Двигатель 4 тактный: Доступ с вашего IP-адреса временно ограничен — Авито

Китайские двигатели — 150 моделей, цена, характеристики и размеры

Китайские двигатели выпускаются мощностью 3.8 – 20.0 л. с., они могут быть одно- и двухцилиндровыми, с ручным и электростартером. Двигатели имеют различные диаметры валов 19.0 mm; 20.0 mm; 25.0 mm; 25.4 mm и др. в зависимости от модели, некоторые китайские двигатели оснащены понижающим редуктором (1:2) на 1500 об/мин. Все двигатели выпускаются для промышленного использования, поэтому в конструкции двигателя используются следующие технические решения для увеличения срока службы двигателя: чугунная гильза цилиндра, датчик контроля уровня масла с автоматическим отключением двигателя при падении уровня масла ниже минимальной отметки, коленвал обработан токами высокой частоты (ТВЧ) для повышения прочности и износостойкости, высокоэффективная система сгорания обеспечивает полное сгорание топлива.

Китайские двигатели приобрели в последние 6-8 лет огромную популярность не только среди производителей силовой, строительной и садовой техники, но и среди частных лиц, которые с помощью китайских двигателей не только модернизируют свою старую технику, но и изготавливают новую. Благодаря этому спросу на российском рынке за последние годы появилось большое количество китайских двигателей.

Компания «ВИНГО-Групп» является дилером промышленного китайского концерна Wuxi Kipor Power Co, Ltd. Это один из лидеров по производству силового оборудования, такого как электростанции, мотопомпы, мотоблоки, погрузчики, строительная техника, двигатели общего назначения не только в Китае, но и в мире. Концерн Кипор имеет свои представительства по всему миру в Америке, Азии, Африке, Европе, поэтому положительные отзывы о продукции Kipor можно найти не только в России, но и в других странах.

Моделный ряд бензиновых и дизельных двигателей настолько велик, что позволяет использовать их в качестве привода для огромного количества силовой техники: мотоблоки и мотокультиваторы, снегоходы, пилорамы, минитракторы, мотобуксировщики, строительное оборудование, электростанции и мотопомпы и др.

Приобретая китайские двигатели Kipor, Вы можете быть уверенными в качестве приобретаемого оборудования, а развитая сервисная сеть позволит Вам чувствовать себя уверенным в любой ситуации, т.к. приобрести запчасти и осуществить ремонт двигателя не составит проблем.

Мы осуществляем ремонт китайских двигателей для мотоблоков, мотокультиваторов, минитракторов, а так же поставку запчастей как для двигателей KIPOR так и для других марок двигателей для любой силовой техники.

Четырехтактный двигатель: принцип работы, основные отличия

Четырехтактный двигатель представляет собой поршневой мотор внутреннего сгорания. Рабочий процесс всех цилиндров в этих агрегатах занимает 2 кругооборота коленчатого вала или четыре поршневых такта. С середины ХХ века 4 тактный двигатель — самый распространенный вид поршневых моторов.

Принцип работы и основная характеристика

Рабочий цикл ДВС (двигателя внутреннего сгорания) состоит из ряда процессов, при которых усиливается мощность двигателя, воздействующего на коленчатый вал. Состоит рабочий цикл из нескольких этапов:

• цилиндр заполняется топливной смесью;
• смесь сжимается;
• топливная смесь воспламеняется;
• газы расширяются и цилиндр очищается.

В ДВС поршень двигается в одном направлении (вниз или вверх). Коленчатый вал совершает один оборот в два такта. Рабочим ходом поршня называют тот, при котором совершается полезная работа, и расширяются сгоревшие газы.

Двухтактными называют двигатели, в которых цикл совершается в один оборот коленчатого вала или за два такта. Четырехтактные агрегаты характеризуются совершением рабочего цикла за два оборота коленвала или за четыре такта.

Основные характерные показатели 4 тактного двигателя:

1. За счет движения рабочего поршня происходит обмен газов.
2. Агрегат оснащен газораспределительным механизмом, позволяющим цилиндровую полость переключать на впуск и выпуск.
3. Происходит обмен газов в момент отдельного полуоборота коленвала.
4. Шестерные редукторы и ременная цепная передача дают возможность изменить моменты впрыскивания бензина, зажигания и привода газораспределительного механизма по отношению к частоте вращения коленвала.

История

Приблизительно в 1854—1857 годах итальянцами Феличче Матоци и Евгением Барсанти было создано устройство, которое по имеющимся сегодня сведениям было похоже на

Впервые пригодный к работе четырехтактный мотор создал немецкий инженер Николаус Отто. В его честь был назван четырехтактный цикл работы циклом Отто, а 4-тактный мотор, применяющий свечи зажигания, называют двигателем Отто.

Особенности работы 4-х тактного двигателя

В двухтактном моторе смазывание поршневых и цилиндровых пальцев, коленвала, поршня, подшипника и компрессорных колец проводят, заливая масло в бензин. Коленчатый вал 4тактного мотора располагается в масляной ванне, что является существенным отличием. Именно поэтому отсутствует необходимость смешивать топливо и добавлять масло. Все, что необходимо сделать владельцу автомобиля — наполнить бензином топливный бак.

Автовладельцу, таким образом, незачем приобретать специальное масло, без которого не может функционировать двухтактный мотор. Кроме того, при наличии четырехтактного мотора на поршневом зеркале и на стенах глушителя уменьшается количество нагара. Еще одно важное отличие — в двухтактном моторе в выхлопную трубу выплескивается горючая смесь, что обусловлено его устройством.

Следует признать, что у четырехтактных двигателей также имеются небольшие недостатки. Например, у них не особо качественными являются рабочие моменты по регулированию теплового клапанного зазора.

Конструкция агрегата

Распредвал четырехтактного мотора размещается в крышке цилиндра. Он приводится в действие ведущим колесом, вмонтированном в коленчатый вал. Распределительный вал открывает и закрывает один из клапанов: выпускной или впускной, в зависимости от расположения поршня. На распределительном вале также расположены кулачки, которые приводят в действие клапанные коромысла.

Коромысла после срабатывания, начинают воздействовать на определенный клапан и открывают его. Важно, что между регулировочным винтом и клапаном должен быть тепловой зазор (узкий промежуток). При нагреве металл расширяется, поэтому, если зазор слишком маленький или его нет вообще, клапаны не могут закрыть полностью каналы выпуска и впуска.

У клапана впуска зазор должен быть меньше, чем у клапана выпуска, потому как газы выхлопа горячее, чем смесь. Соответственно клапан впуска нагревается меньше, чем клапаны выпуска.

Работа двигателя

Как уже было отмечено работа четырехтактного мотора состоит из четырех тактов поршня или из двух оборотов коленвала.

Этапы работы :

1. Впуск. Поршень движется в нижнюю сторону, открывая клапан впуска. Из карбюратора горючая смесь поступает в цилиндр. Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается.
2. Сжатие. Поршень движется вверх, провоцируя сживание горючей смеси. Когда он приближается к верхней точке, сжатый бензин возгорается.
3. Расширение. Бензин возгорается и сгорает. В результате чего происходит растяжение горючих газов, и поршень движется вниз. При этом два клапана оказываются закрытыми.
4. Выпуск. Коленчатый вал по инерции продолжает двигаться вокруг своей оси, а поршень движется вверх. Вместе с этим открывается клапан выпуска, и выхлопные газы поступают в трубу. При прохождении клапаном мертвой точки, клапан впуска закрывается.

Конструктивные и эксплуатационные отличия четырехтактных двухтактных бензиновых двигателей

Главное отличие четырехтактного двигателя от двухтактного обусловлено разными механизмами газообмена, а именно: удалением отработанных газов и подачей топливно-воздушной смеси в цилиндр.

Процессы заполнения цилиндра и его очистки в четырехтактном двигателе происходят с помощью газораспределительного специального механизма, который в определенное время открывает и закрывает рабочий цикл.

Очистка цилиндра и его заполнение в двухтактном двигателе выполняется в одно время с с расширением и сжатием при нахождении поршня поблизости мертвой нижней точки. В стенках цилиндра для этого имеется два отверстия: продувочное или впускное и выпускное. Через выпускное отверстие поступает топливная смесь, и выходят отработанные газы.

Основные отличия двухтактных и четырехтактных двигателей:

1. Литровая мощность. В четырехтактном двигателе на два оборота коленчатого вала приходится один рабочий ход. Поэтому теоретически двухтактный двигатель должен иметь литровую мощность вдвое больше, чем четырехтактный. Но на практике превышение составляет около 1,8 раза, благодаря использованию поршня при расширении хода, а также наличия худшего механизма освобождения цилиндра от отработанных газов и больших затрат на продувку части мощности.
2. Потребление топлива. Двухтактный двигатель превосходит четырехтактный в удельной и литровой мощности, но уступает в экономичности. Отработанные газы вытесняются воздушно — топливной смесью, которая поступает в цилиндр из шатунно-кривошипной камеры. Часть топливной смеси при этом поступает в выхлопные каналы и удаляется с отработанными газами.
3. У двухтактного и четырехтактного двигателей принцип смазки двигателя существенно отличается. Двухтактные модели характеризуются необходимостью смешивания бензина с моторным маслом в определенных пропорциях. Масляная воздушно-топливная смесь циркулирует в поршневой и кривошипной камерах, смазывая подшипники коленчатого вала и шатуна. Мельчайшие капли масла при возгорании топливной смеси сгорают вместе с бензином. Продукты сгорания уходят вместе с отработанными газами.

Смешивают бензин с маслом двумя способами. Это может быть простое перемешивание, которое проводится перед тем, как залить в бак топливо и раздельная передача. Во втором случае масляно-топливная смесь образуется во впускном патрубке, расположенном между цилиндром и карбюратором.

Двигатель в последнем случае оснащен масляным бачком с трубопроводом, соединенным с плунжерным насосом. Насос подает масло во впускной патрубок в том количестве, которое необходимо. Производительность насоса зависит от того, как расположена ручка подачи «газа». Поступление масла тем больше, чем больше подается топливо. Более совершенной является раздельная система смазки двухтактного двигателя. Отношение бензина к маслу при ней может достигать 200:1. Это приводит к снижению расхода масла и к уменьшению дымности. Такую систему используют, например, на современных скутерах.

В четырехтактных двигателях бензин с маслом не смешивают, а подают отдельно, для чего двигатели имеют классическую систему смазки, которая состоит из фильтра, масляного насоса, трубопроводной магистрали и клапанов. В качестве масляного бачка может выступать картер двигателя (смазка с «мокрым «картером) либо отдельный бачок («сухой» картер).

В первом случае насос всасывает из поддона масло, направляет его во входную полость, а затем по каналам -к деталям шатунно-кривошипной группы, к подшипникам коленвала и газораспределительному механизму.

В случае смазки с «сухим» картером масло заливают в бочок. Оттуда оно при помощи насоса попадает к трущимся поверхностям. Стекающую в картер часть масла откачивают дополнительным насосом и возвращают в бачок.

Для очищения масла от разных продуктов износа двигатель имеет фильтр. Кроме того при необходимости устанавливают охлаждающие фильтра, потому как температура масла в процессе работы может очень сильно подниматься.

Инструкция по эксплуатации 4-х тактного двигателя с воздушным охлаждением

Что нужно знать об обкатке и эксплуатации четырехтактных бензиновых двигателей с воздушным охлаждением установленных на садовой, строительной и дорожной мото-технике.

Бензиновые четырехтактные двигатели воздушного охлаждения широко применяются на садово-парковой технике — мотоблоки, мотокультиваторы, газонокосилки, снегоуборщики, мотопомпы, мини-тракторы, на строительной и дорожно-строительной технике — бензогенераторы, виброплиты, вибротрамбовки.

Перед началом эксплуатации двигателя нужно ИЗУЧИТЬ ИНСТРУКЦИЮ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ. Многие покупатели, к сожалению, этого не делают. Поэтому возникают самые элементарные вопросы по использованию мотора.

СОВЕТ: ЧИТАЙТЕ РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ!!!

Во-первых: какой бензин необходимо использовать.

Мы советуем использовать чистый, свежий, неэтилированный бензин с октановым числом АИ92. Двигатели с воздушным охлаждением не предназначены для работы с топливом АИ95 и АИ98. В 95-м и 98-м бензине содержатся присадки, которые губительно действуют на поршневую систему двигателя, приводя его к перегреву и поломке.

Не смешивайте масло с бензином. Это может привести к неисправности двигателя, которая не покрывается гарантией.

ИСПОЛЬЗУЙТЕ СВЕЖИЙ БЕНЗИН АИ-92 СО СРОКОМ ХРАНЕНИЯ НЕ БОЛЕЕ 30 СУТОК!!!

Во-вторых: какое масло заливать в картер двигателя.

Многие считают автомобильное масло известных брендов лучшим для использования в двигателях для мотоблока (мотокультиватора, снегохода, электрогенератора, мотопомпы и т.д.). Это совершенно не так. Автомобильные масла предназначены для работы в двигателях с водяным охлаждением, а не с воздушным. Температура кипения автомобильных масел ниже чем у масел в которых содержатся специальные присадки для двигателей с воздушным охлаждением.

Используйте масло с классом качества SF, SG, SH, SJ, CD или выше. Не применяйте присадки к маслу. Выбирайте вязкость масла исходя из температуры окружающей среды.

SAE 30 (5°C и выше) рекомендуется для температур выше 5°С. При использовании ниже 5°С может быть причиной трудного запуска.

10W-30 (-18 до 38°C) рекомендуется для переменных температур. Данное масло обеспечивает холодный запуск двигателя, но может привести к повышенному расходу масла при температуре выше 27°C.

*Проверяйте уровень масла более часто при повышенной температуре воздуха.

Synthetic 5W-30 (-30 до 40°C). Синтетическое масло, обеспечивает работу двигателя во всём диапазоне температур, а также легкий запуск и пониженный расход масла.

5W-30 (5°C и ниже) рекомендуется для работы в зимних условиях.

ЗАЛИВАЙТЕ МАСЛА ТОЛЬКО УКАЗАННЫЕ В ИНСТРУКЦИИ НА ДВИГАТЕЛЬ!!!

Всегда следите за уровнем масла. Уровень должен быть по последнюю резьбу заливной горловины в горизонтальном положении двигателя (как показано на рисунке). Заливные и сливные отверстий находятся на передней и задней части двигателя.

Уровень заливки масла в двигатель

На газонокосилках обращайте внимание на мерный щуп. На щупе двигателя с вертикальным валом указаны метки.

В разных двигателях разный объем картера. Если у Вас двигатель 4, 5,5, 6,5 или 7 л.с. — то заливать нужно 600 мл. масла. В двигатели 7,5 л.с. заливается 900 мл. В моторы мощностью 8, 9, 11, 13 и 15 л.с. соответственно 1,1 л.

В-третьих: запуск двигателя.

При первом или холодном запуске двигателя происходит повышенная нагрузка на поршневую систему. Высокие обороты могут навредить мотору. Поэтому, запускать мотор необходимо на 1/3 положения газа. А обкатывать нужно на средних оборотах.

В-четвертых: как происходит обкатка двигателя.

Двигатели с воздушным охлаждением «не любят» холостого хода. Запустите двигатель, прогрейте в течении 1-2 мин. и обкатывайте в работе. Во время обкатки старайтесь придерживаться 50-75% нагрузки и делайте обязательные перерывы в работе через 20-25 мин. После перерыва, когда двигатель остыл (15-20 мин.), можно опять продолжить работу. В таком режиме двигатель должен поработать первые 4-5 часов, после чего нужно обязательно заменить масло. Обкатка закончена.

Основные причины поломок двигателей

ПОМНИТЕ!!! Поломки двигателя происходят, в основном, от неправильной эксплуатации.

Первая причина поломки: не закрытый топливный кран.

Когда двигатель не работает, а топливный кран открыт, происходить переливания карбюратора и «заливание» свечи. Также бензин попадает в картер двигателя. А это приведет к избыточному давлению во время работы двигателя и выдавливанию сальников. Потом эта смесь бензина и масла попадет в камеру сгорания и через выпускной клапан в глушитель. Постепенно глушитель засорится остатками масла и двигатель потеряет тягу.

ЗАКРЫВАЙТЕ ТОПЛИВНЫЙ КРАН ПОСЛЕ РАБОТЫ ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Вторая причина поломки: при перевозке или хранении перевернули двигатель.

Так как двигатель 4-х тактный — бензин заливается в бак, масло в картер — и смешиваться они не должны. После переворота эти компоненты смешиваются как правило в карбюраторе. После этого двигатель нужно будет разбирать и чистить.

НЕ ПЕРЕВОРАЧИВАЙТЕ ЗАПРАВЛЕННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ!!!

И третья причина поломки: неправильный запуск мотора ручным стартером.

Многие пользователи четырехтактных двигателей думают, что чем сильнее дернуть ручку стартера, тем лучше двигатель заведется. Это не так. Рукоятку стартера нужно натянуть до зацепления кулачков и после этого плавно, но с большой амплитудой потянуть вверх. И двигатель (если он исправен конечно) обязательно запустится.

НАУЧИТЕСЬ ПРАВИЛЬНО ЗАВОДИТЬ ДВИГАТЕЛЬ!!!

Таблица обслуживание двигателей

Удачного Вам пользования.

Звоните +7(963)723-00-43. Будем рады ответить на вопросы, связанные с эксплуатацией двигателей с воздушным охлаждением Honda, Briggs&Stratton, Mitsubishi, Subaru-Robin, Lifan, Carver, Loncin, Champion.

Четырехтактный двигатель одноцилиндровый — принцип работы и устройство

В настоящее время, двигатели внутреннего сгорания применяются в большом количестве различных технических средств, причем, данными средствами являются не только автомобили. Такой род двигателей, как и двухтактный ДВС, применяется и в мототехнике и в специализированных устройствах, предназначенных для строительства, например, бензопила. Данные агрегаты представлены 4 тактными ДВС, имеющие по одному цилиндру, а не как в современном автомобиле – по четыре. В этой статье вы узнаете, как устроен одноцилиндровый четырехтактный двигатель, его принцип работы и ремонт.

Принцип работы одноцилиндрового четырехтактного двигателя

Устройство одноцилиндрового ДВС: 1 – головка цилиндра; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – поршневые кольца; 5 – поршневой палец; 6 – шатун; 7 – коленчатый вал; 8 – маховик; 9 – кривошип; 10 – распределительный вал; 11 – кулачок распределительного вала; 12 – рычаг; 13 – впускной клапан; 14 – свеча зажигания

Данные двигатели получили широкое распространение даже в автомобилях. Несмотря на малое количество цилиндров, они имеют довольное малое отношение площади рабочей части цилиндра ко всему рабочему объему двигателя. Это преимущество говорит о том, что такой мотор имеет минимальные потери самое главной — тепловой энергии, а значит, обладает высоким коэффициентом полезного действия.

Устройство такого двигателя практически не представляет собой ничего сложного, в отличии от современных атмосферных и турбированных моторов. Он представлен всего одним цилиндром, во внутренней части которого перемещается такой же поршень, как и во многоцилиндровых автомобильных двигателях. В верхней части камеры сгорания располагаются два клапана, которые отвечают за подачу топливной смеси, а второй за выпуск отработавших газов.

Работа данного двигателя заключается в следующем. Всего такой мотор имеет четыре такта:

• Впуск. Поршень внутри цилиндра располагается в самой верхней мертвой точке и движется вниз в строгом соответствии с поворотом коленчатого вала на 180 градусов. Пока поршень движется вниз, открывается, клапан, отвечающий за подачу топливной смеси, и в камеру сгорания подается топливо, смешанное с воздухом. После достижения поршнем самой нижней мертвой точки начинается следующий такт.
• Сжатие. Во время этого такта задача поршня – вернуться в верхнюю мертвую точку. Коленчатый вал вращается дальше, еще на 180 градусов, при этом: впускной клапан полностью закрывается, а поршень движется наверх, сжимая уже готовую смесь.
• Рабочий ход. Как только поршень достигнет самой верхней мертвой точки, в камере сгорания смесь будет сжата до критической отметки. В этот самый момент на электродах свечи зажигания при помощи ряда устройств возникает искра, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. С этого момент начинается такт расширения, или как его называют по-другому – рабочего хода. Поршень, под действием энергии, возникшей от воспламенения смеси, движется снова вниз, заставляя вращаться коленчатый вал. Клапана находятся в закрытом состоянии.
• Такт выпуска. После достижения нижней мертвой точки, поршень снова движется вверх под действием силы инерции, передаваемой от коленчатого вала. В этот момент открывается выпускной клапан и под давлением через него во впускной коллектор выходят отработавшие газы. Такт завершается после закрытия выпускного клапана и после того, как поршень окажется в верхней точке. Далее цикл тактов повторяется.

Основным тактом любого двигателя является рабочий ход. Именно в этот момент происходит самое главное – преобразование энергии тепла в механическую энергию.

Частые неисправности 4-х тактных ДВС

Чтобы изучать особенности ремонта двигателей такого типа, необходимо кое-что знать о его основных проблемах. А он имеет всего одну проблему – это высокая температура. Так как потери тепла стали минимальными, трущиеся детали стали уязвимее к механическим нагрузкам, а значит, нуждаются в качественном охлаждении. Дело в том, что основная жидкость, которая на максимальном уровне контактирует с этими деталями – масло, не может обеспечить должного отвода тепла. Поэтому для такого мотора разрабатываются две системы охлаждения: воздушная и жидкостная со специальной системой термостатов.

Ремонт такого двигателя можно выполнить своими силами. Для этого нужен минимум знаний и стандартный набор инструментов. Если в процессе эксплуатации наблюдаются различные стуки, которые доносятся из головки блока цилиндров, то клапанный механизм нуждается в регулировке. Все регулировки производятся при снятом двигателе и демонтированной клапанной крышке. Кроме того, необходимо снять специальную крышку на генераторе, под которой расположена гайка. Вращая эту гайку, мы вращаем коленчатый вал, для установки поршня в верхнюю мертвую точку. Чтобы определить этот момент, необходимо довести до совмещения специальные метки на роторе. После этого, под кулачки распределительного вала устанавливают измерительные щупы и замеряют тепловые зазоры клапанов. Выполнять данную процедуру нужно, естественно, на холодном двигателе, иначе результат регулировки будет не правильным.

После этого, мотор необходимо собрать и проверить. Его устанавливают на агрегат и запускают. Если он работает ровно без шумов, то регулировка клапанов прошла успешно.

Вот и все. Вот так легко можно произвести ремонт одноцилиндрового четырехтактного двигателя своими руками без помощи мастеров автосервиса. Это поможет вам хорошо сэкономить на их услугах и даст вам бесценный опыт.

4-тактный двигатель, особенности работы и требования к смазочным материалам

Каждый современный четырехтактный автомобильный двигатель имеет в своем составе некоторое количество цилиндров. Равномерная синхронная работа силового агрегата осуществляется благодаря отлаженной одновременной работе всей группы цилиндров.

Поршни цилиндров во время рабочего хода оказывают мощное толкающее воздействие на коленчатый вал. При тщательных регулировках систем двигателя необходимо обеспечить отлаженность толчков поршней для полного уравновешивания сил, действующих на коленвал, с целью исключения возможных вибраций мотора и гарантирования его стабильной ровной работы.

Виды двигателей внутреннего сгорания

В зависимости от типа потребляемого топлива двигатели внутреннего сгорания (ДВС) различают по видам:

1. Карбюраторный бензиновый движок.
2. Дизельный мотор.
3. Газовый двигатель.

Карбюраторные силовые агрегаты работают на бензине, используя принудительное зажигание. Принцип работы карбюраторных моторов: топливо в расчетных количествах поступает в рабочий цилиндр после смешивания его с воздушными массами.

Дизели работают на дизельном топливе. Принцип работы: при помощи форсунок подаваемое дизельное топливо обогащается воздухом непосредственно в цилиндрах.

Газовый двигатель внутреннего сгорания использует пропано-бутановый газ. Принцип работы газового мотора состоит в предварительном смешивании газа с кислородом перед подачей его в цилиндр.

Цикл работы автомобильного движка

Работа 4-тактного двигателя происходит по определенному циклу, состоящему из четырех тактов. Полный цикл завершается после совершения коленчатым валом двух полных оборотов или четырех ходов поршня. Четырехтактный силовой агрегат в процессе функционирования оказывает усиленное воздействие на коленчатый вал для приведения в действие рабочих систем автомобиля.

В процессе работы двигателя поршень совершает ходы в 4 такта:

• впуск;
• сжатие;
• расширение;
• выпуск.

При функции впуска полость цилиндра заполняется топливовоздушной смесью в результате перемещения поршня в нижнее положение, в нижнюю мертвую точку (НМТ).

Во время движения поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) рабочая смесь сильно сжимается.

Функция расширения заключается в воспламенении топливовоздушной смеси под воздействием высокого давления, возникающего в процессе сжатия, или при помощи электрической искры. При воспламенении газы мгновенно расширяются и с большой силой толкают поршень вниз.

Четвертый такт выпуска производится благодаря перемещению поршня в верхнее положение. В это время образовавшиеся продукты сгорания выталкиваются из цилиндров.

Особенности систем двигателя

Четырехтактный двигатель функционирует бесперебойно благодаря слаженной работе вспомогательных систем:

1. Системы зажигания.
2. Системы выпуска.
3. Топливной системы двигателя.
4. Смазочной.
5. Выхлопной.
6. Системы охлаждения двигателя.

В задачу системы зажигания входит обеспечение надежного воспламенения топливовоздушной горючей смеси.

В процессе работы выпускной системы подается воздух в необходимых количествах в точно определенное время, чтобы образовать качественную рабочую смесь.

Осуществление непрерывной подачи горючего для смешивания с воздушными массами входит в обязанность топливной системы.

Без работы системы смазки невозможны следующие функции:

• стабильный контакт трущихся деталей;
• удаление мельчайших металлических фрагментов, возникающих в процессе износа трущихся поверхностей;
• отвод повышенного тепла от рабочих элементов.

Система выхлопа занимается полным удалением из цилиндров отработавших газов, уменьшением содержания в них вредных веществ.

Охлаждающая система следит за поддержанием номинальной температуры рабочих элементов движка.

4-тактный двигатель: описание преимуществ

Четырехтактный силовой агрегат обладает несомненными преимуществами:

• экономичным расходом топлива;
• надежностью конструкции;
• легкостью в обслуживании;
• устойчивой работой;
• высокой длительностью ресурса;
• отсутствием повышенных шумовых эффектов.

К одному из основных достоинств устройства четырехтактного силового агрегата относится оригинальное расположение коленчатого вала в ванне, содержащей машинное масло для 4-тактных двигателей. В то время как в двухтактных моторах смазывание трущихся поверхностей происходит за счет смешивания специального машинного масла с топливом.

Благодаря улучшенной конструкции 4-тактный двигатель имеет небольшое количество нагара в поршнях и в глушителе, что дает возможность существенно уменьшить вредность выхлопных газов.

Минусы четырехтактных силовых агрегатов

Основным недостатком 4-тактных движков является меньшая мощность в сравнении с 2-тактными аналогами.

Часть кинетической энергии, полученной коленчатым валом от толчков поршней, расходуется на совершение впуска, сжатия и выпуска. Т. е. энергия, полученная в ходе химических процессов сгорания, частично расходуется на механическое приведение в движение внутренних рабочих элементов движка.

Во время сгорания топливной смеси происходит кратковременное мощное возрастание нагрузки на головку блока цилиндров (ГБЦ), поршни и прочие рабочие элементы движка. Во избежание их разрушений и выхода из строя возникает необходимость увеличения массы этих компонентов с целью увеличения их прочности. Данные преобразования влекут возрастание инерции и нагрузок на элементы, находящиеся в движении.

Все описанные моменты приводят к частичному отбору мощности 4-тактного двигателя.

К минусам также можно отнести увеличение периода разгона автомобиля в сравнении с 2-тактными моторами и необходимость регулировки тепловых зазоров клапанов.

Несмотря на наличие некоторых недостатков, очевидные достоинства четырехтактных силовых агрегатов являются неоспоримыми.

Особенности работы системы смазки четырехтактного мотора

В конструкцию четырехтактного силового агрегата включен масляный картер с поддоном, в котором постоянно находится смазочная жидкость на определенном уровне. При помощи масляного насоса моторная смазка поступает в систему и распределяется по внутренним поверхностям стенок цилиндров.

Тонкая масляная пленка существенно уменьшает силу трения контактирующих подвижных элементов. Кольца маслосъемные тщательно отводят моторное масло от камеры сгорания.

Благодаря меньшим нагрузкам, испытываемым 4-тактным двигателем, обеспечивается систематическое поступление смазочного материала в требуемых объемах на трущиеся поверхности рабочих деталей и узлов. За счет этого ресурс двигателя существенно увеличивается. Полную замену машинного масла следует производить один раз в сезон.

Чтобы предотвратить возможные утечки моторного масла из ДВС во время эксплуатации силового агрегата, необходимо регулярно замерять количество смазочной жидкости в картере при помощи специального маслозамерного щупа.

На современных моделях автомобилей производители устанавливают специальные контрольные датчики, при помощи которых производятся проверка уровня машинной смазки и незамедлительное информирование водителя о потребности полной замены смазочного материала.

Требования, предъявляемые к моторным маслам для четырехтактного двигателя

В связи с конструкционными особенностями 4-тактных моторов смазочные материалы, используемые в смазочной системе, должны обладать определенными характеристиками и уровнями качества в соответствии с предъявляемыми требованиями:

1. Сохранение высоких смазочных свойств в течение длительного периода.
2. Способность обеспечить качественную защиту и охлаждение рабочих элементов силового агрегата.
3. Соответствие требованиям данных марок и моделей транспортных средств.

При соблюдении вышеперечисленных пунктов смазочная жидкость будет правильно подобрана. Выбранное моторное масло с успехом защитит детали от износа, будут созданы все необходимые условия для долгой и безотказной работы четырехтактного силового агрегата.

Разработка четырехтактного оппозитно-поршневого двигателя с искровым зажиганием

Целью этого проекта была разработка недорогого четырехтактного бензинового двигателя OP путем соединения двух одноцилиндровых поршневых двигателей внутреннего сгорания с боковыми клапанами на блоке. удаление голов. Выбранный двигатель — модель EY15 фирмы Robin America. Соединение этих двух блоков цилиндров позволило создать двигатель с оппозитными поршнями (OPE) с двумя коленчатыми валами. В этом новом двигателе камера сгорания ограничена пространством внутри цилиндра между головками поршней и камерой между клапанами.Поршни движутся по оси цилиндра в противоположных направлениях, что характерно для двигателей с оппозитными поршнями. После сборки двигателя параметры, характерные для OPE, такие как частота вращения, крутящий момент, расход топлива и выбросы, были измерены на динамометре для измерения вихревых токов. На основании собранных данных были рассчитаны мощность, удельный расход и общий КПД, что позволило сделать вывод о том, что двигатель с оппозитно-поршневой конфигурацией дешевле и более мощный. Разработка двигателя с оппозитными поршнями в этом проекте показала, что возможно построить один двигатель из другого, уже используемого, что снизит затраты на производство и разработку.Кроме того, можно получить более высокую мощность при более высоком удельном расходе топлива и меньшей вибрации.

1 Введение

В начале разработки этой конструкции двигателя с противоположным поршнем было обнаружено, что есть основания для дальнейших исследований в этой области. Поршневые двигатели противоположного типа успешно использовались почти во всех гражданских и военных областях, где они установили рекорды низкого потребления и высокой удельной мощности, которые сохраняются и спустя много лет, несмотря на неоспоримый прогресс в этой области [1].Однако возникли два основных препятствия: первое связано с ограничениями, налагаемыми на выбросы двигателей внутреннего сгорания (двухтактные двигатели с противоположным расположением поршней значительно превышают действующие правовые ограничения, что в течение некоторого времени привело к незначительной заинтересованности в его разработке. [2]), а второй обусловлен текущим экономическим кризисом и временами жесткой экономии, навязанной международной ситуацией (создающей трудности в инвестировании в исследования двигателей этого типа). После анализа потенциала двигателей этого типа было решено преодолеть два основных препятствия.Было принято решение разработать двигатель внутреннего сгорания, четырехтактный, с искровым зажиганием, с противоположными поршнями. Поскольку были доступны ограниченные материальные ресурсы, было решено разработать одноцилиндровый двигатель с несколько устаревшей технологией, поскольку цели были: показать жизнеспособность двигателя, сделать возможным открытие возможных путей развития этого типа двигателей и попытаться найти ответ на вопрос «почему поршневые двигатели внутреннего сгорания с четырехтактным искровым зажиганием были вытеснены по характеристикам традиционными двигателями?».При разработке желательно сосредоточить внимание на легком и компактном двигателе, который будет использоваться в некоторых авиационных приложениях для замены доминирующих на рынке оппозитных двигателей мощностью до 8 кВт (что подразумевает двухтактный двигатель). Однако выбросы привели к тому, что выбор пал на двигатель с 4-тактным циклом вместо 2-тактного, хотя это сделало бы его тяжелее и менее компактным, чем было бы желательно для авиационного применения. Тем не менее, во время Второй мировой войны большинство поршневых двигателей были 4-тактными [3], и с точки зрения удельной мощности они достигли значений, которые до сих пор трудно сопоставить.Этот выбор также обеспечивает совместимость с широко известными системами очистки газообразных стоков.

2 Предшественники

Противоположные поршневые двигатели, которые лежали в основе этого альтернативного четырехтактного альтернативного поршневого двигателя с искровым зажиганием и которые оказали наибольшее влияние на его разработку, были: Четырехтактный двигатель Gobron Brillié с искровым зажиганием (успешно используется в автомобилей в начале двадцатого века) и двухтактный двигатель Junkers Jumo 205 с воспламенением от сжатия (который, возможно, был самым успешным поршневым двигателем противоположной направленности, использовавшимся в авиации до конца Второй мировой войны в гражданских и военных целях).Этот последний двигатель вдохновил в 30-х, 40-х и даже 50-х годах 20 века на разработку двигателей этого типа по обе стороны Атлантики от бывшего Советского Союза до Соединенных Штатов Америки почти для всех видов применения. В ходе исследования поршневых двигателей с противоположным расположением поршней было обнаружено, что с тех пор, как двухтактные дизельные двигатели с противоположным расположением поршней начали пользоваться успехом, четырехтактные поршневые двигатели с оппозитным зажиганием, которые в начале 20 века успешно применялись в производство автомобилей (в частности, французского автомобиля Gobron-Brillié) прекращено.Автомобиль этой марки стал первым автомобилем, преодолевшим мифическую отметку 100 миль в час [4]. Двигатель Gobron-Brillié представлял собой двухцилиндровый четырехпоршневой двигатель с одним коленчатым валом. Два поршня классическим образом соединялись с коленчатым валом шатуном, а два других находились наверху цилиндров. Два последних были соединены перемычкой, соединенной с коленчатым валом двумя очень длинными боковыми шатунами, передающими движение двух верхних поршневых штоков на коленчатый вал.Похоже, что этот двигатель был вдохновлен противоположным поршневым двигателем, приписываемым Wittig 1878 [2], одним из первых успешных противоположных поршневых двигателей и двигателем Robson 1890, работающим аналогичным образом. Между прочим, эти два первых двигателя с противоположными поршнями работали по 4-тактному циклу с впускным и выпускным отверстиями, расположенными в камере сгорания. Двигатель Junkers Jumo 205, разработанный в Германии в 1930-х годах, имел легкую, компактную конфигурацию с двумя кривошипами и работал с двухтактным воспламенением от сжатия.Этот двигатель оказал значительное влияние на гражданское и военное авиационное применение, так что он производился по лицензии несколькими производителями для гражданского применения. Это был единственный двухтактный дизельный двигатель, который регулярно использовался в авиации и производился в больших количествах [5]. Даже сегодня он продолжает считаться наиболее эффективным поршневым двигателем, используемым в авиации [1]. Следует отметить, что с 1910 года двигатели с конфигурацией с двумя коленчатыми валами стали более широко использоваться, поскольку они позволяли значительно более компактные рядные конструкции, чем конфигурации с одним коленчатым валом.Этот тип конфигурации затем использовался большинством производителей, что продемонстрировало семейство двигателей Junkers Jumo, Fairbanks Morse 38D, Rolls Royce K60, Leyland L60, Climax Coventry h40 и Харьков Морозов 6TD, в широком диапазоне. областей применения.

3 Краткое описание генезиса двигателя

После этого начального этапа исследований была рассмотрена гипотеза создания двигателя из противоположных поршней с двумя коленчатыми валами. Тем не менее, было сочтено более подходящим выбрать 4-тактный двигатель с циклом Отто вместо 2-тактного дизельного двигателя, который мог бы работать от более чем одного топлива при минимально возможных затратах.Для этого была рассмотрена возможность сконструировать двигатель с противоположными поршнями из другого, уже существующего, уменьшив таким образом стоимость производства [6]. Был выбран бензиновый или керосиновый двигатель с боковым расположением клапанов марки Robin America, модель EY15, или водяной насос, см. Рис. 1, даже если он имел несколько устаревшую конфигурацию.

Рисунок 1

Внешний вид и схематическое изображение двигателя [7].

4 Характеристики исходного двигателя

В исходной конфигурации Robin America, Inc.двигатель модели EY15, работает как обычный 4-тактный бензиновый двигатель Otto. Рабочее положение — вертикальное, с рабочим объемом 143 куб. См и максимальной мощностью 3,5 л.с. при 4000 об / мин, питание от карбюратора, с боковыми клапанами в блоке, смазкой разбрызгиванием и зажиганием от транзисторного магнето.

5 Разработка встречно-поршневого двигателя

Поршневой двигатель внутреннего сгорания, разработанный в ходе этой работы, на стыке двух блоков двигателя Robin EY15, работает в соответствии с 4-тактным циклом с искровым зажиганием.Он имеет рабочий объем 286 куб. См и развивает максимальную мощность 7,3 л.с. при 4000 об / мин. Была принята конфигурация с двойным коленчатым валом, аналогичная двигателю Junkers Jumo 205, но работающая в горизонтальном положении. Синхронизация распределения и передачи мощности обеспечивалась зубчатой ​​передачей, состоящей из четырех зубчатых колес с правыми зубьями (модуль 1,5 мм, две центральные шестерни по 65 зубьев и два приводных вала с 56 зубьями). Двигатель работает на бензине и оснащен двумя оригинальными карбюраторами модели EY15, расположенными с обеих сторон двигателя.Система смазки разбрызгиванием и зажигание от магнето с промежуточным хранением также остались от оригинального двигателя. В центральной части цилиндра расположена камера сгорания объемом 60 куб. случилось с двигателем Gobron Brillié). Первый шаг в конструкции двигателя с противоположным поршнем заключался в снятии головок двух Robin EY15, чтобы два блока можно было соединить вместе в области прокладки головки.Это соединение позволяет обоим поршням располагаться лицом к лицу и двигаться в противоположных направлениях. В этой конфигурации ось одного цилиндра совмещена с осью другого цилиндра, так что два цилиндра в сборе функционируют как один цилиндр, с одним блоком выпускного клапана перед впускным клапаном другого, в пространстве между два блока двигателя. Это позволило уменьшить пространство камеры сгорания, поскольку открытие впускного клапана и закрытие выпускного клапана происходит почти одновременно.Чтобы двигатель работал в этой конфигурации, необходимо решить некоторые проблемы. Во-первых, размещение свечи зажигания (одна из самых больших технических трудностей), во-вторых, пространство между двумя блоками вызывало некоторые вопросы (значение степени сжатия), в-третьих, как соединить два двигателя, чтобы оси цилиндров оставались идеальными. выровнены с камерой сгорания, и, в-четвертых (возможно, самый сложный), как организовать их синхронизацию (так, чтобы поршни двигались в противоположных направлениях, в то время как система распределения позволяла одновременно открывать оба впускных клапана и, следовательно, одновременное движение оба выпускных клапана).Система синхронизации также должна гарантировать, что коленчатые валы сохраняют свое первоначальное направление вращения и поддерживают передачу мощности от двух коленчатых валов. Наконец, необходимо было снова поставить карбюраторы в вертикальное положение, с впускным каналом в горизонтальном положении и расположить так, чтобы управлять двумя карбюраторами одновременно с помощью одной и той же команды, отказавшись от исходного регулятора скорости. Свеча зажигания, первоначально установленная на головке двигателя, была установлена ​​в одном из блоков двигателя в пространстве между седлом клапана и цилиндром, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2

Свеча зажигания в сборе, вид сбоку и сверху.

Поскольку пространство для размещения свечи зажигания было очень маленьким, была использована свеча зажигания меньшего диаметра, чтобы она могла помещаться между цилиндром и клапанами, не создавая помех другим компонентам двигателя. Чтобы гарантировать необходимое пространство для открытия клапанов (без ущерба для степени сжатия и обеспечения газообмена в центральной зоне цилиндра), алюминиевая прокладка, должным образом выпрямленная на параллельных поверхностях, с 5.Между двумя блоками двигателя разместили толщину 3 мм. Сохранились прокладки оригинальной головки, толщина которых составляла 1,5 мм. Эти прокладки сохраняли исходное положение, помещая между ними алюминиевую прокладку. Высота камеры сгорания составляла 8,3 мм. Чтобы обеспечить выравнивание цилиндров по общей оси двух блоков цилиндров, три направляющих были вставлены в исходное отверстие болтов M8, которыми была затянута исходная головка (см. Рисунок 3). На основании блоков изготовлены две опоры из конструкционной стали и сварены МИГ.Когда блоки были выровнены, были использованы 6 стержней из нержавеющей стали (AISI 304L) диаметром 10 мм с резьбой M10 для обеспечения соединения двух мотоблоков, как показано на фотографии на рисунке 3.

Рисунок 3

Деталь алюминиевой проставки, прокладки головки двигателя и направляющих штуцеров.

Зубчатая передача, состоящая из 4 прямозубых шестерен с модулем 1,5 мм, использовалась для синхронизации двух коленчатых валов. Звездочки, используемые в обоих приводных валах, имеют 56 зубьев, а две промежуточные шестерни имеют 65 зубьев.Четырехзвездочная зубчатая передача позволяет поршню одного коленчатого вала двигаться в направлении, противоположном поршню другого, гарантируя, что распределение перемещается в нужное время как впускной, так и выпускной клапаны, и что оба коленчатых вала сохраняют направление вращения оригинальный двигатель. Для этой зубчатой ​​передачи были выбраны зубчатые колеса с правыми зубьями, как в случае двигателя Junkers Jumo 205, чтобы обеспечить передачу мощности на карданный вал, не вызывая осевых нагрузок на коленчатые валы, размер которых не рассчитан для этого.Для крепления промежуточных валов использовалась стальная пластина, прикрепленная к блоку с помощью восьми болтов М8, что также помогает удерживать блоки вместе. Затем эта стальная пластина была усилена L-образной заслонкой, куда была привинчена прозрачная крышка из полиэтилентерефталата, чтобы уменьшить шум шестерен и предотвратить разбрызгивание смазки, используемой в шестернях. Следует отметить, что затем часть этой крышки была разрезана, чтобы позволить передавать мощность на приводной вал в верхнем правом углу, как показано на рисунке 4.Чтобы расположить карбюраторы вертикально, был построен канал из нержавеющей стали с внутренним диаметром 20 мм (немного меньший диаметр, чем у впускного коллектора). Воздуховод имеет изгиб под углом 90 ° и горизонтальную трубку достаточной длины, чтобы установить карбюратор в вертикальное положение, не вызывая каких-либо неудобств и не подвергаясь воздействию потока горячего воздуха из системы охлаждения двигателя или выпускного коллектора. Карбюраторы располагались по обе стороны от двигателя. Чтобы управлять обоими карбюраторами одновременно и одной командой, было решено использовать систему, состоящую из стального троса, тяги, соединенной со стальным тросом, троса, шкива и ручки переключения передач велосипеда.

Рисунок 4

Окончательное расположение ВОМ поршневого двигателя для данной конструкции.

6 Экспериментальная установка

Экспериментальная установка состоит из испытательного стенда двигателя марки STEM-ISI Impianti, модель TD340, оборудованного вихретоковым тормозом Borghi and Saveri, модели FE 150 и аналоговым контроллером Borghi и Saveri. модель A03, STEM-ISI (1992), инфракрасный газоанализатор от Tecnotest, модель MULTIGAS 488, для бензиновых двигателей, выхлопная система, дополнительный вентилятор охлаждения и система учета расхода топлива (состоящая из калиброванного топливного бака, топливного бака , цифровые электронные весы с разрешением 0.01 г и цифровой таймер с разрешением 0,01 с). На рисунке 5 показан двигатель OP на динамометрическом испытательном стенде, установка и все оборудование.

Рисунок 5

Обзор динамометрического испытательного стенда и двигателя с противоположным поршнем.

7 Характерные параметры двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Обзор характеристических параметров поршневых двигателей внутреннего сгорания будет использован для поддержки презентации и обсуждения экспериментальных результатов.Крутящий момент, мощность и общие характеристики — три наиболее важных характеристических параметра любого двигателя внутреннего сгорания. Эффективная тормозная мощность (в кВт) определяется уравнением (1).

(1) W˙b = B2πn6010−3

Где B — крутящий момент, а n — частота вращения двигателя в оборотах в минуту. Расход топлива или массовый расход топлива определяется уравнением (2)

(2) m˙f = mfΔt

Где: ṁ _f — масса топлива, а Δt — время интервал.Общий КПД определяется соотношением между эффективной тормозной мощностью и тепловой мощностью, подаваемой на двигатель, выраженной в уравнении (3). В свою очередь, тепловая мощность определяется произведением массового расхода топлива на меньшую теплотворную способность того же топлива.

(3) ηg = W˙bm˙fHV

Где: Ẇ _b — эффективная мощность тормоза, ṁ _f — массовый расход топлива, а HV — нижний теплота сгорания топлива.В данном случае в качестве топлива используется бензин. Для расчетов было принято значение 44000 кДж / кг для бензина с низкой теплотворной способностью [8].

В свою очередь, удельный расход топлива C _SF определяется уравнением (4). Этот параметр связывает расход топлива с эффективной тормозной мощностью и позволяет получить хороший срок сравнения между двигателями.

(4) Csf = m˙fW˙b

В технической литературе удельный расход топлива обычно выражается в г / кВтч.Соответственно, уравнение 4 было переформулировано, как представлено в уравнении (5).

(5) Csf = m˙fhW˙b

Где: ṁ _fh — массовый расход (г / ч).

Расход топлива (в час) или массовый расход топлива в г / ч определяется уравнением (6).

(6) m˙fh = mfΔt3600

Объемный КПД η _В , уравнение (7) [9], связывает количество воздуха, фактически вводимого в цилиндр за цикл, с теоретической заполняющей способностью цилиндра. в том же цикле.Это один из наиболее важных параметров при характеристике и моделировании четырехтактных двигателей внутреннего сгорания.

(7) ηV = mamat = maρaiVd

Где: m _a — масса, которая фактически входит в цилиндр в каждом цикле, m _at — это масса, которая теоретически заполняет цилиндр, ρai , плотность воздуха (или смеси) в атмосферных условиях, и V _d , смещенный объем.Теоретически масса свежего заряда в каждом цикле должна быть равна произведению плотности воздуха (или смеси), оцениваемой в атмосферных условиях вне двигателя, на смещение, , т.е. ., на объем, вытесняемый поршнем. . Однако из-за сокращенного времени, доступного для впуска и потерь нагрузки из-за существующих ограничений потока, только меньшее количество от теоретического количества свежего заряда, поступающего в цилиндр при атмосферных условиях [10], в конечном итоге попадает в цилиндр.Значение объемного КПД зависит от нескольких переменных двигателя, таких как частота вращения двигателя, давление во впускном и выпускном коллекторах и геометрия системы [11]. В этом случае уравнение (8) представлено как отношение между фактически допустимым расходом в цилиндре и массовым расходом, который теоретически допустим для этой скорости вращения.

(8) ηV = ηRm˙aρaiVdη

Где: η _R представляет количество оборотов за цикл, а ṁ _a массовый расход, который фактически поступает в цилиндр.На практике значение объемного КПД получается из типа цикла, крутящего момента, отношения количества топлива к воздуху, плотности воздуха, вытесненного объема, общего КПД и более низкой теплотворной способности топлива, как показано в уравнении (9), которое получается из комбинация уравнений (1) и (4), среди прочего.

(9) ηV = ηR60m˙fAFρaiVdη

Где: AF представляет соотношение топлива и воздуха с учетом значения 14,7. Соотношение топливо-воздух ( AF ), уравнение (10), связывает массу воздуха с массой топлива m _f .Эти отношения также могут быть представлены как отношения между массовыми расходами.

(10) AF = mamf = m˙am˙f

8 Представление результатов

Данные, относящиеся к частоте вращения двигателя (об / мин), крутящему моменту (Нм), массе израсходованного топлива (г) и времени расхода топлива ( s), собранные во время динамометрических испытаний при полной нагрузке двигателя, в сочетании с предыдущими уравнениями, позволяют представить результаты (Рисунок 6). Этот график является результатом наложения двух графиков, первый, где представлена ​​мощность, а второй, где представлены мощность и удельное потребление.На обоих графиках по горизонтальной оси отложена скорость вращения двигателя (об / мин). Вертикальная ось слева соответствует тормозной мощности (кВт), правая ось — значениям тормозного момента (Н-м). В нижней части правой оси отображаются значения удельного расхода тормоза (г / кВтч). Оранжевые точки представляют собой результаты эффективной тормозной мощности, синие точки — данные крутящего момента, а удельное потребление отображается красным внизу. Соответствующие строки являются результатом полиномиальной интерполяции второго порядка, выполненной в программе Excel.Кривые следуют ожидаемой тенденции, однако следует отметить, что снижение крутящего момента с 2400 об / мин до 2800 больше не проверяется на 3200 и 3600. Фактически, только при 4000 об / мин снова наблюдается снижение крутящего момента. Значения, полученные при 2800 об / мин, кажутся необычными даже для удельного расхода, который представляет собой значения выше, чем значения тестов на более близкой скорости.

Рисунок 6

Характеристики двигателя.

На графике рисунка 7 можно увидеть результаты глобальной эффективности и ее полиномиальную кривую тренда второго порядка, построенную в Excel.На этом графике показана потеря эффективности при 2800 об / мин, при этом наилучший общий выход будет выявлен в следующем тесте при 3200 об / мин.

Рисунок 7

Кривая общей производительности двигателя.

График на Рисунке 8 показывает результаты объемного КПД и его полиномиальную кривую тренда второго порядка, построенную в Excel. Можно заметить, что кривая тенденции показывает небольшое снижение от 1600 об / мин до значения 2800 об / мин, от которого кажется почти незаметное снижение. Если выбрать линейную линию тренда, разница будет практически незначительной.

Рисунок 8

Кривая объемного КПД как функция скорости вращения.

9 Выводы

Разработка встречно-поршневого двигателя в результате соединения двух идентичных двигателей показала, что возможно построить один двигатель из существующего, тем самым снизив затраты на его производство и разработку. Кроме того, OPE обеспечивает более высокую мощность, лучшее удельное потребление и более высокую пропускную способность. Результаты разработки этого двигателя с противоположными поршнями также позволили идентифицировать области, в которых этот двигатель превзошел и где может быть широкий диапазон возможностей развития при исследовании этого типа двигателей, а именно в улучшении сгорания. условия.Среди различных возможностей — модернизация системы управления и питания двигателя с использованием электронного управления зажиганием, непосредственного впрыска топлива, наддува и строительства более компактной камеры сгорания, способствующей усилению турбулентного движения после воспламенения смеси. .

Настоящее исследование частично финансировалось Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) в рамках проекта UID / EMS / 00151/2013 C-MAST, ссылка POCI-01-0145-FEDER-007718.

Ссылки

[1] Бройо Ф., Сантос А., Грегорио Дж. (30 июня — 2 июля 2010 г.). Вычислительный анализ продувки двухтактного дизельного двигателя с оппозитными поршнями. Процедуры всемирных инженерных конгрессов 2010 Том II, WCE 2010, (Лондон, Соединенное Королевство): 1448-1453. Ищите в Google Scholar

[2] Pirault J-P., Flint M. (2009). Противоположные поршневые двигатели: эволюция, использование и будущее применение, Warrendale: SAE International. Искать в Google Scholar

[3] Fernandes A.(2008). Compêndio de Motores Alternativos, Centro de Formação Militar e Técnica, Португалия: Força Aérea Portuguesa, Ministério da Defesa Nacional. Искать в Google Scholar

[4] The Autocar. Справочник Autocar, Справочник по автомобилю (9-е издание), Лондон: Илифф и сыновья. Искать в Google Scholar

[5] Gonçalves R. (2014). 3D CFD-моделирование четырехтактного оппозитно-поршневого двигателя с холодным потоком (кандидатская диссертация). Ковильян: Universidade da Beira Interior. Искать в Google Scholar

[6] Alves, F.(2011), Rendimento volumétrico de ummotor de pistões opostos a quatro tempos (MSc. Диссертация). Ковильян: Университет внутренних дел Бейры. Искать в Google Scholar

[7] Service Manual EY15-3, EY20-3 Engines (2001), Robin America, Inc. Искать в Google Scholar

[8] Martins J., Motores de Combustão Interna (2005), Porto : Publindustria. Ищите в Google Scholar

[9] Хейвуд Дж., Основы внутреннего сгорания (1988), Нью-Йорк: McGraw-Hill International Editions. Искать в Google Scholar

[10] Pesic R., Давинич А., Петкович С., Таранович Д., Милорадович Д. (2013). Аспекты измерения объемного КПД поршневых двигателей. Тепловые науки 17-1, 35-48. Искать в Google Scholar

[11] Николау Г., Скаттолини Р., Сивьеро К. (1996). Моделирование объемного КПД двигателей с электронным управлением: параметрические, непараметрические и нейронные методы. Инженерная практика управления 4-10, 1405-1415. Искать в Google Scholar

Получено: 13.03.2018

Принято: 09.07.2018

Опубликовано в Интернете: 03.11.2018

© 2018 J.П. Грегорио и Ф. М. Бройо, опубликовано De Gruyter

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 License.

Сравнение двухтактных и четырехтактных двигателей: принцип работы, плюсы и минусы

Недавно некоторые из моих приятелей по грязи перешли с двухтактных мотоциклов на четырехтактные, в то время как другие пошли другим путем. Почему?

Мои друзья, которые переключились, говорят о различиях в сцеплении, торможении двигателем, подаче мощности, звуке и ощущениях в целом.Итак, давайте подробнее рассмотрим, чтобы ответить на некоторые основные вопросы, например, в чем разница между четырехтактным и двухтактным двигателем? Как работают четырехтактные и двухтактные двигатели? Каковы плюсы и минусы каждого из них? А какой вам лучше?

Сравнение четырехтактных и двухтактных двигателей

В наши дни немногие уличные мотоциклы имеют двухтактные двигатели, поэтому это в основном вопрос для гонщиков по бездорожью. Для простоты в этой статье мы остановимся на современных одноцилиндровых двигателях для внедорожников в двух- и четырехтактных форматах.Давайте посмотрим на сходства и различия.

И двухтактные, и четырехтактные двигатели внутреннего сгорания используют энергию, создаваемую при сжигании смеси воздуха и топлива, для того, чтобы толкать поршень вниз. Шатун и коленчатый вал преобразуют движение поршня вверх и вниз во вращательное движение, которое достигает заднего колеса мотоцикла, толкая его вперед.

Пример очень популярного четырехтактного двигателя. Вы можете видеть, где расположены двойные верхние кулачки в головке блока цилиндров.КТМ фото.

Когда мы говорим «ход», мы имеем в виду движение поршня вверх или вниз внутри цилиндра. В четырехтактном двигателе первый такт — впускной, второй — компрессионный, третий — сгорающий и четвертый — выпускной. Учителя средней школы, пытающиеся удержать внимание одурманенных гормонами подростков, иногда используют более запоминающиеся термины сосать, сжимать, трясти, дуть, чтобы описать четыре удара. Вот что происходит при каждом ударе.

Впускной : Впускной клапан (клапаны) в головке открывается, когда поршень движется вниз, всасывая топливо.Двигатель здесь дышит.

Сжатие : впускной и выпускной клапаны закрыты, а поршень движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь.

Сгорание : Впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми, пока ваша система зажигания зажигает свечу зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь и заставляя поршень опускаться, передавая мощность на заднее колесо.

Выхлоп : Выпускной клапан (ы) открывается, когда поршень снова движется вверх, вытесняя сгоревшую смесь топлива и воздуха через выхлопную систему.Затем сериал начинается заново.

Обратите внимание, что все это происходит над верхней частью поршня. Вот почему головки четырехтактных цилиндров намного больше, чем головки двухтактных. В головке должны находиться распределительные валы, клапаны, впускной и выпускной тракты и свеча зажигания. Ниже всего этого коленчатый вал находится в масляной ванне внутри картера. Когда кривошип вращается, он наносит масло на стенки цилиндра, кривошип и подшипники штока, чтобы все оставалось достаточно смазанным.У большинства велосипедов также есть масляные системы под давлением, которые впрыскивают масло туда, где оно необходимо для смазки и охлаждения.

Пример очень популярного двухтактного двигателя. Обратите внимание на простую конструкцию головки блока цилиндров. КТМ фото.

Двухтактный двигатель следует тем же этапам всасывания-сжатия-взрыва-удара, но сочетает такты впуска и сжатия, а затем комбинирует такты сгорания и выпуска, так что весь процесс завершается за два такта вместо четырех. Это означает, что двухтактный двигатель развивает мощность каждый раз, когда поршень опускается, тогда как четырехтактный двигатель развивает мощность каждый раз, когда поршень опускается.Вот как.

В двухтактных двигателях картер используется как часть впускного тракта, используя объем выше и ниже поршня. В таком случае коленчатый вал не может находиться в масляной ванне, как четырехтактный. Вместо этого в двухтактных двигателях масло смешивается с топливом, и это остаточное масло смазывает стенки цилиндра, кривошип и подшипники штока.

Двухтактные двигатели легко заметить по толстой выхлопной трубе. Форма и размер расширительной камеры имеют решающее значение для двигателя не только для удаления сгоревшего топлива (и масла), но и для создания вакуума, помогающего всасывать свежую топливно-воздушную смесь через передаточное отверстие.К сожалению, эти прекрасные произведения искусства из металла относительно легко повредить. Фото RevZilla.

Вдобавок ко всему, головка цилиндра двухтактного двигателя — это, по сути, просто крышка на верхней части цилиндра, используемая для удержания свечи зажигания. В головке блока цилиндров нет клапанов или отверстий. Вместо этого в цилиндре есть отверстия, называемые портами, которые направляют поток всасываемого заряда и закрываются и открываются, когда поршень поднимается и опускается в цилиндре. Если вы думаете о клапанах как о входных и выходных дверях для топлива — При смешивании воздуха и выхлопе поршень в двухтактном двигателе действует как вертикально скользящая дверь, открывая и закрывая порты.Магия двухтактного двигателя заключается в том, как он использует движение поршня, а также пространство над и под поршнем для выполнения последовательности всасывания-сжатия-взрыва-удара. Вот как.

Впуск и сжатие : Когда поршень движется вверх, под поршнем создается разрежение, и топливно-воздушная смесь втягивается в картер. Такт сжатия также происходит одновременно над поршнем, когда он движется вверх. Во впускном тракте между картером и источником топлива в двухтактном двигателе есть пластинчатый клапан.Это односторонний клапан с вакуумным приводом, позволяющий двухтактным двигателям втягивать топливо и воздух через них, когда поршень движется вверх, но закрывается, когда поршень движется вниз, предотвращая движение любой топливно-воздушной смеси в обратном направлении от двигателя. камера сгорания.

Сгорание и выхлоп : Свеча зажигания воспламеняет топливовоздушную смесь и заставляет поршень опускаться, создавая мощность, в то время как топливно-воздушная смесь под поршнем проталкивается через передаточное отверстие из нижней части двигателя в верхнюю. .По мере того, как поршень движется вниз к нижней части такта сгорания, поршень открывает выпускное отверстие в стенке цилиндра. Все это идеально расположено, чтобы позволить давлению под поршнем в картере двигателя вытеснять сгоревшие выхлопные газы, одновременно заменяя их свежей несгоревшей топливно-воздушной смесью через передаточные отверстия.

Вы, наверное, думаете: «Ну ладно, ботаник! Оба двигателя вращают колесо, так что, черт возьми, такого плохого в том, чтобы использовать один вместо другого? »

Плюсы и минусы четырехтактных и двухтактных двигателей

У обоих типов двигателей есть свои плюсы и минусы, и они обеспечивают разный опыт вождения, поэтому некоторые из моих приятелей перешли на них.

Honda не выпускает двухтактные автомобили с 2007 года, но их линейка четырехтактных двигателей впечатляет. Фото хонды.

Преимущества четырехтактных двигателей : четырехтактные двигатели обеспечивают мощность только в четверти времени по сравнению с половиной времени, как у двухтактных двигателей, но более длинный рабочий ход обеспечивает гораздо больший крутящий момент, поэтому четырехтактные двигатели обеспечивают лучшую мощность при более низких оборотах и ​​более линейная и предсказуемая тяга во всем диапазоне оборотов. Чтобы завершить четыре фазы, четырехтактный двигатель требует более тяжелого маховика, чтобы дать кривошипу инерцию, необходимую для его вращения между тактами сгорания.Комбинация менее частых импульсов мощности на заднее колесо и более тяжелого маховика обеспечивает улучшенное сцепление с четырехтактным двигателем в определенных условиях бездорожья. Кроме того, четырехтактные двигатели обычно обеспечивают более эффективное торможение двигателем, что предпочитают многие гонщики. В частности, в четырехтактных двигателях масло не смешивается с газом, поэтому они имеют более чистые выхлопные газы.

Недостатки четырехтактных двигателей : Исторически четырехтактные двигатели были тяжелее двухтактных просто потому, что для их работы требуется больше деталей, хотя разница исчезает по мере того, как четырехтактные двигатели становятся легче.Более тяжелые маховики могут заставить велосипед по-другому управлять и сделать его более устойчивым к изменению направления. Четырехтактные двигатели также сложнее обслуживать, поскольку они более сложные. В моей книге это отмывка, потому что, хотя двухтактные двигатели намного проще восстановить, они нуждаются в обслуживании чаще.

Я лично предпочитаю ощущение двухтактности. Мне мотоцикл кажется очень легким и недостаточно напряженным. Фото Сперджена Данбара.

Плюсы двухтактных двигателей : Как упоминалось ранее, двухтактные двигатели исторически легче и проще.Меньше изнашиваемых движущихся частей, и верхний ремонт можно провести утром перед поездкой во второй половине дня. Двухтактные двигатели, как правило, обладают невероятной мощностью при увеличении оборотов. Современные двухтактные двигатели более управляемы и лучше работают на низких оборотах благодаря усовершенствованию силовых клапанов, которые, по сути, представляют собой небольшие клапаны, которые могут открывать или закрывать размер выпускного отверстия в зависимости от частоты вращения двигателя.

Минусы для двухтактных двигателей : Предварительное смешивание нефти и газа — это небольшая проблема, которая начинает утомлять вас из-за беспорядка, который это влечет за собой.Этот обман скоро станет историей из-за популярности велосипедов TPI (инжектированный порт передачи). По общему признанию, это немного затруднительно носить с собой масло на длинных эндуро, чтобы его измерить и добавить в свой топливный бак при остановках на бензине. Это строго основано на том, что однажды моя бутылка с маслом протекла на закуски в моем гидрационном пакете.

Если вы ездите на двухтактном двигателе с карбюратором, вы будете предварительно смешивать масло с бензином, чтобы обеспечить адекватную смазку внутренних частей вашего двигателя. В современных велосипедах TPI масло для двухтактных двигателей добавляется в собственный резервуар, поэтому вы можете заправлять свой топливный бак обычным бензином.Фото RevZilla.

Поскольку для продолжения работы двухтактных двигателей требуется минимальная смазка, их поршни, кольца, цилиндры и кривошипы изнашиваются быстрее, поэтому вам следует планировать замену деталей на двухтактных двигателях чаще, чем на четырехтактных. Двухтактные двигатели также имеют уникальную выхлопную конструкцию с большими тонкостенными трубами, которые легко вмятины и легко повреждаются препятствиями на бездорожье. Наконец, два мазка грязные. Их выхлоп дымный и содержит изрядное количество несгоревшего газа, который наносит серьезный ущерб окружающей среде.

Что хорошего в двух и четырех

В любом случае ваш двигатель запускается тысячи раз в минуту во время езды, сочетая идеальную синхронизацию зажигания, заправку и продувку для получения невероятной выходной мощности из небольшого и легкого корпуса. Они вырабатывают собственное электричество для подзарядки батарей и / или питания катушек зажигания. Они включают водяные насосы, обеспечивая идеальную рабочую температуру с помощью термостатов.Я балуюсь двигателями внутреннего сгорания с пяти лет. Мне сейчас 41 год, и я до сих пор восхищаюсь их работой.

2021 KTM 300 XC-W TPI или трансмиссия для кросс-кантри с широким передаточным отношением и впрыском передаточного порта — популярная двухтактная машина для воинов выходного дня, а также профессиональных гонщиков. КТМ фото.

А как насчет звука? Если вы зашли так далеко, то знаете, что четырехтактные двигатели идут braaap , а двухтактные — ring-a-ding-ding .Мне лично нравится звук двухтактных двигателей. От звука и запаха у меня на шее встают дыбом, а глаза слезятся. Для меня нет большего ощущения зависимости, чем когда двухтактный двигатель находится «на трубе».

Четырехтактный ход тоже звучит великолепно, за исключением случая, когда гонщик удваивает ограничитель позади меня в заячьей схватке, что обычно заставляет меня немного пописать, потому что это очень страшно.

2021 KTM 350 EXC-F или Enduro (уличный) Cross Country — Four — один из самых легких и самых мощных четырехтактных мотоциклов с двойным спортивным движением на рынке.КТМ фото.

В любом случае, двухтактные или четырехтактные мотоциклы потрясающие. Катайтесь на том, что вам больше подходит, или просто катайтесь на том, что попадется вам в руки, и наслаждайтесь.

10 признаков того, что ваш 4-тактный двигатель устает

Многие отказы двигателя потенциально можно предотвратить, зная, на какие признаки следует обращать внимание при обслуживании вашего 4-тактного двигателя. Мы собрали 10 советов, которые помогут вам понять, когда вашему двигателю может потребоваться дополнительное внимание.

Слишком часто в сообществе автоспорта мы рассказываем истории о зрелищных взрывах двигателей. Это мучительные истории о катастрофических отказах двигателя, которые часто рассказывают друзьям, в сети и в гонках как универсальная валюта. Будь то выход штока через боковую часть картера, врезание клапанов в поршень или любую другую серьезную катастрофу, эти события вызывают незаконный страх, замешательство и благодарность владельцев двигателей. Страх, что подобное событие может случиться с ними, неуверенность в том, как именно происходит серьезная разрушительная неудача, и благодарность за то, что это чья-то проблема.

Сегодня мы собираемся обсудить меры, которые можно превентивно сделать с вашим четырехтактным двигателем, что значительно снизит вероятность того, что вы будете рассказывать истории о крупном взрыве двигателя. Вопреки тому, что вас, возможно, заставили поверить, двигатели не часто терпят катастрофические отказы без видимой причины.Бывают исключения, например, запуск двигателя с неисправной деталью, но это не норма. Двигатели охотно покажут ряд признаков того, что отказ не за горами. Готовность «прислушиваться» к своему двигателю и тратить время на выполнение плановых проверок технического обслуживания — это часто все, что необходимо для предотвращения дорогостоящей аварии.

Мы начнем с обзора нескольких возможностей наблюдения, которые можно проверить при работающем двигателе, а затем коснемся некоторых вещей, которые можно проверить диагностически.

Возможность запуска

Двигатель с трудом запускается при толчке, но он более склонен к оживлению при использовании электрического запуска или при запуске машины от толчка? Плохой запуск при нормальных условиях не является исчерпывающим признаком того, что двигатель обречен на серьезную поломку, но это признак того, что что-то не так. Возможны проблемы с карбюрацией или впрыском, но более серьезная потенциальная проблема, о которой следует знать, находится в головке блока цилиндров.

Низкое сжатие

Отсутствие сжатия обычно связано с проблемами запуска.Клапаны или поршневые кольца, которые больше не сидят должным образом, могут быть причиной плохой пусковой характеристики. Когда клапаны или поршневые кольца не садятся должным образом, двигатель не обеспечивает хорошее сжатие, поэтому при ударе толчком двигатель изо всех сил пытается ожить. Толкайте машину или используйте электрический запуск, и событие сжатия сокращается за счет более высоких скоростей вращения, которых может быть достаточно, чтобы оживить двигатель.

Обратите внимание на то, как он себя чувствует, когда пинает его. Когда вы чувствуете меньшее сопротивление кик-стартера, как если бы вы могли ударить его рукой, клапаны становятся слишком тугими из-за износа клапанного механизма. В некоторых случаях эту проблему можно решить регулировкой клапана с помощью набора регулировочных шайб. Однако есть большая вероятность, что в голове изношены и другие предметы, которые требуют внимания.

Сапун картера

На многих двигателях воздухозаборник картера соединен с воздушной камерой.Скопление масла в воздушной камере или наблюдение за большим количеством масляного тумана, выдувающего сапун при увеличении частоты вращения двигателя, является обоснованной проблемой (за исключением случаев, когда мотоцикл некоторое время работал на боку) и требует дальнейшего расследования. Как правило, более высокое, чем обычно, давление в картере является причиной выхода масла из сапуна. Давление выше нормального может быть результатом плохого уплотнения поршневых колец, из-за которых давление сгорания попадает в картер.

Дым после прогрева

• Синий дым, выходящий из выхлопной трубы после прогрева двигателя, свидетельствует о горении масла в камере сгорания. Масло может попасть в камеру сгорания через уплотнения штока клапана или поршневые кольца, поэтому, если этот симптом не исчезнет, ​​возможно, поврежден один из этих компонентов.
• Белый дым, выходящий из выхлопной трубы после прогрева двигателя, свидетельствует о горении охлаждающей жидкости в камере сгорания. Причиной этой проблемы обычно является протекающая прокладка головки блока цилиндров.

Избыточное количество охлаждающей жидкости на выходе из переливной трубки

Хотя охлаждающая жидкость обычно выходит из переливной трубки при опрокидывании велосипеда или при перегреве, это не должно происходить регулярно.Выдувание охлаждающей жидкости через переливную трубку — еще один хороший индикатор протекающей прокладки головки блока цилиндров.

Слив охлаждающей жидкости

Капли охлаждающей жидкости, выходящие из двигателя вокруг насоса охлаждающей жидкости, указывают на неисправное уплотнение водяного насоса. Если оставить без присмотра, вся система охлаждения в конечном итоге опустеет, что приведет к перегреву и невероятному ущербу.

Чрезмерный верхний шум

Из-за наличия всех движущихся компонентов в верхней части четырехтактного двигателя часто присутствует механический шум. Чтобы понять, что является нормальным, требуется обученный слух и знакомство с конкретным рассматриваемым двигателем, однако звуковые сигналы часто возникают при износе компонентов или уменьшении зазоров.

При вращении кулачковых цепей возникает металлический шум. Интенсивность металлического шума может увеличиваться при растяжении кулачковой цепи или при недостаточном натяжении цепи натяжителем. Шум клапанного механизма является ритмичным и может усиливаться по мере изменения зазоров и одновременного износа седел и поверхностей клапана.

Теперь, когда мы рассмотрели некоторые из реальных наблюдений за двигателем, которые можно сделать, давайте переключим передачи и обсудим некоторые более навязчивые диагностические оценки, которые мы можем выполнить.

Ознакомьтесь с нашими советами по замене 4-тактной верхней части здесь.

Моторное масло

Состав моторного масла может дать много подсказок о том, что происходит в двигателе. Для начала, какого это цвета и что в нем? Масло, которое выглядит молочно, является хорошим индикатором того, что влага попадает в масляную систему.Наиболее частая причина — неисправное уплотнение масляного водяного насоса. Чрезвычайно высокое содержание мазута может быть связано с плохой техникой обслуживания по вине владельца или из-за побочных продуктов сгорания, попадающих в поток масла с аномально высокой скоростью. Изношенные поршневые кольца могут нести ответственность за попадание продуктов сгорания и побочных продуктов.

Зоркий глаз может заметить различные металлические частицы в самом масле. Алюминий станет серебристо-серым. Частицы бронзы будут иметь золотой блеск. Частицы железа будут тусклыми и часто становятся более различимыми, если провести магнит через масло.Накопление всех этих вышеупомянутых частиц будет нормальным в небольших количествах, однако чрезмерное количество любой из них может стать поводом для беспокойства.

Охлаждающая жидкость двигателя

Загрязнение охлаждающей жидкости черными точками часто связано с протекающей прокладкой головки блока цилиндров. Побочные продукты сгорания попадают в систему охлаждения из-за высокого давления в камере сгорания во время сгорания. Эти черные точки часто всплывают и проявляются сразу после снятия крышки радиатора.

Испытание на утечку

Выполнение теста на утечку в двигателе, безусловно, является наиболее окончательной диагностической процедурой, которая может быть выполнена для определения состояния поршневых колец, отверстия цилиндра, клапанов, седел клапанов и прокладки головки. Если наблюдается какой-либо из ранее упомянутых симптомов, следующим шагом почти всегда будет проверка на утечку.

При испытании на герметичность создается давление в камере сгорания двигателя и сравнивается давление, поступающее в камеру сгорания, с сохраняемым давлением.Воздух под давлением подается через отверстие для свечи зажигания, и для сравнения используются два манометра. Поршень находится в верхней мертвой точке рабочего хода. Затем воздух, выходящий из камеры сгорания, может вернуться к клапанам, прокладке головки или поршневым кольцам.

Многие из обсуждаемых здесь проблем обычно вызваны износом верхней или нижней части.Если вы обнаружите, что на вашем двигателе наблюдаются признаки износа поршневых колец, компонентов клапанного механизма или подшипников, ваша первая мысль может быть такой: «Во сколько мне это будет стоить?» К счастью, дорогие послепродажные товары премиум-класса и запчасти OEM с завышенной ценой — не единственный вариант. Например, у ProX Racing Parts есть каталог, полный запасных частей OEM-качества, многие из которых изготовлены OEM-производителями, но по более привлекательной цене. В зависимости от того, что вам нужно заменить, доступные детали двигателя, такие как комплекты поршней, клапаны, кулачковые цепи, шатуны, подшипники и прокладки, можно найти в каталоге ProX.

Обратите внимание на эти признаки возможного износа двигателя. Всегда лучше заменять детали в качестве профилактического обслуживания, а не потому, что вы пытаетесь исправить что-то, что больше не работает.

Мы надеемся, что обсуждение наблюдений и тестов, которые могут быть проведены для оценки состояния двигателя, поможет вам стать владельцем двигателя лучше. Еще пара ключевых моментов, о которых следует помнить: обсуждение конкретных временных интервалов относительно того, когда что-то должно быть заменено, бесполезно. Причина проста: разные двигатели, методы обслуживания и приложения будут иметь разные интервалы. Установка счетчика моточасов на вашем двигателе, чтобы вы могли регистрировать количество часов работы двигателя, может быть одним из самых проницательных способов установить интервалы обслуживания и замены, специфичные для вашего двигателя, езды и привычек обслуживания.

Найдите здесь запчасти ProX для вашего приложения.

Четырехтактный бензиновый или дизельный двигатель: как это работает, анимация

Обновлено: 16 марта 2020 г.

Прямой впрыск бензина отличается от обычного впрыска топлива расположением форсунки: при обычном впрыске топлива форсунка устанавливается во впускном отверстии над впускным клапаном.В бензиновом двигателе с прямым впрыском сопло форсунки выступает в камеру сгорания. Топливо распыляется под очень высоким давлением прямо в камеру сгорания.

1. Ход всасывания

2. Ход сжатия

3. Рабочий ход

4. Ход выпуска

Как работает четырехтактный дизельный двигатель:

Крошечный пятитактный двигатель обещает большую экономию топлива

Четырехтактный двигатель доминирует в системе внутреннего сгорания более века, но британская инженерная фирма готова опровергнуть эту технологию, выпустив так называемый пятитактный двигатель мощностью 150 лошадиных сил. «двигатель, как говорят, обеспечивает экономию топлива дизельного топлива без выбросов твердых частиц.

Фирма Ilmor Engineering, совладельцем которой является Роджер Пенске и которая поставляет двигатели Honda для гоночной лиги Indy Racing, потратила почти 20 лет на разработку трехцилиндрового двигателя. Два цилиндра работают в обычном четырехтактном цикле и опорожняют свой выхлоп в третий цилиндр расширения низкого давления, что позволяет процессам расширения и сжатия работать независимо. Опытный образец двигателя был впервые представлен на выставке Stuttgart Engine Expo в 2009 году, и его готовят для реальных испытаний под капотом.

Четырехтактный двигатель с циклом Отто был стандартом уже 132 года, но пятитактный двигатель может стать отличным промежуточным звеном между современными технологиями и Next Big Thing.

Согласно Ilmor, 0,7-литровый двигатель способен развивать тормозную мощность в 150 лошадиных сил и весит на 20 процентов меньше, чем двигатели с аналогичной мощностью. Удельный расход топлива на тормозную систему прототипа составляет 226 г / кВтч, что на 10 процентов больше, чем у нынешней четырехтактной технологии. Более того, Ильмор говорит, что эта технология «на 100% традиционна» и не требует каких-либо новых производственных технологий.

Ilmor сообщает, что прототип пятитактного двигателя, созданный на основе конструкции Герхарда Шмитца, имеет общий коэффициент расширения, «приближающийся к таковому у дизельного двигателя — в районе 14,5: 1». Наряду с его легким весом и относительно высокой производительностью дополнительная работа, выполняемая в цилиндре низкого давления (LP), обеспечивает лучшую экономию топлива.

«Работа концептуального двигателя позволила получить впечатляющие показатели расхода топлива в очень широком рабочем диапазоне», — говорится в заявлении компании.«Это связано с тем, что в начале детонации больший процент работы может быть извлечен в цилиндре низкого давления, что дает некоторую степень самокомпенсации».

Ilmor сообщает, что прототип готов к дорожным испытаниям и может использоваться как обычный двигатель или как часть гибридной трансмиссии. Компания заявляет, что «очень хочет» найти партнера для помощи в разработке двигателя, и обсуждает эту технологию с автопроизводителями и ведущими поставщиками.

Фотография «пятитактного» двигателя: Ilmor Engineering.

2-тактный против 4-тактного двигателя | водоприемник

Лодочники по всей Аляске используют различные способы рыбалки, отдыха и доступа к отдаленным озерам, рекам и береговой линии летом. Один из наиболее распространенных способов — на лодке, с двухтактным или четырехтактным мотором. Старые двухтактные двигатели используют либо смешанное топливо, в котором двухтактное масло с бензином объединяются в один топливный бак, либо двигатель имеет двухтактный масляный резервуар, который позволяет смешивать масло в карбюраторе или форсунке перед сгоранием.Четырехтактный двигатель требует для питания только неэтилированного топлива; масло добавляется только для смазки в картер, аналогично автомобильному. Производитель двигателей и технологии могут оказать заметное влияние на топливную экономичность.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, как работают двигатели.

Чтобы понять, сколько нефти и газа может попадать в наши озера и реки, важно учитывать тип и мощность используемого двигателя, а также его неэффективность. Количество углеводородов, вносимых любым двухтактным двигателем, зависит от производителя, возраста, обслуживания и эксплуатации двигателя.Скорость сжигания и расход топлива может увеличиваться с увеличением мощности двигателя и его работы. На приведенной выше диаграмме показана мощность сжигания пяти различных типов двигателей мощностью 115 л.с.

Норма сжигания для пяти типов лодочных двигателей (источник: Popular Mechanics)

Чтобы рассчитать количество галлонов, которое может разрядить каждый двигатель, скорость сжигания умножается на процент неэффективности. При неэффективности 4% (среднее значение, используемое для 4-тактного двигателя), на холостом ходу Yamaha будет разряжать 1/50 галлона, на крейсерской скорости 1/6 галлона и полностью открытой дроссельной заслонке 1/3 галлона. галлон бензина в час.При неэффективности 27% (значение, используемое для представления карбюраторного 2-тактного двигателя) расход на холостом ходу будет составлять 1/7 галлона, при крейсерской скорости 1 галлон и полностью открытой дроссельной заслонке 2,5 галлона бензина в час.

Повышение эффективности двигателя приведет к снижению общего расхода ароматических углеводородов (TAH) на лодку. Вот почему с точки зрения качества воды желательно иметь больше 4-тактных двигателей.

Другой способ взглянуть на это состоит в том, что Большое озеро могло бы вместить больше 4-х тактных двигателей и при этом соответствовать критериям качества воды, чем если бы на озере было столько же карбюраторных 2-х тактных двигателей.

повреждений 4-тактных двигателей

Клуб часто получает уведомления о повреждениях основных компонентов двигателя, таких как коленчатый вал, шестерня вращения, гасители вибрации, блок двигателя и опорная плита. Мы часто обнаруживаем, что такие повреждения вызваны неправильными процедурами технического обслуживания и отказами во время плановых испытаний оборудования.

В этом информационном бюллетене о несчастных случаях мы сосредоточим внимание на росте, который мы наблюдали в связи с повреждениями 4-тактных двигателей в последние годы.

Мы не видим прямой связи в этом увеличении с техническим обслуживанием, проводимым бригадами или уполномоченными компаниями. Однако техническое обслуживание и текущие испытания всегда следует проводить в соответствии с инструкциями производителя двигателя. Было показано, что причиной повреждения иногда является несоблюдение инструкций производителя двигателя и поставщика связанного оборудования по техническому обслуживанию и эксплуатации.

Повреждения коленчатого вала двигателя, блоков цилиндров и блоков цилиндров
В последние годы увеличилось количество повреждений коленчатых валов 4-тактных двигателей и других основных узлов.Основываясь на информации, которую мы собрали во время освидетельствования судов, мы изучили возможные причины таких серьезных повреждений, которые в некоторых случаях привели к полной замене двигателя и, что еще более серьезно, получили травмы членов экипажа.

Возникает вопрос, почему мы наблюдаем рост числа инцидентов с повреждением двигателей и какие действия необходимо предпринять, чтобы уменьшить количество таких случаев?

Зарегистрированы случаи внезапного повреждения подшипников шатунов; это привело к перегреву шейки кривошипа, в результате чего поршень застрял в гильзе цилиндра и сломал соединительный стержень.Поршни и шатуны были выброшены через блок двигателя и были найдены лежащими на полу рядом с двигателем.

Помимо повреждения двигателя, в наиболее серьезных случаях смазочное масло вытекло из поврежденного блока двигателя и распространилось по горячим поверхностям, что привело к пожарам и, как следствие, серьезному повреждению оборудования в машинном отделении.

На основании нашего обзора случаев, с которыми мы столкнулись в Norwegian Hull Club, ниже вы найдете рекомендуемые действия, которые мы советуем предпринять, чтобы избежать серьезного или даже катастрофического повреждения двигателя:

Причина No.1 — Примеси в смазочном масле
• Частый отбор проб смазочного масла для постоянного обеспечения надлежащего качества масла. Отчеты об анализе предпочтительно должны быть рассмотрены бортовыми инженерами и суперинтендантом (техническим отделом) судна.

• Просмотрите отчеты об анализе и примите меры в соответствии с комментариями и советами в отчете об анализе.

• Необходимо проверить качество очистки масла (правильная температура очистки, скорость потока и интервалы промывки).

• Проверьте состояние фильтров и убедитесь, что фильтрующие вставки имеют правильный тип и размер ячейки (микрон).

• Проверьте состояние корпуса фильтра и убедитесь, что фильтрующие вставки установлены правильно, а также что уплотнительные кольца / уплотнения находятся на своих местах. Актуально как для ручных, так и для автоматических фильтров.

• Для всех фильтров проверьте состояние клапана избыточного давления (перепускного клапана) и то, что клапан открывается при правильной уставке.

• Для одноразовых фильтрующих вставок / свечей проверьте общее состояние и правильность очистки фильтров.Ультразвуковая чистка или другие методы. Примечание: сетка фильтра со временем изнашивается, поэтому вставки следует заменять, если они повреждены или если их невозможно очистить. Проверьте расчетный срок службы фильтрующих вставок в инструкции по эксплуатации.

• В связи с капитальным ремонтом необходимо тщательно очистить отстойник двигателя. Смазочные маслоохладители, насосы, клапаны и трубопроводы должны быть промыты перед заливкой нового масла.

Причина № 2 — Техническое обслуживание / неправильные процедуры монтажа
• Что касается текущего ремонта, убедитесь, что болты соединительной тяги затянуты с правильным моментом.

• Обратите внимание, что болты шатуна обычно имеют максимальный срок службы, поэтому болты необходимо заменять в соответствии с инструкциями производителя двигателя.

• Убедитесь, что инструменты в хорошем состоянии (динамометрические ключи, гидравлические домкраты и насосы).

• Измерьте овальность корпуса подшипника шатуна и проверьте общее состояние.

• Допуски и метод измерения в соответствии с руководством по эксплуатации производителя двигателя.

• Проверьте общее состояние шатунов и шероховатость поверхности.Если возможно, измерьте шатунную шейку (метод измерения и проверка состояния в соответствии с инструкциями производителя двигателя).

Причина № 3 — Центровка вала
• Измерения прогиба коленчатого вала. Регулярно проводите измерения и заполняйте данные в форме производителя двигателя. Оцените результаты в соответствии с инструкциями в руководстве по эксплуатации двигателя. В случае сомнений проконсультируйтесь с производителем двигателя, чтобы убедиться, что результаты измерений находятся в пределах рекомендуемых допусков.

• Если фундамент двигателя (блок двигатель-генератор) установлен на гибких подушках / подушках, необходимо выполнить проверку состояния и измерения в соответствии с инструкциями производителя двигателя.Обратите внимание, что у гибких прокладок может быть максимальный срок службы, так как качество со временем ухудшится.

• Проверьте вибрацию двигателя. Регулировка гасителя колебаний согласно инструкции производителя двигателя. Примечание. В случае гасителей вибрации, заполненных жидкостью (например, с силиконом), следует проводить регулярный анализ жидкости в соответствии с инструкциями по эксплуатации.

• Любое наблюдение повышенной вибрации двигателя, причину вибрации необходимо проверить перед продолжением эксплуатации двигателя.

Причина № 4 — Испытания на превышение скорости
• Отключение двигателя при превышении скорости необходимо проверять регулярно и в соответствии с инструкциями производителя двигателя.

• Некоторые двигатели оснащены механическим устройством превышения скорости, некоторые — электрической защитой от превышения скорости, а некоторые — обоими типами систем превышения скорости, включенными в систему безопасности двигателя.

• Из-за инцидентов, связанных с неконтролируемым тестированием устройств превышения скорости, мы рекомендуем, чтобы бригада провела оценку рисков перед тестированием.

• Одним из препятствий на пути к тому, чтобы двигатель не достигал частоты вращения выше рекомендованного уровня во время испытания на превышение скорости, является наличие члена экипажа в режиме ожидания для остановки двигателя / закрытия впускного отверстия для топлива в двигатель в случае, если двигатель не останавливается. при заданном обороте. (Уставка превышения скорости вращения).

Причина № 5 — Сервисные бюллетени производителя двигателей
• Чтобы держать своих клиентов в курсе новых разработок в рамках Руководства по проектированию, обслуживанию и эксплуатации, а также Международных правил и норм, производители двигателей регулярно выпускают сервисные бюллетени в качестве метода обращение с информацией к судовладельцам и менеджерам, и не в последнюю очередь к экипажам на борту судов.

• Во время обследований ремонта мы наблюдаем, что не у всех владельцев и менеджеров есть процедуры, обеспечивающие распространение и доведение этих сервисных бюллетеней до сведения на борту.

• Соответствующая информация из таких сервисных бюллетеней, относящаяся к техническому обслуживанию, должна приниматься во внимание в связи с капитальным ремонтом, который должен быть введен в систему технического обслуживания судна.

Рекомендации
Делясь своим опытом исследований, связанных с повреждениями на борту судов клиентов, Norwegian Hull Club стремится выявить возможные меры, которые могут быть приняты для предотвращения серьезных инцидентов.

Поэтому мы рекомендуем уделять пристальное внимание соблюдению инструкций по техническому обслуживанию и эксплуатации производителей двигателей и оборудования. Также необходимо убедиться, что такие инструкции являются последней доступной версией.

Очень важно, чтобы все соответствующие инструкции и руководства были хорошо известны всему персоналу, участвующему в эксплуатации и техническом обслуживании двигателей на борту.