Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания (ДВС). представляет собой серию процессов, которые производят часть силы (мощности), действующей на коленчатый вал двигателя. Рабочий цикл состоит из:
- заполнение цилиндра топливной смесью;
- его сжатие;
- воспламенение смеси;
- расширение газа и очистка воздушного шара.
Такт в ЛЕД. это движение поршня в одном направлении (вверх или вниз). Два шага выполняются за один оборот коленчатого вала. Тот, в котором происходит расширение газов сгорания и полезная работа, называется ходом поршня.
Двигатели, в которых рабочий цикл занимает 2 цикла (один оборот коленчатого вала), называются двухтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл занимает 4 цикла (два оборота коленчатого вала), называются четырехтактными. Двух- и четырехтактные двигатели могут быть бензиновыми (карбюраторными) или дизельными. Каковы основные эксплуатационные и конструктивные особенности бензиновых двухтактных и четырехтактных двигателей? В чем разница между двухтактным и двухтактным? Чтобы лучше это понять, необходимо ознакомиться с принципом их работы.
Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя
На входе поршень опускается от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (ВМТ). Впускной клапан открывается через кулачки распределительного вала, через которые топливная смесь всасывается в цилиндр.
Во время обратного хода поршня (от BDC до TDC) топливная смесь сжимается, что сопровождается повышением ее температуры.
Незадолго до прекращения сжатия между электродами искры зажигается искра, воспламеняющая топливную смесь, которая при сгорании образует горючие газы, толкая поршень вниз. Происходит рабочий процесс, во время которого выполняется полезная работа.
После прохождения поршня BDC открывает выпускной клапан, позволяя поршню вверх отводить выхлопной газ из цилиндра. Релиз происходит. В верхней мертвой точке выпускной клапан закрывается, и цикл повторяется снова.
Принцип работы двухтактного бензинового двигателя
Во время сжатия поршень движется от нижней мертвой точки к вершине. После того, как окно продувки (2) продувки сначала закрыто, через которое топливная смесь поступает в цилиндр, а затем в выхлопную трубу (3), через которую выходят выхлопные газы, начинается сжатие смеси газ-воздух. В то же время в кривошипной камере (1) создается вакуумная камера, которая всасывает другую порцию карбюраторного топлива. Когда поршень приближается к верхней мертвой точке, смесь зажигается искрой свечи, и образующиеся газы толкают поршень вниз, вращая коленчатый вал и выполняя полезную работу.
В кривошипной камере давление увеличивается во время работы, сжимая топливную смесь, которая попала туда в предыдущем цикле. Достигнув верхней поверхности поршня (его уплотнительного кольца) выпускного окна, оно открывается, выпуская выхлопные газы в глушитель. При дальнейшем движении поршня открывается окно продувки, и топливная смесь под давлением в кривошипной камере поступает в цилиндр, вытесняя остатки отработавших газов (путем продувки) и заполняя пространство поршня. Когда поршень перемещается в нижнюю мертвую точку, рабочий цикл повторяется.
Рабочие и конструктивные отличия двухтактных и четырехтактных бензиновых двигателей
Видео: Какой Триммер Лучше Двухтактный Или Четырехтактный
В двухтактном двигателе цилиндр заполняется и очищается одновременно с вращением и сжатием. в то время как поршень находится около нижней мертвой точки. Для этого в стенках цилиндра есть два отверстия. впускной или выпускной и выпускной патрубки, через которые поступает топливная смесь и отводится выхлопной газ. Двухтактный двигатель не имеет газораспределительного механизма с клапанами, что делает его намного проще и проще.
Емкость литра. В отличие от четырехтактного двигателя, в котором два оборота коленчатого вала составляют один оборот, при каждом обороте коленчатого вала производится каждый ход. Это означает, что двухтактный двигатель (теоретически) должен иметь в два раза больше литрового объема (отношение мощности к объему двигателя), чем четырехтактный. Однако на практике превышение составляет всего 1,5-1,8 раза. Это связано с неполным использованием хода поршня при расширении, наихудшим механизмом выпуска цилиндров из выхлопных газов, расходом некоторой энергии на продувку и другими явлениями, связанными с характеристиками газообменных двухтактных двигателей. ,
Расход топлива. Обгоняя четырехтактный двигатель по литру и удельной мощности, двухтактный двигатель уступает ему по эффективности. Отработавший газ вытесняется в нем воздушно-топливной смесью, поступающей в цилиндр из коленчатой камеры. В этом случае часть топливной смеси поступает в выхлопные каналы, удаляясь от выхлопных газов и не выполняя никакой полезной работы.
смазка. Двухтактные и четырехтактные двигатели имеют разные принципы смазки двигателя. В двухтактных моделях это выполняется путем смешивания в определенных пропорциях (обычно 1: 25-1: 50) моторного масла с бензином. Воздушно-масляная смесь, циркулирующая в кривошипно-поршневой камере, смазывает подшипники шатуна и коленвала, а также зеркало цилиндра. Когда воспламеняется топливная смесь, масло, которое существует в форме маленьких капель, горит бензином. Продукты его сгорания удаляются вместе с выхлопными газами.
Есть два способа смешать масло с бензином. Простое перемешивание перед заливкой топлива в бак и отдельной подачей, в которой образуется масляная смесь во впускной трубе, расположенной между карбюратором и цилиндром.
В последнем случае двигатель имеет масляный бак, трубопровод которого соединен с поршневым насосом, который подает масло во впускную трубу точно в необходимом количестве, в зависимости от количества газовоздушной смеси. Производительность насоса зависит от положения ручки подачи "газ", Чем больше топлива подается, тем больше масла подается, и наоборот. Отдельная двухтактная система смазки двигателя более продвинута. С его помощью соотношение масла к бензину при низких нагрузках может достигать 1: 200, что приводит к уменьшению дыма, образованию сажи и расходу масла. Эта система используется, например, на современных двухтактных скутерах.
В четырехтактном двигателе масло не смешивается с бензином, а поставляется отдельно. Для этого двигатели оснащены классической системой смазки, состоящей из масляного насоса, фильтра, клапанов, трубопроводов. Роль масляного бака может выполнять картер (система смазки с "влажный" картер) или отдельный бак (система с "сухой" корпус).
При смазке "влажный" Насос 3 картера удаляет масло из поддона, закачивает его в выхлопную полость и затем подает его через каналы к подшипникам коленчатого вала, частям тела коленчатого вала и газораспределительному механизму.
При смазке "сухой" Картерное масло заливается в бак, откуда оно перекачивается на трущиеся поверхности. Часть масла, которая поступает в картер, откачивается дополнительным насосом, который возвращает его в бак.
Имеется фильтр для очистки масла от изнашиваемых деталей деталей двигателя. При необходимости также устанавливается радиатор охлаждения, так как температура масла может повышаться до высоких температур во время работы.
Поскольку масло горит в двухтактных двигателях, а не в четырехтактных двигателях, требования к его свойствам сильно различаются. Масло, используемое в двухтактных двигателях, должно содержать минимум сажи в виде золы и сажи, в то время как масло для четырехтактных двигателей должно сохранять стабильность как можно дольше.
Сравнение основных параметров двухтактных и четырехтактных двигателей:
- Объем двигателя двухтактных двигателей в 1,5-1,8 раза выше, чем у четырехтактных.
- Удельная мощность (отношение мощности к массе двигателя). Также выше в 2 удара.
- Подача топлива и чистка цилиндров. 4-тактные двигатели оснащены газораспределительным механизмом, который отсутствует в двухтактных двигателях.
- Рентабельность. В четырехтактном двигателе потребление топлива примерно на 20-30% ниже, чем в двухтактном.
|