Двотактний двигун: пристрій та принцип роботи, відмінності від чотиритактного. Принцип роботи двотактного двигуна внутрішнього згоряння Двотактний бензиновий двигун принцип роботи

Всім доброго часу доби, шановні читачі! Незважаючи на те, що більшість із Вас є власниками чотириколісних транспортних засобів, є серед передплатників і цінителі мотоциклів, мопедів, скутерів. Якщо Ви ще не знаєте принципу роботи двотактного двигуна, то саме час ознайомитися з цією цікавою темою.

Подібний тип силового агрегату став базовим для різних типів пристроїв та техніки завдяки своїй простоті та надійності. У робочому циклі такого двигуна всього два такти, на відміну від 4 тактних, які встановлюються на більшості автомобілів. Ця пара тактів - стиск та розширення. Читач може цілком справедливо поцікавитися: а куди подіться впуск та випуск робочої суміші. Справа в тому, що вони об'єднані із зазначеними вище стисненням та розширенням.

На відміну від мотора на 4 такти, в 2-тактному всього за один оборот колінчастого валу відбувається весь робочий цикл. Це дозволяє підвищити потужні якості двигуна в 1,5 і більше рази при рівносильному робочому об'ємі. Однак це призводить до зниження коефіцієнта корисної дії, інакше такими силовими агрегатами оснащувалися б усі без винятку самохідні механізми. Натомість у суднобудуванні вони знайшли найширше застосування. Одноциліндровий двотактний мотор - також невід'ємна складова кожного скутера з малим об'ємом двигуна, які щодня колесять по наших дорогах.

Ще однією важливою особливістю таких механізмів є їхня схильність до перегріву. Це з виділенням великих обсягів тепла під час роботи. Для вирішення цієї проблеми може знадобитися підведення примусового охолодження. Зате є й переваги такого моторчика: робота поршня обмежується двома тактами, а це означає, що він здійснює вдвічі менше переміщень. За рахунок цього скорочується знос ключових деталей силового агрегату.

Принцип функціонування

Розглянемо, як практично відбувається робота такого движка (див. відео):

1. Поршень починає рухатися від нижньої точки, яка ще називається "мертвою", вгору. Одночасно із цим процесом відбувається доставка палива разом із повітрям. Відкривається випускне вікно, і через нього назовні безперешкодно йдуть вихлопні гази. При цьому відбувається момент стиснення робочої суміші.
2. Як тільки починає здійснюватись стиск, у кривошипній камері формується простір на основі розрідженого повітря. Вивільняється місце для надходження свіжої порції палива. При досягненні верхньої точки руху поршнем свічки запалювання видають іскру, яка займає робочу суміш.
3. Внаслідок займання робочої суміші виникає енергія, що змушує поршень рухатися вже вниз. Надлишковий тиск, що створюється в кривошипній камері, змушує стискатися пальне. У верхній точці руху поршня випускне вікно відкривається, звільняючи вихід відпрацьованих газів, звідки вони прямують прямо в глушник.
4. Подальший рух поршня призводить до відкриття вікна продувки. Паливо із кривошипної камери переміщається у робочий циліндр. Як тільки поршень опуститься до нижньої точки, це означає, що повний цикл роботи двигуна відбувся. І все починається знову, але це буде вже початок нового циклу.

Порівняння двигунів на 2 та 4 такти

Оскільки потужність рівноцінного мотора на два такти більше, ніж у 4 тактного побратима, він, по ідеї, повинен бути більш економічним. На практиці цього не відбувається через додаткові втрати, що виникають. Відбувається часткове змішування відпрацьованих газів з паливом, що знову надходить, і вся ця суміш благополучно йде через вихлопну трубу. Тому на те ж кількість циклів карбюратор двотактника вимагає більше пального.

Існують відмінності і в системі мастила. У випадку з мотором на 2 такти вона здійснюється за рахунок змішування та . У 4-тактному передбачена система мастила з шестеренним насосом. Мастило потрапляє у впускний патрубок системи, і його поставляється саме стільки, скільки необхідно.

У таких двигунах немає клапанів, які притаманні чотиритактним двигунам внутрішнього згоряння. За них ту саму роботу робить поршень, який при послідовному русі вгору і вниз відкриває і закриває продувні, впускні та випускні вікна. Завдяки цьому вони вважаються більш конструктивно простими та легкими в обслуговуванні. Вважається, що показник потужності у них приблизно в 2 рази вищий, ніж у тих, що розраховані на 4 такти, за рахунок більшої кількості минулих циклів.

Але через недостатньо повного використання ходу поршня, залишків у циліндрі газів, що скупчилися, і часткової втрати виробленої потужності для продування, фактичне збільшення корисної потужності буде не більше, ніж на 60–70 відсотків. Іскра на таких двигунах з'являється на частки секунди раніше, ніж поршень досягає верхньої мертвої точки, а для зміни кута запалення передбачені різні пристрої механічного та електронного типу дії. На колишніх моделях момент займання встановлювався, з оптимального числа оборотів.

Отже, підсумуємо основні переваги силового агрегату, що розглядається:

• відрізняється малими габаритами;
• має простий пристрій;
• видає більшу потужність при тому ж робочому обсязі.

При цьому його застосування обмежується через особливості конструкції і значні втрати. Однак на сьогоднішній день саме таким типом двигуна, як і раніше, оснащується велика кількість різноманітних механізмів, які можуть використовувати як одно-, так і двоциліндровий двигун внутрішнього згоряння на 2 такти. Знаючи особливості і принцип функціонування такого движка, можна самостійно знаходити несправності, що виникають у ньому. У ряді випадків такі знання дозволяють визначитися з вибором між 2-х та 4-х тактним силовим агрегатом.

У сьогоднішньому огляді ми постаралися розглянути пристрій 2 тактного силового агрегату, яким оснащується практично будь-який сучасний мотоцикл або мопед, а також інша техніка. Друзі, буду вдячний за ваші рекомендації мого блогу в колі своїх друзів. У найближчих випусках блогу ми обов'язково розглянемо нові цікаві теми в галузі автомобілів. А поки що кілька слів про і який сенс у їх використанні. Залишайтеся з нами до нових зустрічей!

Крім всіх відомих чотиритактних двигунів, що використовуються в автомобілях, є ще двигуни двотактної дії, які встановлюють на технічні агрегати: бензопили, мотоцикли, газонокосарки, квадроцикли, скутери, моторні човни тощо. Основна відмінність двотактного від чотиритактного двигуна – це принцип роботи ДВЗ. Крім цього, 2-х тактні мотори менші за габаритами, здатні розвивати меншу потужність і, отже, мають менший ККД.

1. Влаштування двотактного двигуна.
2. Принцип роботи 2-х тактного ДВЗ.
3. Як збільшити потужність двигуна своїми руками?
4. Як збільшити потяг?
5. Проблема з продуванням після збільшення потужності.
6. Відео.

Пристрій двотактного двигуна

Конструкція такого мотора простіша, ніж у чотиритактного. У двотактного ДВЗ немає газорозподільного механізму. Двигун складається з блоку циліндра, в якому розташований колінвал на підшипниках.

Головка шатуна лягає у спеціальне для неї місце - шийка валу. Між головкою шатуна та шийкою валу – вкладиші, які фіксуються корончастими гайками.

Верхня частина шатуна кріпиться із поршнем за допомогою пальця. Палець - це пустотілий циліндр, який є сполучними елементом конструкції шатун-поршень.

На поршні спеціальні канавки по периметру у верхній частині встановлюються компресійні кільця, від яких залежить компресія двигуна.

Рушійним елементом двигуна внутрішнього згоряння є паливно-повітряна суміш, яка згоряє створює енергію, що штовхає поршень вниз. Від руху поршня вгору-вниз відбувається обертання колінчастого валу. На колінвалі закріплюється маховик, який передає обертання далі, тобто вал коробки і так далі.

Охолодження двотактного двигуна здійснюється через ребра зовнішнього блока. Крім зовнішнього охолодження, деяка частина охолодження йде від олії, що міститься у бензині.

У двотактні двигуни заливається бензин, до якого додано спеціальне моторне масло. Наприклад, для газонокосарки Штиль, на 5 літрів бензину, треба додати 100 грам, тобто співвідношення бензину до олії 50:1. Саме стільки кількості масла відмінно змащує тертьові поверхні циліндр з кільцями поршня.

Принцип роботи

Один оберт колінчастого валу є одним циклом робочого процесу двигуна внутрішнього згоряння.

Паливо (бензин+масло) з повітрям подається в робочу камеру згоряння циліндра, після чого за рахунок утворення іскри свічки запалювання відбувається вибух горючої суміші, енергія якої різко відштовхує поршень вниз. Коли поршень рухається вниз, відкривається випускне вікно і трохи пізніше відкривається перехідне вікно через яке впорскується нова порція пального.

У картер двигуна паливна суміш потрапляє через вікно, що відкривається за рахунок вакууму під час руху поршня вгору від нижньої мертвої точки (НМТ) до верхньої (ВМТ). При цьому рух також відкривається вікно для викиду газів згорілої суміші. Через мілісекунди відкривається продувне вікно. Через продувне вікно подається нова порція палива.

Як підвищити потужність

Як і 4-х тактні двигуни, 2-х тактні можна вдосконалити, зробити так званий чіп-тюнінг.

Для підвищення потужності ДВЗ можна зробити таке:

• Розточити випускний отвір, щоб гази, що відпрацювали, виходили повністю.
• Поліпшити ефект продування. Продування - це видалення відпрацьованих газів і наповнення робочого об'єму циліндра новою порцією паливної суміші. Зробити потрібно так, щоб через впускне вікно встигало впорскуватися паливо камеру згоряння. Якщо паливо не буде в потрібному обсязі надходити в камеру згоряння, то в картері двигуна накопичуватиметься паливо. Тому для якісного заповнення паливом робочої частини циліндра потрібно збільшити діаметр отвору випускного вікна (викиду відпрацьованих газів).
• Можна використовувати на карбюраторі вихровий дифузор. Вихровий дифузор називають також нульовим. За рахунок цього дифузора за менший період часу надходитиме в циліндр більше палива.
• На глушник вмонтувати спеціальний резонатор, що підходить за оборотами до конкретного двигуна. Резонатор робить так, щоб паливна суміш, що не згоріла, поверталася назад в циліндри. Це ефективно, коли в циліндрі відбувається повне згоряння суміші.

Щоб частина циліндра під поршнем заповнювалася повністю, треба оглянути впускні та випускні канали, можливо, на отворах є подряпини, задираки, сколи. Такі дрібні дефекти впливають на швидкість руху палива та газів.

Для кращого ефекту підвищення потужності можна відфрезерувати і відшліфувати головка блоку циліндрів (ГБЦ).

Як збільшити тягу

Тяга двотактних моторів залежить від відкриття дросельної заслінки. З різким зростанням обертів двигуна, зростає тяга. Звідси випливає, що для того, щоб зменшити час розгону ДВС, треба збільшити робочий об'єм циліндра.

Коли двигун працює на низьких оборотах, якісна тяга підвищує прийомистість, збільшує швидкість розгону прискорення.

Тягу також можна збільшити шляхом заміни клапанів на спеціальні та налаштувати їх так, щоб вони трималися у відкритому положенні довше, ніж звичайні.

Проблема з продуванням

Чим вище обороти коленвала, тим більша потужність. Але, конструкція двотактних двигунів має таку особливість - чим швидше починає рухатися поршень, тим гірше продується камера згоряння циліндра, оскільки вікна подачі та випуску газів, що відпрацювали, залишаються відкритими дуже мало часу.

Камерне продування - це видалення газів і впорскування палива в циліндр з картера. Паливо починає всмоктуватися і перебувати в картері під час руху поршня вгору. Потім, коли поршень йде вниз, впускний канал закривається і відкривається вікно продувки, через яке подається нова порція палива і виганяються гази відпрацьованої попередньої суміші палива (дивіться малюнок вище, посередині).

Така проста конструкція двотактного двигуна виключає необхідність встановлювати газорозподільний механізм (ГРМ), насоса продування, клапанів та вузла мастила.

Продування під час роботи двотактного двигуна на холостому ходу (ХХ) здійснюється по-іншому. Під час роботи на ХХ продування здійснюється відкриванням на маленький кут заслінки. Така продування не якісна, тому на холостому ходу багато хто напевно помічав, двигун бензопили або газонокосарки працює не стабільно. Що стосується бензопили, наприклад, Echo (Луна), то там треба наполовину витягувати підсмоктування.

Одноциліндровий двотактний двигун має контурне продування, тобто щілинну. У нижній частині циліндра в стінці є спеціальна щілина, якою відбувається газорозподіл. У такті стиснення та робочого ходу, тобто коли поршень вгору, отвори впуску та продування повинні бути закритими.

Контурне продування — це передпоршневий об'єм (циліндр під поршнем) є продувним насосом. Така конструкція дозволяє робити двигуни найменших габаритів.

Відео

На скутери встановлюються двотактні двигуни 2Т чи 4Т. Який краще?

Анімація роботи двотактного двигуна

Двотактний двигун Stihl (Штиль) у розрізі.

У цьому відео – робота двотакового двигуна.

Двигун внутрішнього згоряння функціонує за давно вивченим принципом. Варто докладніше розглянути роботу поршневого мотора, оскільки роторні та інші незвичайні апарати, які перетворюють енергію горіння на кінетичну, поширені меншою мірою. У чому полягає основна відмінність двотактного двигуна від 4-х тактного? Найголовніша відмінність полягає в режимі займання горючої суміші, що можна легко зрозуміти по відтворенню звуків. Двотактний мотор здебільшого відтворює пронизливий, а також досить гучний звук, тоді як у чотиритактному відбувається більш спокійне і розмірене звучання.

Принцип роботи 2-х тактного двигуна

1. Найчастіше різниця головним чином також полягає у призначенні пристрою та його паливної загальної ефективності. У двигуні двотактного типу процес запалювання відтворюється при кожному скоєнні обороту колінчастого валу, саме з цієї причини за показником потужності вони в кілька разів перевершують чотиритактні, в яких є особлива суміш, що йде головним чином через оберти.
2. Чотиритактні мотори набагато важчі і витрачають найбільшу кількість енергії. У більшості випадків їх використовують на автомобілях і особливій техніці, тоді як на решті такого обладнання, як моторолери, газонокосарки, а також легкі різновиди катерів, в більшості випадків можна помітити більш компактні двотактні різновиди пристроїв.
3. А ось бензиновий генератор, наприклад, можна легко знайти як двотактний, так і чотиритактний різновиди. Двигун у скутері також може містити в собі будь-який двигун. Принцип функціонування такого обладнання головним чином містить у собі одні й самі процеси, відмінність буде лише у способі й ефективності загального перетворення енергії.

Що означає такт?

Процес переробки палива обох моделях моторів може відбуватися з допомогою послідовного виконання всіх чотирьох різновидів процесів, які інакше називають тактами. Швидкість, з якою виконується головна робота двигуна через три такти проходить - це саме те, в чому полягає головна відмінність двотактного двигуна від чотиритактного.

Перший такт -це здійснення упорскування. У цей час поршень починає здійснювати рух за прикладом циліндра, а впускний клапан починає відкриватися, щоб запустити повітряно-паливну суміш і доставити її в саму камеру згоряння. Після цього відбуватиметься процес спалювання. У цей час випускний клапан закривається назад, а поршень продовжує рухатися по циліндру вгору, стискаючи все гази, які є всередині. Такт робочого ходу відбувається тоді, коли вся суміш запалюється.

У цей час іскра від свічки починає заповнювати всі стислі в собі гази, що провокує вибух, енергія якого виштовхує поршня вниз у початкову позицію. Останнім тактом буде вважатися випуск: поршень досягатиме верхньої точки по циліндру, а випускний клапан відкриватиметься знову, дозволяючи всім вихлопним газам вийти із загальної камери згоряння, щоб можна було здійснити процес ще раз. Поворотно-поступальні рухи в поршні обертають колінчастий вал, момент, що крутить, в цей час передається на робочі деталі в устаткуванні. Так може відбуватися процес перетворення енергії згоряння палива у поступальний рух.

Процес роботи чотиритактного двигуна

У звичайному чотиритактному пристрої запалювання суміші починається при кожному другому обороті валу. Процес обертання валу може призвести до впливу складнішої форми механізмів, які допоможуть користувачеві домогтися виконання послідовних тактів.

Відкриття як впускних, так і випускних клапанів може відбуватися завдяки кулачковому валу, який щоразу натискає на коромисла. Процес повернення клапана закрите початкове положення виконується під впливом пружини. Щоб не втратити компресії, варто зробити так, щоб клапан почав якомога щільніше прилягати до головки блоку циліндрів.

Як відбувається процес функціонування двотактного пристрою

Тепер варто детальніше розглянути процес роботи двигуна з двома тактами, а також розрізнити його особливості від чотиритактного. У двотактному двигуні всі чотири дії відбуваються за один оберт валу, в процесі ходу поршня від верхньої мертвої точки до нижньої, а потім знову вгору. Випуск зайвих газів (тобто продування) і впорскування пального інтегровані в один такт, в кінцевому рахунку цього відбувається запалення всієї суміші, а отримана енергія робить поштовх поршня вниз. Така будова усуває особливу потребу використання клапанів у самому пристрої.

На місці клапанів можна знайти відразу кілька отворів камери згоряння. Коли поршень за допомогою руху згоряння буде переміщений в нижню точку, то випускний клапан відкриється, дозволяючи при цьому усунутись усім відпрацьованим газам, такою дією камера стане знову повністю порожньою. Під час руху вниз у циліндрі відбувається утворення розрядження, за допомогою якого через розташований у нижній області випускний клапан всередину втягується певна суміш повітря, а також додаткового повітря.

Під час руху поршня вгору він починає перекривати всі канали і здатний стискати гази, що знаходяться всередині циліндра. У цей час спрацьовується свічка запалювання, а потім весь охарактеризований вище процес відбувається по-новому. У двигунах такого формату процес запалювання суміші може відбуватися під час кожного наступного обороту. Що допомагає витягувати з них більшу кількість потужності принаймні за певний відрізок часу.

Відмінність двотактного двигуна від чотиритактного

Двотактні двигуни найкраще використовуватимуть у пристроях, у яких потрібні швидкі та різкі сплески всієї енергії, а не рівномірний процес роботи протягом усього довго. Наприклад, гідроцикл розганяється набагато швидше, ніж у простій вантажівці з чотиритактною. Але при цьому він потрібний для здійснення короткочасних поїздок, в той час як сама вантажівка здатна проїхати відстань рівну сотням кілометрів, до того часу, як йому знадобиться відпочити.

Невисока тривалість функціонування двотактного механізму компенсуватиметься низьким співвідношенням його ваги до показника потужності: такі різновиди двигунів у більшості випадків важать набагато менше, саме з цієї причини можуть швидше запускатися і досягають найвищого показника своєї ефективності, а також можуть досягти максимального показника робочої температури. Для здійснення їхнього переміщення в іншу точку також витрачається набагато менше значення енергії.

Який тип двигуна варто купувати?

У більшості випадків чотиритактні двигуни здатні працювати лише в одному положенні. Це може бути пов'язано зі складністю механізмів, що рухаються, а також конструкцій масляного піддону.

Такий тип піддону, який забезпечує подальше мастило двигуна, найчастіше є лише в чотиритактних пристроях і має найбільший показник важливості для робочого процесу. У двотактного двигуна найчастіше немає ніякого додаткового піддону, саме з цієї причини їх можна використовувати майже в будь-якому положеннібез можливості виплескування масляної рідини або переривання процесів мастила обладнання. Для таких типів обладнання, як бензопили, циркулярні пилки, а також інші інструменти персонального призначення такий показник гнучкості вважається досить важливим.

Паливна результативність, а також значення для довкілля. Найчастіше стає зрозуміло, що компактні, а також швидкі двигуни в приладах набагато швидше забруднюють навколишній простір і споживають великий показник палива. У нижній точці руху поршня, коли камера згоряння повністю наповнюється горючою сумішшю, деяке число палива повністю втрачається, потрапляючи при цьому в порожній канал.

Це можна легко побачити, якщо розглянути підвісний мотор. Можна побачити навколо нього різнокольорові масляні плями. Саме з цієї причини двигуни такого типу вважаються не дуже ефективними та забруднюють навколишнє повітря. І хоча чотиритактні моделі мають велику вагу і повільну продуктивність, але при цьому у них паливо спалюється повноцінно.

Скільки коштує ремонт обладнання та заміна комплектуючих?

Найменші за габаритами пристрої найчастіше вважаються найдешевшими, як з точки зору первісного придбання, так і при подальшому технічному обслуговуванні. Але при цьому вони розраховуються на триваліший час роботи. Хоча існують і деякі виходи за межі, але найчастіше вони не призначені для тривалої експлуатаціїпротягом більше двох годин і розраховані на дуже невеликий відрізок часу використання.

Відсутність розділеної системи мастила може призвести до того. Що навіть у найбільш якісному моторі такого виду буде дуже швидко відбуватися знос, а після він прийде в непридатність через пошкодження деталі, що рухається.

Частково через відсутність мастила в бензин, який необхідний для здійснення заливання в двотактний двигун скутера, наприклад, варто додати кілька спеціалізованого масла. Це може призвести до додаткової витрати часу та грошей, а також може стати причиною виходу з ладу обладнання(якщо ви коли-небудь забудете підлити нову порцію олії). Мотор чотиритактного типу найчастіше вимагає від споживача мінімального догляду та обслуговування.

Який двигун варто вибрати

Чотиритактний двигун основні особливості:

Двигун двотактний особливості:

1. Один такт робочого ходу радиться кожному обороті колінчастого вала.
2. Слід використовувати легкий меховик і двигун почне функціонувати досить збалансовано і розмірено, так як момент, що крутиться, буде розподілений набагато рівномірніше через те, що процес займання в горючій суміші буде проходити під час кожного обороту.
3. Вага двигуна буде набагато вищою.
4. Будова двигуна представлена ​​простіше завдяки відсутності в ньому клапанного механізму.
5. Вартість у двотактного помітно нижча.
6. Високий показник механічного ККД через зменшення тертя, що з числом деталей.
7. Повітряне охолодження.
8. Висока робоча амплітуда.

Спектр застосування поширюється на моторизовані агрегати, бензопили, невеликі човни, мотоцикли. Двотактний двигун має невеликі габарити, велику потужність і малий коефіцієнт корисної дії. Для такого типу агрегатів паливна економічність не має значення. Нині такі використовуються як пускові мотори для обертання великих дизельних ДВС, наприклад, тракторів.

Пристрій

Двотактний двигун відрізняється простотою конструкції, відсутністю газорозподільного механізму, малими габаритами. Конструктивно схема є блок циліндра, всередині якого на підшипниках розміщений колінчастий вал. На шию валу лягає головка шатуна з вкладишами та фіксується корончастими гайками. Верхня головка шатуна з'єднується з поршнем за допомогою металевої порожнистої втулки (пальця). Поршень із розташованими на ньому компресійними кільцями виключає проникнення згорілих газів у камеру згоряння.

За рахунок переміщення поршня вгору-вниз відбувається обертання валу. Далі обертання передається до головної передачі тієї чи іншої агрегату.

Двотактний двигун охолоджується через зовнішні ребра блоку.

Охолодження відбувається і за рахунок палива, що містить певну кількість олії. Тобто змащення зчленувань поршень-циліндр і колінвал-шатун здійснюється сумішшю, яка заздалегідь розбавлена ​​спеціальним маслом. Воно, згоряючи з паливом, не повинно залишати вихлопних відкладень під поршнем.

Принцип роботи

Процес ґрунтується на робочому циклі, який відбувається за оборот колінчастого валу. Принцип роботи двотактного двигуна полягає в тому, що при переміщенні вгору поршень стискає наявну під поршнем суміш, що потрапила туди через впускне вікно. Іскра від свічки запалювання ніби підриває пальне, різко підвищуючи температуру та тиск газів. Внаслідок такого теплового тиску поршень примусово переміщається вниз. При цьому відкриваються випускне та трохи пізніше перехідне вікно, впорскуючи свіжу порцію палива. До речі, пальне в двотактний двигун обов'язково доповнюють олією, складаючи суміш бензину та олії певної пропорції. Робиться це для змащення поршня, стінки циліндра та кривошипно-шатуного вузла. Паливна суміш потрапляє в картер через вікно, що відкривається за рахунок вакууму, створюваного рухом поршня від НМТ до ВМТ. Одночасно поршень відкриває отвір, викидаючи відпрацьовані вихлопні гази. У певний період за допомогою поршня відкривається вікно для продувки для заповнення циліндра свіжою порцією паливної суміші.

Підвищення потужності

Щоб підвищити потужність двигуна потрібно:

• Підвищити площу випускного отвору за умови тривалого перебування його у відкритому положенні, щоб випустити максимальну кількість газів.
• Підвищити ефективність продування. Це потрібно для того, щоб через впускні отвори пальне встигало впорскуватися в камеру згоряння. Інакше в картері спостерігатиметься скупчення паливної суміші. Щоб уникнути цього, рекомендується випускні вікна збільшити, що призведе до якісної наповнюваності циліндра.
• Використовувати на карбюраторі вихровий (нульовий) дифузор, який за менший період подасть більше суміші.
• Встановити на глушнику так званий резонатор, що відповідає оборотам мотора. Цей вузол сприяє поверненню частки суміші у циліндр. Подібні нюанси виникають, коли двотактний двигун викидає частину пального із камери через випускний отвір (вікно).

Для повного заповнення підпоршневого обсягу слід переглянути і стан впускних каналів, випускних на предмет зменшення всіляких задирок, рисок, шорсткостей. Ці вади лиття сприяють гальмуванню потоку, зменшенню наповнення камери, зниженню потужності.

Ефективним збільшенням потужності двигуна вважається фрезерування з подальшим тонким шліфуванням головки блоку. Трудомісткість процедури зводиться до вимірювання об'єму літражу, добору октанового числа палива.

Задля підвищення потужності мотора можна було б зменшити вагу деталей, що обертаються, наприклад, маховика, коленвала, зрізавши елементи противаги. Але гіркий досвід нагадує не йти на авось, оскільки самодіяльність призведе до биття маховика, його вібрації, особливо під час низьких обертів двигуна. Але якщо дуже хочеться, можна зняти тонку стружку з наступним обов'язковим балансуванням махового колеса. Що стосується колінчастого валу, то є ризик втратити центр ваги валу з усіма наслідками.

Тягові можливості

Отже , двотактні двигунита їх тягові можливості співвідносяться з відкриттям заслінки дроселя. Тобто з прискоренням оборотів зростає його тягова здатність, що діє на розгін. Отже, щоб наростити розгін, потрібно збільшити робочий об'єм циліндра. Звичайно, потяг може призвести до максимальної швидкості. Працюючи на низьких швидкостях, хороша тяга забезпечує прийомистість, швидке розгону з легким подоланням дорожніх перешкод, поворотів. Усе це стосується підвищення тяги на низьких оборотах. Однією з передумов збільшення тяги слід віднести встановлення спеціальних клапанів та збільшення тривалості перебування їх у відкритому стані.

Проблема з продуванням камери згоряння

Однак відомо, що підвищені обороти свідчать про більшу потужність. У двотактних моторах через великі швидкості обертання, камера згоряння не може якісно і швидко продуватися, оскільки вікна залишаються відкритими нетривалий час.

Використання камерного продування передбачає впорскування палива в циліндр з картера. Паливо всмоктується і знаходиться в картері під час переміщення поршня вгору. При русі ж вниз надлишковий тиск, що виробляється, виробляє продування камери згоряння. Така схема доцільна з погляду малої кількості використовуваних деталей, наприклад, відсутність: газорозподільного валу, клапанів, продувного насоса, вузлів мастила.

Інша особливість продування камери пов'язана з режимом холостого ходу двигуна, при якому має місце невеликий кут відкритої заслінки. Ця ситуація не забезпечує повного очищення від вихлопних газів за обіг валу. Тому на неодруженому ходу двигун демонструє нестійку роботу. Справа в тому, що спалах суміші призводить до додаткових неодружених оборотів. Але суміш під циліндром від іскри не спалахує через бідність палива.

У двигунах з одним поршнем знайшло широке застосування контурне продування (щілинна). Схема передбачає газорозподіл через щілини у стінці внизу циліндра. Тобто впускні та продувальні отвори при такті стиснення і робочого ходу поршня повинні знаходитися в закритому положенні. Контурне продування камери згоряння (підпоршневий простір) є своєрідним продувним насосом. Цей фактор призводить до скорочення вузлів двигуна, створюючи передумови використання їх на газонокосарках, мотоблоках, човнах та інших легких мобільних пристроях.

Сьогодні неможливо уявити сучасне життя без. Пересування на власному авто, поїздки громадським транспортом, купівля товарів, політ літаком та інші дії. Ці процеси, однак, пов'язані з двигуном.

Незважаючи на кількість різноманітних конструкцій і різновидів силових установок, поршневі мотори, на сьогодні, поширені більше за інших. Кількість тактів для виконання робочого циклу ділить агрегат на двотактний і чотиритактний двигун. Ці типи моторів становлять більшість, серед різноманітності техніки, що випускається.

Різниця між двигунами виникає з точки зору застосування. Для установки на автомобільну техніку частіше використовують чотиритактний агрегат, двотактний двигун застосовують у тому випадку, якщо габарити і вага грають вирішальну роль.

Мотоцикл Suzuki RM125 з одноциліндровим двотактним двигуном

Створення двотактного двигуна

Багато припущень, хто першим створив двигун внутрішнього згоряння. Достеменно відомо, що перший двотактний двигун, що працює на газу, винайдений і сконструйований бельгійцем Жаном Жозефом Етьєном Ленуаром, сталася ця подія у 1858 році.

Двигун Ленуара (виставлений у музеї)

На той момент вже створена парова машина, і винахід бельгійця перевершував її за характеристиками. Мотор набагато легший, простіше, споживав менше палива. Незважаючи на переваги, силова установка мала багато недоробок і поступалася надійністю. Після того, як Ніколас Отто, презентував чотиритактний двигун, який на той момент продуманий детальніше, про двигун працює за принципом двох тактів, забули, і тривалий період часу ніде не використовували.

Під час Великої Великої Вітчизняної війни силова установка встановлювалася на літаки. У нашому регіоні двигуни відомі завдяки використанню на мотто техніці. Трициліндрові агрегати, що виконують два такти, використовуються на мотоциклах компаній Suzuki та Kawasaki. Сьогодні двигуни експлуатуються в авіації, тут є лідер австрійська фірма Rotax, що випускає мотори для використання на невеликих літаках.

Двотактний двоциліндровий двигун Rotax 582 UL

Після посилення вимог до екологічних норм та викидів двотактний двигун перестав застосовуватися для встановлення на класичний автомобільний транспорт. Однак, на легкій техніці, як: скутери, снігоходи, катери, замінити маленький і легкий агрегат не просто. Тут конкурентів у двотактної установки просто немає.

Особливості двотактного двигуна

Силовий агрегат, що використовує два такти, добрий, оскільки простий і надійний. Відмінність двотактного та чотиритактного двигуна полягає у виконанні робочого циклу. Цей цикл полягає в двох тактах: стиснення та розширення, тоді як у чотиритактному моторі є такт впуску нового палива і такт випуску відпрацьованого палива. Цікавий той факт, що ці два такти присутні і у двотактної силової установки, інакше агрегат не зміг би працювати, однак вони об'єднані з процесами стиснення і розширення.

Цикл, що виконується, наочно демонструє, чим відрізняється двотактний двигун від чотиритактного мотора. Процес двотактного двигуна проходить за оборот валу. Така особливість досягає установки у порівнянні з опонентом, у півтора рази. Незважаючи на збільшення потужності, показник віддачі занижено, а це негативний момент.

Крім того, особливість призводить до виділення об'єму тепла в процесі роботи, що сильно перегріває двигун. Двотактні силові агрегати потребують інтенсивного охолодження. Позитивний момент, працюючи, поршень здійснює вдвічі менше рухів, ніж поршень чотиритактного механізму, це скорочує знос деталей та елементів.

Особливість агрегату, не є механізмом мастила. Олія подається безпосередньо з пальним. З цією метою в бензобак додають суміш бензину та олії, співвідношення один до п'ятдесяти, або змішують мастило з пальним у трубопроводі при впуску. Олія згоряє з бензином і виводиться із продуктами відпрацювання.

Відмінний момент та саме горіння. У чотиритактного агрегату на це приділяється один такт. У двотактних установках згоряння відбувається за частки секунди, тому для досягнення ефекту механізм потребує налаштувань.

Двотактні двигуни знайшли себе ще в одній галузі, суднобудування. Також циліндрові силові установки застосовують на скутерах, що випускаються у великих кількостях.

Принцип роботи двотактного двигуна

Щоб зрозуміти, чому чотиритактні мотори витіснили молодших братів на автомобільній техніці, розберемося, як працює двотактний двигун.

Послідовність дій робочого циклу силової установки:

• Такт стиснення.

  Процес супроводжується переміщенням поршня знизу нагору. Рух провокує надходження пального через отвори продування в агрегат, згодом спідниця поршня перегороджує ці отвори. Подальший рух супроводжується закриттям каналів випуску, які виштовхувалися відходи горіння. Між поршнем і верхньою частиною циліндра утворюється простір згоряння, в якому створюється надлишковий тиск. Одночасно, у просторі під поршнем, виникає розрядження, і простір використовується для перетікання оновленої дози пального. Досягши верхньої точки, заряд спалахує.

Схема двотактного двигуна

• Такт розширення.

  Зайнявшись, порція створює надлишковий тиск, який тисне на дно поршня і змушує переміщатися. Процес супроводжується почерговим відкриттям вікон, спочатку випуск, потім продування. Спуск створює надлишковий тиск під поршневої камери, під його впливом пальне знову надходить в циліндр, видавлюючи відпрацювання, що залишилася, і наповнюючи простір для повторення попереднього такту.

Принцип роботи двотактного двигуна дозволяє обходитися без системи газорозподілу, роблячи легшою та надійнішою конструкцію агрегату. Зворотний бік, якість процесу газообміну. Двотактний режим неможливий без продування, процес якої супроводжується виходом палива, що не згорів, разом з відпрацьованими газами назовні. Це веде до перевитрати пального та підвищеної токсичності вихлопу агрегату.

Варто зауважити, що описана схема характерна для карбюраторних моторів. У випадку з дизелем або в циліндр через отвори продування подається чисте повітря. Горюча суміш надходить упорскуванням, цю роботу виконують форсунки.

Способи продування циліндрів

Очевидно, що процес продування, механізм, що кваліфікується, як складний. Правильно виконане продування безпосередньо впливає на показники потужності та коефіцієнта корисної дії. Для поліпшення характеристик конструктори постійно намагаються вдосконалити і довести процес до ідеалу.

Як можна продути циліндр:

• «Контурна» продування. Вид продування простий і тому поширений. Недоліком є ​​те, що застосування пов'язане з перевитратою палива. Різновиди контурної продування: зворотно-петльова, дефлекторна, висотна.

• «П-подібна» продування. Принцип «П-подібної» полягає у застосуванні тільки на моторах з двома циліндрами. При проведенні один циліндр бере участь у процесі впуску газів, другий випускає відпрацювання. Ефект продування відчувається в паливній економічності, процес супроводжується нерівномірним нагріванням пари, що відповідає за випуск.

• Відрізняється тим, що вимагає наявності газорозподільного механізму для керування клапанами. Клапан використовується як для надання пального, так і для виведення відпрацьованих парів. Продування передбачає відведення відпрацювання за допомогою клапана в головці циліндрів та надходження пального через отвори. Перевага, що продування підвищує паливну економічність і мінімізує показник токсичності парів, що випускаються. Недолік, складність конструкції та порушення режимів, пов'язаних із підвищенням температури роботи агрегату.

• «Прямоточна» продування. Використовується в силових установках з кількістю поршнів рівним двом. При цьому розташування циліндра знаходиться у горизонтальному положенні. Поршні рухаються, один назустріч одному. У русі кожен поршень звільняє і перекриває клапан: один поршень впускає порцію пального, другий видаляє порцію відпрацювання з циліндра. Камера згоряння утворюється в момент зближення поршнів один з одним. Ефект цього варіанта продування максимальний: видаляє згорілі гази та економить пальне. Мінус, потрібен складний механізм кривошипів та шатунів, показники вимагають застосування охолоджувачів та стійких матеріалів для виготовлення деталей.

Двотактний двигун 5 ТДФ з прямоточним продуванням

Відмінність двотактного двигуна від чотиритактного

Авто власники запитують: що краще двотактний або чотиритактний двигун. Однозначної відповіді немає, у кожного механізму позитивні і негативні сторони, що залежать від вимог до двигуна.

Здавалося б, потужність двигуна виконує два такти, в порівнянні з рівнозначним двигуном, що виконує чотири такти, більше, а значить він краще. Проте реальність складніша. Насправді, з'являються додаткові втрати: часткове потрапляння і змішування газової відпрацювання зі свіжим пальним, викид частини палива під час продування. Результат, при виконанні однакового циклу, агрегат, що виконує два такти, за показником економічності поступається агрегату з чотирма тактами.

Розрізнений спосіб змащення силових установок на чотири та два такти. Установка на два такти змащується за допомогою змішування олії для двигуна та бензину. У чотиритактному агрегаті передбачено механізм змащення з використанням насоса, який витрачає олії стільки, скільки вимагає експлуатація установки.

Двотактні мотори не мають клапанів, роль деталі грає поршень, він відкриває та закриває отвори впуску та випуску. Відсутність механізмів газорозподілу полегшує силовий агрегат, роблячи обслуговування простим. Потужність установки, що виконує два такти, вважається вищою, оскільки її циклічність вище. Однак, не повністю використовуючи поршневий хід, втрати потужності при продуванні та залишках відпрацьованих газів знижують показник потужності.

Щоб було легше визначити, який двигун краще, двотактний або чотиритактний, представимо короткий опис обох силових установок у вигляді таблиці:

Чотиритактна силова установка	Двотактна силова установка
Робочий процес – оборотів колінчастого валу два.	Робочий процес – оборотів колінчастого валу один.
Запалення робочої рідини відбувається щоразу при скоєнні другого обороту, як наслідок, нерівномірний розподіл імпульсу та використання противаги для усунення биття.	Запалення робочої рідини відбувається щоразу при здійсненні обороту, як наслідок, рівномірний розподіл імпульсу, робота двигуна збалансована краще.
Агрегат тяжкий.	Агрегат легкий.
Складна конструкція силової установки, є газорозподільний механізм.	Простота конструкції, відсутність клапанів.
Агрегат дорогий.	Вартість нижче за чотиритактну.
Складні пристрої та механізми призводять до заниженого показника механічного коефіцієнта корисної дії.	Механічний коефіцієнт корисної дії вищий, ніж у агрегату із чотирма тактами.
Повне видалення пари відпрацювання, наслідок, підвищений показник продуктивності.	Залишки відпрацювання поєднуються з новим пальним, через що продуктивність двигуна нижче.
Робоча температура нижче.	Робоча температура двигуна вище через порушення сумішоутворення.
Охолодження рідинне.	Охолодження повітряне.
Витрата палива нижча.	Показник витрати палива збільшений, обумовлено сумішоутворенням та продуванням.
Габарити силової установки збільшено.	Габарити силової установки нижчі.
Вимагає застосування складних механізмів мастила.	Механізм мастила простий.
Робота агрегату менш галаслива.	Агрегат працює із великим шумом.
Клапанний механізм газорозподілу.	Функцію механізму газорозподілу виконує поршень та канали.
Показник використання тепла є ефективним.	Показник використання тепла не є ефективним.
Витрата олії занижена.	Показник витрати олії завищений, оскільки частина мастила викидається з відпрацьованими газами.

Застосовувати двигун, що виконує два такти при роботі, доцільно в моменти, коли не йдеться про економію палива та мастила, а на першому місці стоять габарити та вага установки.

У той же час, у конструкції двотактного двигуна криється потенціал, який ніяк не вдається реалізувати на практиці. Розрахунковий показник потужності та економічності в цьому агрегаті високий, складність реалізувати виникає через тонкість налаштувань. Можливо, незабаром завдяки застосуванню електронних датчиків і механізмів контролю та налаштувань, двотактним агрегатам вдасться зайняти лідируючі позиції на автомобільному ринку.