Сучасне машинобудування готове представити різні види двигунів і механізмів, які, так чи інакше, полегшують життя людини. Одним з таких силових агрегатів вважається двотактний двигун внутрішнього згоряння. У цій статті ми розглянемо його докладний принцип дії, пристрій, переваги і недоліки, а також застосування.
Пристрій і принцип роботи двотактного двигуна
Двотактний ДВС - це поршневий мотор, в якому згорання паливо-повітряної відбувається не в камері згоряння, як в чотиритактних, а безпосередньо в самому робочому циліндрі. Пристрій такого двигуна мало чим відрізняється від конструкції чотиритактного. У своєму складі він має всі ті ж деталі, що і звичайний, поршневий ДВС - це поршень, циліндр і кривошипно-шатунний механізм.
У блоці циліндрів встановлюється поршень, всередину якого за допомогою спеціальної втулки вмонтований шатун. в нижній частині шатуна також розташовується колінчастий вал. Колінвал підвішується за допомогою двох підшипників і занурюється в спеціальний картер. Головне особливістю такого двигуна можна називати те, що змазує компонент і паливо змішуються в одну суміш і подаються нарівні з повітрям в камеру згоряння.
Прийнято вважати, що потужність двотактного двигуна значно вище, ніж у чотиритактного, однак якщо врахувати, яку роботу двигун робить на такий короткий хід поршня, то можна зробити висновок про його занадто низькому коефіцієнті корисної дії.
Робота двотактного двигуна внутрішнього сагоранія
Як вже зрозуміло з назви, такий двигун має всього два робочих такту, які будуть описані нижче.
- Перший такт (стиснення). Поршень знаходиться в нижній мертвій точці двигуна і починає рух вгору. В процесі підйому через продувний отвір в циліндр потрапляє певна кількість палива, яке змішане з маслом і повітрям. Як тільки поршень досягає отвори, воно перекривається і подача суміші припиняється. На цьому ж етапі перекривається і випускний отвір. Поршень рухається в верхню мертву точку і стискає суміш.
- Другий такт (робочого ходу поршня). У верхній мертвій точці відбувається стиснення і займання суміші. В результаті невеликого вибуху, поршень під дією високого тиску починає рух вниз, тим самим, відкриває вихідний отвір і дає можливість звільнити циліндр від відпрацьованих газів. Частина масла, що знаходиться в суміші залишається на стінках циліндра, а інша частина просто виходить разом з відпрацьованими газами. Поршень досягається самої нижньої мертвої точки, і цикл починається спочатку.
Переваги двотактного двигуна від чотиритактного
- Невеликі габарити силової установки. Для такого двигуна потрібно зовсім мало місце, що легко пояснює їх застосування на мотоциклах.
- Менша маса, в порівнянні зі звичайним чотиритактним двигуном.
- Економічна витрата палива. Це відноситься тільки до дизельного двигуна, коли витрата палива складає всього 50% від середнього.
- Простота і ергономічність установки. Конструкція двотактного двигуна не являє собою нічого складного, а тому піддається легкому обслуговування і ремонту.
Недоліки двотактних моторів
- Зі зменшенням витрат палива істотно збільшується витрата масла, так як заливається він нарівні з паливом в бензобак двигуна. Справа в тому, що конструкція подібної силової установки не дозволяє мати спеціальний резервуар для зберігання змащуючого речовини. У зв'язку з чим, виникає необхідність додавання масло в топливовоздушную суміш.
- Оскільки споживання повітря в таких двигунах серйозно зростає, то виникає необхідність застосування повітряних фільтрів особливої конструкції.
- Через особливості впускної і випускної системи є величезна ймовірність ненавмисного суміші відпрацьованих газів зі свіжою сумішшю.
- Вибір двотактних двигунів на ринку серйозно обмежений. Це робить їх вартість досить високу.
- Неефективна робота двигуна. Дана конструкція не дозволяє створювати високий коефіцієнт корисної дії.
Застосування двотактних двигунів
Найбільше застосування двотактні двигуни знайшли в мототранспорті. Маючи досить невеликі розміри, такий мотор можна застосовувати на мопедах, мотоциклах і моторолерах. Крім того, двигуни таких габаритів знайшли широке застосування в бензинових пилах. Справа в тому, що для приведення ланцюга в дії зовсім не потрібні високі характеристики, головне створити певну частоту обертання, при якій бензопила буде здатна впоратися зі своїми основними обов'язками.
Крім мотоциклетної техніки, двотактними двигунами малоактивні оснащували і автомобілі. Як правило, це були невеликі малолітражки, призначені для поїздок на невеликі відстані по місту. Двотактні двигуни застосовуються і до цього дня на багатьох моторних човнах.
Це все, що необхідно знати про двотактних двигунах внутрішнього згоряння. При всіх перевагах і недоліках даного мотора, багато конструктори віддають перевагу саме чотиритактним двигунам, тому малооб'ємний мотор не знайшов широкого поширення.