Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическая схема двухтактного двигателя

Отличие двухтактного двигателя от четырехтактного.

Немного истории.

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.

Из чего состоит обслуживание двухтактного подвесного мотора

В связи с особенностями двухтактных подвесных лодочных моторов, их техническое обслуживание имеет свои особенности – в первую очередь это связано с тем, что смазка заливается вместе с топливом. Поэтому главная проблема любого мотора – уровень масла – отпадает сама собой. С другой стороны, есть ряд своих моментов, о которых речь пойдет ниже.

Условно обслуживание подвесного двухтактного мотора можно разделить на 2 части: профилактика и периодическое обслуживание.

Скутеры Обслуживание и ремонт

В настоящее время двухтактные двигатели все реже устанавливают на скутеры и мопеды, они практически не используются в мотоциклах, за исключением некоторых эндуро. Почему еще несколько лет назад это был основной тип двигателей на скутерах, и внедрение четырехтактников не было такой необходимостью?

Этому есть ряд причин, основой из которых можно выделить стремление к уменьшению выброса вредных веществ в развитых странах, где все уже помешались на стандартах и прочих запретах. В тех же странах, а это в основном европейские государства, присутствует мода на экономию топлива, а четырехтактные двигатели, как известно, экономичнее. Ну и стремление внедрять что-то новое пробудило моду на четырехтактники по всему миру.
Безусловно, это хорошо, но не на полтинниках. Мощность такого двигателя при пятидесяти кубах ничтожна, по сравнению с двухтактным. Набор скорости происходит крайне вяло, скутер не реагирует должным образом на ручку газа и все происходит с опозданием. Этим можно обьяснить, почему китайские производители, скрывая кубатуру своей четырехтактной техники, выдают их за полтинники, оснащая при этом скутеры двигателем 65сс или 82сс. Все очевидно, так они хоть как-то компенсируют ту нехватку мощности, причем абсолютно без лишних затрат. Японские производители идут иным путем, объем цилиндра у них всегда указывается правильно, а из ситуации они выходят путем применения дорогостоящих технологий, таким образом четырехтактные японские скутеры объемом 50сс имеют сносную динамику и скоростные характеристики.

Читать еще:  Что такое овс двигателя

Очевидно, что в данном случае использование двухтактного двигателя более рационально, экономичнее и проще.

Так как большинство скутеров, которые эксплуатируются у нас, представляют собой модели японского производителя прошлых лет, они в основном двухтактные. Для примера можно выделить всем известные скутеры Yamaha Jog, Honda Dio, Honda Lead, Suzuki Sepia, Suzuki Address.

Любой владелец такой техники должен знать, как работает его двигатель, что из себя представляет. Рассмотрим основной принцип работы двухтактного двигателя и его строение. Никакого отличия в принципе работы между моделями нет, поэтому углубляться в недра каждой модели мы не будем, отличий там практически нет.

Устройство двухтактного двигателя

Устройство двухтактного двигателя чрезвычайно простое.

1 — масляный бак; 2 — карбюратор; 3 -разделитель троса «газа»; 4 — ручка «газа»; 5 — трос управления подачей масла; 6 — плунжерный насос-дозатор; 7 — шланг, подводящий масло во впускной патрубок.

Приведенная выше схема используется на скутерах Honda. Видно, что ручка газа управляет также и маслонасосом. Для подачи бензина используется бензонасос, так как бензобак обычно находится под ногами водителя, в отличие от моделей скутеров Yamaha и Suzuki. Поршень помещается внутрь цилиндра, непосредственно сверху в головке цилиндра находится свеча. Воспламеняясь смесь взрывается и толкает поршень вниз, он в свою очередь, через шатун крутит коленвал. Такие аппараты просты в ремонте и обслуживании.

Рабочий процесс двухтактного двигателя

Рассмотрим рабочий процесс двухтактного двигателя

а — впуск в кривошипную камеру, сжатие в цилиндре; б — воспламенение (до ВМТ) и последующее сгорание в цилиндре; в — выпуск отработавших газов из цилиндра и продувка горючей смесью из картера; 1 — продувочный канал; 2 — выпускной канал; 3 — свеча зажигания; 4 — лепестковый клапан во впускном канале; 5 — впускной канал; 6 — кривошипная камера

Он состоит из двух тактов — такт сжатия и такт рабочего хода. Во время такта сжатия, смесь сжимается, создавая большое давление в камере сгорания, затем происходит воспламенение и так рабочего хода, который и является основой двигательной силы.

Теперь рассмотрим каждый процесс в деталях. На рис. 1 обозначен рабочий процесс двухтактного двигателя. Желтым цветом выделено топливо, в нашем случае уже в смеси с двухтактным маслом. Обозначены:

  • цилиндр (крепится к картеру, служит основой для работы двигателя);
  • поршень (работает внутри цилиндра, благодаря поршневым кольцам не пропускает газы в кривошипную камеру);
  • свеча ( в нужным момент воспламеняет топливную смесь);
  • выпускной коллектор (является выходом для отработанных газов и соединяет цилиндр скутера с выхлопной трубой);
  • впускной коллектор (соединяет карбюратор скутера с цилиндром, внутри впускного коллектора расположен обратный клапан);
  • обратный клапан (не позволяет выходить рабочей смеси и газам во время рабочего такта обратно во впускной коллектор, и соответственно в карбюратор);
  • кривошипная камера (область картера, где происходит смазка всех движущихся частей двигателя скутера топливной смесью)

Дело в том, что в таких двигателях смазка всех рабочих частей происходит непосредственно топливной смесью, поэтому в бензин добавляется масло. В скутерах для масла предусмотрен отдельный бачок, а маслонасос подает его в нужном количестве. Эта смесь, перед тем, как попасть в камеру сгорания, смазывает основные движущие части двигателя, а отдельного масла в картере, как в четырехтактном моторе, не предусмотрено.
Так как масло сгорает вместе с бензином, оно должно соответствовать жестким требованиям:

  • хорошо гореть
  • должным образом смазывать все части
  • после горения не оставлять нагара в камере сгорания.

Последний момент очень важен, и зачастую именно некачественное двухтактное масло может привести к образованию чрезмерного нагара в двигателе и снижению мощности.

На рисунке 2 можно наблюдать расположение поршня в «нижней мертвой точке». В этом положении клапан открыт, а давления в цилиндре нет. Затем, поршень поршень поднимается вверх и перекрывает сначала впускное окно, а затем выпускное. После перекрытия выпускного коллектора, при достижении «верхней мертвой точки», обозначенной на рисунке 2, в цилиндре создается повышенное давление в смеси горючей смеси и воздуха.

Задача свечи, именно в этот момент воспламенить эту смесь, которая взрываясь, толкает поршень вниз с очень большой силой. Стоит заметить, что когда поршень закрывает впускной коллектор, в кривошипной камере под поршнем образуется разряжение. Именно в этот момент под действием этой силы открывается лепестковый клапан, и в камеру попадает новая доза топлива.

Затем, под действием взрыва, поршень уходя вниз, открывает выпускное окно цилиндра, в это время происходит выхлоп в глушителе. Этот процесс можно наблюдать на рисунке 3. Клапан в этот момент закрывается по действием давления, которое образуется при движении поршня вниз, и при достижении впускного окна, в камеру сгорания под давлением попадает топливная смесь.

При этом происходит постоянная смазка двигателя горючей смесью бензина и масла. Как видите, двухтактный двигатель очень прост в работе, обслуживании и ремонте.

Теперь рассмотрим основные плюсы и минусы двухтактных двигателей.

Преимущества двухтактного двигателя:

  • простота изготовления;
  • двухтактный двигатель очень прост в ремонте;
  • значительная дешивизна, по сравнению с четырехтактным двигателем;
  • меньше масса и габариты;
  • меньше рабочих деталей;
  • мощность двухтактного двигателя почти в два раза превышает четырехтактного.
Читать еще:  1jz троит после мойки двигателя

Недостатки двухтактного двигателя:

  • увеличенный расход топлива;
  • двухтактный двигатель менее тяговит, и любит высокие обороты;
  • выбросы вредных веществ больше, что актуально в Европе;
  • менее долговечен, чем четырехтактный.

Как видите, есть преимущества и недостатки, можно услышать много откликов и критики, и но факт остается фактом, и как бы ни внедряли производители мототехники четырехтактные двигатели в свои скутеры, рабочим объемом двигателя меньше 50 кубов, они идут на шаг удорожания своей продукции и, пытаясь идти в ногу со временем, лишают покупателей тех динамических показателей и возможностей, которые они получают от мощной двухтактной техники.

Все это касается лишь скутеров с мотором 50сс, для класса 100сс и выше, конечно, более рациональным вариантом будет установка тяговитого и спокойного четырехтактного двигателя. Это было ясно уже в 80-е годы, и в то время почти вся кубатура комплектовалась четырехтактниками. Современный же мир полтинников несет за собой дефорсировку, а насладиться скоростью и динамикой можно будет только в спортивных моделях, которые как прежде комплектуются двухтактными двигателями.

Вы также можете ознакомиться с другими статьями на тему:

Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного?

За каждый поворот коленвала на 180° совершается два такта (разные, в зависимости от типа двигателя). Отработка процесса двухтактного ДВС осуществляется за один оборот, а четырехтактного – за два оборота коленвала. Непонятно? Рассмотрим вопрос подробнее.

Современный мотор достаточно сложен с инженерной точки зрения. Процессы обеспечиваются различными вспомогательными механизмами, их работа должна быть синхронизирована. Кроме того, компоненты двигателя имеют определенную массу, соответственно присутствует инерция.

Трущиеся детали замедляются сопротивлением. Это замедляет процесс и отбирает дополнительную мощность. Все поправки надо учитывать при проектировании мотора.

Запрограммировать алгоритм управления сложно, условия эксплуатации постоянно меняются. Если последовательность смены циклов даст сбой – произойдет потеря мощности или остановка двигателя. Поэтому для бесперебойной работы нужно так много приспособлений вокруг пары: поршень, цилиндр.

Логика подсказывает, что при меньшем количестве тактов, управление можно сделать проще. Именно поэтому инженеры по-прежнему развивают направление двухтактных ДВС.

Чтобы понять разницу между двухтактным и четырехтактным двигателем, рассмотрим организацию работы последнего.

Особенностью конструкции четырехтактных моторов является разделение клапанов на входе и выходе.

Впуск

По инерции, поршень движется вниз, создавая вакуум в камере сгорания. В этот момент через открытый впускной клапан в полость проникает готовая топливовоздушная смесь.

Сжатие

Поршень (опять же по инерции) движется к высшей точке. Оба клапана герметичны, горючая смесь сжимается. Это первое применение хорошей компрессии. Смесь не проникает в картер.

Рабочий ход

Искра свечи, происходит взрыв. Стремительно расширяющиеся газы толкают поршень вниз. Это второе применение компрессии. Чем она выше, тем больше энергии от взрыва будет передано на коленвал.

Выпуск

Поршень (снова по инерции) движется к верхней мертвой точке. В открытый выпускной клапан выдавливаются отработанные газы. При достижении максимальной высоты, поршень готов к всасыванию очередной порции воздушной смеси.

Эта схема работы двигателя характерна для одноцилиндрового мотора. При многоцилиндровой компоновке (собственно, другой на автомобилях практически нет), каждый следующий поршень сообщает крутящий момент, замещая инерцию маховика.

Поэтому коленвал вращается более равномерно. А в каждом отдельно взятом цилиндре, рабочий цикл происходит именно так.

Четырехтактный двигатель работает тише, ровнее.
Система смазки отделена от топливной системы – улучшена экология. При этом мотор уступает в мощности двухтактнику аналогичного объема, поскольку на один рабочий цикл приходится два оборота коленвала.

Грязевые мотопомпы: описание

Для этих агрегатов характерны:

  • высокая производительность;
  • способность перекачивать среды, в которых твердые частицы достигают размеров в 25 мм;
  • возможность быстро извлечь из насосной части частицы, размеры которых превышают максимально допустимые параметры;
  • диаметры входного и выходного отверстий – 50-100 мм.

Четырехтактные двигатели, которыми обычно оснащают грязевые агрегаты, отличаются высокой устойчивостью и не требуют подготовки масло-бензиновой смеси.

Высокая производительность

Двигатель
Мотоцикл оснащен системой впрыска топлива. Система содержит две топливных форсунки, установленные непосредственно в каналах продувки цилиндра, которые снабжают двигатель идеальным количеством топлива во всех режимах его работы. Это не только снижает расход топлива и уровень вредных выбросов в атмосферу, но также делает отдачу двигателя более плавной, выводя всеми любимый 2х тактный мотор на новый уровень.

Цилиндр
Цилиндр имеет специальную конфигурацию продувочных каналов, в которых установлены две топливные форсунки. Топливо подается вниз продувочного канала, что обеспечивает превосходное смешивание с потоком воздуха, двигающимся наверх к камере сгорания. Это обеспечивает лучшее наполнение цилиндра и полноту сгорания топлива, что приводит к снижению потребления топлива и выбросов.

Картер
Для снижения веса картер литой и имеет тонкостенную конструкцию. Расположение вала тщательно выверено с целью централизации массы. Кроме того, корпус помпы улучшает охлаждение за счет оптимизации потока охлаждающей жидкости.

Выхлоп
Разработанная с использованием инновационного трехмерного проектирования, выхлопная труба обладает ещё лучшей геометрией и производительностью. За счет изменения формы увеличился дорожный просвет, а рифленая поверхность лучше защищает трубу от замятий. Глушитель также оснащен новым алюминиевым монтажным кронштейном и новыми внутренними деталями.

Инженерия как искусство

Стальная рама
Рама сделана в WP Performance System с помощью лазерной резки и роботизированной сборки и отвечает всем требованиям инновационных решений в двухтактных моторах. Именно в раме расположен бачок для залива масла, которое автоматически смешивается с топливом. Рама легкая, прочная и идеально сочетается с подвеской WP.

Читать еще:  Что такое диафрагма двигателя

Композитный подрамник
Композитный составной подрамник – уникальная разработка Husqvarna, которая стала возможной благодаря применению новаторских технологий. Он состоит из двух частей и на 30% выполнен из углеродного волокна, благодаря чему узел обладает низким весом при максимальной прочности.

Маслобак и насос
Мотоцикл оборудован электрическим маслонасосом, подающим жизненно необходимое для двигателя масло. Насос располагается немного ниже маслобака и подает масло непосредственно в двигатель, через корпус дроссельной заслонки. Это исключает необходимость предварительно смешивать масло с топливом, как в традиционных 2х тактных двигателях. Насос связан с блоком управления двигателем и подает оптимальное количество масла, согласно текущим оборотам и нагрузке, что снижает дымность отработавших газов и количество отложений в выпускной системе. Маслобак емкостью 0,7 литра находится под топливным баком и соединяется подающим шлангом с внешней заливной горловиной, расположенной выше для удобства заправки. В баке установлен датчик низкого уровня, который сигнализирует о необходимости долить масло.

Охлаждение
Радиаторы искусно изготовлены с использованием высокопрочного алюминия и вычислительной гидродинамики — для более эффективного пропускания воздуха через радиаторы. Система охлаждения интегрирована в раму, исключая необходимость в дополнительных шлангах. Центральная трубка проходящая через раму снижает давление, обеспечивая более равномерный поток охлаждающей жидкости. Кроме того, радиаторы устанавливаются ниже, ближе к центру тяжести, для повышения маневренности при езде. Дополнительный вентилятор радиатора может быть установлен и доступен в каталоге аксессуаров Husqvarna.

Подвеска

WP XPLOR 48
Передняя вилка WP Xplor 48 разработана специально для эндуро и имеет разделенные функции демпфирования. Сжатие происходит в левом пере, отбой в правом. Регулировка осуществляется с помощью легкодоступных кликеров (30 щелчков) в верхней части вилки. Обновленный поршень среднего клапана вилки обеспечивает более равномерное демпфирование. Вилка полностью регулируемая.

Задний амортизатор WP
Задний амортизатор WP Xact сочетает в себе оптимальные характеристики демпфирования, высокую прочность и низкий вес. Сбалансированное давление улучшает демпфирование и комфорт пилота, также улучшено охлаждение. Амортизатор полностью регулируемый.

Тормозная система Magura
На мотоцикле установлена топовая тормозная система от Magura. Ещё больше контроля и стабильности. 260 мм тормозной диск спереди и 220 мм сзади.

Внешний вид
Футуристическая форма пластика символизирует впечатляющий технологический скачок вперед по сравнению с мотоциклами прошлых лет. Жемчужный синий и электрических желтый окрас несёт в себе дух Швеции. Переработанная эргономика существенно увеличивает контроль и комфорт пилота. Сиденье имеет более низкий профиль и при этом обладает рельефностью для наилучшего сцепления при ускорениях и торможениях.

Премиум технологии

Переключатель карт двигателя
Характеристики двигателя могут быть изменены с помощью смены карт зажигания. Каждый пилот сможет выбрать удобный режим для текущих погодных условий. Для более тонкой настройки режима работы мотора можно изменить пружину в мощностном клапане на более мягкую или жесткую.

Блок дроссельной заслонки
На мотоцикле применяется дроссельная заслонка, регулирующая количество воздуха поступающего в двигатель, и управляемая сдвоенными тросами, соединенными с ручкой газа на руле. В отличии от 4х тактных двигателей в корпус дроссельной заслони поступает не топливо, а масло которое попадает в двигатель вместе с воздухом и обеспечивает надежную смазку коленчатого вала, цилиндра и поршня. Данные о количестве поступающего воздуха поступают от датчика положения дроссельной заслонки в блок управления двигателем, который в свою очередь рассчитывает количество масла и топлива, подаваемого в двигатель. Система холостого хода и система холодного запуска дозируют количество воздуха, проходящего по обходному каналу при закрытой дроссельной заслонке.

Электростартер
ТЕ 300i оснащен новым электрическим стартером, который теперь расположен под двигателем и надежно скрыт от возможных повреждений. Сам стартер стал конструктивно проще и, как следствие, надежнее. Кроме того, на мотоцикл теперь устанавливается более мощный аккумулятор, который при этом обладает малым весом.

Система управления двигателем
TE 300i оснащен электронным блоком управления (ECU), который отвечает за ряд функций. Устройство определяет момент зажигания, количество топлива и масла, впрыскиваемого в цилиндр, и, кроме того, переводит информацию, полученную от различных датчиков, для адаптации значений и внесения поправок для автоматической компенсации температуры и высоты. Это означает, что двигатель всегда работает на оптимальной топливовоздушной смеси на любой высоте.

Применение

Наибольшее применение двухтактные двигатели нашли в мототранспорте. Имея весьма небольшие размеры, такой мотор можно применять на мопедах, мотоциклах и мотороллерах. Кроме того, двигатели таких габаритов нашли широкое применение в бензиновых пилах. Дело в том, что для приведения цепи в действия совсем не нужны высокие характеристики, главное создать определенную частоту вращения, при которой бензопила будет способна справиться со своими основными обязанностями.

Помимо мотоциклетной техники, двухтактными двигателями малоактивно оснащали и автомобили. Как правило, это были небольшие малолитражки, предназначенные для поездок на небольшие расстояния по городу. Двухтактные двигатели применяются и по сей день на многих моторных лодках.

Это все, что необходимо знать о двухтактных двигателях внутреннего сгорания. При всех преимуществах и недостатках данного мотора, многие конструкторы отдают предпочтение именно четырехтактным двигателям, поэтому малообъемный мотор не нашел широкого распространения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector