Рабочие циклы четырехтактных двигателей и показатели их работы

Рабочие циклы четырехтактных двигателей и показатели их работы

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу.

Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т. е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным. В настоящее время двухтактные двигатели на автомобилях не применяют, а используют лишь на мотоциклах и как пусковые двигатели на тракторах. Это связано прежде всего с тем, что они имеют сравнительно высокий расход топлива и недостаточное наполнение горючей смеси из-за плохой очистки цилиндров от отработавших газов.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

В карбюраторном четырехтактном одноцилиндровом двигателе (рис. 1.3) рабочий цикл происходит следующим образом.

Рис. 1. Рабочий цикл четырехтактного одноцилиндрового карбюраторного двигателя

Такт впуска. Поршень находится в в.м.т. и по мере вращения коленчатого вала (за один его полуоборот) перемещается от в.м.т. к н.м.т. При этом впускной клапан открыт, а выпускной клапан закрыт. При движении поршня вниз объем над ним увеличивается, поэтому в цилиндре создается разряжение, равное 0,07—0,095 МПа, в результате чего свежий заряд горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной трубопровод в цилиндр.

От соприкосновения свежего заряда с нагретыми деталями в конце такта впуска он имеет температуру 75—125 °С.

Степень заполнения цилиндра свежим зарядом характеризуется коэффициентом наполнения, который для высокооборотных карбюраторных двигателей находится в пределах 0,65—0,75. Чем выше коэффициент наполнения, тем большую мощность развивает двигатель.

Такт сжатия. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т. Впускной клапан 4 закрывается, а выпускной 6 закрыт. По мере сжатия горючей смеси температура и давление ее повышаются. В зависимости от степени сжатия давление в конце такта сжатия может составлять 0,8—1,5 МПа, а температура газов 300— 450 °С.

Такт расширения, или рабочий ход. В конце такта сжатия горючая смесь воспламеняется от электрической искры, возникающей между электродами свечи, и быстро сгорает, в результате чего температура и давление образующихся газов резко возрастают, поршень при этом перемещается от в.м.т. к н.м.т. Максимальное давление газов на поршень при сгорании для карбюраторных двигателей находится в пределах 3,5—5 МПа, а температура газов 2100—2400 °С.

При такте расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип передает вращение коленчатому валу. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при этом такте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня давление в цилиндре снижается до 0,3—0,75 МПа, а температура — до 900—1200 °С.

Такт выпуска. Коленчатый вал через шатун перемещает поршень от н.м.т. к в.м.т. При этом выпускной клапан открыт и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной трубопровод. В начале процесса выпуска продуктов сгорания давление в цилиндре значительно выше атмосферного, но к концу такта оно падает до 0,105—0,120 МПа, а температура газов в начале такта выпуска составляет 750— 900 °С, понижаясь к его концу до 500—600 °С. Полностью очистить цилиндры двигателя от продуктов сгорания практически невозможно (слишком мало времени), поэтому при последующем впуске свежей горючей смеси она перемешивается с остаточными отработавшими газами и называется рабочей смесью.

Коэффициент остаточных газов характеризует степень загрязнения свежего заряда отработавшими газами и представляет собой отношение массы продуктов сгорания, оставшихся в цилиндре, к массе свежей горючей смеси. Для современных карбюраторных двигателей коэффициент остаточных газов находится в пределах 0,06—0,12.

По отношению к рабочему ходу такты впуска, сжатия и выпуска являются вспомогательными.

Рабочие циклы четырехтактного дизеля и карбюраторного двигателя существенно различаются по способу смесеобразования и воспламенения рабочей смеси. Основное отличие состоит в том, что в цилиндр дизеля при такте впуска поступает не горючая смесь, а воздух, который из-за большой степени сжатия нагревается до высокой температуры, а затем в него впрыскивается мелкораспыленное топливо, которое под действием высокой температуры воздуха самовоспламеняется.

В четырехтактном дизеле рабочие процессы происходят следующим образом.

Такт впуска. При движении поршня от в.м.т. к н.м.т. вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра через открытый впускной клапан 5 поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0,08—0,95 МПа, а температура 40—60 °С.

Такт сжатия. Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. Впускной 5 и выпускной 6 клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает имеющийся в цилиндре воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. Из-за высокой степени сжатия температура воздуха достигает 550—700 °С при давлении воздуха внутри цилиндра 4,0—5,0 МПа.

Такт расширения, или рабочий ход. При подходе поршня к в.м.т. в цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом. Впрыснутое топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, самовоспламеняется и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6—9 МПа, а температура 1800-2000 °С. Под действием давления газов поршень перемещается от в.м.т. к н.м.т. Происходит рабочий ход. Около н.м.т. давление снижается до 0,3—0,5 МПа, а температура—до 700—900 °С.

Такт выпуска. Поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т. и через открытый выпускной клапан 6 отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газа снижается до 0,11—0,12 МПа, а температура — до 500—700 °С. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

Показатели работы двигателя. Работа, совершаемая газами в единицу времени внутри цилиндра двигателя, называется индикаторной мощностью.

Рис. 2. Рабочий цикл четырехтактного дизеля

Мощность, получаемая на коленчатом валу двигателя, называется эффективной мощностью. Она меньше индикаторной на значение мощности, затрачиваемой на насосные потери и на трение в криво-шипно-шатунном и газораспределительном механизмах двигателя, а также на приведение в действие вентилятора, жидкостного насоса и других вспомогательных устройств.

Таким образом, эффективная мощность меньше, чем индикаторная мощность, из-за механических потерь, расходуемых в механизмах и системах двигателя. На основании этого механическим к.п.д. (коэффициентом полезного действия) двигателя называют отношение эффективной мощности к индикаторной.

Механический к.п.д. карбюраторных двигателей составляет 0,70— 0,85, а дизелей — 0,73—0,87.

Мощностные показатели двигателя в значительной мере определяются количеством теплоты, превращенным в полезную работу. Степень использования теплоты, введенной в двигатель с топливом, оценивают эффективным к.п.д., который представляет собой отношение количества теплоты Qe, превращенной в эффективную работу, к количеству теплоты Qt, выделившейся в результате сгорания

Рис. 3. Схемы компоновки цилиндров двигателей

—

Дизель. Рассмотрим процесс протекания каждого такта в цилиндре дизеля (рис. 7).

Первый такт — впуск. Цилиндр заполняется воздухом, кислород которого обеспечивает сгорание топлива. Чем больше воздуха поступает в цилиндр, тем большее количество топлива можно сжечь в нем и тем выше будет давление газов на поршень при рабочем ходе (увеличивается мощность).

Во время впуска поршень движется вниз, впускной клапан открыт, а выпускной закрыт. Воздух, поступающий в цилиндр, нагревается при смешивании с горячими остаточными газами и от нагретых деталей работающего дизеля.

К концу первого такта температура воздуха достигает 40… 60 °С, и его плотность уменьшается. Кроме того, при движении он встречает сопротивление во впускных каналах дизеля. По этим причинам давление в цилиндре оказывается ниже атмосферного (0,08… 0,09 МПа).

Второй такт — сжатие. Поршень перемещается вверх, оба клапана закрыты. Под действием поршня воздух сжимается в 15…17 раз (степень сжатия е=15… 17) и при этом нагревается. Давление в конце сжатия доходит до 3…4 МПа, а температура — до 550…600 °С, что значительно превышает температуру самовоспламенения топлива.

Рис. 4. Схема рабочего цикла одноцилиндрового четырехтактного дизеля:
1 — форсунка; 2 — топливный насос.

Третий такт — расширение. Перед самым окончанием такта сжатия, когда поршень почти дошел до в. м.т., в цилиндр через форсунку впрыскивается порция топлива. Большая часть его сразу же воспламеняется и сгорает. Температура газов повышается до 2000…2100 °С, а давление — до 5,5…8,0 МПа. Под таким давлением расширяющихся газов поршень перемещается вниз и через шатун проворачивает коленчатый вал. В процессе расширения сгорает остальная часть впрыснутого топлива. По мере перемещения поршня давление газов в цилиндре падает, а температура уменьшается. К концу третьего такта давление снижается до 0,2…0,3 МПа, а температура — до 600…650 °С.

Четвертый такт — выпуск. Впускной клапан закрыт, а выпускной открыт. Из цилиндра выталкиваются отработавшие газы. Давление оставшихся газов падает до 0,11…0,12 МПа. Температура отработавших газов в месте выхода из цилиндра составляет 400…500 °С.

Далее рабочий цикл повторяется.

Карбюраторный двигатель. Подобным образом рассмотрим рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя.

Такт впуска. Выпускной клапан закрыт, а впускной открыт. При движении поршня от в. м. т. вниз цилиндр заполняется смесью топлива с воздухом. Такая смесь приготовляется в специальном приборе — карбюраторе и называется горючей смесью. Поступая в цилиндр, она перемешивается с остаточными газами, в результате чего образуется рабочая смесь.

Давление рабочей смеси в цилиндре при такте впуска из-за сопротивления в карбюраторе ниже, чем в цилиндре дизеля, и составляет 0,07…0,08 МПа. Температура рабочей смеси повышается 60…120 °С в основном за счет высокой температуры остаточных газов.

Такт сжатия. При этом такте, как и в дизеле, рабочая смесь, сжимаясь, нагревается. С увеличением степени сжатия растет давление и температура смеси, а также скорость ее сгорания. В результате повышается экономичность и мощность двигателя. Но при повышенной температуре возникает опасность преждевременного воспламенения (самовоспламенения) смеси. Чтобы избежать этого, рабочую смесь сжимают незначительно (е=4…8). Давление в цилиндре в конце такта сжатия — 0,9…1,2 МПа, а температура не превышает температуры самовоспламенения, доходя лишь до 330 °С.

Такт расширения. Перед окончанием такта сжатия между электродами искровой свечи зажигания проскакивает электрический заряд. Искра воспламеняет рабочую смесь. Температура горящих газов доходит до 2500 °С, а давление повышается до 3,0…4,5 МПа. Под действием силы давления газов поршень перемещается вниз. К концу . третьего такта давление снижается до 0,3…0,4 МПа, а температура — до 900…1200 °С.

Такт выпуска происходит так же, как в дизеле, но при несколько более высокой температуре газов.

Сравнительная оценка дизеля и карбюраторного двигателя.

По сравнению с карбюраторным (бензиновым) двигателем дизель имеет следующие преимущества:
— дизель экономичнее: на единицу выполненной работы вследствие высокой степени сжатия он расходует на 25% меньше топлива;
— топливо, на котором работает дизель, менее опасно в пожарном отношении и оказывает меньшее коррозионное действие на детали, чем бензин.

Недостатки дизеля:
— из-за высокого давления газов в цилиндрах, корпус и другие детали, работающие со значительными нагрузками, тяжелее и имеют большие размеры;
— для пуска дизеля требуется более мощный стартер или специальный карбюраторный пусковой двигатель;
— дизель работает со значительным избытком воздуха, поэтому размеры цилиндров и других деталей и сборочных единиц увеличены.

Рабочие циклы четырёхтактных двигателей — MirMarine

Cайт Mirmarine.net просит поддержки.
Из за введенных санкций и событий с 24 февраля сайт Mirmarine.net оказался в тяжелом положении.
Если у вас есть возможность, поддержите финансово.
Поддержать

2. Главная
3. ДВС
4. Основы ДВС
5. Рабочие циклы четырёхтактных двигателей

Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из последовательно происходящих в цилиндре процессов: всасывания, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Часть рабочего цикла, протекающая за один ход поршня, называется тактом.

В зависимости от способа смесеобразования и сгорания топлива рабочие циклы подразделяются на циклы быстрого сгорания, или сгорания при V = const (бензиновые двигатели), циклы постепенного сгорания, или сгорания при p = const (компрессорные дизели) и
циклы смешанного сгорания, или сгорания при V = const и p = const (бескомпрессорные дизели).

Так как на судах морского флота бензиновые двигатели практически не применяются (используются только в переносных мотопомпах), а постройка компрессорных дизелей прекращена в 30-х годах, индикаторные диаграммы этих циклов приведены на рисунке №7 без пояснений в тексте.

Схема работы четырехтактного дизеля и индикаторные диаграммы процессов цикла смешанного сгорания представлены на рисунке №8.

1 – процесс впуска начинается в точке т, т.е. когда поршень еще не дошел до в. м.т. В этот момент начинается открываться впускной клапан и воздух устремляется в цилиндр. По мере движения поршня к н.м.т. цилиндр наполняется воздухом. Однако к приходу поршня в н.м.т. впускной клапан еще открыт. Это объясняется тем, что при последующем движения поршня к в.м.т. давление в цилиндре какой-то период времени еще ниже атмосферного, благодаря чему впуск воздуха в цилиндр продолжается. Способствует этому и инерция потока воздуха, движущегося в цилиндр даже по достижении внутри него давления, близкого к атмосферному. Давление в процессе впуска Рa = 0,85 ÷ 0,9 бар, температура ta = 30 ÷50 °C. В точке n закрывается впускной клапан, и процесс впуска заканчивается.

2 – процесс сжатия начинается с момента закрытия впускного клапана и совершается по мере движения поршня к в.м.т. При этом повышаются давление и температура находящегося в цилиндре воздуха. В конце процесса в точке с давление достигает Рс = 35 ÷50 бар и температура tc = 500 ÷ 600 °C. Повышение температуры воздуха до такой величины обеспечивает самовоспламенение топлива, впрыскиваемого в этот момент в цилиндр.

3 – процессы сгорания и расширения. Сгорание топлива начинается при подходе поршня в в.м.т (точка с). Первая часть топлива сгорает быстро, практически при постоянном объеме (с — y), в результате чего резко возрастает давление в цилиндре. Остальное топливо сгорает при почти неизменном давлении в цилиндре (y — z). В точке z сгорание топлива заканчивается. В этот момент давление в цилиндре достигает Рz = 50 ÷ 65 бар и температура tz = 1400 ÷ 1600 °C. Образовавшиеся при сгорании топлива газы, обладающие значительной внутренней энергией, расширяются. В результате этого поршень перемешается к н.м.т., совершая рабочий ход.

4 — процесс выпуска начинается в момент начала открытия выпускного клапана (точка Ь).
К этому времени давление в цилиндре понижается
до Рn 2,5 ÷ 4,0 бар и температура до tB 600 ÷ 8000 °C.
Начало выпуска до прихода поршня в Н. М. т. объясняется необходимостью
обеспечить более полную очистку цилиндра от отработавших
газов. Выпуск газов продолжается в течение всего хода поршня
к в. М. т. И заканчивается после в. м. т. (точка 1).

Как видно из рисунка №8, от точки т до точки 1 открыты как выпускной, так и впускной клапаны. Это обеспечивает лучшую очистку камеры сгорания от отработавших газов за счет использования инерции потока и носит название перекрытия клапанов.

• Основы ДВС

• Рабочие циклы

• Такт

• Цикл

• Рабочий ход

• Процесс впуска

• Процесс сжатия

• Процессы сгорания

• Процесс выпуска

• Перекрытия клапанов

4 типа рабочих циклов двигателей, которые должны знать инженеры

Что такое рабочие циклы двигателей?

При выборе двигателя важно учитывать требуемый рабочий цикл, чтобы убедиться, что двигатель соответствует требованиям приложения. Этот пост в блоге и сопутствующее видео с лайтбордом послужат базовым введением в рабочие циклы двигателя и некоторые из наиболее распространенных типов рабочих циклов. После того, как вы определили тип рабочего цикла (циклов), в котором работает ваша машина, свяжитесь с нами, чтобы узнать, как мы можем найти лучшее решение для вашего конкретного применения.

Международная электротехническая комиссия (МЭК) определяет восемь классификаций рабочего цикла, которые сгруппированы по непрерывным, кратковременным или периодическим циклам. Эти циклы относятся к последовательности и продолжительности во времени всех аспектов типичной работы, включая запуск, работу без нагрузки, работу с полной нагрузкой, электрическое торможение и отдых. Эти операции рассматриваются по тому, как они влияют на температуру двигателя, чтобы определить, подходит ли выбранный двигатель для применения, требуется ли усиленное охлаждение, например, вентилятор с принудительной вентиляцией, или следует использовать совершенно новый двигатель.

#1 Непрерывный режим (S1)

( Рисунок 1 ) Рабочий цикл двигателя №1 – Непрерывный режим

Первый и самый простой тип рабочего цикла двигателя – это непрерывный режим. Это также упоминается по сокращенному названию, обязанность S1 ( Рисунок 1 ). В этом режиме двигатель работает с постоянной нагрузкой в ​​течение достаточно долгого времени, чтобы достичь теплового равновесия. Это также предполагает, что пуск двигателя можно рассматривать как оказывающий незначительное влияние на температуру двигателя. Примером режима S1 может быть вентилятор, который включается, а затем работает без остановок.

К преимуществам непрерывных рабочих циклов относятся эффективность, надежность и простота. Поскольку двигатели, работающие в непрерывном режиме, позволяют стабилизировать температуру системы, они обеспечивают надежную работу, даже когда мощность близка к номинальной или достигает ее. Циклы S1 идеально подходят для машин, которые должны работать стабильно и непрерывно в течение длительного времени. Типичные области применения непрерывных рабочих циклов могут включать эскалаторы, решения для электронной мобильности или даже упаковочное оборудование.

Являясь лидером в области технологий управления и автоматизации, KEB предлагает ряд гибких двигателей, способных к устойчивой непрерывной работе для удовлетворения потребностей вашего машиностроения.

Кратковременный режим #2 (S2)

Второй тип рабочего цикла двигателя — кратковременный. Подобно непрерывному режиму, этот режим работает с постоянной нагрузкой. В отличие от непрерывного режима, он отключается до достижения теплового равновесия. Затем двигателю дают отдохнуть достаточно долго, чтобы он достиг температуры окружающей среды. Кратковременный режим работы обозначается S2, за которым следует количество минут в цикле (S2 30 минут).

Периодический режим (S3-S8)

Периодический режим относится к обозначениям S3-S8. К ним относятся циклы с остановкой и без нее, которые включают запуск, электрическое торможение и/или изменение скорости/нагрузки. Во всех этих обозначениях различные операции цикла повторяются с течением времени, и двигатель не может достичь теплового равновесия.

Периодические рабочие циклы часто идеально подходят для машин с быстро меняющимися или непредсказуемыми потребностями в нагрузке, таких как подъемники, штамповочные прессы, компакторы или даже промышленные пилы и другое металлообрабатывающее оборудование. Эти машины могут переключать нагрузку в течение нескольких секунд, что требует гибкого рабочего цикла двигателя, который может поддерживать эти периодические операции без остановки или перегрева. KEB предлагает множество адаптируемых двигателей, которые предлагают непревзойденную обратную связь и варианты торможения, соответствующие вашим уникальным потребностям применения.

#3 Повторно-кратковременный режим работы (S3)

Повторно-кратковременный режим работы — самый простой тип периодического режима. Эта последовательность идентичных циклов содержит период постоянной нагрузки и период покоя. Это очень похоже на режим S2, но отличается тем, что никогда не достигает температуры окружающей среды во время периода покоя. Этот рабочий цикл обозначается аббревиатурой S3, за которой следует процент времени под нагрузкой (S3 xx%, где % = ∆ T _с / Т ). Примером повторно-кратковременного режима работы может быть конвейер, работающий через равные промежутки времени с одинаковой нагрузкой.

Благодаря своей уникальной природе S3 сводит к минимуму тепловыделение и позволяет производителям вкладывать средства в двигатели меньшего размера, что приводит к значительной экономии средств и веса. Прерывистые периодические рабочие циклы могут быть развернуты во множестве приложений, включая оборудование для пластмасс, производство продуктов питания и напитков и многое другое. Упаковка также является распространенным вариантом использования циклов S3, поскольку это приложение часто влечет за собой согласованные интервалы загрузки и выполнения.

#4 Непрерывная работа с электрическим торможением (S7)

Последним примером рабочего цикла двигателя является непрерывная работа с электрическим торможением. Этот цикл включает в себя последовательность запуска, постоянной нагрузки и электрического торможения. Кроме того, во время операции нет времени на отдых. Этот тип рабочего цикла обозначается аббревиатурой S7, за которой следует момент инерции двигателя и нагрузки (J _m и J _L ).

Другие периодические рабочие циклы S4-S6 и S8-S9аналогичен S3 и S7, но может выполняться с отдыхом, запуском, торможением и нагрузкой или без него.

Потенциальные области применения непрерывной работы с электрическим торможением могут включать в себя прокатные или блюминговые станы для производства стали, оборудование цепочки поставок для погрузочно-разгрузочных работ и даже некоторые медицинские технологии, включая прецизионные приложения.

KEB Инженеры по применению имеют многолетний опыт помощи машиностроителям в оценке их идеального рабочего цикла для различных приложений. Мы можем предоставить широкий выбор гибких двигателей, в том числе надежные двигатели с тормозом, которые сочетают в себе лучшие в отрасли технологии двигателей с мощными пружинными тормозами постоянного тока.

Заключение

При покупке двигателя важно учитывать требуемую работу и указывать рабочий цикл. Это гарантирует правильный выбор двигателя для применения.

Чтобы получить дополнительную информацию о рабочих циклах двигателей и выбрать лучший двигатель для вашего применения, свяжитесь с инженером по применению в KEB America сегодня.

2-тактные и 4-тактные двигатели — что лучше?

С появлением новых триммеров и газонокосилок, оснащенных 4-тактными двигателями, нам часто задают вопрос: 2-тактные или 4-тактные двигатели – что лучше?

Вопрос касается того, лучше ли эти новые 4-тактные инструменты OPE, чем их 2-тактные аналоги (буквально: «Что лучше, 2-тактный или 4-тактный?») Ответ может быть проще, чем вы думаете, но сначала , важно понимать различия между этими двумя технологиями. У каждого есть свои сильные стороны, хотя мы бы не считали их достаточно подходящими — по крайней мере, не для портативных средств по уходу за газоном. Ознакомьтесь с нашим обзором 4-тактного триммера для струн Makita EM2650LH.

Основы 2-тактных и 4-тактных двигателей

2-тактные (иногда называемые 2-тактными) двигатели обычно рассматриваются как двигатели, работающие на предварительно смешанной газомасляной смеси. Эта смесь, состав которой может варьироваться от 50:1 до 20:1 в зависимости от двигателя, обеспечивает как топливо, так и смазку двигателя во время работы.

4-тактные (иногда называемые 4-тактными) двигатели больше похожи на те, которые вы найдете в своем автомобиле. Четырехтактные двигатели также имеют картер и систему распределения масла, которая отделяет масло от газа, поскольку оно смазывает компоненты двигателя. Поскольку масло отдельно, его также необходимо периодически менять — обычно после каждых 25 часов использования.

Четырехтактные двигатели используют тот же бензин, который вы покупаете для своего автомобиля, и могут содержать до 10% этанола (вы не должны использовать газ E85, так как он не совместим ни с 2-тактными, ни с 4-тактными двигателями, обычно используемыми в небольших триммерах для газонов). и режущие машины).

Как работают двухтактные и четырехтактные двигатели

Существует заметная разница между работой двухтактных и четырехтактных двигателей. 4-тактный двигатель работает, как и следовало ожидать, в четыре этапа. Есть такт мощности (вниз), такт выпуска (вверх), такт впуска (снова вниз) и такт сжатия (снова вверх). Для выполнения этих четырех тактов требуется два полных оборота коленчатого вала. Это рабочий ход, который посылает поршень через каждую из трех оставшихся стадий.

Автор Zephyris — собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10896588

Двухтактный двигатель буквально имеет всего два цикла, которые сочетают в себе вышеуказанные функции. Первый такт представляет собой комбинированный такт мощности и такта выпуска, а второй — такт сжатия и впуска. И мощность, и сгорание происходят, когда поршень достигает верхней точки своего хода. Внизу происходит выхлоп и впуск. Требуется всего один оборот, чтобы произвести два хода и продвинуть поршень по полному циклу.

А. Ширваген с использованием OpenOffice Draw, CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, через Wikimedia Commons гораздо больше движущихся частей. У них есть коленчатый вал, распределительный вал, шатун, клапаны, толкатели и поршень. Двухтактный двигатель на самом деле имеет только три основных движущихся части. Это включает в себя коленчатый вал, шатун и поршень. В малогабаритных двухтактных двигателях нет ни кулачков, ни толкателей, ни клапанов. Как правило, чем меньше деталей, тем меньше вероятность отказа и проще техническое обслуживание.

В целом, 2-тактный двигатель обычно имеет меньший рабочий объем и размер по сравнению с 4-тактным, который во многих случаях почти удваивает рабочий объем и общий размер для достижения той же мощности. Причина этого в том, что, поскольку 2-тактный двигатель сочетает в себе две функции за один оборот, он увеличивает мощность в два раза быстрее, чем 4-тактный.

Плюсы и минусы 2-тактных двигателей по сравнению с 4-тактными

Из приведенного описания можно подумать, что 2-тактные двигатели полностью доминируют над 4-тактными… Что ж, в небольших морских судах и домашнем уходе за газонами это, вероятно, так и есть. . Однако сравнение 2-тактных и 4-тактных двигателей требует немного больше работы. Дело в том, что 4-тактный двигатель имеет лишь несколько преимуществ: больший потенциальный крутящий момент, более высокая экономия топлива и более низкие выбросы. С учетом сказанного, давайте рассмотрим список плюсов и минусов как для 2-тактного, так и для 4-тактного режима и изложим ситуацию для каждого из них:

Сравнение 2-тактных и 4-тактных двигателей

Как видите, наличие 4-тактного двигателя для триммера или другого устройства для ухода за газоном определенно дает несколько преимуществ, но для по большей части, есть причина, по которой двухтактные двигатели в настоящее время являются королями.