В двухтактных двигателях
все рабочие циклы (процессы впуска топливной смеси, выпуска
отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота
коленвала (а не двух, как в четырёхтактных) за два (а не четыре)
основных такта. У двухтактных двигателей отсутствуют клапаны (как в
четырехтактных ДВС), их роль выполняет сам поршень, который в процессе
перемещения то закрывает, то открывает впускные, выпускные и продувочные
окна. Поэтому двухтактный двигатель более прост в конструкции.
Мощность двухтактного двигателя
при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в
два раза больше четырехтактного за счет большего в 2 раза числа рабочих
тактов. Однако неполное использование хода поршня двухтактного
двигателя для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных
газов и затраты части вырабатываемой мощности на продувку приводят
практически к увеличению мощности только на 60-70% .
Итак, рассмотрим конструкцию двухтактного ДВС, показанную на рисунке 1:
Двухтактный двигатель состоит из картера, в который на подшипниках с двух сторон установлен коленчатый вал и цилиндр.
Смазка
всех трущихся поверхностей и подшипников внутри двухтактных двигателей
происходит за счёт топливной смеси, - смеси бензина и масла в
определённой пропорции. Из рисунка 1 видно, что топливная смесь (желтый
цвет) попадает и в кривошипную камеру двухтактного двигателя (полость,
где закреплен и вращается коленчатый вал), и в цилиндр. Смазки там
нигде нет, а если бы и была, то смылась бы топливной смесью. Вот по этой
причине масло и добавляют в определенной пропорции к бензину. Тип масла
используется специальный, именно для двухтактных двигателей. Оно должно
быть способно выдерживать высокие температуры и, сгорая вместе с
топливом, оставлять минимум зольных отложений, то есть нагара.
Теперь о принципе работы. Весь рабочий цикл в двухтактных двигателях осуществляется за два такта.
1. Такт сжатия - двухтактный двигатель
Пoршень двухтактного двигателя
поднимается от НМТ поршня (в таком положении он находится на рис. 2) к
ВМТ поршня (положение поршня на рис.3), перекрывая сначала продувочное
2, а затем выпускное 3 окна цилиндра двухтактного двигателя. После
закрытия поршнем выпускного отверстия в цилиндре начинается сжатие ранее
поступившего в него топливной смеси. Одновременно в кривошипной камере 1
вследствие ее герметичности и после того как поршень перекрывает
продувочные окна 2, под поршнем создается разряжение, под действием
которого из карбюратора через впускное окно и открывающийся клапан
поступает горючая смесь в кривошипную камеру двухтактного двигателя.
2. Такт рабочего хода - двухтактный двигатель
При
положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь (1 на рис. 3)
воспламеняется электрической искрой от свечи, после этого температура и
давление смеси резко подскакивают. Под действием теплового расширения
газов поршень двухтактного двигателя опускается к НМТ, в
это время расширяющиеся газы сгоревшей смеси совершают полезную работу,
толкая поршень. В это же время, опускаясь, поршень создает высокое
давление в кривошипной камере двухтактного двигателя (сжимая
топливно-воздушную смесь в ней). Под действием давления клапан
закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во
впускной коллектор и затем в карбюратор.
Когда поршень двухтактного двигателя
дойдет до выпускного отверстия (1 на рис. 4), оно откроется и таким
образом выйдут отработавшие газы в выпускную систему, давление
в цилиндре понизится. При дальнейшем перемещении поршень открывает
продувочное (впускное) окно (1 на рис. 5) и горючая смесь, сжатая в
кривошипной камере, поступает по каналу (2 на рис. 5), заполняя цилиндр и
одновременно продувая его от остатков отработавших газов.
Далее цикл повторяется.
Немного
о принципе зажигания. Так как топливной смеси нужно время для
воспламенения, искра на свече появляется чуть раньше, чем поршень
достигает ВМТ. В идеале, чем быстрей движения поршня, тем раньше должно
быть зажигание, потому что поршень от момента искры быстрее доходит до
ВМТ. Существуют механические и электронные устройства, меняющие угол
зажигания в зависимости от оборотов двигателя.
У
большинства скутеров до 2000 г.в. таких систем не было и угол
опережения зажигания был установлен в расчете на оптимальные обороты. На
некоторых же скутерах, установлены электронные коммутаторы с
динамическим опережением, то есть с опережением, зависящим от оборотов
коленвала. С ним расширяющаяся горючая смесь совершает работу с
максимальной полезной отдачей, и двигатель развивает больше мощности.
Источник: http://livescooters.ru |