Каждый современный четырехтактный автомобильный двигатель имеет в своем составе некоторое количество цилиндров. Равномерная синхронная работа силового агрегата осуществляется благодаря отлаженной одновременной работе всей группы цилиндров.
Поршни цилиндров во время рабочего хода оказывают мощное толкающее воздействие на коленчатый вал. При тщательных регулировках систем двигателя необходимо обеспечить отлаженность толчков поршней для полного уравновешивания сил, действующих на коленвал, с целью исключения возможных вибраций мотора и гарантирования его стабильной ровной работы.
В зависимости от типа потребляемого топлива двигатели внутреннего сгорания (ДВС) различают по видам:
Карбюраторные силовые агрегаты работают на бензине, используя принудительное зажигание. Принцип работы карбюраторных моторов: топливо в расчетных количествах поступает в рабочий цилиндр после смешивания его с воздушными массами.
Дизели работают на дизельном топливе. Принцип работы: при помощи форсунок подаваемое дизельное топливо обогащается воздухом непосредственно в цилиндрах.
Газовый двигатель внутреннего сгорания использует пропано-бутановый газ. Принцип работы газового мотора состоит в предварительном смешивании газа с кислородом перед подачей его в цилиндр.
Работа 4-тактного двигателя происходит по определенному циклу, состоящему из четырех тактов. Полный цикл завершается после совершения коленчатым валом двух полных оборотов или четырех ходов поршня. Четырехтактный силовой агрегат в процессе функционирования оказывает усиленное воздействие на коленчатый вал для приведения в действие рабочих систем автомобиля.
В процессе работы двигателя поршень совершает ходы в 4 такта:
При функции впуска полость цилиндра заполняется топливовоздушной смесью в результате перемещения поршня в нижнее положение, в нижнюю мертвую точку (НМТ).
Во время движения поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) рабочая смесь сильно сжимается.
Функция расширения заключается в воспламенении топливовоздушной смеси под воздействием высокого давления, возникающего в процессе сжатия, или при помощи электрической искры. При воспламенении газы мгновенно расширяются и с большой силой толкают поршень вниз.
Четвертый такт выпуска производится благодаря перемещению поршня в верхнее положение. В это время образовавшиеся продукты сгорания выталкиваются из цилиндров.
Четырехтактный двигатель функционирует бесперебойно благодаря слаженной работе вспомогательных систем:
В задачу системы зажигания входит обеспечение надежного воспламенения топливовоздушной горючей смеси.
В процессе работы выпускной системы подается воздух в необходимых количествах в точно определенное время, чтобы образовать качественную рабочую смесь.
Осуществление непрерывной подачи горючего для смешивания с воздушными массами входит в обязанность топливной системы.
Без работы системы смазки невозможны следующие функции:
Система выхлопа занимается полным удалением из цилиндров отработавших газов, уменьшением содержания в них вредных веществ.
Охлаждающая система следит за поддержанием номинальной температуры рабочих элементов движка.
Четырехтактный силовой агрегат обладает несомненными преимуществами:
К одному из основных достоинств устройства четырехтактного силового агрегата относится оригинальное расположение коленчатого вала в ванне, содержащей машинное масло для 4-тактных двигателей. В то время как в двухтактных моторах смазывание трущихся поверхностей происходит за счет смешивания специального машинного масла с топливом.
Благодаря улучшенной конструкции 4-тактный двигатель имеет небольшое количество нагара в поршнях и в глушителе, что дает возможность существенно уменьшить вредность выхлопных газов.
Основным недостатком 4-тактных движков является меньшая мощность в сравнении с 2-тактными аналогами.
Часть кинетической энергии, полученной коленчатым валом от толчков поршней, расходуется на совершение впуска, сжатия и выпуска. Т. е. энергия, полученная в ходе химических процессов сгорания, частично расходуется на механическое приведение в движение внутренних рабочих элементов движка.
Во время сгорания топливной смеси происходит кратковременное мощное возрастание нагрузки на головку блока цилиндров (ГБЦ), поршни и прочие рабочие элементы движка. Во избежание их разрушений и выхода из строя возникает необходимость увеличения массы этих компонентов с целью увеличения их прочности. Данные преобразования влекут возрастание инерции и нагрузок на элементы, находящиеся в движении.
Все описанные моменты приводят к частичному отбору мощности 4-тактного двигателя.
К минусам также можно отнести увеличение периода разгона автомобиля в сравнении с 2-тактными моторами и необходимость регулировки тепловых зазоров клапанов.
Несмотря на наличие некоторых недостатков, очевидные достоинства четырехтактных силовых агрегатов являются неоспоримыми.
В конструкцию четырехтактного силового агрегата включен масляный картер с поддоном, в котором постоянно находится смазочная жидкость на определенном уровне. При помощи масляного насоса моторная смазка поступает в систему и распределяется по внутренним поверхностям стенок цилиндров.
Тонкая масляная пленка существенно уменьшает силу трения контактирующих подвижных элементов. Кольца маслосъемные тщательно отводят моторное масло от камеры сгорания.
Благодаря меньшим нагрузкам, испытываемым 4-тактным двигателем, обеспечивается систематическое поступление смазочного материала в требуемых объемах на трущиеся поверхности рабочих деталей и узлов. За счет этого ресурс двигателя существенно увеличивается. Полную замену машинного масла следует производить один раз в сезон.
Чтобы предотвратить возможные утечки моторного масла из ДВС во время эксплуатации силового агрегата, необходимо регулярно замерять количество смазочной жидкости в картере при помощи специального маслозамерного щупа.
На современных моделях автомобилей производители устанавливают специальные контрольные датчики, при помощи которых производятся проверка уровня машинной смазки и незамедлительное информирование водителя о потребности полной замены смазочного материала.
В связи с конструкционными особенностями 4-тактных моторов смазочные материалы, используемые в смазочной системе, должны обладать определенными характеристиками и уровнями качества в соответствии с предъявляемыми требованиями:
При соблюдении вышеперечисленных пунктов смазочная жидкость будет правильно подобрана. Выбранное моторное масло с успехом защитит детали от износа, будут созданы все необходимые условия для долгой и безотказной работы четырехтактного силового агрегата.
avtodvigateli.com
http://sail.com.ua/
Чем 4-х тактный мотор лучше двухтактного? Как выбрать лодочный мотор? Какой мотор лучше 2-х или 4-х тактный? Для начала рассмотрим устройство двигателей. Тактом рабочего цикла ДВС является ход поршня от одной мёртвой точки до другой. Один такт соответствует 180-градусному повороту (полуобороту) коленчатого вала.При 4-тактном процессе рабочий цикл осуществляется за два оборота вала, при 2-тактном — за один
При 4-тактном процессе (рис слева) присутствуют 4 такта: впуск — сжатие — расширение — выпуск. Сначала открывается впускной клапан, поршень идёт вниз, под действием создающегося разрежения в цилиндр поступает свежая топливовоздушная смесь или воздух — это такт впуска. Затем клапан закрывается, поршень идёт вверх — происходит сжатие. Следующий такт: сжатая смесь воспламеняется искрой или в сжатый воздух форсунка впрыскивает топливо, которое самовоспламеняется, поршень под действием этого идёт вниз — это расширение, или рабочий ход поршня. Двигатель совершает полезную работу именно в течение такта расширения. Потом поршень идёт вверх, открывается выпускной клапан, через который продукты сгорания топлива выходят в атмосферу — это такт выпуска.
В случае с двухтактным процессом (рис справа) всё уже не так просто. Такты условно называются сжатие и расширение. Как видно, места отдельным тактам впуска и выпуска здесь не нашлось. Это не случайно. Хотя в двухтактном двигателе процессы впуска и выпуска присутствуют, для их осуществления необходимо, чтобы давление на входе в цилиндр было выше атмосферного. То есть нужен принудительный наддув. Те, кто знаком с двухтактными мотоциклетными бензиновыми двигателями, могут возразить: на мотоциклах нет никаких турбо- или механических компрессоров. Отдельного компрессора в мотоциклетном двухтактнике действительно нет. Функция компрессора возложена на картер двигателя. В простых мотоциклетных (также и в лодочных) моторах нет клапанов в головке цилиндра, вместо них существуют впускные и выпускные окна в стенках цилиндра, перекрываемые телом поршня. Впускные окна связаны с карбюратором не напрямую, а через перепускные каналы, выходящие в картер. В течение хода поршня вверх, нижний край открывает окно, на котором находится карбюратор, рабочая смесь под действием разрежения, создаваемого идущим вверх поршнем, устремляется в картер. Когда поршень идёт вниз, он перекрывает это окно, рабочая смесь начинает сжиматься. Поршень идёт далее вниз, открывая перепускные окна, рабочая смесь под давлением подаётся в цилиндр, где вытесняет отработанные газы в выпускное окно. Поршень идёт снова вверх, и процессы под его днищем повторяются, а в это время в цилиндре происходит сжатие рабочей смеси. Затем сжатая смесь воспламеняется свечой, и поршень идёт вниз, совершая такт расширения, или рабочий ход. 
marineagency.dp.ua
С точки зрения конечного потребителя (то есть нас с вами) главное отличие между 2-тактными и 4-тактными моторами – это устройство системы смазки. В двухтактниках масло приходится заливать в бак с бензином в определенной пропорции, в четырехтактниках же масло находится в картере двигателя, как в автомобилях. Но, разумеется, разница не только в этом.
Сравним эти два типа моторов. В чем их отличия?
Вес мотора
Вес мотора играет немаловажную роль, особенно если мотор планируется часто перевозить. Какую разницу в весе могут иметь 2-тактные и 4-тактные моторы? Это легко представить на конкретном примере. Допустим, возьмем две пары схожих по мощности мотора фирмы Suzuki.
DT15 (2-тактный) Вес при длине дейдвуда L (20 дюймов) - 39,5 кг Максимальная мощность - 15 л.с.
DF15 (4-тактный) Вес при длине дейдвуда L (20 дюймов) - 48,5 кг Максимальная мощность - 15 л.с.
DT40W (2-тактный) Вес при длине дейдвуда L (20 дюймов) - 80 кг Максимальная мощность - 40 л.с.
DF50WT (4-тактный) Вес при длине дейдвуда L (20 дюймов) - 110 кг Максимальная мощность - 50 л.с.
Как видно, вес 4-тактника, как правило, больше его 2-тактного аналога. Однако если бы дело ограничивалось только весом, не вставал бы вопрос выбора, не так ли? Ведь есть еще такой важный показатель, как расход масла и топлива.
Расход масла
В 4-тактных моторах расход масла практически отсутствует, то есть с этим все просто: покупаете масло, заливаете в картер и, когда приходит время, меняете.
В двухтактных же моторах масло подается в камеру сгорания вместе с топливом. Причем реализуется это по-разному. Традиционная система смазки двухтактника подразумевает добавление масла в бензин в определенной пропорции. Существует также раздельная система смазки, при которой масло заливается в отдельный бачок и подается в камеру сгорания дополнительным дозирующим устройством. В любом случае, масло должно попадать в камеру сгорания в определенном количестве, и количество это зависит от режима эксплуатации и даже от оборотов двигателя. Так в чем же разница? Предположим, в вашем моторе система смазки смешанная. Рассчитывая на то, что в эти выходные вы будете рыбачить троллингом, вы добавляете масла не слишком много – так как на малых оборотах большого количества масла не требуется. Но при такой пропорции масла в топливе вы не сможете себе позволить, например, длительного передвижения на больших оборотах – у двигателя возникнет масляное голодание. И, наоборот, при заправке маслом в расчете на высокие обороты, на малых оборотах мотор будет «кушать» неоправданно много масла. А слишком много масла для мотора – это тоже вредно. Теперь, предположим, система смазки у мотора раздельная. Вы залили масло в бачок, и мотор сам решает, сколько ему масла надо, пока он работает. Но тут уже стоит помнить о другой стороне медали, а она есть. Дозирующее устройство всё-таки может выйти из строя (а это может произойти если мотор недостаточно грамотно обслуживать), и тогда об этом факте вы если узнаете – то лишь в тот момент, когда двигатель заклинит от масляного голодания. Так сколько же масла лить, и насколько его хватит? Масла лить нужно ровно столько, сколько предписано в инструкции по эксплуатации вашего мотора. Предположим, эта пропорция 1:25. То есть получается, что на 25 литров бензина уйдет литр масла. Но за сколько времени уходит литр бензина? Об этом ниже.
Расход бензина
Да, современные моторы стали такими совершенными по сравнению с теми, которые выпускались пару десятилетий назад. Но даже сейчас чаще всего справедливым утверждением будет то, что у 2-тактных моторов расход топлива больше. Насколько – это уже зависит от конкретных данных: мощность, модель мотора. Чтобы иметь приблизительное представление о разнице в «аппетитах», представим следующие данные на примере моторов Suzuki: 2-тактный DT55 и 4-тактный DF50.
2-тактный DT55 и 4-тактный DF50
http://www.forum.1000size.ru/images/image1.jpg
Длина проходимой дистанции на одном литре топлива (на крейсерской скорости при 4500 об/мин)
Получается, на данном примере, на двадцати литрах в баке двухтактника DT55 можно пройти 20 километров. Однако на тех же двадцати литрах в 4-тактнике DF50 – 35 километров! Разница ощутимая, не так ли? http://www.forum.1000size.ru/images/image2.jpgСравнение расхода топлива моторов при разных оборотах двигателя. (за 100-процентную величину взята норма расхода двухтактника)
Как видно из второго рисунка, 4-тактник заведомо выгоден тем, что чем меньше обороты двигателя – тем меньше аппетит. А теперь добавьте к этим расчетам расходы на масло, если использовать 2-тактный двигатель. Еще по литру на 25 километров. Если учесть, что средняя стоимость литра бензина 18 рублей, а стоимость одного литра 2-тактного масла 300 руб – получается, что стоимость одного километра на 2-тактном двигателе приблизительно ок. 30. руб, против 10 руб стоимости километра на 4-тактнике. И даже если учесть стоимость масла, которое вы смените после 6 месяцев, или 50 часов работы 4-тактного мотора, видно, что 4-тактный двигатель (во всяком случае, в данном сравнении) дешевле в эксплуатации.
Транспортировка
Несомненно, удобство 2-тактника в том, что его удобней перевозить – его можно положить в горизонтальном положении. Однако есть и 4-тактные модели, позволяющие это делать. Например, 2,5 – и 6-сильные от Suzuki.
Экологичность
4-тактные моторы, традиционно, считаются более экологичными. Это связано с тем, что в этих двигателях лучше сгорают остатки топлива, а в выхлопе отсутствуют продукты сгорания масла. Да и шума от этих моторов зачастую намного меньше.
Моторесурс
Всем известно, что 4-тактные двигатели внутреннего сгорания имеют больший ресурс, нежели 2-тактные. Однако даже при этом многие ярые противники 4-тактных моторов имеют такое оппозиционное мнение, что, якобы, 2-тактные моторы проще и дешевле в ремонте, и поэтому 4-тактники совсем брать не стоит… Просто задайте себе вопрос – для чего вы покупаете лодочный мотор? Чтобы его ремонтировать? Нет. Стало быть, вы знаете ответ, а значит, и выбор сможете сделать правильный – и выбирать тип мотора будете исходя из разумных рассуждений на основе ваших целей.
Конечно же, не всё в этой статье следует понимать как аксиому. Дело в том, что в последнее время производители лодочных моторов добились таких результатов, что двухтактники почти не уступают 4-тактникам по экологичности, а 4-тактные моторы, в свою очередь, такие же мощные, как и 2-тактники аналогичного объема. Расход топлива двухтактника может быть лишь чуть хуже 4-тактника, а 4-тактные, в свою очередь, могут быть не такими уж и требовательными к положению мотора при перевозке. Это уже зависит от конкретных моделей, и очевидно, что нельзя однозначно сказать, в чью пользу делать выбор – в пользу двух- или четырехтактников. Всё зависит от целей эксплуатации мотора. Так или иначе, исходя из сравнительных данных, можно утверждать, что выбор четырехтактника будет особенно оправдан при покупке мотора средней или большой мощности. При покупке же мотора мощностью до 25-30 л.с., выбор будет, скорее всего, определяться в пользу личных предпочтений покупателя. Но и здесь, пожалуй, стоит отметить, что небольшие мощностью четырехтактники особенно удобны, если планировать их использование в длительных прогулках – и расходов меньше, и возни.
Так что выбирайте свой мотор, покупайте и пусть он радует вас каждый раз, когда у вас найдется время для плеска волн за бортом лодки и тишины вокруг…
fishing-ua.com
