Цикл работы ДВС (двигателя внутреннего сгорания) состоит из нескольких процессов, продуктом производства которых является выделение мощности (энергии), а мощность, в свою очередь, воздействует на коленчатый вал (коленвал) двигателя.
Цикл работы ДВС включает в себя:
- наполнение цилиндра топливом;
- сжатие топливной смеси;
- воспламенение топлива;
- расширение газов с последующей очисткой цилиндра от них.
Движение поршня , совершаемое в одном направлении (вниз или вверх), называется тактом двигателя. За время одного оборота коленвала происходит два такта. Рабочим ходом поршня называется такт, при котором происходит полезная работа в результате расширения сгоревших газов.
Те двигатели, у которых рабочий цикл состоит из двух тактов (за один оборот коленвала), называют двухтактными. Те же двигатели, у которых рабочий цикл состоит из четырех тактов (за два оборота коленчатого вала), называют четырехтактными. Четырех- и двухтактные двигатели могут быть как дизельными, так и бензиновыми (карбюраторными). Так каковы же основные конструктивные и эксплуатационные особенности четырехтактных и бензиновых двухтактных двигателей внутреннего сгорания? Ознакомление с принципом работы каждого из них поможет лучше это понять.
Принцип работы четырехтактного двигателя
Работа в четырехтактном двигателе совершается за 4 такта: впрыскивание топлива, сжатие топливной жидкости, воспламенение жидкости и расширение рабочего хода, выпуск продуктов горения.
Из ВМТ (верхняя мертвая точка) опускается поршень в НМТ (нижняя мертвая точка) при впрыскивании топливной жидкости. В этом такте также происходит открытие впускного клапана при помощи кулочка распредвала (распределительного вала). Именно через этот клапан в цилиндр двигателя попадает топливная смесь.
Когда поршень совершает обратный ход (из НМТ в ВМТ), топливная смесь сжимается и ее температура стремительно возрастает.
Между электродов свечи (за долю секунды до конца сжатия) образуется искра. Топливная смесь поджигается и в процессе горения выделяет горючие газы, которые под действием высокого давления толкают вниз поршень. Это и называется рабочим ходом двигателя. Вся полезная работа совершается именно в этом такте.
Когда поршень вернется с нижней мертвой точки произойдет открытие впускного клапана и движущийся поршень сможет вытолкнуть из цилиндра продукты горения (отработанные газы). После того как произойдет выпуск, в ВМТ клапан закроется и цикл повторится снова.
Рабочий процесс двухтактного двигателя включает в себя два такта: сжатие топлива и расширение (рабочий ход ДВС). Во время расширения и сжатия в двухтактном двигателе происходит выпуск продуктов горения (отработанных газов) и впрыскивание топливной жидкости. Именно в этом главное отличие двухтактного ДВС от четырехтактного.
Поршень совершает движение из НМТ в ВМТ в процессе сжатия. Однако для начала должно закрыться продувочное окно (через него топливная смесь поступает в цилиндр), а затем и выпускное окно (через него происходит выброс отработанных газов). Когда все условия будут выполнены произойдет сжатие смеси из бензина и воздуха (воздушно-бензиновая смесь). Параллельно этому процессу в кривошипной камере происходит разряжение, которое засасывает следующую порцию бензина из карбюратора. Как только поршень подойдет к ВМТ смесь воспламениться от искры, которая образуется от свечи. Затем поршень двигается вниз под действием образовавшихся газов, а заодно производит полезную работу, вращая коленвал.
При рабочем ходе в кривошипной камере повышается давление, которое сжимает топливо, попавшее в нее во время предыдущего такта. Как только верхняя поверхность поршня (его уплотнительное кольцо) достигнет выпускного окна, произойдет его открытие и выпуск в глушитель отработанных газов. Двигаясь дальше , поршень откроет продувочное окно и в цилиндр поступит топливная смесь, которая находилась до этого в кривошипной камере под давлением. В процессе впуска смесь вытеснит все остатки продуктов горения и осуществит так называемую продувку, заполняя собой все надпоршневое пространство. Рабочий цикл повторится вновь, как только поршень достигнет НМТ.
Конструктивные и эксплуатационные отличия
Основное отличие этих сложных устройств состоит в том, что у них различаются механизмы газообмена, то есть механизмы выделения отработавших газов и подачи топливо-воздушной смеси. В четырехтактном двигателе существует специальный газораспределительный механизм, который в определенное время закрывает и открывает выпускные и впускные клапана. С его помощью и происходит заполнение и очистка цилиндра.
В двухтактном же двигателе такого механизма нет и все процессы очистки и заполнения совершаются параллельно с тактами расширения и сжатия. Поршень же все это время находится вблизи НМТ. Для этих процессов в стенках цилиндра расположены два отверстия: продувочное и впускное. Продувочное отверстие отвечает за выпуск продуктов сгорания, а впускное — за подачу топлива в цилиндр. Газораспределительный механизм, как мы уже говорили, в таком двигателе отсутствует, а значит и отсутствует и сложная система клапанов. Это делает двухтактный двигатель значительно легче и проще.
Литровая мощность . В четырехтактном двигателе весь рабочий ход совершается когда коленвал сделает два оборота, а в двухтактном каждый оборот коленвала подразумевает собой рабочий ход. Теоретически двухтактный двигатель должен иметь большую (в 2 раза) литровую мощность двигателя внутреннего сгорания, нежели четырехтактный. Литровой мощностью принято называть отношение мощности двигателя к его литражу.
Однако практика показывает, что это не всегда так. Как правило, такое соотношение находится в пределах от 1,5 до 1,8. Такое происходит по ряду причин: поршень не полностью использует свой ход из-за расширения, механизм освобождения отработавших газов в цилиндре уступает механизму четырехтактного двигателя, часть мощности тратится на продувку цилиндра и прочие особенности газообмена двухтактного двигателя.
Потребление топлива
. Хотя двухтактный двигатель и превосходит четырехтактный по удельной и литровой мощности, он значительно проигрывает ему по экономичности. Поступающая из кривошипно-шатунной
камеры в цилиндр топливная жидкость, смешанная с воздухом, вытесняет собою отработавшие газы. Поэтому какая-то часть топлива удаляется с отработавшими газами, попадая в выхлопные каналы, и соответственно двигатель теряет часть полезной работы.
Смазка . Двухтактные двигатели отличаются в принципах смазки двигателя от четырехтактных. Чтобы смазать 2-х тактную модель, необходимо создать специальную смесь из бензина и моторного масла (5:1, как правило). Такая смесь из бензина , воздуха и масла отлично смазывает все элементы двигателя: зеркало цилиндра, подшипники коленвала и шатуна, ведь она циркулирует не только в кривошипной, но и поршневой камере. Когда произойдет возгорание смеси, масло, которое на данный момент имеет вид мелких капель, сгорит так же быстро, как и бензин. Все продукты горения удалятся с отработанными газами.
Как правильно проводить смазку
Для того чтобы смешать бензин с маслом можно использовать два способа. Простой — перемешать масло с топливом перед заливкой в бак и сложный — подразумевает раздельную подачу топлива и масла. В последнем случае масло-топливная смесь будет образовываться в находящемся между цилиндром и карбюратором впускном патрубке.
Также во втором случае в дизельном или бензиновом двигателе должен быть предусмотрен масляной бачок, а также трубопровод, который должен быть соединен вместе с плунжерным насосом. Такой насос будет подавать масло в нужном количестве (зависит от количества бензина и воздуха). Положение ручки подачи «газа» напрямую влияет на производительность насоса. Чем меньше топлива подается, тем меньше поступит масла и наоборот.
Производители двигателей утверждают, что такая система смазки является более правильной и совершенной. При ней снижается расход масла, уменьшается количество дыма, снижается образование нагара, поскольку при малых нагрузках соотношение бензина к маслу достигает лишь 200:1. Такую систему активно используют производители двухтактных скутеров или мотоциклов малой кубатуры.
В четырехтактных моделях масло подается отдельно от бензина и не смешивается с ним. Для этого используется классическая система смазки, которая состоит из: фильтра, клапанов, масляного насоса и трубопроводной магистрали. Вместо масляного бочка здесь может находиться картер («мокрая» система смазки) или отдельностоящий бачок («сухая» система смазки).
Почти во всех двигателях существуют фильтры очистки масла, которые очищают жидкость от продуктов износа различных деталей. Для охлаждения масла (оно имеет свойство нагреваться в процессе работы) можно установить охлаждающий радиатор.
Так как в двухтактных двигателях в процессе работы масло имеет свойство сгорать (в отличие от четырехтактных), то оно должно обладать особыми свойствами. К примеру, масло для двухтактных моделей не должно оставлять много нагара, в виде сажи и золы, в то время как масло, используемое в четырехтактных двигателях, должно как можно более продолжительное время обеспечивать стабильность характеристик.
Сравнение параметров
Благодаря небольшому весу, простоте обслуживания и высокой удельной мощности двухтактные модели обладают широкой областью применения. Во многих бензиновых устройствах (косилках, бензопилах) даже не возникает вопроса о том, какую модель ДВС использовать. Однако двухтактные сдают свои позиции из-за высокой таксичности и шумности. Поэтому принято считать , что в каждой модели есть свои плюсы и минусы и выбирать, какой двигатель лучше использовать в том или ином случае, лучше по обстоятельствам.
Первый работающий 2-х тактный двигатель сконструировал француз Эжен Ленуар в 1860 году. Его двигатель работал на газе.
В 1876 году немецкий инженер Николас Отто создал 4-х тактный двигатель. Совершенствование ДВС (двигателей внутреннего сгорания)продолжается по сей день.
В 1897 году конструктор Рудольф Дизель разработал прототип сегодняшнего дизеля, где воспламенение топливной смеси происходит за счет сильного сжатия. В данной статье не описываются газовые турбины, двигатель Ванкеля.
На фото показана принципиальная схема работы двигателей.
Описание работы двигателей.
Описание принципа действия 2-х тактного двигателя.
Сам двигатель состоит из картера, коленчатого вала,цилиндра. У двухтактных двигателей коленчатый вал установлен на подшипниках. (Установка на подшипниках обусловлена системой смазки) Цилиндр представляет собой чугунный, отполированный внутри, стакан стакан, внутри которого двигается поршень (Как правило выполненный из дюралюминия).
В канавки на поршне вставлены пружинящие поршневые кольца. Кольца служат для уплотнения между цилиндром и поршнем, что бы не пропускать газы, образующиеся при сгорании топлива. Поршень соединен с шатуном пальцем.Поршень двигается возвратно-поступательно. С помощью шатуна возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное коленчатого вала. Все трущиеся поверхности 2-х тактного двигателя смазываются с помощью топливной смеси в которую добавлено масло.
Рабочий цикл происходит за 2 такта.
1. Возвращаясь в верхнее положение поршень сжимает горючую смесь. При движении он перекрывает сначала продувочное окно, а затем и выпускное. Когда поршень достигает верхней точки происходит воспламенение смеси с помощью свечи зажигания и поршень идет вниз, как видно из рисунка.
2. Второй такт начинает после воспламенения смеси. Дойдя до выхлопного окна в цилиндре падает давление и двигаясь дальше поршень создает разрежение и из впускного окна происходит засасывание горючей смеси.
Это очень краткое описание работы двухтактного двигателя и дает лишь общее представление о работе двигателей.
Описание принципа действия 4-х тактного двигателя.
Основная конструкция двигателя напоминает конструкцию двухтактного двигателя. Но добавлена система газораспределения, в которую входит распредвал и клапана. Смазка всех движущихся частей осуществляется чистым маслом, подаваемым маслонасосом.
Весь рабочий цикл состоит из четырех тактов:
Первый такт.(Такт впуска). Впускной клапан открыт, а поршень идет вниз.
За счет разрежения топливо поступает в цилиндр.При достижении нижней точки
впускной клапан закрывается.
Второй такт.(Такт сжатия). Движение поршня вверх вверх, горючая смесь сжимается. При положении поршня в верхней точке происходит воспламение. (Реально воспламениение проиходит не доходя верхней точки)
Третий такт. (Такт рабочего хода). Воспламененная смесь толкает поршень вниз (впускной и выпускной клапаны закрыты).
Четвертый такт.(Такт выпуска). Как только поршень начинает движение вверх выпускной клапан открывается выпуская отработанные газы и остается открытым пока поршень не дойдет до верхней точки. При достижении верхней точки поршнем происходит закрытие выпускного клапана.
Основные преимущества четырехтактного двигателя:
1. Меньший шум.
2. Экономичность. (до 30%)
3. Долговечность.(За счет лучшей смазки движущихся деталей)
Недостатки:
1. Больший вес на единицу мощности.
2. Более сложен.
3. Дороже.
Основные преимущества двухтактного двигателя:
1. Меньший вес на единицу мощности.
2. Дешевле.
3. Простота
4. Быстрее набирает обороты.
Недостатки:
1.Больший шум.
2.Больший расход топлива.
Исходя из отличий двухтактного двигателя от четырехтактного рекомендуемое применение 2-х тактных:
1. Лодочные моторы до 5 л.с (Легче, можно транспортировать в любом положении)
Однозначное применение в спортивных мотоциклах, в авиамоделях, сенокосилках, бензопилах. То есть в тех случаях, где вес имеет большое значение.
Сейчас выпускаются 2-х тактники с прямым вспрыском и лодочные моторы больших мощностей конкурируют. Реклама утверждает, что их экономичность равна 4-х тактным моторам.
А в остальных случаях, если позволяет бюджет, предпочтительней 4-х тактники.
Дорогие друзья, счастья, новых интересных путешествий и исполнения всех Ваших желаний в Новом году.
Летом и осенью на берегах пиршествуют десятки медведей. Зимой у озера собираются до 700 белоплечих орланов, орланов-белохвостов и беркутов. Заказник – место обитания крупнейшей в мире охраняемой популяции бурых медведей численность около 1000 особей..
Достопримечательности Камчатки
Гыданский государственный природный заповедник
Ямало-Ненецкий автономный округ расположен в районе Крайнего Севера на Западно-Сибирской равнине, в нижнем течении р. Оби, омывается водами Карского моря. Выдается на север п-овами Гыданский и Ямал. Далеко вглубь территории округа - до 1000 км, врезается своими заливами (губами) Карское море.
Достопримечательности Ямало-Ненецкого округа
Жемчужина для впечатлений, душевного равновесия, красивых сюжетов и немыслимых приключений. Место, где можно быть активным путешественником или пилигримом ищущим смысл бытия, в пока еще этой жизни. Наверно, именно Безенги сделаны природой для того, чтобы показать человеку как может выглядеть его мечта....
Кенозерский Национальный парк!
Часовня святителя Николая Чудотворца. д. Вершинино, XVIII в. Удивительно красивая часовня над озером. Сохранилось небо..
Крым - один из самых популярных туристических центров страны. На его территории под охраной государства находятся около 3-х тысяч памятников истории, археологии, искусства. В музеях хранятся множество ценнейших экспонатов, отражающих историю края с древнейших времён до наших дней. Среди них наиболее известны: краеведческие музеи в Алуште, Евпатории, Симферополе, Феодосии, Ялте и других городах, знаменитые дворцы в Алупке, Ливадии, Бахчисарае, Массандре, картинная галерея имени И.К. Айвазовского в Феодосии, художественные музеи в Симферополе и Севастополе, мемориальные - С.Н. Сергеева-Ценского (Алушта), А.С. Грина (Феодосия), А.П. Чехова (Ялта) и многие другие..
Байкал
Озеро Байкал - одно из самых красивых и живописных мест не только в азиатской части нашей страны, и на всей планете. Это древнейшее озеро (его возраст примерно 25-35 миллионов лет), лежащее в рифтовой впадине, расположено в южной части Восточной Сибири. Оно является крупнейшим резервуаром пресной воды на Земле, здесь сосредоточено 22% всей пресной чистейшей и прозрачнейшей воды во всем мире и 85% России. .
Плато Маньпупунёр
У многих финно-угорских народов до сих пор живы легенды про великанов, живших в древних веках! Например, у марийцев есть легенды про Онаров – великих людях, созданных до появления человека, а потом погубленных богами солнечным жаром за неимоверную гордыню. Холмы Онара встречаются по всему Марийскому краю, а в Моркинском районе РМЭ даже установлен памятный камень Онару..
Мань-Пупу-Нер всегда был священным местом для вогулов, но его сила носила несколько отрицательный характер. Подниматься на плато Маньпупунер рядовому человеку запрещалось категорически, туда имели доступ лишь шаманы, для подзарядки своих магических сил..
Чукотский край - Беренгия
Чукотский автономный округ занимает Чукотский полуостров, прилегающую часть материка и ряд островов (Врангеля, Айон, Ратманова и др.). Омывается Восточно-Сибирским и Чукотским морями на севере и Беринговым морем - на востоке. Западная часть округа занята горными системами Олойского хребта и Уш-Урэкчэна; в центральной части - Анюйский хребет и Анадырское плоскогорье; на востоке - Чукотское нагорье; южнее - Анадырская низменность, на юго-востоке - Корякское нагорье.
Русская Арктика национальный парк
Этот район называют «Жемчужиной Арктики». Общая территория парка - 14 260 квадратных километров. Это 6 320 квадратных километров суши и 7 940 квадратных километров акватории территориальных вод России. Более 85 процентов поверхности островов покрыто льдом материкового происхождения. На территории Парка находятся мало затронутые экосистемы, богатый по разнообразию животный мир. В акватории Арктики в течение всего года обитают нарвал и гренландский кит....
Лосиный остров национальный парк
«Лосиный остров» расположен на северо–востоке Москвы и ближнего Подмосковья, начинается от парка «Сокольники» и продолжается за МКАД до Мытищ, Королева, Щелкова и Балашихи, образуя своего рода зеленый клин между Ярославским и Щелковским шоссе.
Чуть меньше 1/3 территории парка находится в черте Москвы.
Изначально парк был местом царской охоты, а сейчас стал национальным парком....
Двухтактный или четырехтактный?
Какой подвесной лодочный мотор лучше для рыбалки?В этой статье мы будем выбирать и изучать типы лодочных моторов с учётом их удобства для рыбалки. Каким же должен быть подвесной лодочный мотор для рыбалки? Ведь так хочется поймать рыбу, отдохнуть на водоёме, подышать чистым воздухом, а не просто прокатиться триста километров и остаться с «нулём». «Классическая фраза» для начала статьи обычно звучит так: 2-х тактные лодочные моторы проще по своему устройству и ремонту, а 4-х тактные моторы экономичнее, но дороже.
Для начала определимся с терминами
Надёжность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.
Попросту говоря, мы платим за современный автомобиль полмиллиона не для того, чтобы ремонтировать его каждые выходные, мы хотим пользоваться им, как средством передвижения, а не как раньше, когда каждые выходные проводили в гараже, настраивая карбюратор или «искали искру». Таким образом, можно подходить и к выбору подвесного мотора - он должен приводить лодку в движение и не ломаться.
Да, 2-х тактный мотор проще по устройству, но это не значит что он надёжнее. Как я уже упоминал, моторесурс 4-х тактного двигателя в пять раз больше двухтактного. Естественно, мы сравниваем карбюраторные модели таких моторов. Откуда же берётся такая разница?
Не буду вам рисовать картинки из учебников и объяснять, что такое два или четыре такта. Мы знаем следующее: в двухтактные лодочные моторы заливается топливо, состоящее из смеси бензина и масла, а в четырёхтактные — просто бензин.
Значит, двигатели чем-то отличаются? Совершенно верно! В цилиндре 2-х тактного двигателя горит смесь бензина с маслом и воздуха. Горит хуже, чем смесь бензина и воздуха, т.к. масло в топливной смеси снижает выделяемую энергию и смесь эта нестабильна по плотности - то густо, то пусто. И это несмотря на то, что современные масла в большинстве случаев самосмешивающиеся, т.е. танцев с потряхиванием бубна (бака) устраивать не надо.
Вернёмся к 4-х тактному двигателю лодочного мотора. Даже школьник знает, как проверить уровень масла в автомобиле и знает, что оно там должно быть! Вот здесь-то «собака и зарыта». В отличие от двухтактного двигателя, в котором смазка коленвала, подшипников коленвала, компрессионных колец, поршня, пальца поршня и цилиндра осуществляется благодаря добавлению масла в топливо, коленвал четырехтактного двигателя находится в масляной ванне — картере. То есть механизмы такого типа двигателя смазываются непрерывно и не испытывают таких «рваных» нагрузок как двухтактный. Причём, чем больше оборотов мы даем двигателю, (т.е. чем больше скорость движения), тем больше подаётся масла к трущимся деталям. Ведь в 4-х тактных лодочных моторах есть масляный насос. А вот в двухтактном двигателе с увеличением оборотов масла может и не хватить - начнется износ «на сухую». Вот отсюда и получается такая колоссальная разница в моторерсурсе.
Малые четырехтактные лодочные моторы до 5 «лошадок» масляного насоса не имеют, и смазка осуществляется масляным туманом, создаваемым вращающимся коленвалом, но и у них нагрузки меньше.
Разрушаем мифы о четырехтактном лодочном моторе
Самое время вспомнить миф о перевозке 2-х тактного двигателя на «любом боку и в любом положении», и о том, что 4-х тактный лодочный мотор можно возить только на определённом боку, чтобы не вытекало масло.
Да, четырёхтактный мотор перевозится на одном боку, который указан в инструкции к мотору. Да, в нём постоянно есть масло. Кстати, масло перетечёт не туда куда надо только часа за три. Если вы добираетесь до водоёма один час, то ничего страшного не произойдёт.
Вы часто возите лодочный мотор винтом вверх? Так вот, в моторе есть ручка переключения хода вперёд-нейтраль-назад и во время моей работы было пару случаев поломок 2-х тактных лодочных моторов прямо в магазине, когда моторы клали на ручку переключения передач и всё - кранты ручечке... К примеру, для пятисильного лодочного мотора такая ручечка стоит 4 000 рубликов минимум. Вывод: придётся возить моторы обоих типов на одной и той же стороне, где нет этой ручечки. Миф о трудностях перевозки 4-ех тактного лодочного мотора по сравнению с 2-х тактным разрушен.
Второе «преимущество 2-х тактников» - они быстрее выводят лодку на глиссер. Да, двухтактные моторы обладают лучшей разгонной динамикой и быстрее выводят лодку на глиссер - на целых 5 секунд - мы на рыбалку приехали, чтобы гонки устраивать или мы куда-то торопимся?
Поговорим о прекрасном - то есть о рыбалке
Что есть такое лодочный мотор на рыбалке - это дорожка и ловля в заброс.
Ни один раз сам наблюдал такую картину, на моей любимой «точке» пытаются ловить окуня с лодки, не глуша лодочного мотора! Заброс, ещё, ещё - результат один окушок. Уходят дальше со своим 2-х тактным мотором 13 кг весом. Подхожу через пять минут на 4-х тактном моторе тоже 13 кг - десяток окуней! Объясняется это просто - на малых оборотах 2-х тактный лодочный мотор в два раза шумнее четырёхтактного. И это окунь, который, в общем-то, не боится шума, а даже выходит на него.
В выходные, когда на водоёме много лодок с большими моторами - клюёт хуже. У лодочного мотора выхлоп в воду, что для нас, как для рулевых, хорошо, а для нас, как рыболовов, очень плохо. Двухтактные лодочные моторы из-за особенностей своей работы и конструкции на порядок шумнее четырёхтактных.
Дорожка при попутном ветре - это особый аттракцион. Выхлоп от мотора направлен в воду, но газы-то пойдут на поверхность и к нам в лёгкие... Четырёхтактные моторы выдают намного чище выхлоп, так как в цилиндрах горит смесь только двух компонентов - бензина и воздуха - и её сгоранием управлять проще, чем смесью бензина, воздуха и масла. В двухтактном лодочном моторе несгоревшее масло попадает в воду, не дает бензину полностью сгореть, ухудшает качество выхлопа и - вы дышите при ловле на дорожку гадостью.
Самое же интересное начинается, когда в 12-ти литровом баке остаётся литра два бензина или полтора, на глаз не разобрать. Но бак-то надо дозаправить, а вчера отметили поимку щуки или праздновали день взятия Бастилии… Начинаем вспоминать пропорции. Сколько двухтактных лодочных моторов сгубили по пьянке...и не сосчитаешь. А чистого бензина долил на заправке и всё - одной заморочкой меньше.
С учётом всего вышеперечисленного мы можем уверенно сказать, что именно 4-х тактные лодочные моторы наиболее подходят для рыбалки, и к тому же они надёжнее 2-х тактных и будут требовать меньше средств на своё техническое обслуживание.
Как я уже не раз намекал в своих статьях о лодочных моторах мощностью до 5 л.с - покупать надо четырёхтактные моторы. Их разница в весе и цене минимальна.
Маломощные лодочные мотора более 5л.с.
Сразу обратим внимание на подвесной лодочный мотор мощность. 20 л.с. Почему? Всё дело в том, что с таким мотором идеально сочетается 4-х метровая лодка. Предел мобильной разборной лодки. В Ладогу на надувной лодке меньше 4-х метров и соваться не стоит. А раз лодка 4 метра, то и мотор 15-20 «лошадок». В такую надувную лодку всё-таки можно загрузить вещи для похода на три дня, если не брать удобный надувной матрас...
Самая лёгкая 4-х тактная «пятнашка» весит 43 кг, а 2-х тактная 36 кг. Одному и 36 кг немало, а вдвоём и 43 кг немного.
Среди «десяток» весовое преимущество пока на стороне 2-х тактных.
Цена лодочного мотора или на чем не стоит экономить
Да, двухтактные моторы дешевле, но четырёхтактные удобнее в эксплуатации и надёжнее в работе, за счёт чего позволяют нам сэкономить массу времени, которое можно потратить на рыбалку. А время - это самая дорогая штука на свете.
С моторным рыбацким приветом Влад Багров
| Создан 10 фев 2012 | |||||||||
Сегодня невозможно представить современную жизнь без . 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
Создание двухтактного двигателя
Много предположений о том, кто первым создал двигатель внутреннего сгорания. Доподлинно известно, что первый двухтактный двигатель, работающий на газу, изобретен и сконструирован бельгийцем Жаном Жозефом Этьеном Ленуаром, произошло это событие в 1858 году.
Двигатель Ленуара (выставлен в музее)
На тот момент уже создана паровая машина, и изобретение бельгийца превосходило её по характеристикам. Мотор намного легче, проще, потреблял меньше топлива. Несмотря на преимущества, силовая установка имела много недоработок и уступала в надёжности. После того как Николас Отто, презентовал четырёхтактный двигатель, который на тот момент продуман детальней, о моторе работающем по принципу двух тактов, забыли, и длительный период времени нигде не использовали.
Во время Великой Отечественной войны силовая установка устанавливалась на самолёты. В нашем регионе моторы известны благодаря использованию на мотто технике. Трёхцилиндровые агрегаты, выполняющие два такта, используются на мотоциклах компаний Suzuki и Kawasaki. Сегодня двигатели эксплуатируются в авиации, здесь лидер австрийская фирма Rotax, выпускающая моторы для использования на небольших самолетах.
Двухтактный двухцилиндровый двигатель Rotax 582 UL
После ужесточения требований к экологическим нормам и выбросам двухтактный двигатель перестал применяться для установки на классический автомобильный транспорт. Однако, на лёгкой технике, как: скутера, снегоходы, катера заменить маленький и лёгкий агрегат не просто. Здесь конкурентов у двухтактной установки попросту нет.
Особенности двухтактного двигателя
Силовой агрегат, использующий два такта, хорош, поскольку прост и надёжен. Отличие двухтактного и четырехтактного двигателя заключается в выполнении рабочего цикла. Этот цикл заключается в двух тактах: сжатие и расширение, тогда как в четырёхтактном моторе присутствует такт впуска нового топлива и такт выпуска отработанного топлива. Интересен тот факт, что два эти такты присутствуют и у двухтактной силовой установки, иначе агрегат не смог бы работать, однако они объединены с процессами сжатия и расширения.
Выполняемый цикл наглядно демонстрирует, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного мотора. Процесс двухтактного мотора проходит за оборот вала. Такая особенность добивается установки в сравнении с оппонентом, в полтора раза. Несмотря на увеличение мощности, показатель отдачи занижен, а это отрицательный момент.
Кроме того, особенность приводит к выделению объёма тепла в процессе работы, что сильно перегревает мотор. Двухтактные силовые агрегаты нуждаются в интенсивном охлаждении. Положительный момент, работая, поршень совершает в два раза меньше движений, чем поршень четырехтактного механизма, это сокращает износ деталей и элементов.
Особенность агрегата, не присутствует механизм смазки. Масло подаётся непосредственно с горючим. С этой целью в бензобак добавляют смесь бензина и масла, соотношение один к пятидесяти, либо смешивают смазку с горючим в трубопроводе при впуске. Масло сгорает с бензином и выводится с продуктами отработки.
Отличительный момент и само горение. У четырёхтактного агрегата на это отводится один такт. В двухтактных установках сгорание происходит за доли секунды, поэтому для достижения эффекта механизм нуждается в настройках.
Двухтактные моторы нашли себя еще в одной отрасли, судостроение. Так же цилиндровые силовые установки применяют на скутерах, выпускаемых в больших количествах.
Принцип работы двухтактного двигателя
Что бы понять, почему четырёхтактные моторы вытеснили младших братьев на автомобильной технике, разберемся, как работает двухтактный двигатель.
Последовательность действий рабочего цикла силовой установки:
Такт сжатия.
Процесс сопровождается перемещением поршня снизу вверх. Движение провоцирует поступление горючего через отверстия продувки в агрегат, впоследствии, юбка поршня перегораживает эти отверстия. Дальнейшее движение сопровождается закрытием каналов выпуска, в которые выталкивались отходы горения. Между поршнем и верхней частью цилиндра, образуется пространство сгорания, в котором создаётся избыточное давление. Одновременно, в пространстве под поршнем, возникает разряжение, и пространство используется для перетекания обновлённой дозы горючего. Достигнув верхней точки, заряд загорается.
Схема двухтактного двигателя
Такт расширения.
Воспламенившись, порция создаёт избыточное давление, которое жмёт на дно поршня и заставляет перемещаться. Процесс сопровождается поочерёдным открытием окон, сначала на выпуск, потом на продувку. Спуск создаёт избыточное давление под поршневой камеры, под его воздействием горючее снова поступает в цилиндр, выдавливая оставшуюся отработку и наполняя пространство для повторения предыдущего такта.
Принцип работы двухтактного двигателя позволяет обходиться без системы газораспределения, делая легче и надёжней конструкцию агрегата. Обратная сторона, качество процесса газообмена. Двухтактный режим невозможен без продувки, процесс которой сопровождается выходом не сгоревшего топлива вместе с отработанными газами наружу. Это ведет к перерасходу горючего и повышенной токсичности выхлопа агрегата.
Стоит заметить, что выше описанная схема характерна для карбюраторных моторов. В случае с дизелем или , в цилиндр через отверстия продувки подаётся чистый воздух. Горючая смесь поступает посредством впрыска, эту работу выполняют форсунки.
Способы продувки цилиндров
Очевидно, что процесс продувки, механизм, квалифицирующийся, как сложный. Правильно выполненная продувка напрямую влияет на показатели мощности и коэффициента полезного действия. Для улучшения характеристик, конструкторы постоянно стараются усовершенствовать и довести процесс до идеала.
Как можно продуть цилиндр:
- «Контурная» продувка.Вид продувки прост и поэтому распространён. Недостаток то, что применение связано с перерасходом топлива. Разновидности контурной продувки: возвратно-петлевая, дефлекторная, высотная.
- «П-образная» продувка.Принцип «П-образной» заключается в применении только на моторах с двумя цилиндрами. При проведении, один цилиндр участвует в процессе впуска газов, второй выпускает отработку. Эффект продувки ощущается в топливной экономичности, процесс сопровождается неравномерным нагревом пары, отвечающей за выпуск.
- «Клапанно-щелевая» продувка.Отличается тем, что требует наличия газораспределительного механизма для управления клапанами. Клапан используется, как для предоставления горючего, так и для вывода отработанных паров. Продувка предусматривает отвод отработки посредством клапана в головке цилиндров и поступление горючего через отверстия. Преимущество, что продувка повышает топливную экономичность и минимизирует показатель токсичности выпускаемых паров. Недостаток, сложность конструкции и нарушения режимов, связанных с повышением температуры работы агрегата.
- «Прямоточная» продувка.Используется в силовых установках с количеством поршней равным двум. При этом расположение цилиндра находится в горизонтальном положении. Поршни двигаются, друг навстречу другу. В движении каждый поршень освобождает и перекрывает клапан: один поршень впускает порцию горючего, второй удаляет порцию отработки из цилиндра. Камера сгорания образуется в момент сближения поршней друг с другом. Эффект этого варианта продувки максимален: удаляет сгоревшие газы и экономит горючее. Минус, требуется сложный механизм кривошипов и шатунов, показатели требуют применения охладителей и устойчивых материалов для изготовления деталей.
Двухтактный двигатель 5 ТДФ с прямоточной продувкой
Отличие двухтактного двигателя от четырёхтактного
Авто владельцы задаются вопросом: что лучше двухтактный или четырехтактный двигатель. Однозначного ответа нет, у каждого механизма положительные и отрицательные стороны, зависящие от предъявляемых к мотору требований.
Казалось бы, мощность мотора выполняющего два такта, в сравнении с равнозначным мотором, выполняющим четыре такта, больше, а значит он лучше. Однако, реальность сложней. На практике, возникают дополнительные утраты: частичное попадание и смешивание газовой отработки со свежим горючим, выброс части топлива при продувке. Результат, при выполнении одинакового цикла, агрегат, выполняющий два такта, по показателю экономичности уступает агрегату с четырьмя тактами.
Различен способ смазки силовых установок на четыре и два такта. Установка на два такта смазывается посредством смешивания масла для мотора и бензина. В четырёхтактном агрегате предусмотрен механизм смазки с использованием насоса, который расходует масла столько, сколько требует эксплуатация установки.
Двухтактные моторы не имеют клапанов, роль детали играет поршень, он открывает и закрывает отверстия впуска и выпуска. Отсутствие механизмов газораспределения упрощает силовой агрегат, делая обслуживание простым. Мощность установки, выполняющей два такта, считается выше, так как её цикличность выше. Однако, не полностью используя поршневой ход, потери мощности при продувке и остатках отработанных газов снижают показатель мощности.
Что бы было легче определить, какой двигатель лучше, двухтактный или четырёхтактный, представим краткое описание обоих силовых установок в виде таблицы:
| Четырёхтактная силовая установка | Двухтактная силовая установка |
| Рабочий процесс – оборотов коленчатого вала два. | Рабочий процесс – оборотов коленчатого вала один. |
| Воспламенение рабочей жидкости происходит каждый раз при совершении второго оборота, как следствие, неравномерное распределение импульса и использование противовеса для устранения биений. | Воспламенение рабочей жидкости происходит каждый раз при совершении оборота, как следствие, равномерное распределение импульса, работа мотора сбалансирована лучше. |
| Агрегат тяжёлый. | Агрегат лёгкий. |
| Сложная конструкция силовой установки, присутствует газораспределительный механизм. | Простота конструкции, отсутствие клапанов. |
| Агрегат дорогой. | Стоимость ниже четырёхтактного. |
| Сложные устройства и механизмы приводят к заниженному показателю механического коэффициента полезного действия. | Механический коэффициент полезного действия выше, чем у агрегата с четырьмя тактами. |
| Полное удаление паров отработки, следствие, повышенный показатель производительности. | Остатки отработки смешиваются с новым горючим, из-за чего производительность мотора ниже. |
| Рабочая температура ниже. | Рабочая температура мотора выше из-за нарушения смесеобразования. |
| Охлаждение жидкостное. | Охлаждение воздушное. |
| Расход топлива ниже. | Показатель расхода топлива увеличен, обусловлено смесеобразованием и продувкой. |
| Габариты силовой установки увеличены. | Габариты силовой установки ниже. |
| Требует применения сложных механизмов смазки. | Механизм смазки прост. |
| Работа агрегата менее шумная. | Агрегат работает с большим шумом. |
| Клапанный механизм газораспределения. | Функцию механизма газораспределения выполняет поршень и каналы. |
| Показатель использования тепла эффективен. | Показатель использования тепла не эффективен. |
| Расход масла занижен. | Показатель расхода масла завышен, поскольку часть смазки выбрасывается с отработанными газами. |
Применять двигатель, выполняющий два такта при работе, целесообразно в моменты, когда речь не идёт об экономии топлива и смазки, а на первом месте стоят габариты и вес установки.
В то же время, в конструкции двухтактного двигателя кроется потенциал, который никак не удается реализовать на практике. Расчетный показатель мощности и экономичности в этом агрегате высок, сложность реализовать возникает из-за тонкости настроек. Возможно, в скором будущем благодаря применению электронных датчиков и механизмов контроля и настроек, двухтактным агрегатам удастся занять лидирующие позиции на автомобильном рынке.
