Принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания: полный цикл и устройство
Принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания заключается в совершении полного рабочего цикла за один оборот коленчатого вала и два такта: сжатия и рабочего хода.
Оглавление
Устройство и отличия от четырехтактного двигателя
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это поршневой мотор, в котором полный рабочий цикл в каждом цилиндре совершается за один оборот коленчатого вала и два основных такта.
В отличие от четырехтактных аналогов, у классических двухтактных двигателей отсутствуют клапаны газораспределительного механизма (ГРМ). Впуск и выпуск осуществляются через окна в стенках цилиндра, которые открываются и закрываются самим поршнем.
| Характеристика | Двухтактный двигатель |
|---|---|
| Рабочий цикл | 1 оборот вала, 2 такта |
| Газораспределение | Окна в стенках цилиндра (без клапанов ГРМ) |
| Удельная мощность | Теоретически в 2 раза выше (при равных размерах и оборотах) |
| Конструкция | Проще, легче, дешевле в производстве |
| Экономичность и экология | Ниже экономичность, выше выбросы (потеря топлива при продувке) |
| Смазка | Масло, предварительно растворенное в бензине |
Принцип работы: два такта цикла
Рабочий цикл двухтактного ДВС состоит из двух этапов:
-
Такт сжатия (ход поршня вверх):
- Поршень движется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ), перекрывая сначала продувочные, а затем выпускные окна.
- Над поршнем происходит сжатие рабочей смеси, а под поршнем (в кривошипной камере) создается разрежение, благодаря которому через впускное окно всасывается новая порция топливно-воздушной смеси.
- В конце такта свеча зажигания воспламеняет сжатую смесь.
-
Такт рабочего хода (ход поршня вниз):
- Расширяющиеся газы с силой давят на поршень, заставляя его двигаться вниз и совершать полезную работу.
- При движении вниз поршень сначала открывает выпускное окно, через которое выходят отработавшие газы, а затем открывает продувочное окно.
- Свежая смесь из кривошипной камеры, находящаяся там под давлением, поступает в цилиндр и помогает вытеснять остатки продуктов сгорания (этот процесс называется петлевой или контурной продувкой).
Особенности эксплуатации: мощность, экология и смазка
- Удельная мощность: Теоретически мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах и оборотах в два раза выше, чем у четырехтактного, так как рабочий ход происходит при каждом обороте вала.
- Конструкция: Двухтактные моторы проще конструктивно, легче по весу и дешевле в производстве из-за отсутствия сложного механизма ГРМ.
- Экономичность и экология: Двухтактные двигатели менее экономичны и имеют более высокий уровень выбросов, так как часть свежего топлива неизбежно теряется при продувке цилиндра вместе с отработанными газами.
- Смазка: Смазка деталей обычно осуществляется маслом, предварительно растворенным в бензине, что также влияет на состав выхлопа.