Двотактний двигун внутрішнього. Двотактний двигун - принцип роботи та його пристрій. Переваги двотактних двигунів

Поршневі двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ) широко використовуються у різних сферах людського життя. Проте чи всі вони працюють однаково. Між ними є одне принципова відмінність. Залежно від конструкції робочий цикл двигуна може складатися із двох або чотирьох тактів. Тому і називається він відповідно двотактним двигуном або чотиритактним. Це справедливо як для бензинового двигуна, і для дизеля.

Основні терміни та визначення

Принцип роботи всіх поршневих двигунів полягає у перетворенні енергії згоряння палива на механічну енергію. Передатною ланкою є кривошипно-шатунний механізм. Для опису їх роботи використовуються такі поняття:

• Робочий цикл- це певна послідовність взаємопов'язаних подій, внаслідок яких відбувається перетворення енергії теплового розширення палива, що згоряє, в механічну енергію переміщення поршня і повороту. колінчастого валу.
• Такт- послідовність зміни стану вузлів та механізмів, що відбувається протягом одного ходу поршня.
• Хід поршня- це відстань, яка проходить поршень усередині циліндра між крайніми точками.
• Верхня мертва точка (ВМТ)- це найвище положення поршня в циліндрі, при цьому об'єм камери згоряння має мінімальний об'єм.
• Нижня мертва точка (НМТ)- максимально віддалене від ВМТ положення поршня.
• Впуск- Заповнення циліндра паливоповітряною сумішшю.
• Стиснення- Зменшення обсягу суміші і стиск її під тиском поршня.
• Робочий хід- переміщення поршня під тиском газів палива, що згорає.
• Випуск- Виштовхування з циліндра продуктів горіння палива.

Принцип роботи чотиритактного двигуна

Чотирьохтактним називається такою поршневий двигун, В якому один робочий цикл складається з чотирьох тактів. Вони мають такі назви:

• впуск;
• стиск;
• робочий хід;
• Випуск.

За один цикл поршень двічі рухається від ВМТ до НМТ і назад, а колінчастий вал провертається на два повні обороти. Події, що відбуваються за цей час у двигуні, мають чітко визначену послідовність.

Впуск. Поршень переміщається до НМТ. Під ним утворюється розрідження, завдяки якому через відкриту тарілку впускного клапана з колектора впускного в циліндр затягується паливо, змішане з повітрям. Поршень проходить нижню мертву точку, після чого впускний клапан закриває колектор впускний.

Такт стиснення. Поршень, що продовжує рухатися вгору, стискає повітряну суміш.

У верхній мертвій точці над поршнем відбувається підпал горючої суміші. Згоряючи, воно викликає значне збільшення тиску на поршень. Починається такт робочого ходу. Під дією тиску згоряючих газів поршень знову рухається до НМТ, виконуючи при цьому корисну роботу.

Після проходження поршнем НМТ відкривається тарілка випускний клапан. Поршень, рухаючись до ВМТ, виштовхує вихлопні гази у випускний колектор. Це такт випуску.

Потім знову починається такт впускання і так нескінченно.

Робочий цикл із двох тактів

Одноциліндровий двох тактний двигунпрацює по-іншому. Тут усі чотири дії відбуваються за один повний обіг коленвала. При цьому поршень робить лише два такти (розширення та стискування), рухаючись від ВМТ до НМТ і назад. А впуск та випуск є частиною цих двох тактів. Докладніше принцип роботи двотактного двигуна внутрішнього згоряння можна описати в такий спосіб.

Гази від згоряння паливної суміші штовхають поршень униз від ВМТ. Приблизно на середині ходу поршня в гільзі циліндра відкривається випускний отвір, через який частина газів викидається в патрубок глушника. Продовжуючи рухатися вниз, поршень створює тиск, завдяки якому в циліндр надходить нова порція палива, одночасно продуючи його від залишків газів, що згоріли. Підходячи до ВМТ, поршень стискає суміш і система запалення спалахує її. Знову починається такт розширення.

В авіамоделібудуванні широко використовується двотактний дизельний двигун, його принцип роботи той самий, що й у бензинового. Різниця в тому, що суміш палива з повітрям самостійно спалахує в кінці циклу стиснення. Пальним для таких моторів служить суміш ефіру з авіаційною гасом. Запалення цього пального відбувається при набагато меншому ступені стиснення, ніж у двигунів традиційному дизельному паливі.

Конструктивні особливості та відмінності

Двотактний двигун відрізняється від чотиритактного не лише тим, за скільки тактів роботи відбувається газообмін.

Чотирьохтактний вимагає наявності системи газорозподілу (впускні та випускні клапани, розподільний валз кулачковим механізмом тощо). У двотактному такої системи немає, завдяки цьому він набагато простіший.

Двигун з чотирма тактами роботи вимагає повноцінної системи змащення через велику кількість частин, що рухаються і труться. Для змащення двигуна з двома тактами роботи можна використовувати олію просто розводячи її разом із паливом.

Експлуатаційні показники порівняно

Зіставляючи двотактний двигун і чотиритактний двигун, різницю між ними можна помітити не тільки у пристрої, але й експлуатаційних характеристиках. Порівнювати їх можна за такими показниками:

• літрова потужність;
• питома потужність;
• економічність;
• екологічність;
• шумність;
• ресурс роботи;
• простота обслуговування;
• ціна.

Літровий називається потужність, що знімається з літра об'єму циліндра. Теоретично вона має бути вдвічі більшою у двотактної. Однак насправді цей показник становить 15-18. Дається взнаки неповне використання робочого ходу газів, витрати енергії на продування, неповне згоряння і втрати палива.

Питома потужність є величиною відношення потужності мотора до його ваги. Вона також вища у двотактних. Для них потрібний менш важкий маховик і не потрібні додаткові системи(газорозподілу та мастила), що обтяжують конструкцію. ККД у них також вищий.

Економічність (витрата палива на одиницю потужності) вища у чотиритактних. Двигуни з двома тактами частину палива втрачають даремно під час продування циліндра.

Екологічність двотактних нижча, знову-таки через втрату незгорілого палива та олії. Переконатись у цьому можна на прикладі двотактного човнового мотора. Він завжди залишає на воді тонку плівку з незгорілого палива.

Гучність вища у двотактних. Це з тим, що вихлопні гази з циліндра вириваються з швидкістю.

Ресурс роботи вищий у чотиритактних. Окрема система мастила і менша спритність двигуна позитивно позначаються на термін його служби.

Простіше обслуговувати, безумовно, двотактні мотори через меншу кількість допоміжних систем. Маса більша у чотиритактних. Двотактні дешевше.

У деяких механізмах застосування двотактних двигунів однозначне. Це, наприклад, бензопили. Висока питома потужність, невелика вага та простота роблять його тут безумовним фаворитом.

Двотактні двигуни використовуються також у мототехніці, човнових моторах, газонокосарках, скутерах, авіамоделюванні. У більшості саморобних машинта механізмів умільці також використовують двотактний мотор.

Однотактні та тритактні силові агрегати

Існують також одно-і тритактні двигуни. Однотактні двигуни роблять із зовнішньою камерою згоряння. Така схема реалізує всі чотири такти за один перебіг поршня. Тритактний двигун Ванкеля є роторно-поршневим. Через складність конструкції та надзвичайну вимогливість до якості обробки поверхонь такі мотори не набули широкого поширення.

Спектр застосування поширюється на моторизовані агрегати, бензопили, невеликі човни, мотоцикли. Двотактний двигун має невеликі габарити, велику потужність і малий коефіцієнт корисної дії. Для даного типу агрегатів паливна економічністьВажливо немає значення. Нині такі використовуються як пускові мотори для обертання великих дизельних ДВС, наприклад, тракторів.

Пристрій

Двотактний двигун відрізняється простотою конструкції, відсутністю газорозподільного механізму, малими габаритами. Конструктивно схема є блок циліндра, всередині якого на підшипниках розміщений колінчастий вал. На шию валу лягає головка шатуна з вкладишами та фіксується корончастими гайками. Верхня головка шатуна з'єднується з поршнем за допомогою металевої порожнистої втулки (пальця). Поршень із розташованими на ньому компресійними кільцями виключає проникнення згорілих газів у камеру згоряння.

За рахунок переміщення поршня вгору-вниз відбувається обертання валу. Далі обертання передається до головної передачі тієї чи іншої агрегату.

Двотактний двигун охолоджується через зовнішні ребра блоку.

Охолодження відбувається і за рахунок палива, що містить певну кількість олії. Тобто змащення зчленувань поршень-циліндр і колінвал-шатун здійснюється сумішшю, яка заздалегідь розбавлена ​​спеціальним маслом. Воно, згоряючи з паливом, не повинно залишати вихлопних відкладень під поршнем.

Принцип роботи

Процес ґрунтується на робочому циклі, який відбувається за оборот колінчастого валу. Принцип роботи двотактного двигуна полягає в тому, що при переміщенні вгору поршень стискає наявну під поршнем суміш, що потрапила туди через впускне вікно. Іскра від свічки запалювання ніби підриває пальне, різко підвищуючи температуру та тиск газів. Внаслідок такого теплового тиску поршень примусово переміщається вниз. При цьому відкриваються випускне та трохи пізніше перехідне вікно, впорскуючи свіжу порцію палива. До речі, пальне в двотактний двигун обов'язково доповнюють олією, складаючи суміш бензину та олії певної пропорції. Робиться це для змащення поршня, стінки циліндра та кривошипно-шатуного вузла. Паливна суміш потрапляє в картер через вікно, що відкривається за рахунок вакууму, створюваного рухом поршня від НМТ до ВМТ. Одночасно поршень відкриває отвір, викидаючи відпрацьовані вихлопні гази. У певний період за допомогою поршня відкривається вікно для продувки для заповнення циліндра свіжою порцією паливної суміші.

Підвищення потужності

Щоб підвищити потужність двигуна потрібно:

• Підвищити площу випускного отвору за умови тривалого перебування його у відкритому положенні, щоб випустити максимальну кількість газів.
• Підвищити ефективність продування. Це потрібно для того, щоб через впускні отвори пальне встигало впорскуватися в камеру згоряння. Інакше в картері спостерігатиметься скупчення паливної суміші. Щоб уникнути цього, рекомендується випускні вікна збільшити, що призведе до якісної наповнюваності циліндра.
• Використовувати на карбюраторі вихровий (нульовий) дифузор, який за менший період подасть більше суміші.
• Встановити на глушнику так званий резонатор, що відповідає оборотам мотора. Цей вузол сприяє поверненню частки суміші у циліндр. Подібні нюанси виникають, коли двотактний двигун викидає частину пального із камери через випускний отвір (вікно).

Для повного заповнення підпоршневого обсягу слід переглянути і стан впускних каналів, випускних на предмет зменшення всіляких задирок, рисок, шорсткостей. Ці вади лиття сприяють гальмуванню потоку, зменшенню наповнення камери, зниженню потужності.

Ефективним збільшенням потужності двигуна вважається фрезерування з подальшим тонким шліфуванням головки блоку. Трудомісткість процедури зводиться до вимірювання об'єму літражу, добору октанового числа палива.

Задля підвищення потужності мотора можна було б зменшити вагу деталей, що обертаються, наприклад, маховика, коленвала, зрізавши елементи противаги. Але гіркий досвід нагадує не йти на авось, оскільки самодіяльність призведе до биття маховика, його вібрації, особливо під час низьких обертів двигуна. Але якщо дуже хочеться, можна зняти тонку стружку з наступним обов'язковим балансуванням махового колеса. Що стосується колінчастого валу, то є ризик втратити центр ваги валу з усіма наслідками.

Тягові можливості

Отже , двотактні двигунита їх тягові можливості співвідносяться з відкриттям заслінки дроселя. Тобто з прискоренням оборотів зростає його тягова здатність, що діє на розгін. Отже, щоб наростити розгін, потрібно збільшити робочий об'єм циліндра. Звичайно, потяг може призвести до максимальної швидкості. Працюючи на низьких швидкостях, хороша тяга забезпечує прийомистість, швидке розгону з легким подоланням дорожніх перешкод, поворотів. Все це стосується підвищення тяги на низьких оборотах. Однією з передумов збільшення тяги слід віднести встановлення спеціальних клапанів та збільшення тривалості перебування їх у відкритому стані.

Проблема з продуванням камери згоряння

Однак відомо, що підвищені обороти свідчать про більшу потужність. У двотактних моторах через великі швидкості обертання, камера згоряння не може якісно і швидко продуватися, оскільки вікна залишаються відкритими нетривалий час.

Використання камерного продування передбачає впорскування палива в циліндр з картера. Паливо всмоктується і знаходиться в картері під час переміщення поршня вгору. При русі ж вниз надлишковий тиск, що виробляється, виробляє продування камери згоряння. Така схема доцільна з погляду малої кількості використовуваних деталей, наприклад, відсутність: газорозподільного валу, клапанів, продувного насоса, вузлів мастила.

Інша особливість продування камери пов'язана з режимом холостого ходу двигуна, при якому має місце невеликий кут відкритої заслінки. Ця ситуація не забезпечує повного очищення від вихлопних газівза обіг валу. Тому на холостому ходідвигун демонструє нестійку роботу. Справа в тому, що спалах суміші призводить до додаткових неодружених оборотів. Але суміш під циліндром від іскри не спалахує через бідність палива.

У двигунах з одним поршнем знайшло широке застосування контурне продування (щілинна). Схема передбачає газорозподіл через щілини у стінці внизу циліндра. Тобто впускні та продувальні отвори при такті стиснення і робочого ходу поршня повинні знаходитися в закритому положенні. Контурне продування камери згоряння (підпоршневий простір) є своєрідним продувним насосом. Цей фактор призводить до скорочення вузлів двигуна, створюючи передумови використання їх на газонокосарках, мотоблоках, човнах та інших легких мобільних пристроях.

При виборі силового обладнання потрібно приділити особливу увагутипу двигуна. Існує два типи двигунів внутрішнього згоряння: 2-х тактний та 4-х тактний.

Принцип дії двигуна внутрішнього згоряння заснований на використанні такої властивості газів, як розширення при нагріванні, яке здійснюється за рахунок примусового займання горючої суміші, що впорскується повітряний простір циліндра.

Найчастіше можна почути, що 4-х тактний двигун краще, але щоб зрозуміти, чому необхідно докладніше розібрати принципи роботи кожного.

Основними частинами двигуна внутрішнього згоряння, незалежно від його типу, є кривошипно-шатунний та газорозподільний механізми, а також системи, що відповідають за охолодження, живлення, запалювання та мастило деталей.

Передача корисної роботи газу, що розширюється, здійснюється через кривошипно-шатунний механізм, а за своєчасне впорскування паливної суміші в циліндр відповідає механізм газорозподілу.

Чотиритактні двигуни - вибір компанії Honda

Чотирьохтактні двигуни економічні, при цьому їхня робота супроводжується нижчим рівнем шуму, а вихлоп не містить горючої суміші і значно екологічніший ніж у двотактного двигуна. Саме тому компанія Honda при виготовленні силової техніки використовує лише чотиритактні двигуни. Компанія Honda вже багато років представляє свої чотиритактні двигуни на ринку силової техніки і досягла найвищих результатів, при цьому їх якість і надійність жодного разу не ставили під сумнів. Але все ж таки, давайте розглянемо принцип роботи 2х і 4х тактних двигунів.

Принцип роботи двотактного двигуна

Робочий цикл 2-х тактного двигуна складається з двох етапів: стиск та робочий хід.

Стиснення. Основними положеннями поршня є верхня мертва точка (ВМТ) та нижня мертва точка (НМТ). Рухаючись від НМТ до ВМТ, поршень по черзі перекриває спочатку продувне, потім випускне вікно, після чого газ, що у циліндрі, починає стискатися. При цьому через впускне вікно в кривошипну камеру надходить свіжа горюча суміш, яка буде використана в подальшому стисканні.

Робочий хід. Після того, як горюча суміш максимально стиснута, вона спалахує за допомогою електричної іскри, що утворюється свічкою. При цьому температура газової суміші різко зростає та обсяг газу стрімко зростає, здійснюючи тиск, при якому поршень починає рух до НМТ. Опускаючись, поршень відчиняє випускне вікно, при цьому продукти горіння горючої суміші викидаються в атмосферу. Подальший рух поршня призводить до стиснення свіжої горючої суміші і відкриття отвору продувки, через яке горюча суміш надходить в камеру згоряння.

Основним недоліком двотактного двигуна є велика витратапалива, причому частина палива не встигає принести користь. Це пов'язано з наявністю моменту, при якому продувний та випускний отвір одночасно відкриті, що призводить до часткового викиду горючої суміші в атмосферу. Ще йде постійна витрата олії, тому що 2х тактні двигуни працюють на суміші бензину та олії. Ще одна незручність - у необхідності постійно готувати паливну суміш. Головними перевагами двотактного двигуна залишаються його менші розміри і вага в порівнянні з 4-х тактним аналогом, але розміри силової техніки дозволяють використовувати на них 4-х тактні двигуни і відчувати набагато менше клопоту в ході експлуатації. Отже долею 2х тактних моторів залишилося різне моделювання, зокрема, авіамоделювання, де навіть зайвих 100г мають значення.

Принцип роботи чотиритактного двигуна

Робота чотиритактного двигуназначно відрізняється від роботи двотактної. Робочий цикл чотиритактного двигуна складається з чотирьох етапів: впуск, стиснення, робочий хід та випуск, що стало можливим за рахунок застосування системи клапанів.

Під час впускного етапупоршень рухається вниз, відкривається впускний клапан, і в порожнину циліндра надходить горюча суміш, яка при змішуванні із залишками відпрацьованої суміші утворює робочу суміш.

При стисканніпоршень рухається від НМТ до ВМТ, обидва клапани закриті. Чим вище піднімається поршень, тим вищий тиск і температура робочої суміші.

Робочий хідчотиритактного двигуна являє собою примусовий рух поршня від ВМТ до НМТ за рахунок впливу робочої суміші, що різко розширюється, запаленої іскрою від свічки. Як тільки поршень досягає НМТ, відкривається випускний клапан.

Під час випускного етапупродукти згоряння, що витісняються поршнем, що рухається від НМТ до ВМТ, викидаються в атмосферу через випускний клапан.

За рахунок застосування системи клапанів чотиритактні двигуни внутрішнього згоряння більш економічні та екологічні – адже викид невикористаної паливної суміші виключений. У роботі вони значно тихіше, ніж 2-х тактні аналоги, і в експлуатації набагато простіше, адже працюють на звичайному АІ-92, яким ви заправляєте свою машину. Немає необхідності в постійному приготуванні суміші олії та бензину, адже олія в цих двигунах заливається окремо в масляний картер, що значно зменшує його споживання. Саме тому компанія Honda виробляє тільки 4х тактні двигуни і досягла в їхньому виробництві колосальних успіхів.

У наші дні мало кого можна здивувати таким пристроєм, як двигун внутрішнього згоряння. Однак, ще в 19 столітті люди і подумати не могли, що воно існуватиме. Саме тоді в епоху науково-технічного прогресу і з'явилася необхідність у створенні механізму, який рухатиме різні частини того чи іншого вузла чи агрегату.

Тактний двигун з'явився саме тоді. Це було революційне досягнення людської думки. Його робота ґрунтувалася, та й ґрунтується на основних фізичних законах. Причому варто відзначити, що вони досить тривіальні. Про це варто поговорити трохи згодом. Двотактний двигун став основою роботи різної техніки. Вся суть цього пристрою говорить нам про те, що робота в ньому здійснюється у 2 такти. Якщо порівнювати його з побратимом, який є 4 тактним двигуном внутрішнього згоряння, то він має майже в 2 рази більше потужності. Це з його принципом роботи.

Небагато про те, як він працює

Принцип роботи двотактного двигуна є досить простим. Весь робочий цикл у таких пристроях складається всього з 2 тактів, а саме зі стиснення та розширення. 4 тактний агрегат відрізняється від даної моделі тим, що в ньому випуск випуск суміші здійснюється у вигляді окремого робочого процесу. Тут же, ці дві дії поєднані зі стисненням та розширенням.
Сам принцип роботи полягає в наступному:

1. Спочатку відбувається рух поршня, спрямованого від нижньої, так званої мертвої точки, у верхню. Цей процес поєднаний ще з одним, який змушує через продувне вікно доставляти в камеру пальне з повітрям. Так само в цей час відкривається випускне вікно. Через нього виходять усі відпрацьовані гази. Саме так починається процес стиснення.
2. Одночасно зі стартом процесу стиснення починає утворюватися розріджений повітряний простір у кривошипній камері. Це сприяє тому, що сюди з карбюратора починає надходити свіжа порція пального. Коли поршень досягає верхньої мертвої точки, суміш починає спалахувати від свічок запалювання, відповідно, виконується корисна робота, яка штовхає його вниз.
3. У цей час у кривошипній камері починає створюватися надлишковий тиск. Воно діє на пальне, яке починає стискатися. Коли верхня точка поршня досягає випускного вікна, воно відкривається, і випускає все відпрацьовані гази. Звідси вони потрапляють у глушник. Рухаючись далі, поршень поступово відкриває продувне вікно. Те пальне, яке було до цього часу в кривошипній камері, поступово подається всередину циліндра. Коли робочий орган опускається до нижньої мертвої точки, можна говорити, що робота 2 такту завершено, але це означає, що це починається від початку. По суті, двотактний двигун за принципом роботи дуже відрізняється від того, що нам пропонує 4 тактний.

Особливості

Весь цикл роботи двотактного двигуна відбувається за один оберт колінвала. Це дозволяє на виході отримувати приблизно 1,4-1,8 разів велику потужність, з того ж робочого об'єму, маючи ті ж обороти двигуна. Зрозуміло, коефіцієнт корисної дії у таких агрегатів значно нижчий, ніж у тих же 4 тактних моделей. Це використовується при створенні важких та низькооборотних двигунів суден. Тут вони безпосередньо поєднуються з гребним валом. Знайшли своє застосування такі моделі у мотоциклах.

Це також призводить до того, що моделі, що працюють у 2 такти, дуже сильно гріються. Тут виділятиметься велика теплова енергія. У деяких випадках доводиться підключати до них додаткове охолодження, щоб агрегат завжди знаходився у працездатному стані. Однак можна виділити і плюс подібної технології. Зважаючи на те, що робота поршня обмежується 2 тактами, він здійснює набагато менше рухів за одиницю часу, тому втрати на тертя мінімальні. Це безпосередньо відбивається на зносі основних робочих деталей двотактного двигуна.

Ще однією актуальною проблемою для даної моделі є той факт, що постійно потрібно шукати компроміс між втратами свіжого заряду та якістю продування. Так, принцип роботи змушує провідних інженерів і техніків працює над створенням універсальної системи, яка зводила б до мінімуму втрати. 4 тактний двигун витісняє відпрацьовані гази в той момент, коли його поршень знаходиться у верхній мертвою точкою. Тут ситуація докорінно змінюється. Усе відпрацювання вилітає в трубу в той момент, коли циліндр практично повністю вільний, тобто цей процес захоплює його об'єм повністю. Якість обдування грає у цьому дуже важливу роль.

Саме тому не завжди вдається поділити свіжу робочу суміш від вихлопних газів. У будь-якому випадку вони змішуватимуться. Особливо чітко така проблема виділяється у карбюраторних моделеймоторів, які безпосередньо подають готове на роботу пальне в циліндр. Природно, в даному випадку варто говорити про більшу кількість повітря, що використовується. Звідси виникає необхідність застосування складних за структурою та складом повітряних фільтрів. 4 тактний двигун обділений цим недоліком.

Принцип роботи даної моделі двигуна говорить про те, що його застосування може бути обмежене через особливості конструкції та велику кількість втрат. Однак від двох тактів ще ніхто не відмовляється, створюючи все більше пристроїв на його основі.

Варто зазначити, що сьогодні на ринку представлено безліч різних механізмів, Які використовують як 4 тактний двигун внутрішнього згоряння, так і двотактний. До речі, той екземпляр, про який ми вирішили поговорити сьогодні, може мати не лише найпростішу будову, в деяких механізмах використовуються досить складні варіанти.

Відмінність двотактної моделі від чотиритактної

У попередньому розділі була частково порушена ця тема, проте варто вивчити її детальніше, оскільки проблема вибору стоїть перед багатьма людьми.

Принцип роботи

Основна відмінність між 4 тактним та двотактним двигунами полягає в принципі побудови їх механізмів видалення та подачі палива в циліндр. 4 тактний агрегат використовує у своїй основі спеціальний механізм, який відкриває та закриває випускний та впускний клапани в певний момент часу. Коли ми говоримо про модель з 2 робочими тактами, то тут очищення та заповнення циліндра сумішами відбувається одночасно з процесами стиснення та розрідження. Для цього на стінках циліндра робляться два робочі отвори. Одне з них продувне, а друге – впускне.

Літрова потужність

4 тактний агрегат здійснює в ході своєї роботи два ходи поршня. Здавалося б, потужність двотактного двигуна має бути вдвічі більшою, оскільки робочий процес відбувається за одне переміщення поршня. Насправді цього досягти не вдається. Все пов'язано із втратами енергії та низьким ККД. У процесі роботи моделі з 2 тактами може відбуватися змішування відпрацьованих газів та чистої газоповітряної суміші. Це безпосередньо впливає вихідну потужність устаткування. До того ж, робочий хід поршня в даному випадку значно менше, ніж у 4 тактної моделі.

Споживання пального

4 тактний двигун має потужність нижче за двотактну модель, тому споживає менше пального. Хоча, здавалося б, цей параметр має бути приблизно однаковим. На практиці такого не виходить. Агрегат, який працює у 2 такти, через особливості свого принципу роботи, створює додаткові втрати. Вони пов'язані з тим, що відпрацьовані гази частково змішуються зі свіжим паливом, тому видаляються разом з його частиною через вихлопну трубу. Звідси висновок: на однакову кількість робочих циклів для 4 тактної моделі знадобиться менше пального.

Змащення

Мастило в обох моделях так само здійснюється по-різному. У нашому випадку вона здійснюється шляхом пропорційного змішування бензину та олії. 4 тактний двигун має на увазі використання спеціального розширювального бачка. він пов'язаний системою патрубків із плунжерним насосом. звідси мастило опадає у впускний патрубок. Причому її кількість поставляється рівно в тому обсязі, який необхідний.

На основі всього вищесказаного можна виділити наступні переваги, якими володіє двотактний двигун:

• Велика потужність у тому ж робочому обсязі;
• Простий пристрій;
• Невелика вага агрегату.

Все це змушує конструкторів та розробників сучасної техніки використовувати цю модельу своїх нових проектах. Як знати, може бути згодом система розрядження та стиснення зазнає змін, вивівши ККД обладнання на новий рівень.

Та ні

У двотактних двигунах на відміну від чотиритактних весь робочий процес відбувається за два ходи поршня, або за два такти. Схема влаштування та роботи двотактного карбюраторного двигуна зображена на малюнку 5. Основні частини двигуна:

• циліндр (5)
• кривошипна камера (4)
• кривошипно-шатунний механізм (6)
• системи живлення та запалення.

Рис.5 - Схема пристрою та роботи двотактного карбюраторного двигуна:
а- стиснення суміші в циліндрі та наповнення кривошипної камери; б- робочий хід та стиснення суміші в кривошипній камері; в- випуск відпрацьованих газів та продування ци-ліндра;
1 - Впускне вікно; 2 - продувне вікно; 3 - Випускне вікно; 4 - кривошипна камера; 5 - Циліндр; 6 - кривошипно-шатунний механізм.

У циліндрі двигуна є три вікна, які призначені для тієї ж мети, що клапанні отвори в чотиритактному двигуні. Через нижнє впускне вікно (1) горюча суміш надходить у кривошипну камеру, через середнє вікно продувки (2) вона потрапляє в циліндр, верхнє випускне вікно (3) служить для випуску відпрацьованих газів. Роль впускного та випускного клапанів грає пор-шень.

При русі поршня вгору (рис. 5,а) у герметично закритій криво-шипній камері створюється розрядження. Горюча суміш, приготовлена ​​в кар-бюраторі, через впускне вікно (1) надходить у кривошипну камеру. Одночасно в циліндрі стискається суміш, що раніше надійшла. Ступінь стиску становить 5-6.

В кінці стиснення паливо займається електричною іскрою, і до приходу поршня в ВМТ відбувається приховане згоряння, тобто таке, при якому тиск зростає незначно. На момент приходу поршня у ВМТ згоряння стає інтенсивним, унаслідок чого тиск зростає до 18-20 кг/см 2 .

Під тиском газів поршень рухається вниз, роблячи робочий хід (рис. 5, б). Наприкінці робочого ходу відкривається випускне вікно (3), гази, що відпрацювали, починають виходити з циліндра в навколишню атмосферу. Слідом за випускним вікном відкривається продувне (2), через нього поршень нагнітає з кривошипної камери в циліндр свіжу горючу суміш, витісняючи з нього гази, що відпрацювали. Відбувається продування і одночасно наповнення циліндра свіжою горючою сумішшю.

При подальшому русі поршня після переходу їм 1ШТ закривається продувне, а потім і випускне вікна, свіжа порція суміші в циліндрі починає стискатися, а в кривошипну камеру знову надходить через впускне вікно, що відкрилося, горюча суміш. Таким чином, за два такти відбувається повний робочий процес.

Двотактні карбюраторні двигуни мають перед чотиритактними наступні переваги:

• Вони простіші за пристроєм завдяки відсутності розподільчого механізму.
• Потужність їх при однаковій кількості і розмірах циліндрів на 60-70% вище, ніж у чотиритактних двигунів, тому що з кожних двох ходів поршня один є робочим.
• Вали таких двигунів мають більшу рівномірність обертання, оскільки сила, що обертає вал, діє вдвічі частіше.

Недоліки цих двигунів такі:

• При продуванні частина горючої суміші йде з відпрацьованими газами у випускне вікно, це значно підвищує витрату палива.
• Двигун працює в напруженому тепловому режимі, так як процес згоряння палива в циліндрі повторюється частіше, ніж у чотиритактного двигуна. Потрібно особливо інтенсивне охолодження.

Тому двотактні карбюраторні двигунизастосовуються там, де необхідно мати велику потужність при малих розмірах і вазі і де економічність не має першорядного значення (наприклад, як пускові двигуни тракторних дизелів).