Mio-tech-service.ru

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

Что означает четырехтактный двигатель

Разница между двухтактным и четырехтактным мотором

Ход поршня между двумя мертвыми точками называется тактом, который равняется повороту коленчатого вала на 180 градусов. Соответственно, различают двухтактные моторы (рабочий цикл происходит за один такт) и четырехтактные (цикл за два такта). Различия между двумя типами моторов довольно серьезные, и, как следствие, это напрямую влияет на их применение в различных механизмах.

  • Двухтактные моторы
  • Четырехтактные моторы
  • Сравнение
  • Выводы TheDifference.ru

Двухтактный или четырехтактный?

Производители уже много лет устанавливают на скутеры четырехтактные двигатели, и за эти годы у этих движков появились как свои сторонники, так и противники. На сегодняшний день, вряд ли найдется китайский скутер, оснащенный каким либо движком кроме четырехтактника.

Изобретателем четырехтактного двигателя (как собственно и двухтактного) считают немца Николауса Августа Отто. По имени этого изобретателя двигатели внутреннего сгорания часто называют двигателями Отто.

Принцип работы двигателя скутера думаю вам хорошо известен. Поршень двигаясь в цилиндре приводит в движение коленчатый вал и в конечном счете колеса.

Принцип работы двухтактного двигателя

В двухтактных двигателях процесс проходит в два такта.

Первый такт – поршень подымается вверх при этом сжимает топливную смесь, она воспламеняется.

Второй такт – расширившиеся газы толкают поршень вниз, выхлопные газы выходят, а их место занимает свежая топливная смесь.

Весь цикл работы происходит за один оборот коленчатого вала.

Принцип работы четырехтактного двигателя

В четырехтактных двигателях процесс происходит немного иначе.

Первый такт – поршень опускается вниз, открывается впускной клапан подавая топливную смесь в цилиндр. В нижнем положении поршня клапан закрывается.

Второй такт – поршень поднимается вверх сжимая смесь, при этом оба клапана закрыты. Смесь воспламеняется в самом конце второго такта.

Третий такт – газы быстро расширяются, двигая поршень вниз, при этом оба клапана снова закрыты.

Четвертый такт — выпуск отработанных газов. Поршень двигается вверх, выпускной клапан открывается, отработанные газы выходят в выхлопную трубу. Когда поршень достигает верхнего положения – клапан закрывается.

За эти четыре такта происходят два полных оборота коленвала.

Сравнение четырехтактных и двухтактных двигателей

Можно смело сказать, что устройство четырехтактных двигателей сложнее чем двухтактных. Для управления топливной смесью и выхлопными газами здесь используются клапаны, которые необходимо вовремя закрывать и открывать. При этом четырехтактники оказываются более надежными и экономичными. «Характер» их более ровный и спокойный.

Еще один недостаток двухтактников заключается в том, что на их работу влияет конфигурация впускного и выпускного тракта. Например, если отсоединить глушитель у двухтактника, или заменить его на другой, не подходящий по характеристикам — мощность двигателя упадет.

Поскольку картер двухтактника тоже участвует в процессе движения топливной смеси — его герметичность имеет большое значение в работе двигателя. Двухтактник, например, может не завестись из-за плохого состояния сальников коленвала.

Читать еще:  Шум при работе двигателя м54

В последнее время в мотостроении четко наметилась тенденция оснащать новые модели скутеров четырехтактными двигателями. Этому есть несколько причин. Например, неэкологичность и высокий расход топлива у двухтактных двигателей. Однако на сегодняшний день так же существуют производители, которые занимаются разработкой нового поколения двухтактных двигателей.

Если сравнивать мощность двухтактного и четырехтактного двигателей , то здесь пальма первенства конечно будет за двухтактником. К тому же, время разгона скутера оснащенного четырехтактным двигателем несколько больше чем двухтактного.

Однако,если к двигателю предъявляют требования по экономичности, надежности, простоте в обслуживании — то здесь четырехтактные моторы вне конкуренции. К тому, же эти двигатели отличаются негромкой работой.

В четырехтактном двигателе смазка коленвала с подшипниками, поршня, компрессионных колец, цилиндра, поршня и его пальца осуществляется посредством подачи масла при помощи маслонасоса, а также разбрызгиванием. Коленчатый вал такого двигателя постоянно находится в масляной ванне. Это позволяет не смешивать топливо с маслом или добавлять его в специальный бачок. А значит отпадает необходимость приобретать специальное масло, как для двухтактников. Заливаем в топливный бак чистый бензин и едем.

Из недостатков можно отметить необходимость проведения работ по регулировке теплового зазора. Однако, все вышеописанные достоинства четырехтактников с лихвой окупают этот незначительный недостаток.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от карбюраторного двигателя в цилиндр дизеля воздух и топливо вводятся раздельно.

Такт впуска

Поршень движется от в.м.т. к н.м.т. (рисунок а), впускной клапан открыт, в цилиндр поступает воздух.

Такт сжатия

Оба клапана закрыты. Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. (рисунок б) и сжимает воздух. Вследствие большой степени сжатия (порядка 14…18) температура воздуха становится выше температуры самовоспламенения топлива.

Рисунок. Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного дизеля: а — такт впуска; б — такт сжатия; в — такт расширения; г — такт выпуска

В конце такта сжатия при положении поршня, близком к в.м.т., в цилиндр через форсунку начинает впрыскиваться жидкое топливо. Устройство форсунки обеспечивает тонкое распыливание топлива в сжатом воздухе.

Топливо, впрыснутое в цилиндр, смешивается с нагретым воздухом и оставшимися газами, образуется рабочая смесь. Большая часть топлива воспламеняется и сгорает, давление и температура газов повышаются.

Такт расширения

Оба клапана закрыты. Поршень движется от в.м.т. к н.м.т. (рисунок в). В начале такта расширения сгорает остальная часть топлива.

Такт выпуска

Выпускной клапан открывается. Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. (рисунок г) и через открытый клапан выталкивает отработавшие газы в атмосферу.

Далее рабочий цикл повторяется.

У описанных двигателей в течение рабочего цикла только в такте расширения поршень перемещается под давлением газов и посредством шатуна приводит коленчатый вал во вращательное движение. При выполнении остальных тактов — выпуске, впуске и сжатии — нужно перемещать поршень, вращая коленчатый вал. Эти такты являются подготовительными и осуществляются за счет кинетической энергии, накопленной маховиком в такте расширения. Маховик, обладающий значительной массой, крепят на конце коленчатого вала.

Читать еще:  Влияние акб на работу двигателя

Дизель по сравнению с карбюраторным двигателем имеет следующие основные преимущества:

  • на единицу произведенной работы расходуется в среднем на 20…25 % (по массе) меньше топлива
  • работа на более дешевом топливе, которое менее пожароопасно

Недостатки дизеля:

  • более высокое давление газов в цилиндре требует повышенной прочности деталей, а это приводит к увеличению размеров и массы дизеля
  • пуск его затруднен, особенно в зимнее время

Хорошие экономические показатели дизелей обусловили их широкое применение в качестве двигателей для тракторов, грузовых и легковых автомобилей.

Сравнение двух типов движков

Рассмотрим критерии, по которым нужно проводить сравнение между двух- и четырехтактными движками.

Габариты, объем

Эти параметры моторной части двухтактного агрегата меньше, чем у аналогичного по мощностным показателям четырехтактного мотора. Иначе говоря, двухтактные ДВС имеют больше мощности, если пересчитывать на 1 л объема.

Обусловлено это тем, что мощностные показатели двухтактника при одинаковых габаритах цилиндра и частоте вращения коленвала теоретически в 2 раза выше параметров четырехтактника благодаря увеличенному количеству рабочих циклов.

При этом поршневой ход применяется для расширения не полностью, цилиндр хуже очищается от оставшихся газов. Расход продуцируемой мощности на продувание приводит к тому, что мощностные показатели реально увеличиваются лишь на 60-70 процентов.

Кроме того, имеет значение и то, что у двухтактников отсутствуют громоздкие смазочные и газораспределяющие системы. Габариты и объем нижней части ДВС у обоих видов движков примерно одинаковые.

Масса агрегата

Если двухтактник весит 35 кг, то четырехтактник с такой же мощностью будет иметь вес около 49 кг. Может показаться, что 49 кг – небольшая масса.

Однако нужно учитывать, что она распределяется неравномерным образом. Приблизительно 80 процентов веса приходится на голову (сам движок), а 20 – на ногу. Необходимо учесть и то, что у четырехтактников голова имеет более крупные габариты.

Все эти факторы, сочетаемые с наличием только 1 рукояти для транспортировки, делают процедуру перемещения движка достаточно сложной в реализации.

Стоимость мотора

Четырехтактные моторы производятся по более сложным технологиям, включают в себя больше запчастей, потому всегда стоят больше, чем двухтактники.

Перевозка движка

Двухтактные моторы возможно перевозить в любом положении. Четырехтактные ДВС необходимо размещать в положении стоя либо на боку.

Реакция на ручку газа

Данный критерий весьма относителен. Обыкновенно разница практически незаметна. Однако в четырехтактных агрегатах для выполнения рабочего цикла поршню нужно совершить 2 полных оборота, в двухтактных – 1. Соответственно, двухтактные агрегаты лучше реагируют на ручку газа.

Читать еще:  Шумная работа двигателя к4м

Затраты горючего

Приблизительные затраты горючего возможно определить так: 300 г на 1 л. с. в час (для двухтактных ДВС), 200 г на 1 л. с. в час (для четырехтактных ДВС). Повышенные затраты топлива обусловлены тем, что цикл выпуска отработавших газов и впрыска свежего горючего у двухтактных моторов совмещены.

Следовательно, свежее горючее частично выбрасывается вместе с отработавшими газами в выхлоп. Это влияет и на экологию, так как часть топлива, перемешанного с масляной жидкостью, попросту сливается в водоем. По этой причине двухтактные двигатели запрещается использовать в Соединенных Штатах Америки, Евросоюзе.

Шумность двигателя

На максимально возможных оборотах двухтактные агрегаты, как правило, издают немного больше шума, чем четырехтактники.

Уровень вибрации

Четырехтактные агрегаты не создают много вибраций на небольших оборотах. Это относится только к тем моторам, которые включают в себя 2 цилиндра. ДВС с 1 цилиндром создают одинаковые вибрации, вне зависимости от числа тактов.

Экологичность оборудования

Четырехтактники создают меньше дыма, чем двухтактные ДВС. Дым продуцируется, по большей части, из-за прогорания масляной жидкости, которая заливается прямо в топливо у двухтактников.

Количество образуемого дыма – весьма значимый критерий, в особенности для тех, кто предпочитает рыбачить троллингом. Дым может создать неудобства для рыбака, если на водоеме тихо и безветренно.

Эксплуатационный период

Это достаточно спорный пункт. Считается, что двухтактные движки имеют меньший период эксплуатации.

Теоретически, это вполне объяснимо, ведь масляная жидкость для смазывания деталей движка поступает вместе с топливом, соответственно, работает не так эффективно, как в случае с четырехтактными, где соприкасающиеся запчасти буквально плавают в смазке. Однако четырехтактный агрегат конструктивно устроен более сложно, включает в себя больше запчастей, чем двухтактник.

И напоследок

Моторное масло для 2 тактных двигателей должно соответствовать руководству по эксплуатации. Для простых двигателей производители чаще всего выставляют менее строгие требования, допускающие использование дорогой синтетики или дешевой минералки. Разница в работе устройства ощутима не будет, исключение составит лишь продолжительность сохранения потребительских свойств – у натуральной химической основы она будет гораздо меньше, чем у синтетического аналога.

Чтобы транспортное средство или легконагруженное оборудование работало исправно в течение всего срока эксплуатации, стоит с особой внимательностью подходить к его техническому обслуживанию. Нельзя опираться на мнения продавцов-консультантов или «народных умельцев», раздающих советы в сети Интернет. Всегда руководствуйтесь требованиями производителей и не отклоняйтесь от прописанных ими параметров.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector