Двухтактный двигатель где применяется
При несоответствии детонационной стойкости топлива степени сжатия двигателя нарушается нормальное протекание процесса сгорания, связанные с возникновением ударных волн в камере сгорания вследствие объемного самовоспламенения части топлива. Измельчители веток. Смазка двухтактного двигателя осуществляется посредством масла. Уборочная техника и инструмент.
Впервые двухтактный двигатель с камерной продувкой, не требующей дополнительных поршней предложил английский изобретатель Джозеф Дей [en] в году и в дальнейшем доработан одним из его подчинённых, Фредериком Коком.
Независимо от них в году Карл Бенц построил двухтактный газовый двигатель, на который получил патент в году. В году двухтактный дизель водяного охлаждения с противоположно-движущимися поршнями с двумя коленвалами был построен на Коломенском заводе. Для продувки использовался один из цилиндров.
Конструктор, главный инженер Коломенского завода Раймонд Александрович Корейво , 6 ноября года запатентовал двигатель во Франции, потом демонстрировал его на международных выставках. Дизели Корейво серийно использовались при постройке теплоходов.
В году двухтактный двигатель нашёл применение на построенном Альфредом Скоттом [en] из Йоркшира мотоцикле — это был двухцилиндровый двухтактный двигатель с водяным охлаждением.
Это особенно актуально при создании тяжёлых тихоходных двигателей средних и тяжёлых судов, соединяемых непосредственно с валом гребного винта регулируемого шага , а также в поршневой авиации, где для эффективной работы воздушного винта также требуются сравнительно низкие рабочие обороты, что позволяет устранить из конструкции редуктор привода на винт. В качестве автомобильного или, тем более, мотоциклетного такой двигатель менее выгоден, тем не менее также позволяет создать сравнительно компактные, но мощные силовые агрегаты, нашедшие применение в мототехнике и, ранее, микролитражных и малолитражных легковых автомобилях с кривошипно-камерной продувкой, рабочим объёмом обычно до 1,5 — 1,7 литра , а также на грузовых автомобилях и автобусах с прямоточной продувкой, рабочим объёмом обычно от 4 литров и более.
Из-за вдвое большей частоты рабочих тактов и за счет омывания деталей, обеспечивающих выхлоп, удвоенным количеством выхлопных газов, эти детали двигателя находятся в более напряжённом тепловом режиме. В двигателях большой мощности обязательно используется принудительное охлаждение поршней. За счёт вдвое меньшего количества нерабочих ходов поршня в каждом рабочем цикле вдвое уменьшаются потери на трение. Конструкторам двухтактных двигателей всегда приходится искать компромисс между качеством продувки и потерями свежего заряда.
В отличие от четырёхтактного двигателя, где между тактами выпуска и впуска поршень проходит верхнюю мёртвую точку , почти полностью вытесняя выхлопные газы, в двухтактном продувка и выпуск, и впуск происходит во время прохождения поршнем нижней части цилиндра использование поршня в качестве инструмента, вытесняющего выхлопные газы, происходит лишь в небольшой части его хода. При этом невозможно полностью исключить смешивание свежего заряда с выхлопными газами. Особенно проблема потерь заряда актуальна для карбюраторных двигателей, так как в них в цилиндр во время продувки поступает готовая рабочая смесь, что приводит к увеличенному расходу топлива и большому количеству несгоревших углеводородов в выхлопе.
В целом двухтактные двигатели имеют в 1, раза больший расход воздуха, из-за чего могут требовать более сложных воздушных фильтров. В отличие от четырёхтактного двигателя, при использовании турбонаддува энергия поступающего из турбокомпрессора воздуха не передаётся через поршень на коленчатый вал двигателя, в то же время выхлопные газы при выпуске не оказывают противодавления на поршень.
По конструкции двухтактный двигатель может быть как более простым при контурной кривошипно-камерной и, отчасти, клапанно-щелевой продувке , так и более сложным, чем четырёхтактный при прямоточной продувке. В то время как в четырёхтактном двигателе всасывание свежего заряда происходит за счёт движения поршня из верхней мёртвой точки вниз при открытом впускном клапане, а опорожнение — вверх при открытом выпускном, в двухтактном свежий заряд должен поступать в цилиндр под давлением, вытесняя отработавшие газы.
Для создания давления требуется нагнетатель. В упрощённых двигателях для этой цели используется нижняя часть поршня и полость картера — такая схема называется кривошипно-камерной продувкой. В двигателях более сложных в качестве источника продувочного воздуха используются воздуходувки системы Рутс, дополнительные цилиндры двигатель Корейво , специальные поршневые компрессоры ЮМО или турбинные нагнетатели, которые могут вращаться валом двигателя или турбиной, приводимой выхлопными газами. В некоторых случаях для обеспечения более стабильного поступления наддувочного воздуха используется сочетание механических нагнетателей с турбонаддувом 10Д При использовании кривошипно-камерной продувки воздух или горючая смесь поступает в цилиндр из полости картера двигателя, куда всасывается при движении поршня вверх, при движении поршня вниз избыточное давление обеспечивает продувку.
При такой схеме можно создать двигатель, состоящий из минимального количества деталей, не содержащий механизма газораспределения и не имеющий продувочного насоса. Чтобы не допустить потерь заряда через впускной трубопровод в атмосферу, перед входом в картер может устанавливаться лепестковый клапан либо насаженный на коленчатый вал дисковый золотник.
При использовании кривошипно-камерной продувки существуют определённые особенности, ограничивающие применение таких двигателей:.
На некоторых двухтактных двигателях продувочный воздух сжимается в отдельном компрессоре типа Рутс, либо пластинчатый , что практически полностью устраняет указанные выше недостатки. При этом, однако, воздух может подаваться в цилиндры через полость картера, которая в этом случае выполняет функции ресивера. Для создания давления продувки может использоваться и турбокомпрессор, но в этом случае в момент пуска в двигатель необходимо подавать сжатый воздух от внешнего источника либо использовать двухступенчатый наддув с механической ступенью 10Д В ранних двухтактных двигателях также применяли поршневые компрессоры, работающие от одного коленчатого вала с двигателем.
Например, на ПДП-дизеле ЮМО Юнкерса в качестве продувочных использовались особые квадратные поршни, установленные на траверсах поршней верхнего ряда. В двигателе английского микролитражного автомобиля Lloyd конец х годов использовался запатентованный Роландом Ллойдом поршневой насос двойного действия «третий цилиндр» , имевший цепной привод от коленвала и продувавший два рабочих цилиндра бензовоздушной смесью. В поршневых двигателях внутреннего сгорания большое значение имеет качественная очистка объёма цилиндра от отработавших газов.
В бензиновых двигателях остатки отработавших газов приводят к преждевременному воспламенению из-за высокой температуры. В любых двигателях плохая очистка ведёт к снижению максимальной мощности и ухудшению качества сгорания топлива. Так как продувка происходит через весь объём цилиндра при нахождении поршня или поршней вблизи нижней мёртвой точки, качественно очистить цилиндр от отработавших газов гораздо сложнее.
Очередное неудобство - в необходимости постоянно готовить топливную смесь.
Главными преимуществами двухтактного двигателя остаются его меньшие размеры и вес по сравнению с 4х тактным аналогом, но размеры силовой техники позволяют использовать на них 4х тактные двигатели и испытывать намного меньше хлопот в ходе эксплуатации. Так что уделом 2х тактных моторов осталось различное моделирование, в частности, авиамоделирование, где даже лишних г имеют значение. Работа четырехтактного двигателя значительно отличается от работы двухтактного.
Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из четырех этапов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск, что стало возможным за счет применения системы клапанов. Во время впускного этапа поршень двигается вниз, открывается впускной клапан, и в полость цилиндра поступает горючая смесь, которая при смешении с остатками отработанной смеси образует рабочую смесь.
Чем выше поднимается поршень, тем выше давление и температура рабочей смеси. Рабочий ход четырехтактного двигателя представляет собой принудительное движение поршня от ВМТ к НМТ за счет воздействия резко расширяющейся рабочей смеси, воспламененной искрой от свечи.
Как только поршень достигает НМТ, открывается выпускной клапан. Во время выпускного этапа продукты сгорания, вытесняемые поршнем, движущимся от НМТ к ВМТ, выбрасываются в атмосферу через выпускной клапан.
За счет применения системы клапанов четырехтактные двигатели внутреннего сгорания более экономичны и экологичны - ведь выброс неиспользованной топливной смеси исключен. В работе они значительно тише, чем 2х тактные аналоги, и в эксплуатации намного проще, ведь работают на обычном АИ, которым вы заправляете свою машину. Нет необходимости в постоянном приготовлении смеси масла и бензина, ведь масло в данных двигателях заливается отдельно в масляный картер, что значительно уменьшает его потребление.
Вот именно поэтому компания Honda производит только 4х тактные двигатели и достигла в их производстве колоссальных успехов. Централизованная раздельная система смазки с масляным насосом, как у четырехтактных двигателей, здесь отсутствует, поэтому масло добавляется в бензин в соотношении — Полученный состав, находясь в поршневой и кривошипно-шатунной камере, смазывает подшипники шатуна, стенки цилиндра и поршневые кольца.
При воспламенении воздушной смеси масло сгорает и удаляется вместе с выхлопными газами. Моторное масло должно быть специальное — для двухтактного двигателя, обычно оно имеет маркировку 2Т на канистре. Использование обычного автомобильного масла недопустимо по ряду причин:. Подачу смазки в двухтактный двигатель можно осуществить двумя способами. Первый и самый простой — смешивать с топливом в нужной пропорции.
Второй — это раздельная система смазки двухтактного двигателя, когда состав из топлива и масла готовится непосредственно перед попаданием внутрь в специальном патрубке. В этом случае устанавливается отдельный бачок для масла, а его подача осуществляется с помощью специального плунжерного насоса.
Эта система получила широкое распространение на современных мотоциклах и скутерах. Кроме удобства использования теперь не нужно доливать масло в бак на глаз каждую заправку , происходит серьезная экономия масла, потому что впрыск его зависит от оборотов двигателя. На холостых оборотах пропорция масла может составлять всего Любой двухтактный мотор имеет возможности для форсировки. Увеличение мощности при таком же объеме оправдано в спорте, а в повседневной эксплуатации двигатель становится эластичнее и экономичнее.
Основные способы доработки:. Чаще всего двухтактные моторы встречаются в мототехнике, лодочных двигателях, газонокосилках, цепных пилах и прочих устройствах, где требуется применение легкого и надежного двигателя. Тем не менее, даже такой простой по конструкции движок может выйти из строя из-за нарушения правил эксплуатации.
