую последовательность действий:
— на такте сжатия поршень в цилиндре перемещается из нижней мертвой точки (НМТ) к верхней (ВМТ). Через продувочное окно топливный заряд попадает в надпоршневое пространство – камеру сгорания, после чего поршень перекрывает собой это окно. Поднимаясь выше, он постепенно перекрывает и выпускное окно, через которое удаляются продукты сгорания. При этом в пространстве под поршнем (кривошипной камере) образуется разрежение, и оно заполняется новой порцией топлива. При достижении поршнем ВМТ сжатый топливный заряд воспламеняется;
— на такте расширения газы, образовавшиеся при сгорании топлива, давят на поршень, он опускается вниз, открывая сначала выпускное окно, а затем продувочное. Через первое окно расширенные газы попадают в глушитель и выводятся наружу. Одновременно при движении поршня вниз в кривошипной камере, заполненной топливом, повышается давление. Топливо выталкивается вверх в цилиндр, заполняя надпоршневое пространство и выталкивая остатки отработанных газов. После чего цикл повторяется.
Такой принцип работы позволяет двухтактным двигателям обойтись без газораспределительной системы, характерной для четырехтактных моторов, которая управляет впускным и выпускным клапанами. С одной стороны это упрощает конструкцию и уменьшает вес, но с другой газообмен в камере сгорания далеко не идеальный. При двухтактном режиме работы при продувке цилиндра вместе с отработанными газами в глушитель попадает и определенное количество несгоревшего топлива, что влечет за собой его перерасход и повышает токсичность выхлопных газов.
Виды газораспределительной системы
Так как продувочные окна в цилиндре порой располагаются на одном уровне, то газообмен внутри цилиндра затруднен, не весь объем цилиндра продувается свежей порцией воздушной смеси, и часть отработанных газов остается в цилиндре. Для того, чтобы сменить отработанные газы на свежую порцию воздуха более эффективно и быстро, существует конструктивные особенности поршня и расположения продувочных окон в цилиндре. Различают несколько вариантов осуществления продувки цилиндров:
Контурная продувка
Контурная продувка в свою очередь делится на возвратно-петлевую, дефлекторную и высотную. Во всех этих видах есть один существенный недостаток: перерасход топлива из-за удаления несгоревшего топливного заряда во время продувки.
П- или Л-образная продувка
П- или Л-образная продувка более эффективная в плане экономии топлива, но при этом температура около выпускного окна значительно повышается. Конструктивная особенность в том, что для ее осуществления необходимы двухцилиндровое исполнение мотора. Одна пара цилиндр — поршень выступает в роли впускающих газы, а другая пара в роли выпускающая газы.
Клапанная или клапанно-щелевая продувка
Клапанная или клапанно-щелевая продувка в отличие от других видов требует наличия ГРМ, который управляется клапанами. Клапан может использоваться и для подачи заряда, и для удаления продуктов сгорания. При клапанно-щелевой продувке через клапан в головке цилиндра удаляются отработанные газы, а через окна (щели) поступает свежий заряд. Это уменьшает расход топлива и снижает токсичность отработанных газов, но усложняет конструкцию двигателя и может нарушить нормальный режим сгорания заряда из-за повышенной температуры.
Прямоточная продувка
Прямоточная продувка используется в двигателях с двумя поршнями, расположенными напротив друг друга в горизонтальном положении. В этом случае каждый поршень по ходу своего движения открывает и закрывает «свой» клапан: один поршень отвечает за впуск заряда, а второй – за удаление газов. Камерой сгорания в этом случае является пространство между поршнями. Этот вариант предусматривает наличие более сложного КШМ, а высокая температура внутри цилиндров требует дополнительного охлаждения и более прочных элементов. В то же время, это наиболее эффективный способ продувки, который обеспечивает полное удаление отработанных газов с минимальными потерями топливного заряда.
Особенности двухтактных двигателей
Особенность двухтактных двигателей – отсутствие системы смазки. Масло для смазки рабочих поверхностей трущихся деталей доставляется к ним прямо с топливной смесью. Есть два варианта получения такой смеси: изначально заливать в бак заранее приготовленный «коктейль» из топлива и моторного масла или же смешивать их во впускном патрубке, куда они поступают раздельно. Соотношение топлива и масла находится в пределах от 1:25 до 1:50. Моторное масло, как и топливо, сгорает во время рабочего такта, а продукты его сгорания выводятся вместе с отработанными газами.
Что касается мощности, двухтактные двигатели действительно мощнее своих четырехтактных конкурентов. В идеале их мощность при одинаковом литраже должна составлять 2:1 соответственно, но на деле из-за некачественного газообмена в цилиндрах это соотношение составляет 1,5:1. Удельная мощность или соотношение мощности и массы двигателя тоже выше у двухтактных моторов, ведь их вес намного легче, да и конструкция проще.
А вот расход топлива в двухтактных двигателях выше, чем у четырехтактных. Из-за несовершенной системы продувки цилиндров часть топливной смеси в прямом смысле слова вылетает в трубу. По этой причине такие двигатели практически не используются в автомобилях, тяжелой технике или мощных силовых установках, потребляемых большое количество топлива.
Еще один момент, отличающий двухтактный двигатель от четырехтактного – процесс сжигания топлива. Поскольку выпускное окно открывается практически сразу после воспламенения заряда, необходимо обеспечить достаточное время для его полного сгорания. В четырехтактном двигателе на процесс сгорания отводится целый рабочий цикл, а здесь – всего доли секунды. Чтобы добиться максимальной эффективности, в бензиновых моторах нужно точно определять углы опережения зажигания, а в дизельных – контролировать время подачи топлива. В современных моделях это достигается путем использования электроники.
Двухтактные двигатели могут быть как бензиновыми (карбюраторными или инжекторными), так и дизельными. Разница в принципе их работы заключается в том, что в первом случае в цилиндры сразу подается топливный заряд (смесь воздуха с топливом), а во втором – сначала воздух, а в конце первого такта – топливо, которое воспламеняется при контакте с горячим воздухом. Бензиновые двигатели широко используются в мотоциклах, малолитражных автомобилях, а также в газонокосилках, бензопилах и других агрегатах с ДВС. Дизельные моторы нашли применение в судостроении, раньше они также использовались на тепловозах, танках и с успехом применялись в авиации на бомбардировщиках Юнкерс. Сейчас же судостроение – чуть ли не единственная сфера их применения, где пришлась кстати их тихоходность и мощность, не превышающая 100 тыс. л.с. В отличие от четырехтактных двухтактные дизели не имеют разделенных камер сгорания, что дополнительно усложнило бы их конструкцию, так что дизельное топливо подается и смешивается с воздухом прямо в камере сгорания.
Итак, двухтактные двигатели имеют ряд преимуществ:
— простую конструкцию;
— небольшой вес;
— меньшие нагрузки на элементы конструкции;
— отсутствие системы смазки и ГРМ;
— большую литровую мощность в сравнение с четырехтактными.
В то же время, у двухтактных моторов есть и недостатки:
— повышенный расход топлива;
— токсичность выхлопных газов;
— меньший ресурс в сравнение с четырехтактным;
— шум во время работы;
— необходимость приготовления топливо-масляной смеси, что не только усложняет систему подачи топлива, но и повышает расход масла.
Выводы
Из вышесказанного можно сделать вывод, что двухтактные двигатели можно использовать в тех случаях, когда расход топлива не имеет значения, а важны такие характеристики, как небольшая масса и простота конструкции. Это идеальные варианты для переносных агрегатов, небольших автомобилей, а также мотоциклов и мопедов. Компактные размеры двухтактных двигателей позволило им основательно занять место в сфере, казалось бы совершенно далекой от той сферы, для которой были созданы ДВСы — в моделировании.
В последнее время двухтактные двигатели становятся все более популярными за счет использования в их конструкции электронных систем. Это позволяет снизить токсичность выхлопных газов, регулировать процессы подачи и сгорания топлива, что делает моторы более экологичными. Так что в скором будущем их сфера применения может значительно расшириться. Еще в начале 20 века начались разработка дизельных двухтактных двигателей. Одну из наиболее удачных схем разработал Хуго Юнкерс, а в 60-ых годах 20 века и советские моторостроители выдали образец инженерного чуда — оппозитный 2ух тактный дизельный мотор 5ТДФ с мощностью 700 л.с.
Дизель Хуго Юнкерса | Танковый дизель 5ТДФ |
В конструкции двухтактных двигателей заложены огромные резервы по мощности и экономичности. Но из-за конструктивных особенностей их не удавалось реализовать в механическом виде. Вполне возможно электронные системы помогут «двухтактникам» занять лидирующую позицию среди двигателей внутреннего сгорания в ближайшее время.
Принцип Работы, Описание Рабочего Цикла, Пропорции Смеси Масла и Бензина Для Смазки Бензинового Или Дизельного ДВС
В настоящее время активно используются два основных типа двигателей внутреннего сгорания: двухтактные и четырехтактные. В двухтактных двигателях все рабочие циклы (процессы впуска готовой топливной смеси, выпуска отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота коленчатого вала за два основных такта. У двигателей такого типа отсутствуют клапаны газораспределительного механизма, их роль выполняет пара поршень/гильза. Поршень при своем перемещении закрывает своим телом впускные, выпускные и продувочные окна. Поэтому такие двиагетли более просты в конструкции. Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах, ёмкости цилиндра и частоте вращения вала !теоретически! в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов в единицу времени. 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 % по сравнению с четырехтактным ДВС.
Двигатель двухтактного рабочего цикла состоит из картера (основной его части — базы), в который на шариковых подшипниках установлен коленчатый вал. Цилиндр крепится к блоку через винты или шпильки, которые проходят через все тело гильзы. Внутри цилиндра движется поршень — металлический стакан (чаще из алюминиевого сплава), опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне ниже жарового пояса. Во время сжания или рабочего хда поршневые кольца не пропускают газы и запирают в промежутке между днищем поршня и стенками цилиндра. Поршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, он соединяет поршень с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Смазка всех трущихся поверхностей и подшипников внутри двухтактных двигателей происходит с помощью топливной смеси, в которое подмешано необходимое количество масла. Из рисунка видно, что топливная смесь (голубой цвет) попадает и в кривошипную камеру двигателя (это та полость, где закреплен и вращается коленчатый вал), и в цилиндр. Смазки там нигде нет, а если бы и была, то смылась топливной смесью. Вот по этой причине масло и добавляют в определенной пропорции к бензину. Тип масла используется специальный, именно для двухтактных двигателей. Оно должно выдерживать высокие температуры и сгорая вместе с топливом оставлять минимум зольных отложений.
Устройство двухтактного двигателя
Конструкция такого мотора проще, чем у четырехтактного. В двухтактного ДВС нет газораспределительного механизма. Двигатель состоит из блока цилиндра, в котором располагается коленвал на подшипниках.
Головка шатуна ложится в специальное для нее место — шейка вала. Между головкой шатуна и шейкой вала — вкладыши, которые фиксируются корончатыми гайками.
Верхняя часть шатуна крепится с поршнем посредством пальца. Палец — это пустотелый цилиндр, который служит соединительными элементом конструкции шатун-поршень.
На поршне в специальные канавки по периметру в верхней части устанавливаются компрессионные кольца, от которых зависит компрессия двигателя.
Движущим элементом в двигателе внутреннего сгорания является топливно-воздушная смесь, которая сгорая создает энергию, толкающая поршень вниз. От движения поршня вверх-вниз происходит вращения коленчатого вала. На коленвале закрепляется маховик, который передает вращение дальше, то есть валу коробки и так далее.
Охлаждение двухтактного двигателя осуществляется через ребра наружного блока. Кроме внешнего охлаждения, некоторая часть охлаждения идет от масла, которое содержится в бензине.
В двухтактные двигатели заливается бензин, в которое добавлено специальное моторное масло. Например, для газонокосилки Штиль, на 5 литров бензина, надо добавить 100 грамм, то есть, соотношение бензина к маслу 50:1. Именно столько количества масла отлично смазывает трущиеся поверхности цилиндр с кольцами поршня.
Конструктивные особенности и различия
Двухтактный двигатель отличается от четырехтактного не только тем, за сколько тактов работы происходит газообмен.
Четырехтактный требует наличия системы газораспределения (впускные и выпускные клапаны, распределительный вал с кулачковым механизмом и т. д. ). В двухтактном такой системы нет, благодаря этому он гораздо проще.
Двигатель с четырьмя тактами работы требует полноценной системы смазки из-за большого количества движущихся и трущихся частей. Для смазки двигателя с двумя тактами работы можно использовать масло просто разводя его вместе с топливом.
youtube.com/embed/A0jHQ0m0kbk?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Принцип работы
Один оборот коленчатого вала является одним циклом рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания.
Топливо (бензин+масло) с воздухом подается в рабочую камеру сгорания цилиндра, после чего за счет образования искры свечи зажигания, происходит взрыв горючей смеси, энергия которой резко отталкивает поршень вниз.Когда поршень движется вниз, открывается выпускное окно и немного позже открывается переходное окно, через которое впрыскивается новая порция горючего.
В картер двигателя топливная смесь попадает через окно, открывающееся за счет вакуума при движении поршня вверх от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней (ВМТ). При этом движении также открывается окно для выброса газов сгоревшей смеси. Через милисекунды открывается продувочное окно. Через продувочное окно подается новая порция топлива.
Основные термины и определения
Принцип работы всех поршневых двигателей заключается в превращении энергии сгорания топлива в механическую энергию. Передаточным звеном является кривошипно-шатунный механизм. Для описания их работы используются следующие понятия:
- Рабочий цикл — это определённая последовательность взаимосвязанных событий, вследствие которых происходит преобразование энергии теплового расширения сгорающего топлива в механическую энергию перемещения поршня и поворота коленчатого вала.
- Такт — последовательность изменения состояния узлов и механизмов, происходящая в течение одного хода поршня.
- Ход поршня — это расстояние, которое проходит поршень внутри цилиндра между его крайними точками.
- Верхняя мёртвая точка (ВМТ) — это наивысшее положение поршня в цилиндре, при этом объем камера сгорания имеет минимальный объем.
- Нижняя мёртвая точка (НМТ) — максимально удалённое от ВМТ положение поршня.
- Впуск — заполнение цилиндра топливовоздушной смесью.
- Сжатие — уменьшение объёма смеси и сжатие её под давлением поршня.
- Рабочий ход — перемещение поршня под давлением газов сгорающего топлива.
- Выпуск — выталкивание из цилиндра продуктов горения топлива.
Как повысить мощность
Как и 4-х тактные двигатели, 2-х тактные можно усовершенствовать, сделать, так называемый, чип-тюнинг.
Для повышения мощности ДВС можно сделать следующее:
- Расточить выпускное отверстие, чтобы отработавшие газы выходили полностью.
- Улучшить эффект продувки. Продувка — это удаление отработавших газов и наполнение рабочего объема цилиндра новой порцией топливной смеси. Сделать нужно так, чтобы через впускное окно успевало впрыскиваться топливо в камеру сгорания. Если топливо не будет в нужном объеме поступать в камеру сгорания, то в картере мотора будет скапливаться топливо. Поэтому, для качественного заполнения топливом рабочей части цилиндра, требуется увеличить диаметр отверстия выпускного окна (выброса отработавших газов).
- Можно применять на карбюраторе вихревой диффузор. Вихревой диффузор называют также нулевой. За счет этого диффузора за меньший период времени будет поступать в цилиндр больше топлива.
- На глушитель вмонтировать специальный резонатор, подходящий по оборотам к конкретному двигателю. Резонатор делает так, чтобы не сгоревшая топливная смесь, возвращалась обратно в цилиндры. Это эффективно, когда в цилиндре происходит не полное сгорание смеси.
Чтобы часть цилиндра под поршнем заполнялась полностью, надо осмотреть впускные и выпускные каналы, возможно, на отверстиях есть царапины, задиры, сколы. Такие мелкие дефекты влияют на скорость движения топлива и газов.
Для лучшего эффекта повышения мощности можно отфрезеровать и затем отшлифовать головка блока цилиндров (ГБЦ).
Не рекомендуется уменьшать вес деталей двигателя, так как из-за увеличения разности противовеса, нарушения центра тяжести, может увеличиться торцевое биение маховика и коленвала.
Эксплуатационные показатели в сравнении
Сопоставляя двухтактный двигатель и четырехтактный двигатель, разницу между ними можно заметить не только в устройстве, но и в эксплуатационных характеристиках. Сравнивать их можно по следующим показателям:
- литровая мощность;
- удельная мощность;
- экономичность;
- экологичность;
- шумность;
- ресурс работы;
- простота обслуживания;
- вес;
- цена.
Литровой называется мощность, снимаемая с литра объёма цилиндра. Теоретически она должна быть в два раза больше у двухтактного. Однако на деле этот показатель составляет 1,5−1,8. Сказывается неполное использование рабочего хода газов, затраты энергии на продувку, неполное сгорание и потери топлива.
Удельная мощность представляет собой величину отношения мощности мотора к его весу. Она также выше у двухтактных. Для них нужен менее тяжёлый маховик и не нужны дополнительные системы (газораспределения и смазки), утяжеляющие конструкцию. КПД у них также выше.
Экономичность (расход топлива на единицу мощности) выше у четырехтактных. Двигатели с двумя тактами часть топлива теряют впустую при продувке цилиндра.
Экологичность двухтактных ниже, опять-таки из-за потери несгоревшего топлива и масла. Убедиться в этом можно на примере двухтактного лодочного мотора. Он всегда оставляет на воде тонкую плёнку из несгоревшего топлива.
Читать также: Манометр для измерения давления воздуха
Шумность выше у двухтактных. Это связано с тем, что выхлопные газы из цилиндра вырываются с большой скоростью.
Ресурс работы выше у четырехтактных. Отдельная система смазки и меньшая оборотистость двигателя положительно сказываются на сроке его службы.
Проще обслуживать, безусловно, двухтактные моторы из-за меньшего количества вспомогательных систем. Масса больше у четырехтактных. Двухтактные дешевле.
В некоторых механизмах применение двухтактных двигателей является однозначным. Это, например, бензопилы. Высокая удельная мощность, маленький вес и простота делают его здесь безусловным фаворитом.
Двухтактные двигатели используются также в мототехнике, лодочных моторах, газонокосилках, скутерах, авиамоделировании. В большинстве самодельных машин и механизмов умельцы также используют двухтактный мотор.
Как увеличить тягу
Тяга двухтактных моторов зависит от открытия дроссельной заслонки. С резким возрастание оборотов двигателя, возрастает тяга. Отсюда следует, что, для того, чтобы уменьшить время разгона ДВС, надо увеличить рабочий объем цилиндра.
Когда двигатель работает на низких оборотах, качественная тяга повышает приемистость, увеличивает скорость разгона — ускорение.
Тягу также можно увеличить путем замены клапанов на специальные и настроить их так, чтобы они держались в открытом положении дольше, чем обычные.
Однотактные и трехтактные силовые агрегаты
Существуют также одно- и трехтактные двигатели. Однотактные двигатели делают с внешней камерой сгорания. Такая схема реализует все четыре такта за один ход поршня. Трехтактный двигатель Ванкеля является роторно-поршневым. Из-за сложности конструкции и чрезвычайной требовательности к качеству обработки поверхностей такие моторы не получили широкого распространения.
» src=»https://www.youtube.com/embed/KPgli32827k?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Помимо всем известных четырехтактных двигателей, которые используются в автомобилях, есть еще двигатели двухтактного действия, которые устанавливают на технические агрегаты: бензопилы, мотоциклы, газонокосилки, квадроциклы, скутеры, моторные лодки и т.д. Основное отличие двухтактного от четырехтактного двигателя — это принцип работы ДВС. Кроме этого, 2-х тактные моторы меньше по габаритам, способны развивать меньшую мощность и, следовательно, имеют меньший КПД.
- Устройство двухтактного двигателя.
- Принцип работы 2-х тактного ДВС.
- Как увеличить мощность двигателя своими руками?
- Как увеличить тягу?
- Проблема с продувкой после увеличения мощности.
- Видео.
Проблема с продувкой
Чем выше обороты коленвала, тем больше мощность. Но, конструкция двухтактных двигателей имеет такую особенность — чем быстрее начинает двигаться поршень, тем хуже продувается камера сгорания цилиндра, так как окна подачи и выпуска отработавших газов остаются открытыми очень мало времени.
Камерная продувка — это удаление газов и впрыск топлива в цилиндр из картера. Топливо начинает всасываться и находиться в картере при движении поршня вверх. Затем, когда поршень идет вниз, впускной канал закрывается и открывается продувочное окно, через которое подается новая порция топлива и выгоняются газы отработавшей предыдущей смеси топлива (смотрите рисунок выше, посередине).
Такая простая конструкция двухтактного двигателя исключает необходимость устанавливать газораспределительный механизм (ГРМ), насоса продувки, клапанов и узла смазки.
Продувка во время работы двухтактного двигателя на холостом ходу (ХХ) осуществляется по-другому. Во время работы на ХХ, продувка осуществляется открыванием на маленький угол заслонки. Такая продувка не качественная, поэтому на холостом ходу, многие наверное замечали, двигатель бензопилы или газонокосилки работает не стабильно. Что касается бензопилы, например, Echo (Эхо), то там надо наполовину вытягивать подсос.
Одноцилиндровый двухтактный двигатель имеет контурную продувку, то есть щелевую. В нижней части цилиндра в стенке есть специальная щель, через которую происходит газораспределение. В такте сжатия и рабочего хода, то есть когда поршень вверх, отверстия впуска и продувки должны быть закрытыми.
Контурная продувка — это предпоршневой объем (цилиндр под поршнем) представляет собой продувочный насос. Такая конструкция позволяет делать двигатели самых малых габаритов.
Рабочий цикл из двух тактов
Одноцилиндровый двухтактный двигатель работает по-другому. Здесь все четыре действия происходят за один полный оборот коленвала. При этом поршень делает только два такта (расширения и сжатия), двигаясь от ВМТ к НМТ и обратно. А впуск и выпуск являются частью этих двух тактов. Подробней принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания можно описать следующим образом.
Газы от сгорания топливной смеси толкают поршень вниз от ВМТ. Примерно на середине хода поршня в гильзе цилиндра открывается выпускное отверстие, через которое часть газов выбрасывается в патрубок глушителя. Продолжая двигаться вниз, поршень создаёт давление, благодаря которому в цилиндр поступает новая порция топлива, одновременно продувая его от остатков сгоревших газов. Подходя к ВМТ, поршень сжимает смесь и система зажигания воспламеняет её. Снова начинается такт расширения.
В авиамоделестроении широко используется двухтактный дизельный двигатель, его принцип работы тот же, что и у бензинового. Разница в том, что смесь топлива с воздухом самостоятельно воспламеняется в конце цикла сжатия. Горючим для таких моторов служит смесь эфира с авиационным керосином. Воспламенение этого горючего происходит при гораздо меньшей степени сжатия, чем у двигателей на традиционном дизельном топливе.
Видео
На скутеры устанавливаются двухтактные двигатели 2Т или 4 Т. Какой лучше?
Анимация работы двухтактного двигателя.
Двухтактный двигатель Stihl (Штиль) в разрезе.
В этом видео — работа двухтакного двигателя.
Сегодня невозможно представить современную жизнь без двигателя внутреннего сгорания. Передвижение на собственном авто, поездки на общественном транспорте, покупка товаров, полет на самолете и другие действия. Эти процессы, так или иначе, связаны с двигателем.
Несмотря на количество всевозможных конструкций, и разновидностей силовых установок, поршневые моторы, на сегодня, распространены больше остальных. Количество тактов для выполнения рабочего цикла, делит агрегат на двухтактный и четырёхтактный двигатель. Эти типы моторов составляют большинство, среди разнообразия выпускаемой техники.
Разница между моторами возникает с точки зрения применения. Для установки на автомобильную технику, чаще используют четырехтактный агрегат, двухтактный двигатель применяют в том случае, если габариты и вес играют решающую роль.
Мотоцикл Suzuki RM125 с одноцилиндровым двухтактным двигателем
Моторное масло
Смазка необходима для того, чтобы между деталями мотора не возникало чрезмерное трение. Она реализуется при помощи моторных масел, имеющих стойкую структуру от воздействия высоких температур и малую вязкость при низких показателях. Помимо этого, они не образуют нагар, не агрессивны к пластмассовым и резиновым деталям.
Масла бывают минеральными, полусинтетическими и синтетическими. Полусинтетика и синтетика стоят дороже, но эти виды предпочитают больше, так как считается, что они полезнее для двигателя. Для двухтактников и четырехтактников применяются разные виды масел. Также они отличаются по степени форсировки.
Система питания
В качестве топлива для карбюраторных мотоциклов используют бензин, октановое число которого не ниже 93.
Двигатели мотоциклов имеют систему питания, в которую входит топливный бак, кран, фильтр, воздушный фильтр и карбюратор. Бензин находится в баке, который в большинстве случаев установлен выше мотора для того, чтобы самотеком поступать в карбюратор. В иных случаях он может подаваться при помощи специального насоса или вакуумного привода. Последний можно встретить на двухтактниках.
В топливном баке имеется крышка со специальным отверстием, куда поступает воздух. Во многих зарубежных мотоциклах, впрочем, воздух попадает через угольные резервуары. А некоторые имеют на крышке замок.
Благодаря топливному крану предотвращается подтекание топлива.
Через воздушный фильтр в карбюратор поступает воздух. Фильтр бывает трех видов.
- В компактно-масляном типе воздух поступает в центр, поворачивает на 180 градусов и проходит в фильтр. При этом он очищается при повороте потока, где тяжелые частицы оседают в масле. Таким фильтром снабжен двигатель мотоцикла «Урал» и «Иж». Однако за рубежом используются другие виды, бумажные и поролоновые.
- Бумажные фильтры являются одноразовыми. Их необходимо менять на каждом техническом обслуживании.
- Поролоновые фильтры многоразовые — их можно промывать и вновь пропитывать маслом.
Спортивные мотоциклы, у которых двигатель 250 кубов и выше, сегодня имеют систему так называемого «прямого впуска», когда забор воздуха происходит спереди обтекателя, благодаря чему наполнение цилиндров на высоких скоростях увеличивается.
Жидкая система охлаждения
Вариант подобен тому, что устанавливается на автомобилях. Теплоносителем здесь выступает антифриз, который является низкозамерзающим (от минус сорока до минус шестидесяти градусов по Цельсию) и высококипящим (от ста двадцати до ста тридцати градусов по Цельсию). Помимо этого, антифризом достигается антикоррозийный и смазывающий эффект. Чистую воду в этом качестве использовать нельзя.
Перегрев системы охлаждения может быть вызван перегрузкой или загрязнением поверхностей, отводящих тепло. Также в ней могут сломаться отдельные элементы, из-за чего жидкость вытечет. Поэтому за работой охлаждения необходимо постоянно следить.
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.
Обращаясь к электромобилям, мы увидели 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 двигателя, чтобы разжечь ваше воображение
через Dirtbikelover
Помимо милого названия, 2-тактный двигатель похож на упрощенный 4-тактный двигатель.
4-тактный двигатель скорее всего будет в вашем автомобиле (если вы все еще пользуетесь бензином) и стоит 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 сжигать ископаемое топливо — 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 – всасывать (воздух), сжимать (нажимать для сжатия воздуха и топлива), удар (воспламенение смеси, толкающей поршень вниз), затем удар (поршень снова поднимается и выталкивает выхлопной 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
через классику
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, выдувает 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
2-тактные двигатели были (и, возможно, до сих пор) 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 в 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 Ford Ecoboost объемом 1 литр, 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.
2-тактные и 4-тактные двигатели
Двигатель — это устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу. В зависимости от того, как происходит это преобразование энергии и его расположения по отношению к самому двигателю, у нас есть двигатели внутреннего сгорания и двигатели внешнего сгорания. Опять же, в двигателях внутреннего сгорания у нас есть несколько классификаций, но важная из них основана на его рабочих циклах, то есть двухтактный двигатель и четырехтактный двигатель. В этом руководстве мы сосредоточимся на этих двух типах двигателей, то есть на двухтактных двигателях и четырехтактных двигателях, узнаем об их конструкции и работе, а также сравним двухтактные и четырехтактные двигатели по некоторым важным параметрам.
Схема
Краткое описание двигателей внутреннего сгорания
Прежде чем мы начнем с двухтактных и четырехтактных двигателей и сравним двухтактные и четырехтактные двигатели по важным параметрам двигателя, давайте быстро рассмотрим, что именно такое двигатель, а также что такое двигатель внутреннего сгорания.
Большинство двигателей, которые у нас есть, технически являются «тепловыми двигателями», поскольку они преобразуют тепловую энергию (обычно от сгорания топлива, то есть химическую энергию в тепловую энергию) в механическую работу. В двигателях внешнего сгорания сгорание топлива происходит вне основных частей двигателя (цилиндра). Паровой двигатель является лучшим примером двигателя внешнего сгорания.
В случае двигателя внутреннего сгорания сгорание топлива происходит внутри цилиндра. Все наши автомобильные и генераторные двигатели относятся к этому типу. Отношение мощности к массе очень меньше в случае двигателей внутреннего сгорания. Это позволило производить относительно небольшие двигатели с приличной выходной мощностью, которые мы можем использовать в наших автомобилях.
С момента их первой разработки во второй половине 19 го века двигатели внутреннего сгорания всегда вызывали интерес у инженеров и ученых. Двигатели внутреннего сгорания первого поколения (их разработал Ж. -Ж.Э. Ленуар в середине 1800-х гг.) имели КПД 4-5%.
Пару лет спустя Николаус Август Отто и Ойген Ланген разработали улучшенную версию двигателя Ленуара с КПД до 11%. Этот двигатель Отто-Лангена позже стал двигателем «цикла Отто», который представляет собой не что иное, как двигатель с искровым зажиганием (все современные бензиновые/бензиновые двигатели).
Все эти двигатели технически являются четырехтактными. В 1880-х годах разработка более легких и механически простых двухтактных двигателей ускорилась. Чтобы еще больше повысить эффективность двигателя Отто, Рудольф Дизель начал работать над топливом, а также над тем, как двигатель сжимает топливо.
Это дизельный двигатель, использующий дизельное топливо, где он может воспламенять топливо с высокой степенью сжатия (без искр). В отличие от двигателей с циклом Отто, которым для воспламенения топлива требуется искра, двигатели с «дизельным циклом» просто работают на сжатии топлива для его воспламенения.
Как двигатель с циклом Отто (бензиновые/бензиновые двигатели, в которых сгорание происходит при постоянном объеме воздуха/топлива с использованием искрового зажигания), так и двигатель с искровым зажиганием (SI) и дизельный двигатель (двигатели на дизельном топливе, в которых сгорание происходит при постоянном давлении воздуха /fuel, использующий сжатие этой смеси для воспламенения топлива) или двигатель с воспламенением от сжатия (CI) доступны как для 2-тактных, так и для 4-тактных двигателей.
Но что такое двухтактный или четырехтактный двигатель? Как мы можем сравнить двухтактные и четырехтактные двигатели? Каковы их преимущества и недостатки? Давайте узнаем сейчас.
Есть много вещей, которые нужно узнать о двигателях внутреннего сгорания, таких как их части, терминология, работа, классификация, типы и многое другое. Поскольку в этом руководстве основное внимание уделяется двухтактным и четырехтактным двигателям, мы решили не вдаваться в подробности этих тем. Но, если вам интересно, мы можем сделать серию руководств по двигателям внутреннего сгорания.
Что такое четырехтактный двигатель?
Прежде чем понять, что такое 4-тактный двигатель или 2-тактный двигатель, давайте сначала посмотрим, что такое такт. Мы знаем, что двигатель состоит из цилиндра и поршня, который движется вверх и вниз в этом цилиндре (опять же, это очень общее изображение внутренностей двигателя).
Ход – это расстояние, которое проходит поршень между верхним и нижним пределами в любом направлении в цилиндре. Это расстояние является важным параметром работы двигателя наряду с другими размерами, такими как диаметр цилиндра (диаметр цилиндра), площадь поршня и отношение хода к диаметру цилиндра.
Теперь, когда мы знаем, что такое удар, мы перейдем к четырехтактному двигателю. Чтобы двигатель работал правильно, он должен следовать строгому и последовательному циклу операций. Это относится как к двигателям SI, так и к двигателям CI.
Четырехтактный двигатель завершает свой рабочий цикл за четыре такта или два оборота коленчатого вала. Каждый такт поворачивает коленчатый вал на 180° или пол-оборота. Таким образом, четырехтактный цикл завершает вращение коленчатого вала на 720° или два полных оборота.
Каков рабочий цикл четырехтактного двигателя? Цикл операций в идеальном 4-тактном двигателе имеет следующие четыре такта:
- Ход впуска (или всасывания, или всасывания)
- Такт сжатия
- Рабочий ход (или расширение)
- Такт выпуска
Изображение
Четырехтактные двигатели SI и CI следуют этому циклу операций, но их реализация немного отличается (поскольку SI использует свечу зажигания для воспламенения топлива, а CI использует только сжатие для воспламенения топлива). Одним из важных отличий является степень сжатия. В двигателях CI он значительно выше, чем в двигателях SI.
Есть и другие отличия в отдельных штрихах, и мы увидим их в работе.
Работа четырехтактного двигателя
Чтобы понять работу четырехтактного двигателя, вам просто нужно понять цикл работы и то, что происходит при каждом такте.
Такт впуска
Этот такт начинается, когда поршень находится в ВМТ (верхняя мертвая точка — когда поршень находится в крайнем верхнем положении во время своего движения, это называется ВМТ) и собирается двигаться вниз.
В это время впускной клапан открывается, а выпускной закрывается. Если двигатель имеет карбюратор, то всасывание поршня вызывает всасывание смеси топлива и воздуха в цилиндр. В случае механизма впрыска топлива форсунка, управляемая компьютером, будет распылять топливо.
Это верно для двигателя SI. В случае двигателя CI всасывание всасывает только воздух. Поршень достигнет НМТ (нижняя мертвая точка — когда поршень находится в крайнем нижнем положении во время своего движения, это называется НМТ), и в конце такта впуска впускной клапан закрывается.
Такт сжатия
В этом такте поршень перемещается от НМТ к ВМТ и при этом сжимает топливовоздушную смесь (в случае двигателя SI) или только воздух (в случае двигателя CI), который забирается во время такта впуска. В такте сжатия впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми.
В конце такта сжатия, т. е. когда поршень возвращается в ВМТ (или близко к ней), свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь (в случае двигателя SI) или впрыскивает топливо (в случае двигателя КИ).
Это действие приведет к сжиганию топлива и производству тепловой энергии при температуре до 2000°C и выше. Из-за природы топлива в двигателе с воспламенением (которое является дизельным топливом), когда топливо вступает в контакт со сжатым воздухом, оно начинает гореть.
Рабочий ход
Благодаря высокому давлению, создаваемому в конце такта сжатия за счет сжигания топлива, поршень движется к НМТ. Даже в этом такте оба клапана (впускной и выпускной) остаются закрытыми. Двигатель вырабатывает мощность только в этом такте.
По мере движения поршня от ВМТ к НМТ давление и температура в цилиндре постепенно снижаются.
Такт выпуска
В конце рабочего такта выпускной клапан открывается, и поршень начинает двигаться от НМТ к ВМТ в такте выпуска. В этом процессе он выталкивает сгоревшие газы из цилиндра через выпускной клапан. Когда поршень находится вблизи ВМТ, выпускной клапан закрывается, а впускной открывается, снова начиная такт впуска.
Применение 4-тактного двигателя
Четырехтактные двигатели чаще всего используются в автомобилях. Вы можете найти небольшие 4-тактные двигатели мощностью от 30 до 60 кВт (от 40 до 80 л.с.) при 4500 об / мин в мопедах, скутерах и мотоциклах.
В легковых автомобилях, автобусах и грузовиках также используются 4-тактные двигатели чуть большей мощности мощностью 90 кВт и более.
Помимо автомобилей, вы также можете найти четырехтактные двигатели в мобильных генераторах, самолетах, насосных агрегатах, строительных машинах, электроинструментах, воздушных компрессорах, буровых установках, тракторах и т. д.
Что такое двухтактный двигатель?
Если вы наблюдаете за работой четырехтактного двигателя, становится ясно, что из четырех тактов только один такт (рабочий) производит мощность, а также есть два непроизводительных такта в виде впуска и выпуска удары. В результате двигатель вырабатывает полезную мощность на каждые два оборота коленчатого вала.
Что, если бы мы могли каким-то образом изменить это расположение, не меняя положения поршня, и добиться рабочего хода для каждого оборота коленчатого вала?
Это та же самая идея, которую придумал Дугалд Клерк, шотландский инженер, и начал работать над новым типом двигателя, который позже стал двухтактным двигателем.
Двухтактный двигатель завершает свой рабочий цикл всего за два такта или один оборот коленчатого вала. Два такта — это сжатие и мощность. Но если нет тактов впуска и выпуска, как двигатель будет получать топливо/воздух и как он будет откачивать сгоревшие газы?
2-тактный двигатель имеет простую конструкцию. Он использует воздушно-топливную смесь, сжатую в картере, для выполнения процесса впуска, и когда сжатое топливо поступает в цилиндр, сгоревшие газы низкого давления выходят через выпускное отверстие.
Работа двухтактного двигателя
Конструкция двухтактного двигателя относительно проста по сравнению с четырехтактным двигателем. Они также имеют высокое отношение мощности к весу с небольшим количеством движущихся частей. Но как работает двухтактный двигатель? Давайте посмотрим сейчас.
Одной из самых простых и популярных конструкций двухтактных двигателей является двигатель с продувкой картера. В этой конструкции нижняя поверхность поршня и часть картера под цилиндром действуют как продувочный насос.
Во время такта сжатия, когда поршень движется от НМТ к ВМТ, подпружиненный впускной клапан в картере всасывает топливно-воздушную смесь из-за снижения давления в картере.
В конце такта сжатия происходит воспламенение топлива (либо от свечи зажигания, либо просто за счет сжатия). Теперь давление запускает рабочий ход, и когда поршень движется от ВМТ к НМТ, воздушно-топливная смесь в картере сжимается.
Ближе к концу рабочего такта поршень разблокирует выпускное отверстие, и продукты сгорания выйдут из цилиндра. По мере того, как поршень движется вниз во время рабочего такта, он также разблокирует порт передачи, который отвечает за поступление смеси сжатого воздуха и топлива в картере в цилиндр (поскольку поршень движется вверх в начале следующего такта сжатия). .
Применение двухтактного двигателя
Когда-то небольшие двухтактные двигатели использовались в мопедах, скутерах, мотоциклах, газонокосилках, а двигатели немного большего размера — для моторных лодок и судовых двигателей.
Но из-за их высокого расхода топлива, потери топлива в процессе очистки и общего загрязнения, производство двухтактных двигателей практически прекратилось.
Сравнение: 2-тактные и 4-тактные двигатели
Теперь посмотрим на сравнение 2-тактных и 4-тактных двигателей. Мы взяли некоторые важные аспекты двигателя и сравнили их как для двухтактных, так и для четырехтактных двигателей.
4-тактный двигатель | Двухтактный двигатель |
Имеет четырехтактный цикл работы. | Имеет только двухтактный цикл работы. |
Четыре такта: впуск, сжатие, рабочий и выпускной. | Его удары — Сжатие и Сила. |
Для завершения рабочего цикла этого двигателя требуется два оборота коленчатого вала, т. е. четыре такта. | Этому двигателю требуется только один оборот коленчатого вала, чтобы завершить рабочий цикл, т. е. два такта. |
Поскольку полезная мощность вырабатывается каждые два оборота коленчатого вала, он немного тяжелый и громоздкий для аналогичной мощности двухтактного двигателя. | В случае двухтактного двигателя один оборот коленчатого вала означает один рабочий такт, т. е. мощность вырабатывается при каждом обороте. Следовательно, при той же мощности этот двигатель мал и легок. |
Кроме того, продолжая вышеизложенное, если есть два двигателя одинакового размера (один 4-тактный, а другой 2-тактный), то четырехтактный двигатель производит меньшую мощность. | Когда вы берете двигатель аналогичного размера в качестве 4-тактного двигателя, 2-тактный двигатель будет производить больше мощности. |
Четырехтактные двигатели обычно имеют клапаны (впускные и выпускные) | Двухтактные двигатели имеют порты (некоторые двигатели имеют выпускные клапаны). |
Из-за большого веса и распределительного вала, управляющего клапанами, их стоимость значительно выше. | Они легкие и не требуют никаких клапанных механизмов. Следовательно, стоимость ниже. |
Общий тепловой КПД четырехтактных двигателей высок, поскольку большая часть топлива воспламеняется в цилиндре. | Двухтактные двигатели обычно имеют низкий тепловой КПД. Продувка приводит к тому, что часть топлива остается несгоревшей. |
Из-за неравномерного движения поршня и коленчатого вала двигателю необходим тяжелый маховик. | Движение поршня и коленчатого вала в двухтактном двигателе равномерное. Следовательно, вам нужен легкий маховик. |
Из четырех тактов только один является тактом генерации мощности. Это означает, что вам требуется меньше смазки и охлаждения. | Один из двух тактов является рабочим тактом в двухтактных двигателях. Следовательно, вам нужна более качественная смазка и охлаждение. |
Из-за большего времени индукции объемная эффективность больше. | Объемная эффективность меньше из-за меньшего времени индукции. |
Четырехтактные двигатели обычно имеют водяное охлаждение. Следовательно, износ деталей двигателя меньше. | Двухтактные двигатели, напротив, имеют воздушное охлаждение. В результате износ двигателя высок. |
Требуемое количество смазки меньше, и ее обычно помещают в картер. | Этим двигателям требуется больше смазки, и мы обычно добавляем смазочное масло в топливо при заправке. |
Четырехтактные двигатели являются предпочтительным выбором для двигателей, требующих высокой эффективности, таких как мотоциклы (и другие двухколесные транспортные средства), автомобили, автобусы, грузовики, самолеты, генераторы, тракторы и т. д. | когда-то были популярны в недорогих и легких автомобилях, таких как мопеды, скутеры и мотоциклы. Большие дизельные варианты используются для движения судов. В настоящее время очень трудно найти двухтактные двигатели в основных приложениях. |
Заключение
Двигатели внутреннего сгорания являются неотъемлемой частью современных автомобилей, электроинструментов и электростанций. Основная классификация двигателей внутреннего сгорания основана на количестве тактов (или числе оборотов коленчатого вала), которое совершает двигатель. Здесь у нас есть четырехтактные и двухтактные двигатели. Мы увидели, что такое четырехтактный двигатель и как он работает. Мы также видели, как работает двухтактный двигатель. Наконец, мы составили сравнительную таблицу двухтактных и четырехтактных двигателей.
Двухтактные и четырехтактные двигатели — в чем разница?
Хотя автомобильные технологии значительно изменились за эти годы, четырехтактные и двухтактные двигатели остаются двумя основными конструкциями двигателей внутреннего сгорания. Хотя подержанные автомобили в автосалоне штата Нью-Джерси в Джерси-Сити оснащены четырехтактными двигателями, многие люди не могут отличить двухтактные двигатели от четырехтактных.
В этом руководстве наши автомобильные эксперты обсуждают двухтактные и четырехтактные двигатели и принципы их работы. Прочитав это, вы лучше поймете, как работают двигатели.
Приступая к основам
Прежде чем мы даже различаем эти два типа двигателей, лучше сначала объяснить основы. По мере сгорания топлива поршень перемещается вверх и вниз в цилиндре. «Нижняя мертвая точка» и «верхняя мертвая точка» — это два термина, которые относятся к движению поршня и его положению в цилиндре.
ВМТ — положение поршня ближе всего к клапанам, а НМТ — его положение дальше всего от клапанов. Итак, ход поршня относится к возвратно-поступательному движению поршня от НМТ к ВМТ. Точно так же цикл сгорания / оборот — это весь процесс всасывания воздуха и топлива в поршень, что приводит к воспламенению, приводящему в действие двигатель и вытесняющему выхлопные газы. Кроме того, лучше различать следующие ключевые термины:
- Впуск : Впуск относится к движению поршня вниз по цилиндру, чтобы топливовоздушная смесь могла попасть в камеру сгорания.
- Сжатие: Это движение поршня вверх по цилиндру. Во время сжатия впускной клапан закрывается, тем самым сжимая газы внутри.
- Воспламенение: Это происходит, когда искра от свечей зажигания воспламеняет газ.
- Выхлоп: Это процесс, посредством которого выхлопные газы удаляются из двигателя. Поршень движется вверх по цилиндру двигателя во время выпуска, таким образом открывая выпускной клапан, чтобы выпустить газы.
Двухтактные и четырехтактные двигатели: в чем разница?
Нет существенной структурной разницы между двухтактными и четырехтактными газовыми двигателями. Единственная заметная разница заключается в скорости, с которой происходит цикл сгорания, и в том, как часто поршень перемещается вверх и вниз по цилиндру во время каждого цикла.
Двухтактные двигатели
Как следует из названия, в двухтактном двигателе рабочий цикл завершается всего за два хода поршня. Это происходит за один оборот коленчатого вала. Однако весь процесс сгорания завершается одним ходом поршня. Как правило, это такт сжатия, за которым следует воспламенение сжатого топлива.
Выхлопные газы выпускаются в обратном цикле, а в цилиндр впускается свежая топливовоздушная смесь. В двухтактных двигателях свечи зажигания воспламеняют топливно-воздушную смесь один раз за один оборот. Точно так же мощность вырабатывается только один раз за каждые два хода поршня. Следовательно, для сгорания в двухтактных двигателях масло необходимо предварительно смешать с топливом.
Двухтактные двигатели в основном используются в маломощных двигателях внедорожных мотоциклов, газонокосилок, гидроциклов, мопедов и бензопил.
Плюсы двухтактных двигателей
- Простой и понятный механизм.
- Высокое соотношение мощности к весу обеспечивает значительный прирост мощности.
- Отсутствие клапанов устраняет необходимость в сложном приводном механизме клапана.
- Легкий.
- Для смазки не требуется масляный поддон.
- Низкие затраты на обслуживание.
- Равномерный крутящий момент, так как в каждом обороте есть рабочий ход.
Минусы
- Плохое сгорание оставляет нагар на выпускном отверстии и головке поршня.
- Нестабильный холостой ход.
- Плохая экономия топлива, так как часть несгоревшего заряда отбрасывается на этапе передачи.
- Более быстрый износ, что приводит к сокращению срока службы.
- Шумная работа и высокая вибрация.
- Более низкий диапазон мощности, чем у четырехтактных двигателей.
Четырехтактные двигатели
Эти двигатели используются в различных машинах, от автомобилей до генераторов. Все бензиновые и дизельные автомобили нашего дилерского центра в Джерси-Сити оснащены четырехтактными двигателями внутреннего сгорания.
Как следует из названия, четырехтактные двигатели используют четыре различных хода поршня для зажигания и запуска. Во время работы двигателя поршень совершает два хода за каждый оборот. Первый оборот включает в себя один такт сжатия и такт выпуска. Затем за ударами следует обратный ход. Вот более глубокий взгляд на то, что происходит в каждом из четырех тактов:
Такт впуска
- Поршень движется вниз по отверстию цилиндра двигателя от ВМТ к НМТ.
- Впускной клапан остается открытым, а выпускной клапан закрывается.
- Движение поршня вниз создает вакуум (отрицательное давление воздуха). Это втягивает воздушно-топливную смесь в двигатель через открытый впускной клапан.
Такт сжатия
- Поршень движется вверх по цилиндру к ВМТ от НМТ.
- Впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми.
- Движение поршня вверх сжимает топливно-воздушную смесь в камере сгорания.
Рабочий ход
- Ближе к концу такта сжатия воспламеняются свечи зажигания, воспламеняющие топливно-воздушную смесь. Это толкает поршень обратно в цилиндр и вращает коленчатый вал, толкая автомобиль вперед.
- Поршень движется вниз по цилиндру от ВМТ к НМТ.
- И выпускной, и впускной клапан остаются закрытыми.
Такт выпуска
- Поршень движется вверх по цилиндру от НМТ к ВМТ. Результирующий импульс помогает поддерживать движение коленчатого вала и другие три такта.
- Впускной клапан закрывается, а выпускной открывается.
- Отработавшие газы и выхлоп вытесняются из цилиндра. Это завершает цикл, тем самым подготавливая двигатель к такту впуска.
В четырехтактном двигателе свечи зажигания срабатывают только один раз за каждый оборот. Точно так же мощность вырабатывается каждые четыре хода поршня. Кроме того, двигатель не требует предварительного смешивания топлива и масла, поскольку имеется отдельный масляный отсек.
Плюсы четырехтактных двигателей
- Повышенная топливная экономичность, так как топливо расходуется только один раз за каждые четыре такта.
- Они создают более высокий крутящий момент при значительно более низких оборотах.
- Двигатели стали тише и долговечнее.
- Более экологичный, поскольку с выхлопными газами выделяется сгоревшее масло.
Минусы
- Сложный дизайн.
- Низкая удельная мощность.
- Дороже, чем двухтактные двигатели.
Final Words
Если вы хотите отправиться в путешествие по тропе национального парка Делавэр и Канал Раритан, у вас в голове возникнет один вопрос; Вы предпочитаете машину с двухтактным двигателем машине с четырехтактным двигателем? Надеюсь, это руководство поможет вам принять правильное решение.
Если вы хотите обновить свой автомобиль до чистого подержанного автомобиля, у нас есть все модели автомобилей. Свяжитесь с нами сегодня или запланируйте посещение, чтобы проверить, что мы приготовили для вас.
2-тактный VS 4-тактный двигатель | Разница между двухтактным и четырехтактным двигателем
Содержание
- 1 В чем разница между двухтактным и четырехтактным двигателем?
- 2 Что такое двухтактный двигатель?
- 3 Что такое четырехтактный двигатель?
- 4 2-тактный и 4-тактный
- 5 Как выбрать двигатель, который подходит именно вам?
- 6 Часто задаваемые вопросы Раздел
- 6.1 Почему необходимо менять масло в двухтактном двигателе?
- 6. 2 Почему у нас нет трехтактного двигателя?
- 6.3 Вредны ли двухтактные двигатели для окружающей среды?
- 6.4 Почему двухтактный двигатель быстрее?
- 6.5 Приведите несколько примеров двухтактного двигателя.
- 7 Заключение
Двигатели наиболее широко используются во всем мире. В этой статье мы обсудим двухтактный двигатель против четырехтактного двигателя.
Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного?
Двухтактный двигатель и четырехтактный двигатель отличаются тем, что они используют разные обороты коленчатого вала и разное количество ходов поршня для завершения рабочего цикла.
В 2-тактном двигателе все четыре этапа (впуск, сжатие, мощность и выпуск) рабочего цикла завершаются всего за два хода поршня , в то время как в 4-тактном двигателе , все четыре стадии (впуск, сжатие, мощность и выпуск) цикла мощности завершаются за четыре хода поршня.
Что такое двухтактный двигатель?
- Двухтактный двигатель — это поршневой двигатель, в котором для достижения полной мощности используется два хода поршня. В этом двигателе процессы впуска и сжатия завершаются на первом такте поршня, а процессы мощности и выпуска — на втором такте.
- Завершает один оборот коленчатого вала после завершения одного силового цикла.
- Они имеют малый вес.
Подробнее: Типы и работа двухтактного двигателя
Что такое четырехтактный двигатель?
- Четырехтактный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, который завершает рабочий цикл после завершения четырехтактного хода поршня. В этом двигателе процессы впуска, сжатия, мощности и выхлопа происходят в разные такты.
- Этот двигатель совершает два оборота коленчатого вала после завершения одного рабочего цикла.
- Работает тихо.
Подробнее: Работа четырехтактного двигателя
2-тактный и 4-тактный
Как выбрать двигатель, который подходит именно вам?
Правильный выбор двигателя для транспортного средства является очень важным фактором для хорошей эксплуатации транспортного средства. Если вы хотите выбрать 2-тактный или 4-тактный двигатель для своего автомобиля, вы должны учитывать следующие факторы:
- Расход топлива : Количество топлива, потребляемое двигателем или другим оборудованием, называется расходом топлива. Этот расход топлива зависит от типа двигателя и частоты вращения. Количество потребляемого топлива также указывается производителем через кривую производительности. Поэтому, прежде чем покупать какой-либо двигатель, вы должны знать тип вашего двигателя (будь то 2-тактный или 4-тактный двигатель) и расход топлива вашего двигателя и сделать покупку в соответствии с вашим бюджетом.
- КПД двигателя : Количество энергии топлива, которое двигатель преобразует в полезную работу, называется КПД двигателя. Бензиновый двигатель имеет КПД от 25% до 30%. Вы должны смотреть на КПД двигателя перед покупкой двигателя, потому что чем выше КПД двигателя, тем выше будет его экономия топлива.
- Выбросы: Процесс выброса в двигателе происходит из-за продуктов сгорания. Это также важный фактор, который необходимо учитывать при выборе двигателя. В случае 4-тактного двигателя и 2-тактного двигателя 4-тактный двигатель выбрасывает меньше выхлопных газов, чем двухтактный двигатель .
- Вес : двухтактный двигатель имеет меньший вес, чем четырехтактный двигатель. Вы должны выбрать двигатель в соответствии с возможностями вашего автомобиля. Рекомендуется выбирать четырехтактный двигатель для транспортных средств большой грузоподъемности, таких как автобусы, грузовики, самолеты, фургоны и т. д. Вы должны выбрать двухтактный двигатель, если хотите использовать свой автомобиль для легких транспортных средств, таких как мотоциклы, велосипеды. и фургоны и т. д.
FAQ Раздел
Почему необходимо менять масло в двухтактном двигателе?
В двухтактном двигателе масло необходимо менять, потому что это масло способствует охлаждению цилиндра и поршня за счет их надлежащей смазки. Если вы не смазываете должным образом цилиндр и поршень, металлы могут расплавиться и раздавить друг друга, металлы могут перемещаться относительно друг друга и необратимо деформироваться, а высокое трение может изнашивать детали и засорять двигатель. Поэтому рекомендуется постоянно менять масло, чтобы двигатель работал нормально.
Почему у нас нет трехтактного двигателя?
In order to operate the engine, four important processes must be performed:
- Intake
- Compression
- Power
- Exhaust
In the case of the three-stroke engine, вам нужно будет выбрать только три штриха из вышеприведенных штрихов, оставив один штрих. Такой двигатель невозможен, потому что невозможно произвести мощность за четыре операции с тремя тактами.
Двухтактные двигатели вредны для окружающей среды?
Двухтактный двигатель не является экологически безопасным. Причина в том, что эти двигатели имеют порты из-за того, что отработанное тепло покидает цилиндр и создает выбросы.
Почему двухтактный двигатель быстрее?
Двухтактный двигатель завершает рабочий цикл всего за два такта вместо 4. Поэтому он завершает рабочий цикл быстрее, чем 4-тактные двигатели. Двухтактные двигатели также состоят из небольшого количества деталей и имеют малый вес. Хорошее соотношение мощности к весу и высокие обороты двигателя играют жизненно важную роль в повышении производительности автомобиля.
Приведите несколько примеров двухтактного двигателя.
Двухтактные двигатели используются в небольших устройствах, таких как велосипеды, мотоциклы, лодочные моторы, бензопилы, садовые инструменты и автомобили с дистанционным управлением.
Заключение
В этой статье мы обсудили двухтактные и четырехтактные двигатели. В приведенном выше обсуждении мы пришли к выводу, что 2-тактный двигатель имеет большую выходную мощность, чем 4-тактный двигатель, но 2-тактный двигатель производит больше загрязнения и шума. Двухтактные двигатели не подходят для тяжелых условий эксплуатации.
В конце концов, если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, дайте мне знать в поле для комментариев. Я сделаю все возможное, чтобы вернуть вас как можно скорее.
Подробнее
- Работа двухтактного двигателя
- Работа четырехтактного двигателя
- Типы двигателей
- Различные типы двигателей внутреннего сгорания
Двухтактные двигатели были забавными, но были забавными, чтобы быть убитыми двухтактными двигателями
- org/ListItem»>
Глубоко
- Почему двухтактные двигатели были забавными, но их нужно было убить
Почему двухтактные двигатели мы…
Дом
•
•
Прошли десятилетия с момента выпуска последнего мотоцикла с двухтактным двигателем. Карл Бенц запатентовал двухтактный двигатель в 1879 году в Германии. Он работал над этим двигателем, потому что заметил, что три цикла 4-тактного двигателя были потрачены впустую, потому что был только один такт сгорания. Многим нравился звук и езда на мотоцикле с двухтактным двигателем из-за его уникальных характеристик — он был более шумным [в хорошем смысле] и обладал большей мощностью [при том же рабочем объеме]. Итак, если они были такими хорошими, почему их нужно было убивать. Для этого нам нужно знать некоторые вещи о двухтактном двигателе, такие как его работа, преимущества и недостатки.
Разница между работой двухтактного и четырехтактного двигателей
Читайте также: Тройные гонщики убегают от полицейских и издеваются над ними: пойманы и оштрафованы на рупий. 14 500!
Самая большая разница между обоими двигателями заключается в количестве ходов или циклов, которое требуется поршню для выработки мощности из воздушно-топливной смеси.
Как следует из названия, для двухтактного двигателя требуется 2 такта или цикл поршня для завершения цикла сгорания и выхлопа. Камера сгорания расположена на верхней стороне поршня, тогда как на другой стороне поршня находится картер. Поршень втягивает воздух и топливо в картер, в то время как он нагнетает воздух и топливо в камеру и нагнетает воздух и топливо в камеру, когда он движется вниз за счет сгорания. Когда поршень движется вверх к такту сгорания, он создает вакуум в картере, который также действует как воздушная камера, из-за которой воздух и топливо всасываются через карбюратор.
Когда начинаются такты сгорания, в картере создается давление, и топливно-воздушная смесь нагнетается в камеру сгорания. Когда смесь воздуха и топлива поступает в камеру сгорания, они выталкивают выхлопные газы из камеры. Затем смесь сжимается и воспламеняется, и весь процесс начинается снова. В двухтактном двигателе клапаны не используются из-за боковой крышки поршня и открывают впуск и камеру. Итак, есть два такта, из которых один производит мощность.
Четырехтактный двигатель завершает цикл сгорания и выпуска за четыре хода поршня. Отсюда и название 4-тактный двигатель. Поршень движется вниз, и впускной клапан открывается, чтобы впустить смесь воздуха и топлива в цилиндр. Это называется тактом впуска. Когда поршень движется обратно вверх, смесь сжимается, и это называется тактом сжатия. Это момент, когда свеча зажигания воспламеняет смесь, вызывая взрыв, толкающий поршень обратно вниз. Это называется тактом сгорания. Теперь выпускные клапаны открываются, и поршень движется обратно вверх, заставляя выхлопные газы двигаться к выпускным клапанам и к выхлопным трубам. Это известно как такт выпуска. Таким образом, всего имеется 4 такта, и только один из них является тактом сгорания, производящим мощность.
Двухтактные двигатели были очень забавными, и в Индии было продано много легендарных мотоциклов, которые покорили сердца автомобильных энтузиастов. Некоторые из таких примеров: Yamaha RX100, Yamaha RD350, Yezdi Roadking 250 и многие другие. Вы можете посмотреть другие наши велосипеды и прочитать о них, нажав здесь. Чтобы понять, чем интересны двухтактные двигатели, во-первых, нам нужно знать их преимущества:
Постоянная мощность
4-тактный двигатель. Помните, что в 4-тактном двигателе 4 такта и только 1 рабочий такт, поэтому есть еще три такта, прежде чем рабочий такт снова может включиться. Благодаря этому 2-тактный двигатель имеет более последовательную и линейную подачу мощности, чем 4-тактный двигатель. ход двигателя. В однотактном двигателе количество рабочих тактов в два раза больше, чем в четырехтактном двигателе.
Быстрое ускорение и характерный звук
Двухтактные двигатели быстрее разгоняются, потому что они могут завершить свой цикл сгорания почти вдвое быстрее, чем четырехтактные двигатели. Кроме того, они производят гораздо более громкий и резкий звук, чем четырехтактный двигатель, звук которого подавлен. Любой ребенок 90-х смог бы различить звук двухтактного двигателя, потому что Yamaha RX100 был двухтактным.
Легкий вес и отношение мощности к весу
Двухтактные двигатели легче четырехтактных, потому что они содержат меньше механических частей, а иногда даже меньше цилиндров, что еще больше снижает вес. Еще одно преимущество заключается в том, что он имеет большее отношение мощности к весу, потому что они производят больше мощности и имеют меньший вес
Меньше стоимость и сложность
Поскольку в двухтактных двигателях задействовано меньше деталей, они дешевле четырехтактных двигателей. -тактные двигатели, а также дешевле в производстве. Это также делает их менее сложными из-за меньшего количества механических частей. Их также проще производить, что важно, если рабочим приходится собирать их на заводе, поскольку для этого требуется меньше навыков. Все это помогает производителю контролировать расходы.
Менее склонен к перегреву
Из четырех циклов четырехтактного двигателя три цикла включают процедуры, повышающие температуру двигателя. Сжатие приводит к нагреву, сгорание, как известно, увеличивает температуру, а такт выпуска просто вытесняет горячие выхлопные газы из цилиндра. Принимая во внимание, что в двухтактном двигателе при каждом новом заряде камера охлаждается, потому что впрыскивается свежий воздух и топливо, а верхняя часть цилиндра также подвергается воздействию воздуха, чтобы предотвратить повышение температуры камеры сгорания. Вы наверняка видели металлические гребни на двигателе мотоцикла. Его цель — отводить тепло от двигателя.
Постоянная подача мощности, быстрое ускорение, малый вес двигателя и кричащий саундтрек сделали двухтактные двигатели такими приятными и веселыми. Так случилось, что все они должны были уйти. Ну, для этого нам нужно понять недостатки, которые пришли с двухтактным двигателем.
Короткий срок службы
Двухтактные двигатели смазываются не так эффективно, как четырехтактные, что напрямую влияет на срок службы и износ двигателя. Из-за отсутствия надлежащей смазки между движущимися частями двигателя может возникать трение, что приводит к их более быстрому износу. Двухтактный двигатель использует смесь масла с топливом для смазки механических частей двигателя.
Дорогое масло для двухтактных двигателей
Хотя конструкция двигателя может быть дешевой, но масло, необходимое для смазки двухтактного двигателя, стоит дороже. Вам требуется около 115 граммов масла на каждые 3,78 литра топлива. Это означает, что двигатель будет сжигать около 3,78 литров масла каждые 1500 километров. И помните, что это масло дорогое, и вам придется доливать его довольно часто, иначе ваш двигатель потеряет смазку, что приведет к отказу двигателя.
Меньший пробег
Двухтактные двигатели не совсем эффективны при сгорании, из-за чего у них меньше пробег. Неполное сгорание является одной из причин, по которой они производят меньше пробега, и из-за другого хода, который происходит, несгоревшее топливо также попадает в выхлоп, что еще больше увеличивает неэффективность.
Загрязнение
Загрязнение было самой большой и наиболее заметной проблемой двухтактных двигателей. Поскольку мы обсуждали, что двухтактные двигатели используют масло для смазки, это приводит к сжиганию масла. При каждом рабочем такте масло также сжигалось вместе с топливно-воздушной смесью. По этой причине вы видите большой белый и густой дым из выхлопных газов двухтактного двигателя. Кроме того, несгоревшая масляно-топливная смесь, которая выбрасывалась через выхлопные газы, очень вредна для нашей окружающей среды.
Производители не смогли контролировать уровень загрязнения, выбрасываемого двухтактным двигателем, из-за чего они не могли соблюдать новые нормы выбросов, установленные большинством стран. Из-за этого двухтактный двигатель пришлось убить. Людям по-прежнему нравится мощность, которую предлагали двухтактные двигатели, но двухтактные двигатели неизбежно должны были выдержать даже более строгие нормы выбросов, установленные для защиты окружающей среды и воздуха, которым мы дышим.
Читайте также: Посещение фабрики Royal Enfield на видео
Двухтактные и четырехтактные внедорожные велосипеды: 21 плюс и минус, о которых вы должны знать
Как партнер Amazon DirtBikePlanet.com зарабатывает на соответствующих покупках.
Старая как мир дискуссия: двухтактные мотоциклы для бездорожья против четырехтактных. (Хорошо, может быть, не так стар, как мир. Но это все еще огромные дебаты, которые продолжаются вечно.) Во всем мире гонщики на мотоциклах по бездорожью спорят о том, является ли 2-тактный или 4-тактный двигатель лучшим двигателем для мотоциклов по бездорожью.
Ход — это движение поршня, то есть у двухтактного мотоцикла для бездорожья поршень совершает 2 различных движения, а у четырехтактного — 4. Двухтактные обычно более нестабильны и ускоряются быстрее, в то время как четырехтактные более последовательный и имеет более высокую максимальную скорость.
Но этот спор идет гораздо глубже простого вопроса «что лучше?». Что действительно следует учитывать в спорах о двухтактных и четырехтактных мотоциклах для бездорожья, так это то, что хорошо и что плохо в каждом из них, а также то, как они оба работают в разных ситуациях, настройках и стилях езды.
Какая разница?
Прежде чем мы начнем, я расскажу о нескольких примерах двухтактных и четырехтактных двигателей. Как только мы узнаем различия между ними, будет легче понять различные плюсы и минусы, которые существуют между различными сборками двигателей.
Что такое «инсульт»?
До того, как я начал заниматься дерт-байком, инсульт означал одно из двух. Либо с вашим здоровьем происходит что-то ужасное, ЛИБО вам только что пришла в голову лучшая идея в истории лучших идей. Однако, когда дело доходит до мотоциклов для бездорожья, мы говорим о чем-то совершенно другом, не имеющем ничего общего с визитами в больницу или внезапными вспышками вдохновения.
Итак, что такое инсульт, когда дело доходит до твоего внедорожного мотоцикла?
Ход — это движение поршня в двигателе мотоцикла для бездорожья. Проще говоря, гребок — это шаг в процессе запуска двигателя мотоцикла для бездорожья. Следуя здравому смыслу, двухтактные двигатели используют два «движения» или такта для завершения полного «цикла двигателя», в то время как четырехтактные двигатели используют четыре хода поршня для выполнения той же задачи.
Достаточно просто? Хороший. Теперь давайте перейдем к хорошему: в чем разница между двухтактными внедорожными велосипедами и четырехтактными внедорожными велосипедами? Продолжайте читать, чтобы узнать!
Двухтактный мотоцикл для бездорожья
Двухтактный двигатель — гораздо менее сложный вариант из двух двигателей. Они предназначены для завершения цикла двигателя за два движения поршня, а не за четыре, как у четырехтактных двигателей.
Двухтактный двигатель начинает свой цикл с рабочего хода. Воспламененная смесь воздуха, топлива и масла заставляет поршень опускаться до тех пор, пока смесь не достигнет выпускного отверстия, отверстия сбоку цилиндра. Поршень движется вниз и сжимает смесь воздуха, топлива и масла, которая ранее была втянута в боковое приспособление, называемое «картером». Смесь была затянута в картер во время самого последнего такта сжатия, предшествующего текущему рабочему такту, который еще не завершился.
Открытый впускной перепускной канал позволяет следующей топливно-воздушной смеси поступать в цилиндр как раз в тот момент, когда коленчатый вал начинает свое очередное вращение, толкая поршень обратно вверх. Это действие блокирует выпускные и впускные каналы, позволяя поршню сжимать топливно-воздушную смесь. Движение поршня вверх втягивает следующую топливно-воздушную смесь из карбюраторов и удерживает ее под поршнем. В настоящее время сжатый воздух и топливо «заряжают» выше , поршень воспламеняется от свечи зажигания, и все повторяется снова и снова.
Эта операция производит меньше отходов, чем четырехтактный двигатель аналогичной или равной выходной мощности. Они имеют более эффективную конструкцию, что позволяет собирать и обслуживать их с использованием на 30–50% меньше движущихся частей, чем в четырехтактных двигателях. Двухтактные двигатели являются самыми простыми в очистке из двух типов двигателей. Однако у них повышенный расход топлива, и из-за того, что ход двигателя работает с отверстиями в камере, он производит больше выбросов.
Благодаря тому, что впускной и выпускной каналы открыты одновременно, при каждом обороте поршня часть воздушно-топливной смеси выходит через выпускной канал, не используясь для питания двигателя. При этом непосредственный впрыск и каталитические нейтрализаторы являются исключением из этих правил и уменьшат количество несгоревших углеводородов в ваших выбросах.
Из-за особенностей сборки для них требуется смесь топлива и масла. Двухтактные двигатели обычно требуют больше обслуживания, но запчасти дешевле. Велосипеды с двухтактными двигателями, как правило, легче и быстрее, с большим начальным толчком к «вставай и иди». Хотя им требуется вдвое меньше ходов, чтобы выполнить ту же задачу, что и четырехтактному двигателю, они производят в два раза больше шума. Двухтактные двигатели дадут вам больший крутящий момент при более высоких оборотах.
Двухтактные двигатели в основном объединяют несколько шагов и выполняют их всего за два движения. Так эффективно!
Мотоциклы для бездорожья с двухтактным двигателем, как правило, легче, производят более высокий уровень шума и дешевле, чем мотоциклы для бездорожья с 4-тактными двигателями.
Вот полезное видео, которое показывает, как именно работают двухтактные двигатели, в дополнение к деталям, которые у них есть:
Четырехтактный мотоцикл для бездорожья — инсультные аналоги. «Почему?» ты спрашиваешь? Как следует из названия, четырехтактный двигатель выполняет четыре такта или движения, чтобы завершить цикл двигателя.
Для этого требуется больше деталей, что приводит к более сложному и тяжелому двигателю.
Четырехтактные двигатели мотоциклов для бездорожья имеют четыре ступени: впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Вместо того, чтобы запускать каждый оборот коленчатого вала, как это делает двухтактный двигатель, четырехтактные двигатели запускают каждые два оборота коленчатого вала.
В четырехтактном двигателе требуется четыре движения поршня для достижения единого рабочего цикла. На первом, или такте «впуска», поршень опускается, втягивая смесь воздуха и топлива. Далее он поднимается на такт «сжатия», который воспламеняет воздушно-топливную смесь. Это зажигание толкает поршень вниз для такта «мощности», за которым сразу же следует такт «выпуска», выталкивая выхлоп из двигателя. Эти циклы повторяются снова и снова, пока велосипед работает.
Четырехтактные двигатели «срабатывают» через каждые два оборота коленчатого вала, что обеспечивает более стабильную и легко управляемую выходную мощность. Как правило, лучший мотоцикл для начинающих, четырехтактный двигатель отлично подходит как для трейловой езды, так и для гонок. При трейловой езде на четырехтактном автомобиле вы редко будете ехать выше второй передачи, потому что они могут вращаться выше, чем двухтактные.
Это означает меньше работы для вас и вашего двигателя. В четырехтактном двигателе больше деталей, что позволяет вам тратить меньше времени на торможение и переключение передач, когда вам нужно снизить скорость.
Техническое обслуживание требуется гораздо реже, так как работа, выполняемая двигателем, выполняется с использованием большего количества деталей. К сожалению, это также означает, что когда требуется техническое обслуживание, оно, как правило, обходится дороже, поскольку необходимо обработать и заменить больше деталей. Эти дополнительные детали также делают велосипеды с четырехтактными двигателями тяжелее, чем их двухтактные аналоги.
Четырехтактные двигатели являются очень чистым двигателем с точки зрения испытаний на выбросы. Это связано с тем, что они имеют более высокую эффективность использования топлива, чем двухтактный двигатель, и вам не нужно смешивать масло с топливом, чтобы заставить двигатель работать.
Четырехтактные двигатели тяжелее, что приводит к более тяжелому мотоциклу при одинаковом кубическом сантиметре, иногда на 50% больше, чем у сопоставимых двухтактных двигателей.
Их также намного сложнее чистить из-за большого количества деталей, из которых они состоят. Четырехтактные двигатели дадут вам больший крутящий момент при более низких оборотах.
Четырехтактные двигатели имеют большой смысл (создают много преимуществ, о которых мы поговорим позже), но они не так эффективны, как двухтактные (что приводит к некоторым недостаткам, о которых вы узнаете в момент).
Мотоциклы для бездорожья с четырехтактными двигателями тяжелее мотоциклов для бездорожья с двухтактными двигателями, издают более глубокий шум и потребляют меньше топлива.
Чтобы увидеть анимированный четырехтактный двигатель в действии и узнать немного больше об их деталях, посмотрите это фантастическое видео:
youtube.com/embed/Pu7g3uIG6Zo?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>
Чем они похожи?
Прежде чем перейти к сходству, вот краткий обзор: в двухтактных двигателях мотоциклов для бездорожья поршень совершает два движения, которые обеспечивают работу двигателя. Для четырехтактных двигателей мотоциклов для бездорожья требуется четыре движения поршня, чтобы выполнить то же самое.
При описании различий уже есть некоторые сходства, которые мы можем видеть:
- Как двухтактные, так и четырехтактные двигатели имеют поршни, которые поддерживают их работу.
- Оба двигателя выполняют четыре этапа: впуск, сжатие, сгорание и выпуск. (Но опять же, что отличает их, так это то, что два гребка завершают четыре шага за два движения.)
- Их процессы предназначены для того, чтобы мотоциклы для бездорожья работали и двигались. Простой.
Независимо от двигателя, как двухтактный, так и четырехтактный — отличные двигатели, из которых получаются отличные мотоциклы для бездорожья. Тем не менее, двухтактные двигатели лучше работают на некоторых участках и более эффективны на разных типах мотоциклов по бездорожью, чем четырехтактные двигатели, и наоборот.
Еще одно сходство между двухтактными и четырехтактными двигателями мотоциклов для бездорожья заключается в том, что у них обоих есть свои плюсы и минусы. Продолжайте читать, чтобы узнать все хорошее, плохое и неприятное о двухтактных и четырехтактных двигателях. (Хорошо, не уродство. Но мы поговорим о хорошем и плохом.)
Двухтактный байк-внедорожник
Двухтактный байк-внедорожник имеет много действительно замечательных свойств. Но они также терпят неудачу в нескольких областях.
Когда вы читаете плюсы и минусы двухтактных двигателей для внедорожных мотоциклов, помните, какой вы мотоциклист. Честно говоря, то, где вы ездите и как вы ездите на своем мотоцикле для бездорожья, должно определить, является ли двухтактный двигатель для мотоцикла для бездорожья хорошим выбором для вас.
youtube.com/embed/SuPn9Flr85I?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>
Плюсы
Они легкие.
Поскольку двухтактные двигатели для внедорожных мотоциклов проще, четыре шага объединены в два движения, они меньше и легче четырехтактных двигателей. Наличие легкого мотоцикла для бездорожья может быть полезным по ряду причин.
Например, они имеют более быстрое ускорение и способны быстрее замедляться, что позволяет вам принимать решения за доли секунды, на которые ваш мотоцикл может реагировать. Почему? Причина проста: вес замедляет вас.
Вспомните это детским воспоминанием: бег с рюкзаком. Если бы в вашем рюкзаке была только папка и, может быть, блокнот, с бегом проблем не было бы. Вы могли начать движение без особых усилий, а замедлиться было так же сложно, как и в детстве. НО если у вас было две или три рабочие тетради, коробка для завтрака и бутылка с водой в рюкзаке плюс папка и блокнот, начать бегать было немного сложнее, потому что у вас был лишний вес для перемещения. Замедляться было сложнее, потому что лишний вес подталкивал вас вперед.
Получить картинку? То же самое и с весом двигателя. Если у вас легкий двигатель, вы можете легко начать движение и снизить скорость.
Наличие легкого внедорожного велосипеда также полезно для людей небольшого роста, таких как я (или детей обычного роста). Я говорил об этом в предыдущих постах, но очень важно, чтобы размер и навыки человека, управляющего мотоциклом для бездорожья, были уравновешены размером и мощностью мотоцикла. Если это соотношение веса не сбалансировано, езда на мотоцикле по бездорожью будет чертовски сложной. Легкие двигатели для внедорожных мотоциклов также иногда подходят для трейловой езды. Если есть препятствие, через которое вам неудобно перепрыгивать или проезжать, вы можете легко поднять свой мотоцикл для бездорожья и поднять его.
Теперь я знаю, что разница в весе для внедорожного мотоцикла не так уж велика, если у вас двухтактный вместо четырехтактного, но в гонках по бездорожью на счету каждый фунт. (По крайней мере, на мой взгляд.)
Они дешевле!
Если вы читали что-нибудь еще из того, что я написал, вы знаете, что я большой сторонник экономической эффективности. Так что, конечно же, я должен был включить это в плюсы двухтактных двигателей для бездорожья!
Совершенно новые двухтактные мотоциклы для бездорожья дешевле, чем четырехтактные. Однако, если вы купите подержанный двухтактный двигатель, вы сэкономите еще больше денег. Кто это не любит?
Мало того, что первоначальная стоимость двухтактного внедорожного мотоцикла дешевле, но и обслуживание этих двигателей обычно дешевле. Поскольку эти двигатели представляют собой простые машины, которым для завершения процесса требуется всего два движения поршня, необходимое техническое обслуживание не только дешевле, но и проще в выполнении.
Двухтактные двигатели обычно дешевле еще и потому, что в них меньше деталей, чем в четырехтактных двигателях. Меньше материала – меньше денег. Это пригодится, когда вам нужно восстановить свой двухтактный двигатель.
Их легко чистить.
Двухтактные двигатели собираются с использованием меньшего количества деталей, чем четырехтактные, которые, безусловно, являются более сложными аналогами. В этом случае меньшее количество деталей и отсутствие сложной операции делают очистку двигателя легкой задачей.
Минусы
Больше переключения передач
Поскольку двухтактный двигатель мотоцикла для бездорожья работает всего за два такта, чтобы завершить рабочий цикл, он производит больше мощности за один такт. Хотя это обеспечивает такие вещи, как более быстрое начальное ускорение, у него есть некоторые недостатки. Например, он не может «зависать» на передаче так же хорошо, как четырехтактный мотоцикл для бездорожья. Это означает, что вам придется переключаться чаще, так как порог вариативности на разных передачах у двухтактного двигателя сравнительно меньше, чем у внедорожного мотоцикла с четырехтактным двигателем.
Больше техобслуживания.
Несмотря на то, что более простой двигатель — это сущая мечта, когда дело доходит до самостоятельного ремонта, у двухтактного двигателя есть определенные недостатки.
Проще и дешевле в обслуживании и ремонте? Абсолютно! К сожалению, поскольку деталей меньше, каждая из них выполняет больше работы и в среднем подвержена большему износу. Это означает, что, хотя техническое обслуживание и ремонт проще и дешевле, вам также придется выполнять больше обслуживания в целом.
Пока вы готовы принимать активное участие в техническом обслуживании, ремонте и восстановлении вашего двигателя, это может быть хорошим выбором!
Они не так хороши для окружающей среды.
Поскольку двухтактный двигатель работает в два раза быстрее, чем четырехтактный, расход топлива у них выше. Двухтактные мотоциклы для бездорожья также имеют тенденцию «дымить» во время запуска. Сгоревшее масло также попадает в воздух вместе с выхлопными газами. Эти штуки производят много выбросов в воздух, что наносит вред окружающей среде.
Я знаю, что некоторые байкеры смеются над этой проблемой защиты окружающей среды, но важно помнить об этом. Я вырос в доме с мамой, любящей растения, и отцом, любящим мотоциклы по бездорожью, поэтому я научился находить баланс для многих из этих проблем. Если для вас важно поддерживать чистоту воздуха и радовать планету, знание того, что два удара не являются суперэкологичными, является важным знанием.
Четырехтактный мотоцикл для бездорожья
Я уже говорил это ранее о двухтактных двигателях и повторю еще раз, потому что это важно! Прежде чем перейти к плюсам и минусам четырехтактных двигателей для бездорожья, я хотел бы напомнить вам, что двигатель, установленный на вашем мотоцикле для бездорожья, должен соответствовать тому, какой вы мотоциклист.
Будьте непредвзяты, когда читаете дальше, и не забывайте быть честным с самим собой о том, какой вы байкер. В зависимости от того, как и где вы ездите на мотоцикле для бездорожья, будет решающим фактором, подходит ли вам 4-тактный двигатель.
Плюсы
Меньше переключения передач
Из-за того, как устроен четырехтактный двигатель, мотоцикл для бездорожья с четырехтактным двигателем имеет то, что называется более широким «диапазоном мощности». Диапазон мощности — это диапазон скоростей, при которых двигатель может работать наиболее эффективно. Поскольку четырехтактный двигатель имеет более широкий диапазон скоростей, при которых он может эффективно работать, тормозить, переключать передачи и включать сцепление, вам не нужно переключаться так часто, что дает вам больше возможностей сосредоточиться на других вещах, например, на том, чтобы не умереть.
Легче управлять
Мотоциклы для бездорожья с двухтактными двигателями более «дерганые», и хотя это дает им хваленое более быстрое ускорение, это делает их немного более сложными в управлении, особенно если вы меньше и менее опытны. , или вам не нравится ощущение, что вы едете на старой газонокосилке вашего дедушки и бабушки.
Более управляемая выходная мощность
Поскольку мы придерживаемся старой аксиомы «с большой мощностью приходит большая ответственность», мы можем применить аналогичный подход к двигателям мотоциклов для бездорожья. «С более управляемой выходной мощностью приходит и более управляемая ответственность». Поскольку двухтактный двигатель дает вам вдвое больше рабочих ходов, чем четырехтактный двигатель, четырехтактный двигатель дает вам более стабильную и надежную выходную мощность, что делает ваш мотоцикл более «читаемым» во время езды. это и будет постоянно давать вам более гладкое ощущение.
Минусы
Тяжелый
Как следует из названия, четырехтактный двигатель использует четыре такта для завершения одного цикла двигателя, а двухтактный использует (как вы уже догадались) два. Это означает, что в четырехтактном двигателе используется больше деталей, чем в двухтактном, что делает его более тяжелым и сложным из двух двигателей. Это важно отметить, потому что вес при езде по бездорожью очень важен.
Если вы обычно считаете себя «просто» гонщиком по бездорожью или катаетесь на внедорожном велосипеде для развлечения, вам, вероятно, не нужно так сильно беспокоиться о лишнем весе или о влиянии пары лишних унций или фунтов на ваша максимальная скорость. При этом, если вы гонщик, для вас будет важна максимальная скорость, и вы можете быть более обеспокоены и добросовестно относиться к базовому весу вашего велосипеда.
Обслуживание дороже.
Техническое обслуживание мотоцикла для бездорожья с четырехтактным двигателем — это, безусловно, то, о чем вы должны подумать перед его покупкой.
Четырехтактные двигатели тяжелее, потому что в них больше деталей, что иногда делает их на пятьдесят процентов тяжелее, чем их двухтактные аналоги. Наличие большего количества деталей означает большее количество вещей, которые нужно заменить, и более высокий шанс, что что-то сломается, просто в силу того, что с по ломается больше вещей.