Содержание
Двухтактные и четырехтактные двигатели, в чем разница? | myMot
4 Августа 2019
Большинство двигателей внутреннего сгорания можно разделить на два вида: двухтактные и четырехтактные. Они обладают разными техническими характеристиками и применяются в совершенно разной мототехнике. Многие мотолюбители считают, что двухтактные двигатели безвозвратно устарели и их нерентабельно использовать в современном мире, но это совершенно не так. Четырехтактные моторы полностью вытеснили двухтактные в автомобильном мире, но они по-прежнему активно применяются в мотостроении.
Двухтактный мотор
Данные моторы обладают простой конструкцией и легки в производстве, но это не единственный их плюс. Двухтактные двигателя появились намного раньше своих четырехтактных собратьев и отметились надежностью и неприхотливостью. Рабочий цикл такого мотора состоит всего из двух движений, а функцию впуска и выпуска выполняют специальные отверстия, проделанные в цилиндре. Сначала поршень опускается вниз, из-за чего в камере сгорания образуется разряжение, которое и затягивает в воздушно-топливную смесь. Далее поршень движется вверх, происходит сжатие и воспламенение топлива. Взрыв создает избыточное давление которое и давит на дно поршня. В процессе своего движения по камере сгорания, поршень поочередно открывает, то впускное, то выпускное отверстие.
Благодаря своей простоте и малому числу подвижных частей, двухтактный двигатель имеет компактные размеры, из-за чего его часто используют на малокубатурных мотоциклах и скутерах. Так как воспламенение топлива происходит после каждого поднятия поршня, то «двухтактник» обладает большей мощностью, чем четырехтактный двигатель аналогичного объема. Кроме того, всего два такта обеспечивают более ровную работу поршня, что позволяет отказаться от применения массивного маховика.
К плюсам двухтактного двигателя относят: малую цену, низкую стоимость производства и надежность. Однако по сравнению со своим более совершенным собратом, данный мотор имеет повышенный расход топлива, так как его часть, не сгорая полностью, улетает в выхлопную трубу.
Так же стоит отметить, что смазка смешивается вместе с топливом, и сгорая в цилиндре выводится вместе с выхлопными газами, а это значительно снижает ресурс поршневой группы. Благодаря своей компактности, цене и высокой мощности данные агрегаты в большом количестве устанавливаются на скутера, питбайки и кроссовые мотоциклы.
Четырехтактный мотор
Данный агрегат имеет более сложную конструкцию по сравнению с двухтактным мотором. Вместо впускного и выпускного отверстия, там применены клапана, которые открываются и закрываются в нужный момент цикла. Четырехтактный мотор имеет раздельную систему смазки, что положительно сказывается на его ресурсе. Кроме того, подобные моторы отличаются более низким расходом топлива и тихой работой.
Если требуется приобрести мототехнику для коротких поездок, то лучшим выбором станет двухтактный мотор, так как это лучшее соотношение цены и мощности. Но если нужно преодолевать большие расстояния, то четырехтактные двигателя вне конкуренции.
О возрождении двухтактных двигателей для мотоциклов
Как прямой впрыск поможет экономить топливо в двухтактном двигателе мотоцикла
Редакцию журнала Zap-Online.ru уже не раз упрекали, что тема мотоциклов и мотоспорта обходится стороной на страницах журнала. Исправляемся. Тему выбрали актуальную, экологическую, обсуждаемую, о совершенствовании двухтактного двигателя для мотоцикла, а точнее о повышении его производительности и «озеленении». Катализатором возрождения двухтактников в «двухколесном друге» может быть новая технология прямого впрыска в камеру сгорания двухтактного движка. О попытках сделать то же самое, только для автомобилей, читайте здесь.
Планы компаний
Husqvarna AB (шведский производитель пил, газонокосилок, садового оборудования, инструмента для резки камня, техники для строительства) заявила, что в ближайших планах стоит проектировка высокотехнологичного двухтактного двигателя для мотоцикла с прямым впрыском. В KTM Sportmotorcycle AG (австрийский производитель мотоциклов) заявили, что компания тестирует двухтактник с прямым впрыском, и готовы к его серийному производству, если возникнет спрос. Другие производители мотоциклов подхватили идею двухтактников, объявив, что при появлении на рынке конкурентоспособного двухтактного двигателя, четырехтактники в их моделях не будут составлять 100 %. Неужели двухтактный двигатель для мотоцикла на пороге возрождения?
Почему двухтактники не ставят в мотоциклы?
Двухтактные двигатели ушли из мира мотоциклов из-за большого содержания углеводородов, окиси углеродов в выхлопных газах и большого расхода топлива. Вначале их прекратили выпускать Honda. Затем гоночные организации изменили правила, запретив двухтактные моторы в спортивных мотоциклах, участвовавших в соревнованиях. Четырехтактные двигатели, за немногими исключениями, полностью завоевали рынок внедорожных мотоциклов.
отличия работы двухтактника от четырехтактника
Но за это пришлось платить. Новые четырехтактные движки для гоночных мотоциклов оказались дороже и требовали большего трудоемкого ухода, чем двухтактные мото-двигатели. Недостатком четырехтактного движка в мотоцикле был громкий, раздражающий мотогонщиков звук. По словам мотогонщиков, двухтактные движки в «железных конях» им нравились больше.
Производители снегоходов и гидроциклов пытались перейти на четырехтактные моторы, но встретили сопротивление клиентов, которые были против более тяжелых и дорогих силовых установок. Снегоходы изрядно пополневшие в весе из-за габаритного и тяжелого четырехтактника, зачастую проваливались в не утрамбованном снегу под собственным весом. Пилоту приходилось откапывать из снега зарывшийся снегоход и выбирать уже наезженные снежные поля.
Производители были вынуждены совершенствовать свои двухтактные двигатели с прямым впрыском для снегоходов и гидроциклов, делая их чище не в ущерб мощности. Пример – двухтактный двигатель на снегоходе Ski-Doo E-TEC (ecotech) 800cc RotaxTwin, выдающий 155 лошадиных сил. Его мощность превышает мощность четырехтактного двигателя на BMW S1000RR, нынешнего короля мощности среди литровых движков. Благо, что требования к выбросам в атмосферу снегоходами и гидроциклами ниже, чем требования к мотоциклам.
двухтактный двигатель 800cc Rotax Twin
Описание прямого впрыска в двухтактном двигателе
Прямой впрыск топлива потенциально может резко сократить выбросы двухтактных двигателей. Двухтактные движки, в которых циклы впуска воздуха и выпуска отработанных газов происходят почти одновременно, имеют постоянную нехватку свежего воздуха в камере. Это резко увеличивает выбросы углеводородов, и не экономно расходует топливо за счет утечки части топлива вместе с отработанными газами. Прямой впрыск позволяет впрыскивать топливо в цилиндр, когда поднимающийся поршень закрывает выпускной канал (выпускное окно) не давая выйти свежему воздуху и топливу.
прямой впрыск в двухтактнике
Обычные двухтактники при очень низких нагрузках могут фактически работать на четырех, шести или восьми циклах. Связано это с тем, что при слабой нагрузке дроссельная заслонка открывается не полностью, поэтому свежего воздуха в цилиндр поступает меньше. Из-за малого объема свежего воздуха, в цилиндрах остается много выхлопных газов, так как газы не успевают продуваться в выпускное окно. В этом случае чтобы очистить цилиндр, нужно несколько оборотов коленчатого вала. При таком раскладе в выпускное окно с отработанными выхлопными газами выдувается много топлива. Чтобы уменьшить пустую трату топлива, было бы намного лучше работать при низких нагрузках только с всасываемым воздухом (без потери топлива через выхлоп). При этом впрыск запрограммировать так, чтобы топливо подавалось только в цикл сгорания.
Система прямого впрыска в двухтактнике справилась с описанной проблемой при низких оборотах по-своему:
-выбросы снижаются за счет добавления в систему нейтрализатора выхлопных газов;
-за счет «запоздалого» впрыска топлива, описанного на картинке, на целых 50 процентов сокращает расход топлива.
Другие технологии, которые возможно возродят двухтактник в мотоцикле
20 лет назад Honda представила 250-кубовый двухтактный мотоциклетный двигатель, который использовал «активированное радикальное горение». Это технология, которая уже хорошо изучена автомобильной промышленностью и обозначается аббревиатурой HCCI (Homogeneouschargecompressionignition или Двигатель с воспламенением однородной горючей смеси от сжатия). Процесс воспламенения смеси в таком двигателе не требует искры. Смесь воспламеняется от сжатия поршнем, как в дизельных двигателях, при этом использует бензин, а не дизельное топливо. Принцип HCCI используется в двигателях автомобилей SkyActive-X марки Mazda. В мотоцикле Honda 250 сгорание HCCI происходило примерно при нагрузке на двигатель от 8 до 50 процентов. При этом обычное искровое зажигание использовалось как на верхнем, так и на нижнем конце диапазона нагрузки двигателя. Преимущество было в более стабильном сгорании топливной смеси (без шести – или восьмикратного цикла) и низких выбросах. Те, кто ездил на мотоцикле с таким двухтактным двигателем, отмечали плавный набор скорости как у четырехтактного.
По заявлением Honda, инженеры компании возобновили работы над улучшением технологии для двухтактников.
Выводы
Двухтактный двигатель будущего в мотоцикле рисуется нам таким:
- в нем присутствует одна из доступных технологий прямого впрыска или HCCI;
- установлен катализатор для выхлопных газов;
- применяется система прямой смазки, подающая выверенное количество масла в главные и стержневые подшипники, чтобы минимализировать лишний расход масла.
Разница между 2-тактными и 4-тактными двигателями
Если вы посмотрите вокруг, почти все механические устройства приводятся в действие либо 2-тактными, либо 4-тактными двигателями. Эти два двигателя играют эффективную роль в нашей повседневной жизни, от транспортного аспекта до небольших портативных устройств, которые они питают. Хотя оба эти двигателя внутреннего сгорания, принцип их работы совершенно разный. Существование 2-тактных и 4-тактных двигателей обусловлено особыми причинами, которые предназначены для питания некоторых типов приложений. Термин «такт» также называется «такт», отсюда и 2-тактные и 4-тактные двигатели, между которыми существует большая разница.
Сегодня мы познакомимся с разницей между 2-тактными и 4-тактными двигателями, их применением, работой, преимуществами и недостатками.
Contents
The major difference between two-stroke and four Однотактные двигатели состоят в том, что для завершения рабочего цикла требуется два такта. То есть движения поршня вверх и вниз составляют один оборот коленчатого вала. В то время как в четырехтактных двигателях требуется четыре хода поршня, чтобы завершить цикл мощности за два оборота коленчатого вала.
Подробнее: Система смазки двигателя
Проще говоря, разница между двухтактными и четырехтактными двигателями заключается в том, насколько быстро происходит процесс цикла сгорания. кроме того, это зависит от того, сколько раз поршень перемещается вверх и вниз в течение каждого цикла.
Термины «верхняя мертвая точка» (ВМТ) и «нижняя мертвая точка» (НМТ) относятся к положению поршня в цилиндре. Такт завершается, когда поршень перемещается из ВМТ в НМТ или наоборот. Цикл сгорания или революция сгорания — это полный процесс всасывания газа и воздуха в поршень, сжатия, воспламенения, а также выпуска выхлопных газов.
Разница между двухтактными и четырехтактными двигателями
Двухтактные двигатели
Двухтактные двигатели часто используются в небольших устройствах, таких как ручные газонокосилки и садовые инструменты, такие как триммеры и цепные пилы. Все поршневые двигатели внутреннего сгорания работают по пяти кругам, таким как впуск, сжатие, зажигание, сгорание и выпуск. Эти пять циклов завершаются за два хода поршня в двухтактных двигателях, что составляет один оборот коленчатого вала.
Что такое система HVAC I отопление, вентиляция…
Пожалуйста, включите JavaScript
Что такое система HVAC I отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха I Функция
В двухтактных двигателях такт сжатия и такт сгорания сжатого топлива происходят одновременно. Кроме того, такты впуска и выпуска происходят одновременно с выпуском выхлопных газов и поступлением в цилиндр свежей топливной смеси.
Поскольку мощность вырабатывается один раз за каждые 2 хода поршня, свеча зажигания срабатывает один раз за каждый оборот. Наконец, система требует, чтобы масло было предварительно смешано с топливом.
Подробнее: Все, что вам нужно знать о карбюраторе
Преимущества и недостатки двухтактных двигателей
Преимущества:
- Разработан для небольших применений
- Более высокое отношение мощности к весу по сравнению с четырехтактными двигателями1 4 Двухтактные двигатели легче.
- 2-тактные двигатели работают на более высоких скоростях по сравнению с 4-тактными двигателями
- В небольших 2-тактных двигателях вместо клапанов используются впускные и выпускные каналы, что снижает вес и стоимость клапанного механизма.
- Двухтактные двигатели имеют более простую конструкцию и легко ремонтируются.
- Двухтактные двигатели мощнее четырехтактных.
Недостатки:
- Двигатель значительно громче и издает характерный пронзительный «жужжащий» звук более высокие обороты.
- Неэкологичен, так как предварительно смешанное масло выбрасывается в виде выхлопных газов.
Подробнее: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом
Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают двухтактные двигатели:
Четырехтактные двигатели
Четырехтактные двигатели используются в коммерческих автомобилях, автобусах, грузовиках и т. д. их поршень совершает 2 хода за один оборот. Свеча зажигания срабатывает один раз за каждый второй оборот, а мощность вырабатывается за каждые 4 хода поршня. В этой системе не требуется предварительное смешивание масла и топлива, как в двухтактной системе, она разработана с отдельным отсеком для масла.
Подробнее: Что такое стартер двигателя
Преимущества и недостатки четырехтактных двигателей
Преимущества:
- Высокий КПД, так как топливо расходуется один раз на каждые четыре такта.
- Четырехтактные двигатели тихие и создают ровный звук
- Четырехтактные двигатели, как правило, более долговечны по сравнению с двухтактными
- Четырехтактные двигатели более экологичны по сравнению с двухтактными
Недостатки:
- Четыре -тактные двигатели тяжелее, весят примерно на 50% больше по сравнению с двухтактными.
- Создает более высокий крутящий момент при более низких оборотах
- В системе больше деталей, которые могут привести к поломке.
- Это дорого и ремонт обходится дороже.
Подробнее: Вещи, которые вы должны знать о масляном радиаторе двигателя
Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о работе четырехтактных двигателей:
Подробнее: понимание системы наддува в автомобильном двигателе
Теперь давайте посмотрим на разница между двухтактными и четырехтактными двигателями в табличной форме:
Difference between two 2 stroke and 4 stroke engines | ||
s/n | 2 stroke engines | 4 stroke engines |
1 | Used in lighter applications | Used in heavier applications |
2 | Высокая эффективность | Рабочая эффективность умеренная |
3. | Создается больший крутящий момент при более высоких оборотах | Создается более высокий крутящий момент при более низких оборотах |
4. | Двигатель стал громче и издает жужжание | Он тихий и издает классный звук. |
5. | Двигатель более мощный | его работа — умеренная |
6. | Its Out Out Legraster | Engine Dever |