Двотактний Двигун: Принцип Роботи, Опис Робочого Циклу, Пропорції Суміші Масла і Бензину Для Змащення бензиновий або дизельний ДВС

  1. Принцип роботи ДВС
  2. Особливості мотора з двома тактами
  3. Система змащення і приготування палива
  4. Тюнінг двотактного двигуна
  5. Експлуатація та причини поломки двигунів

Двигуни внутрішнього згоряння побудовані за одним принципом - енергія згоряння палива перетворюється в кінетичну енергія обертання клонували . Існують два типи моторів - двотактні і чотиритактні. Обидва мають свої переваги й недоліки, спробуємо розібратися в чому відмінності. Двигуни внутрішнього згоряння побудовані за одним принципом - енергія згоряння палива перетворюється в кінетичну енергія обертання   клонували

Схема пристрою двотактного двигуна

Принцип роботи ДВС

Робочий цикл двотактного двигуна складається з впуску та випуску, що відбувається за один оборот колінчастого валу, тоді як 4-х тактний має наступні цикли - впуск, стиснення, робочий хід, випуск. І протікають вони за два оберти маховика . У двигуні з 4 тактами впускання і випуск здійснюються у вигляді різних процесів, в двотактники вони поєднані зі стисненням паливної суміші і розширенням робочих газів. Принцип дії двотактного двигуна:

  1. Перший такт - стиснення. Відбувається рух поршня від нижньої мертвої точки, при цьому спочатку закривається продувні вікно. Відпрацьовані вихлопні гази виводяться через випускний отвір. У цей момент в кривошипно камері під днищем поршня утворюється область розрідження, куди надходить збагачена паливна суміш з карбюратора (Інжектора). Ця порція свіжого повітря виштовхує залишки вихлопних газів в випускний колектор . У момент найвищого положення поршня відбувається займання суміші від свічки запалювання .
  2. Другий такт - робочий хід або розширення. Температура і тиск газів в камері згоряння різко збільшується, під його дією поршень починає рух до нижньої мертвої точки, здійснюючи корисну роботу. Підвищений тиск в кривошипно камері перекриває впускний клапан, перешкоджаючи потраплянню відпрацьованих газів в карбюратор. Через систему випускних вікон відпрацьовані гази йдуть в глушник , А через продувні вікно починає надходити свіжа горюча суміш в камеру згоряння. У найнижчій точці дію другого такту закінчується і процес повторюється.

У найнижчій точці дію другого такту закінчується і процес повторюється

Двотактний дизельний двигун працює за таким же принципом, тільки у нього відсутня свічка запалювання, а займання палива відбувається від стиснення. Тому ступінь стиснення в дизельних ДВС набагато вище бензинових.

Особливості мотора з двома тактами

Двотактний двигун здійснює повний цикл за один оборот коленвала, це дозволяє отримати велику питому літрову потужність ніж у 4-х тактного двигуна при тих же оборотах двигуна. Однак, ккд двотактники буде нижче через недосконалість механізму фаз газорозподілу, неминучих втрат паливної суміші в процесі продувки і неповного робочого ходу поршня.

Двотактний двигун сильно гріється, тому що під час роботи вивільняється велика теплова енергія. Іноді може знадобитися додаткове охолодження. В мотоциклах рідко використовуються двотактні мотори з великою кількістю циліндрів, найчастіше застосовується одноциліндровий мотор з повітряним охолодженням.

В мотоциклах рідко використовуються двотактні мотори з великою кількістю циліндрів, найчастіше застосовується одноциліндровий мотор з повітряним охолодженням

При роботі по двотактному циклу поршень здійснює менше рухів за один такт, а навантаження допоміжних газорозподільних, мастильних та охолоджувальних систем на колінвал нижче або відсутній зовсім. Тому знос поршневої групи у них буде нижчою. Якщо для легкої техніки це не є вирішальним фактором, то тихохідний двотактний дизельний двигун може мати в кілька разів більший ресурс, ніж всі інші ДВС. Тому вони знайшли широке поширення в тепловозах, генераторах, суднових двигунах.

Двотактний двигун внутрішнього згоряння швидше набирає обертів максимальної потужності. Цим активно користуються мотоспортсмени, особливо в кросових дисциплінах, коли необхідний миттєвий відгук на рукоятку газу. Крім того, він простіше в обслуговуванні, дешевше і легше чотиритактного.

Витрата палива у двотактники буде вище на 25-30%, гучність і вібрації теж. Двигун неможливо вписати в жорсткі екологічні норми, навіть якщо використовувати інжекторні системи впуску та наддув. Велика витрата повітря вимагає застосування спеціальних повітряних фільтрів.

Система змащення і приготування палива

Робота двотактного двигуна вимагає ефективної мастила рухомих вузлів. Централізована роздільна система мастила з масляним насосом, як у чотиритактних двигунів, тут відсутня, тому масло додається в бензин в співвідношенні 1:25 - 1:50. Отриманий склад, перебуваючи в поршневий і кривошипно-шатунной камері, змащує підшипники шатуна, стінки циліндра і поршневі кільця. При запаленні повітряної суміші масло згорає і видаляється разом з вихлопними газами.

Моторне масло повинне бути спеціальне - для двотактного двигуна, зазвичай воно має маркування 2Т на каністрі. Використання звичайного автомобільного масла неприпустимо по ряду причин:

  • Масло для двотактних двигунів має мати гарну розчинність в бензині;
  • Володіє прекрасними змащувальні властивості, покращуючи роботу двигуна і зменшуючи тертя;
  • Захист від корозії деталей, що труться поршневої групи;
  • Двотактне масло повинно згоряти без залишку, не утворюючи нагар і сажу. Висока зольність звичайного масла призводить до закоксовування поршневих кілець.

Висока зольність звичайного масла призводить до закоксовування поршневих кілець

Подачу мастила в двотактний двигун можна здійснити двома способами. Перший і найпростіший - змішувати з паливом в потрібній пропорції. Другий - це роздільна система мастила двотактного двигуна, коли потяг з палива та масла готується безпосередньо перед попаданням всередину в спеціальному патрубку. У цьому випадку встановлюється окремий бачок для масла, а його подача здійснюється за допомогою спеціального плунжерного насоса.

Ця система отримала широке поширення на сучасних мотоциклах і скутерах. Крім зручності використання (тепер не потрібно доливати масло в бак на око кожну заправку), відбувається серйозна економія масла, тому що уприскування його залежить від оборотів двигуна. На холостих обертах пропорція масла може становити всього 1: 200.

Тюнінг двотактного двигуна

Будь двотактний мотор має можливості для форсування. Збільшення потужності при такому ж обсязі виправдано в спорті, а в повсякденній експлуатації двигун стає еластичнішою і економічніше. Основні способи доопрацювання:

  1. Збільшити діаметр випускного отвору і забезпечити його максимально тривалий час відкриття. Це дозволяє випустити максимальну кількість газів. Таким чином підвищуються тягові можливості двигуна і його крутний момент.
  2. Забезпечити ефективну продування. Для цього можна збільшити діаметр впускного вікна, тоді горюча суміш не буде затримуватися в картері і обеспечится своєчасний впорскування в камеру згоряння.
  3. Застосування на карбюраторі вихрового дифузора, який за той же час подає більшу кількість паливної суміші. Разом з ним доцільно застосування повітряного фільтра нульового опору.
  4. Установка резонатора випуску, розрахунок якого проведений під конкретний обсяг двигуна. Такий пристрій повертає частину паливної суміші назад в циліндр через випускний отвір.
  5. Доопрацювання шатунно-поршневої групи, її полегшення і ретельне балансування. Клапана і канали повинні бути прітерти і не мати задирок (задирів), які гальмують і завихрюватися потоки. Це зменшує наповнюваність циліндра і знижує потужність.
  6. Застосування інжекторних систем впорскування і регулювання фазами газорозподілу. Це дозволяє точніше дозувати кількість палива, що подається і зменшити втрати горючої суміші під час продування циліндра.
  7. Установка систем наддуву. Зазвичай це компресорні нагнітачі, а на двотактний дизельний двигун може бути встановлений традиційний турбокомпресор. З його допомогою збільшується кількість поступаемого в циліндри повітря, відповідно і кількість пального може бути збільшено.

З його допомогою збільшується кількість поступаемого в циліндри повітря, відповідно і кількість пального може бути збільшено

Експлуатація та причини поломки двигунів

Найчастіше двотактні мотори зустрічаються в мототехніки, човнових двигунах, газонокосарках, ланцюгових пилах і інших пристроях, де потрібне застосування легкого і надійного двигуна. Проте, навіть такий простий по конструкції движок може вийти з ладу через порушення правил експлуатації.

  • Низька якість бензину. Погане паливо часто призводить до появи детонації. Найчастіше це помітно на невисоких оборотах при підгазування. Виникаючі ударні навантаження призводять до поломки перегородок поршнів, надмірним навантаженням на підшипники коленвала. Детонація може виникати через перегрів двигуна, нагару на поршні і бідній суміші.
  • Низька якість деталей, з яких зібраний мотор. Особливо це актуально для китайських виробників, часто допускають брак у виробництві комплектуючих. Це призводить до раннього виходу з ладу поршня, колінчастого вала, циліндра і інших деталей, а потім і капітального ремонту. Зазвичай допомагає оцінити стан поршневий простий завмер компресії.
  • Низькоякісне моторне масло. Топлівомасляная суміш для двотактних двигунів має дуже важливе значення. Саме від його якості буде залежати як м'яко працює мотор, чистота вихлопу, відсутність перегріву і зайвих шумів. Погане масло призводить до утворення шару нагару на поршні, в корінних і шатунних підшипниках, до задирам на стінках циліндра і спідниці поршня, прохідний перетин глушника зменшується через нагару. Масла для двотактних двигунів слід застосовувати синтетичні або напівсинтетичні, використання мінералки небажано.
  • Перегрів на двотактному двигуні повітряного охолодження не рідкість. До цього призводить тривала робота з повністю відкритим дроселем, або несправність системи охолодження. Перегрів може бути короткочасним, коли спостерігається втрата потужності і максимальних обертів, після зниження навантаження і охолодження двигуна все приходить в норму. Клин виникає внаслідок дуже сильного перегріву, коли тепловий зазор між поршнем і циліндром зменшується настільки, що сили тертя намертво прихоплюють їх між собою. Після нього потрібний ремонт ЦПГ.
  • Карбюратор не налаштований. Паливна суміш виходить занадто бідної або дуже багатою. Їзда на переобогащенной суміші чревата високим витратою палива, втратою потужності і утворення нагару. Бідна суміш може викликати детонацію і зниження максимальної потужності двигуна.

Щоб продовжити термін служби і відстрочити капремонт, слід провести правильну обкатку двухтактного човнового або мотоциклетного мотора. Для цього пропорція масла змішуваного з бензином повинна бути трохи вище встановленої для нормальної експлуатації. На такій суміші дати двигуну попрацювати в режимі неповної потужності кілька годин, що еквівалентно 500-1000 км пробігу для скутера і мотоцикла.

Все ж через токсичність вихлопу двотактні двигуни поступово витісняються сучасними четирехтактнимі. Вони продовжують використовуватися тільки там, де потрібна висока питома потужність при мінімальній масі і простоті конструкції - мототехніка, бензопили та тримери, моделі літаків і багато іншого.

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008