Устройство и особенности работы двухтактного двигателя

У двухтактных двигателей рабочий цикл включает в себя впуск и выпуск, которые происходят за один оборот коленчатого вала. Цикл четырехтактного двигателя включает в себя впуск, сжатие, а также рабочий ход и выпуск, происходящий за два оборота маховика. Впуск и выпуск в четырехтактном двигателе – это два отдельных процесса. В двухтактных моделях они совмещены с расширением рабочих газов и сжатием топливной смеси.

Двухтактные двигатели работают по следующему принципу:

• 1 такт – сжатие. Поршень перемещается с мертвой нижней точки. Начинается этот процесс с закрытия продувочного окна. Вывод отработанных выхлопных газов осуществляется через выпускное отверстие. Под днищем поршня, в кривошипной камере, в этот момент происходит образование области разрежения, из карбюратора (инжектора) попадает обогащенная топливная смесь. Свежий воздух выталкивает в выпускной коллектор остатки выхлопных газов. Когда поршень оказывается в наивысшем положении происходит воспламенение горючей смеси от свечи зажигания.
• 2 такт – рабочий ход (расширение). Происходит резкое увеличение давления и температуры газов внутри камеры сгорания. Поршень начинается двигаться к расположенной вниз мертвой точке, при этом совершается полезная работа. Внутри кривошипной камеры образуется повышенное давление, перекрывающее впускной клапан, в результате чего впускной клапан перекрывается, не позволяя попадать в карбюратор отработанным газам. Отработанные газы через выпускные окна попадают в глушитель, после чего начинается процесс поступления в камеру сгорания свежей горючей смеси через продувочное окно.

Двухтактные двигатели за каждый оборот коленвала совершают полный цикл, благодаря чему при идентичных оборотах двигателя обеспечивается получение более высокой удельной мощности, нежели у четырехтактных двигателей. При этом КПД будет ниже из-за несовершенного механизма фаз газораспределения, ограниченного рабочего хода поршня и потерь топливной смеси во время продувки, которых нельзя избежать.

Во время работы двигателя происходит высвобождение большого количества тепловой энергии из-за его сильного нагревания. В некоторых случаях необходимо дополнительное охлаждение двигателя. В мотоциклах обычно используется одноцилиндровый мотор, снабженный воздушным охлаждением, двухтактные двигатели с несколькими цилиндрами устанавливаются редко.

Поршень, функционирующий по двухтактному циклу, совершает за такт меньше движений, нагрузки вспомогательных охлаждающих, смазочных и газораспределительных систем на коленвал нет или она более низкая. Это обеспечивает меньший износ поршневой группы. Для небольшой техники этот фактор особого значения не имеет, а вот ресурс тихоходного двухтактного дизельного двигателя может быть в несколько раз выше, чем у остальных ДВС. Их широко используют в тепловозах, судовых двигателях и генераторах.

У двухтактных двигателях почти на треть выше расход топлива, при работе он производит больше вибраций и шума. Его нельзя привести в соответствие строгим экологическим нормативам. Из-за большого расхода воздуха требуется использование специальных воздушных фильтров.

Для корректной работы двухтактного ДВС требуется эффективная смазка движущихся узлов. В данном типе двигателя, в отличие от четырехтактных моделей, нет раздельной централизованной системы смазки с использованием масляного насоса. Масло в бензин добавляют в пропорции 1:25 – 1:50. Полученный раствор после попадания в кривошипно-шатунную и поршневую камеру, смазывает поршневые кольца, стенки цилиндра и подшипники шатуна. Когда воздушная смесь воспламеняется, масло сгорает, после чего удаляется с выхлопными газами.

Необходимо использовать специальное моторное масло, предназначенное для двухтактных двигателей. На канистры с таким маслом наносится маркировка "2Т". Обычное автомобильное масло не подходит по следующим причинам:

• используемое в двухтактных двигателях масло должно хорошо растворяться в бензине;
• оно должно обладать идеальными смазывающими свойствами для уменьшения трения и улучшения работы двигателя;
• трущиеся друг о друга элементы поршневой группы должны быть защищены от коррозии;
• важно, чтобы двухтактное масло сгорало полностью, без образования сажи и нагара. Обычное масло обладает высокой зольностью, из-за чего поршневые кольца “закоксовываются”.

Смазка в двухтактный двигатель может подаваться двумя способами. Проще всего смешать ее в необходимой пропорции с топливом. Также можно использовать раздельную систему смазки двигателя, предусматривающую приготовление смеси из масла и топлива в специальном патрубке прямо перед его попаданием внутрь. В данном случае для масла ставится отдельный бачок, а для его подачи используется плунжерный насос. Такая система часто устанавливается в современных скутерах и мотоциклах. Она удобна в применении и позволяет уменьшить расход масла, впрыск которого зависит в данном случае от оборотов двигателя. Пропорция масла на холостых оборотах может равняться всего 1:200.

Последние статьи