Работа 2х тактного двигателя: Принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания

Как они работают?

Термин «ход» относится к максимальному вертикальному перемещению поршня внутри цилиндра, при этом один ход соответствует полному опусканию поршня до нижней мертвой точки (НМТ), а другой — его перемещению до верхней мертвой точки центр (ВМТ). Это движение вызвано вращением коленчатого вала, с которым поршни соединены через шатуны. Наличие одного из этих прозрачных механических двигателей в детстве всегда помогало понять, что именно происходит!

Каждый двигатель имеет цикл, который определяется как комбинация всасывания, сжатия, удара и удара, в результате которой поршни завершают такты впуска, сжатия, детонации и выпуска. Итак, в чем-то вроде четырехцилиндровой Mazda MX-5 цикл двигателя определяется как четырехтактный просто потому, что для завершения цикла двигателя требуется четыре полных движения поршней.

Таким образом, двухтактный двигатель — это ориентация двигателя, которая способна выполнять полный цикл двигателя с двумя полными движениями поршня, от ВМТ до НМТ и обратно. Просто, верно?

Не совсем

Для выполнения цикла двигателя за половину числа тактов по сравнению с обычным четырехтактным двигателем ориентация цилиндра должна измениться. В обычном четырехтактном цилиндре у вас есть впускной и выпускной клапаны, которые открываются и закрываются при вращении распределительного вала.

В двухтактной установке отверстия вырезаются в самом цилиндре и открываются или закрываются вертикальным движением поршня. Их всего два — впускной и выпускной — вместе со свечой зажигания, расположенной в головке блока цилиндров.

Топливно-воздушная смесь, используемая для сгорания, распространяется по всему двигателю и также попадает в картер, что в четырехтактном двигателе герметично.

Циклы

1 МБ

Первый такт: поршень находится в ВМТ, и свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь, направляя поршень вниз к НМТ. Когда он движется вниз, он открывает выпускное отверстие, что позволяет высасывать нежелательные газы, образующиеся в результате сгорания, через выхлопную систему. Когда поршень достигает НМТ, он сжимает воздушно-топливную смесь под ним, которая была всосана через впускное отверстие во время второго такта предыдущего цикла.

Такт второй: сжатый воздух выталкивает поршень вверх, открывая впускное отверстие, которое переносит воздушно-топливную смесь из картера в цилиндр. Затем поршень поднимается до точки, где он блокирует как впускное, так и выпускное отверстия, сжимая воздушно-топливную смесь до ВМТ, где свеча зажигания готова и ждет.

При этом свежая смесь воздуха и топлива всасывается в картер двигателя, поскольку движение поршня вверх создает под ним вакуум. А потом цикл начинается сначала!

Какие плюсы и минусы?

— удивительно простые маленькие хитроумные приспособления, требующие минимального обслуживания по сравнению с четырехтактными двигателями. Они могут самосмазываться с помощью масла, которое смешивается с топливом, и, как правило, могут охлаждаться воздухом из-за отсутствия выделяемого ими тепла. Отсутствие деталей в двухтактном двигателе также означает, что он естественно легкий по сравнению с четырехтактным двигателем аналогичной мощности.

Недостатки заключаются в расходе топлива и выбросах. Чтобы не отставать от легкой мощности, создаваемой четырехтактным двигателем, двухтактный должен работать намного усерднее и, как правило, имеет более высокие обороты, которые выпускают целую тонну выхлопных газов и потребляют много топлива.

Им также не хватает эффективности четырехтактного двигателя из-за доли секунды, когда и впускной, и выпускной каналы открыты в НМТ. Это приводит к тому, что свежий воздух и топливо проходят через цилиндр и выходят через выпускное отверстие, прежде чем поршень успеет сжать его для сгорания. Однако это отсутствие эффективности наблюдается только в двигателях с карбюраторами, поскольку появился прямой впрыск топлива и решил эту проблему.

Двухтактные двигатели действительно используются только там, где первостепенное значение имеют малый вес, простота и хорошее соотношение мощности к весу. Это делает их чрезвычайно популярными в велосипедном мире, хотя некоторые производители автомобилей воспользовались их удобной конструкцией.

Компания SAAB была большим поклонником двухтактного двигателя, установив его в свой спортивный автомобиль Sonnet II конца 60-х годов. Suzuki тоже любила простоту двигателей и ставила их на свои автомобили 50-х и 60-х годов. Renault представила концептуальный двигатель под названием POWERFUL, который должен был заменить 1,5-литровый турбодизель, но в 2014 году от планов, к сожалению, отказались. Маленький двухтактный проект Renault, который так и не увидел свет 9-го дня0002 У вас есть двухтактный велосипед или любое другое двухтактное транспортное средство? Разместите фотографию в комментариях ниже, чтобы поделиться со всеми нами двухтактной жизнью!

Чтобы увидеть двухтактный одноцилиндровый двигатель в действии, нажмите здесь!

Работа, типы, преимущества [бензин и дизель]

Последнее обновление: 13 июня 2022 г. статья, вы узнаете  что такое двухтактный двигатель?   Их работа, типы, преимущества и недостатки  объяснены с  Картинки .

Если вам нужен файл PDF , просто загрузите его в конце статьи.

Что такое двухтактный двигатель?

Двухтактный двигатель  — тип двигателя внутреннего сгорания, который завершает рабочий цикл с двумя ходами поршня всего за один оборот коленчатого вала.

В четырехтактных двигателях один рабочий ход приходится на два оборота коленчатого вала или на цикл из четырех ходов поршня. Стремление к одному рабочему такту при каждом обороте коленчатого вала привело к разработке двухтактного двигателя .

В 1838 году англичанин Барнетт описал механизм подачи заряда в цилиндр с помощью отдельных насосов. В 1878 году Дугалд Клерк также внес большой вклад в это направление и описал двухтактный цикл, известный как цикл Клерка.

Двухтактный двигатель имеет небольшую мощность, необходимую для автомобилей, скутеров и мотоциклов.

В двухтактных двигателях отсутствуют такты всасывания и выпуска. Осталось только два такта сжатия и рабочий такт. Их обычно называют штрихами вверх и штрихами вниз . Также вместо клапанов в двухтактных двигателях имеются впускные и выпускные отверстия.

Свежий заряд поступает в цилиндр в конце рабочего хода через впускное отверстие. А затем сгоревшие выхлопные газы вытесняются через выхлопное отверстие свежим зарядом.

Читайте также: Какова функция блока цилиндров в двигателе?

Двухтактный двигатель с искровым зажиганием (бензиновый).

Принцип работы двухтактного двигателя с искровым зажиганием показан на рисунке. Его два хода следующие:

1. Ход вверх
2. Ход вниз

Ход вверх

Во время хода вверх поршень движется вверх от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке . За счет сжатия бензиновой смеси наддувочного воздуха в камере сгорания цилиндра. За счет движения поршня вверх в картере создается частичное разрежение.

И новый заряд всасывается в картер через открытое впускное отверстие. Выпускной и передаточный порты закрыты, когда поршень находится в верхней мертвой точке. Сжатый заряд воспламеняется в камере сгорания искрой от свечи зажигания.

Ход вниз

Как только воспламеняется заряд, горячие газы сжимают поршень, который движется вниз, вращая коленчатый вал и совершая полезную работу. Во время этого такта впускное отверстие закрывается поршнем, и новый заряд сжимается в картере. Дальнейшее движение поршня вниз открывает сначала выпускное отверстие, а затем перепускное отверстие. и, следовательно, выхлоп начинается через выпускное отверстие.

Как только передаточный порт открывается, заряд через него нагнетается в цилиндр. Заряд ударяется об дефлектор на днище поршня, поднимается к верхней части цилиндра и выталкивает большую часть выхлопных газов. Теперь поршень находится в положении нижней мертвой точки.

Цилиндр полностью заполнен свежим зарядом, хотя и несколько выхлопными газами. Затем цикл событий повторяется, поршень совершает два хода за каждый оборот коленчатого вала.

На рисунке показана схема портов для двухтактного бензинового двигателя. что говорит само за себя.

На рисунке показана форма p-v диаграммы для двухтактного бензинового двигателя. Эта диаграмма относится только к главному цилиндру или верхней части поршня.

Читайте также: Какие существуют типы двигателей? (PDF)

Двухтактный двигатель с воспламенением от сжатия (дизельный)

В этом двигателе внутри цилиндра сжимается только воздух. а топливо (дизель) впрыскивается форсункой, установленной в головке цилиндра. В этом двигателе нет свечи зажигания. Остальные операции двухтактного двигателя с воспламенением от сжатия точно такие же. как у двигателя с искровым зажиганием.

ГРМ для двухтактного дизельного двигателя.

На рисунке показаны давление и температура в цилиндрах, действующие на свечи зажигания для двухтактных и четырехтактных двигателей.

Читайте также: Что такое распределительный вал? Его назначение и применение [PDF]

Преимущества двухтактного двигателя по сравнению с четырехтактным:

1. Двухтактный двигатель обеспечивает один рабочий ход на каждый оборот коленчатого вала. Четырехтактник дает один рабочий ход на каждые два оборота коленчатого вала. Следовательно, мощность, развиваемая двухтактным двигателем, в два раза превышает мощность, развиваемую четырехтактным двигателем, при той же частоте вращения и объеме цилиндра.
2. Крутящий момент на коленчатом валу более равномерен у двухтактного двигателя. Из-за одного рабочего хода на каждый оборот коленчатого вала, а значит в нем нужен более легкий маховик.
3. При той же мощности этот двигатель более компактен, легок и занимает меньше места, чем четырехтактный двигатель. Таким образом, он больше подходит для автоциклов, мотоциклов и скутеров.
4. Двухтактный двигатель проще по конструкции и механизму. Клапана и клапанного механизма в нем нет. Порты просты в конструкции, и они закрываются и открываются движением самого поршня.
5. Обладает высоким механическим КПД за счет отсутствия кулачков, коленчатого вала, коромысла и т.п. клапанов.
6. Дает меньше крутильных колебаний.
7. Благодаря простой конструкции для двухтактного двигателя требуется меньше запасных частей.
8. Можно перевернуть, если он бесклапанного типа.
9. Экономия на работе, необходимой для преодоления трения впускного и выпускного отверстий.

Недостатки

1. В двухтактном двигателе Отто высокий расход топлива. потому что новый заряд, скорее всего, будет потрачен впустую, вылетая через выпускное отверстие.
2. Фактическое сжатие начинается, когда отверстия полностью закрываются движением поршня вверх после нескольких оборотов коленчатого вала. Таким образом, фактическая степень сжатия и, следовательно, тепловой КПД двухтактного двигателя меньше, чем у четырехтактного при тех же габаритах.
3. Шихта разбавляется дымовыми газами из-за неполной продувки.
4. Дает больший шум.
5. Потребляет больше смазочного масла.
6. Увеличивается износ подвижных частей.

Читайте также: Шатун: детали, типы, функции и многое другое

Сравнение четырехтактного и двухтактного двигателей.

Four-Stroke Engine	Two-Stroke Engine
Four Stroke Engine	Two Stroke Engine
In a four-stroke engine, one working stroke for every two revolutions of the crankshaft .	При этом один рабочий ход на каждый оборот коленчатого вала.
Крутящий момент на коленчатом валу даже не обусловлен одним рабочим ходом на каждые два оборота коленчатого вала. следовательно, требуется тяжелый маховик, а двигатель работает неуравновешенно.	Крутящий момент на коленчатом валу более равномерный за счет одного рабочего хода на каждый оборот коленчатого вала. Следовательно, требуется более легкий маховик, и двигатель работает сбалансированно.
Двигатель тяжелый	Двигатель легкий.
Стоимость двигателя высокая	Стоимость двигателя низкая.
Меньший механический КПД из-за большего трения во многих частях четырехтактного двигателя.	Механический КПД больше из-за меньшего трения в нескольких частях.
Выход больше за счет полного забора свежей шихты и полного выпуска продуктов сгорания.	Производительность низкая из-за смешивания свежей шихты с отработанными газами.
Двигатель работает холодным.	Двигатель перегрелся.
С водяным охлаждением.	С воздушным охлаждением.
Меньший расход топлива у четырехтактного двигателя	Увеличенный расход топлива.
Двигатель требует больше места.	Для двигателя требуется меньше места.
Система смазки сложная	Система смазки простая.
Двигатель производит меньше шума.	Шум больше.
Двигатель используется в автомобилях, автобусах и грузовиках.	Двигатель используется для мопедов, скутеров и мотоциклов.
Двигатель состоит из впускного и выпускного клапанов.	Двигатель состоит из впускного и выпускного отверстий.
Более высокая тепловая эффективность.	Низкий тепловой КПД.
Двигатель потребляет меньше смазочного масла.	Эти двигатели потребляют больше смазочного масла.
Меньший износ движущихся частей двигателя.	Повышенный износ движущихся частей.

Заключение

Итак, я полагаю, что рассказал все о «двухтактных двигателях ». Если у вас остались сомнения или вопросы по этой теме, вы можете связаться с нами или задать в комментариях.