Принцип работы двухтактного дизельного двигателя: Принцип работы двухтактного дизеля — Морской флот

Содержание

Принцип работы двухтактного двигателя дизельного

Двухтактный дизельный двигатель: устройство и принцип работы

Двухтактный дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания. Топливо-воздушная смесь сгорает за 2 движения поршня. Цикл завершается всего за 1 оборот коленвала. Такие показатели кажутся впечатляющими, однако существует несколько особенностей работы агрегата, о которых стоит узнать подробнее.

Главным достоинством такого мотора можно считать меньший расход топлива в сравнении с бензиновыми агрегатами. Это происходит за счет одной из особенностей дизельного топлива. Оно плотнее бензина, поэтому при сгорании дает на 15% энергии больше. Это обеспечивается более длинной цепочкой углеродов. Кроме того, технические характеристики таких двигателей стоят наравне с показателями аналогичных двигателей.

Строение

В состав двухтактного дизеля входит картер, совмещенный с коленчатым валом поршень, форсунки, впускные и выпускные окна цилиндра, топливный и водяной насосы. Последний снабжается плунжерным переключателем и датчиком температуры, а также емкостями, которые наполняются водой. Агрегат обеспечивает повышение КПД и за счет улучшенного сгорания топливо-воздушной смеси. Токсичность отходов при этом снижается.

В двухтактном моторе расположена газовая турбина и нагнетатель. Последний отвечает за повышение давления в цилиндрах — это обеспечивает экономию топлива и повышение мощности. Газовая турбина запускает преобразователь энергии тепла в энергию движения.

Продувочный воздух поступает в двухтактный дизельный двигатель несколькими способами — с помощью:

  • насосов;
  • продувочных камер;
  • компрессоров.

Продувка может осуществляться по одной из схем — контурной или клапанно-щелевой.

Стоит отметить, что использование контурной схемы снижает как экономические, так и технические показатели агрегата. Это объясняется тем, что в цилиндрах имеются не продуваемые области.

Цилиндры монтированы вдоль. Каждый из них оснащается выпускными и вентиляционными отверстиями. Газ поступает к турбине через коллектор. Когда поршни двигаются, рабочая камера периодически открывается и закрывается. Коленчатые валы взаимодействуют друг с другом. Это обеспечивается механизмом основной передачи.Топливо при этом сгорает при достаточно высокой температуре.

Для смазки трущихся деталей и подшипников применяется смесь масла и топлива. Она подается в цилиндр и кривошипную камеру. Смазки эти узлы не имеют, поскольку она смылась бы топливом. Именно поэтому к горючему его доливают в определенном соотношении.

При этом для двухтактного дизельного двигателя используется определенное масло. Оно выдерживает продолжительное воздействие высоких температур, способно практически не оставлять после сгорания зольных отложений.

Как работает?

Принцип работы двухтактного дизеля основан на выполнении 2 тактов: сжатие и рабочий ход. Конструкция агрегата позволяет выполнять весь цикл вдвое быстрее, чем в четырехтактных моторах.

Для двухтактных дизельных двигателей принцип работы следующий:

  1. Поршень из НМТ начинает двигаться вверх. В цилиндре имеется воздух. Приходе поршня вверх он сжимается, а когда поршень подходит к ВМТ, впрыскивается порция свежего топлива. При этом горючее самовоспламеняется и осуществляется рабочий ход.
  2. Продукты сгорания толкают поршень, вследствие чего тот движется вниз. Когда поршень доходит до НМТ, осуществляется продувка —воздух замещает продукты сгорания. Это является завершением цикла.

Внизу цилиндра имеются продувочные окна. Они необходимы для процесса продувки. Когда поршень снизу, они открыты. Во время подъема поршня они закрываются. Значительное увеличение показателя мощности двухтактных моторов происходит за счет повышения числа рабочих ходов. Двухтактный дизельный двигатель, принцип работы которого достаточно прост, обладает массой преимуществ.

Мифы о двухтактных дизельных моторах

Существует несколько распространенных мифов касательно двухтактных двигателей:

  1. Слишком медленная работа. В действительности современные моторы с турбонаддувом гораздо эффективнее предыдущих моделей.
  2. Такие моторы слишком громкие. Чтобы этого избежать, необходима правильная настройка двигателя. При правильном выполнении всех настроек работа мотора происходит немногим громче бензинового аналога. Высокий уровень шума свидетельствует о неправильной настройке мотора или его неисправности. Для старых моделей высокий уровень шума — характерная черта, создание появление аккумуляторных систем с высоким давлением существенно снизило уровень шума.
  3. Покупать дизель выгоднее бензина. Это так, но лишь отчасти. Несколько лет назад дизельное топливо стоило намного дешевле бензина, однако сегодня разница составляет всего 10-20%. Основная экономичность заключается в способности теплотворной способности горючего.
  4. Такие моторы плохо заводятся зимой. Раньше проблемы с ними действительно возникали. Однако современные автомобили с дизельными двигателями оснащены быстрым запуском, что снижает время на ежедневные подготовки к поездкам.

Срок службы дизеля превышает бензиновые агрегаты. Он может достигать 400-600 тыс. км.

Каждый двухтактный дизельный двигатель имеет одну отличительную особенность — через окна цилиндров впускается воздух и устраняются отработавшие газы. Когда они выходят через клапан в цилиндре, а воздух поступает через окна, система такой очистки называется клапанно-щелевой.

Подобные системы очистки имеют одну особенность — в цилиндре остается только часть воздуха. Поднимаясь вверх, он частично выходит за пределы мотора. Такую очистку еще называют прямоточной. Она обеспечивает максимальную эффективность очистки двигателя от продуктов сгорания.

Помимо прямоточной продувки существует и петлевая, однако она отличается меньшим качеством очистки. Именно поэтому для современных автомобилей она используется нечасто. Рабочие ходы такого агрегата выполняются в два раза чаще, однако на мощности это сказывается незначительно (она увеличивается в 1,5-1,7 раза). Это объясняется наличием продувки, а также тем, что внутри цилиндра происходит более короткий ход.

Преимущества

Двухтактные дизельные двигатели стали производиться относительно недавно. Такие моторы на сегодняшний день имеют множество модификаций. К примеру, зажигание бывает 2 типов: контактным и бесконтактным.Также отличаются и схемы таких моторов. Применяется двухтактная система на танках, в самолетах, в тяжелой промышленной технике.

Другие достоинства:

  1. Небольшой размер. Для установки агрегата требуется совсем немного места. Такие моторы легко умещаются под капотом транспортных средств.
  2. Небольшая масса. Стандартный турбодизель весит почти в 2 раза больше, чем двухтактный дизельный двигатель.
  3. Значительная экономия топлива. Расход горючего снижен практически в 2 раза по сравнению с обычным дизельным агрегатом.
  4. Простая конструкция. При обслуживании таких двигателей нет необходимости применять специальные технологии.

Такие преимущества выгодно выделяют двухтактные дизельные двигатели на фоне бензиновых собратьев. Имеются у таких моторов и серьезные недостатки.

Недостатки

Небольшое распространение агрегатов объясняется рядом причин. К примеру, детали на такие моторы найти получится с трудом. Именно поэтому выполнить ремонт двухтактного дизельного двигателя становится проблематично. Кроме того, специалистов по обслуживанию таких агрегатов достаточно мало.

Другие недостатки:

  • высокая цена дизельных двигателей и малый выбор моделей;
  • увеличенный расход масла;
  • необходимость установки воздушных фильтров.

Явным недостатком дизелей является использование мощного стартера. На морозе дизельное топливо мутнеет и застывает. Ремонт топливной аппаратуры затрудняется тем, что насосы высокого давления изготавливаются с высокой точностью.

Существенным минусом двухтактных дизелей является невозможность их применения в высокотемпературных режимах. Масло при таких условиях закоксовывается, возникает залегание поршневых колец. Кроме того, из-за недостаточной продувки топливо сгорает не полностью, что сказывается на значении КПД и уровне токсичности.

Итоги

Дизельные двигатели, имеющие два такта, изобретались с одной целью — снизить токсичность отработавших газов, а также увеличить экономичность двигателя, повысить КПД.

Стоит упомянуть о зажигании. Чтобы топливо воспламенилось, необходимо время, поэтому разряд на свече возникает заранее, перед тем, как поршень достигнет ВМТ. Чем быстрее происходит движение поршня, тем раньше должна зажигаться свеча. Существуют специальные устройства, позволяющие менять угол зажигания в зависимости от частоты вращения коленвала.

Понимание цикла — дизельный двухтактный цикл

Если вы прочитали, как работают двухтактные двигатели, вы узнали, что одно большое различие между двухтактными и четырехтактными двигателями — это мощность, которую может развить двигатель. Свеча зажигания срабатывает в двухтактном двигателе в два раза чаще — один раз за каждый оборот коленчатого вала, а не один раз за каждые два оборота в четырехтактном двигателе.

Это означает, что двухтактный двигатель способен производить вдвое больше мощности, чем , чем четырехтактный двигатель того же размера.

В статье о двухтактном двигателе также объясняется, что цикл бензинового двигателя, в котором газ и воздух смешиваются и сжимаются, на самом деле не идеально подходит для двухтактного подхода. Проблема заключается в том, что некоторое количество несгоревшего топлива вытекает при каждой перезарядке цилиндра воздушно-топливной смесью. (Подробнее см. Как работают двухтактные двигатели.)

Оказывается, что дизельный подход, который сжимает только воздух, а затем впрыскивает топливо непосредственно в сжатый воздух, намного лучше соответствует двухтактному циклу.Поэтому многие производители больших дизельных двигателей используют этот подход для создания двигателей большой мощности.

На рисунке показана компоновка типичного двухтактного дизельного двигателя:

В верхней части цилиндра обычно находятся два или четыре выпускных клапана, которые открываются одновременно. Также имеется инжектор дизельного топлива (показан выше желтым цветом). Поршень удлинен, как в бензиновом двухтактном двигателе, так что он может действовать как впускной клапан. В нижней части хода поршня поршень открывает отверстия для впуска воздуха.Входящий воздух находится под давлением турбокомпрессора или нагнетателя (светло-синий). Картер двигателя герметичен и содержит масло, как в четырехтактном двигателе.

Двухтактный дизельный цикл работает следующим образом:

  1. Когда поршень находится на вершине своего хода, цилиндр содержит заряд сильно сжатого воздуха. Дизельное топливо впрыскивается в цилиндр инжектором и сразу же воспламеняется из-за тепла и давления внутри цилиндра.Это тот же процесс, который описан в разделе «Как работают дизельные двигатели».
  2. Давление, создаваемое сгоранием топлива, ведет поршень вниз. Это , рабочий ход .
  3. Когда поршень приближается к нижней части своего хода, все выпускные клапаны открываются. Выхлопные газы выбрасываются из цилиндра, сбрасывая давление.
  4. Когда поршень выдвигается, он открывает отверстия для впуска воздуха. Воздух под давлением заполняет цилиндр, вытесняя остаток выхлопных газов.
  5. Выхлопные клапаны закрываются, и поршень начинает двигаться вверх, снова закрывая впускные отверстия и сжимая свежий заряд воздуха. Это такт сжатия .
  6. Когда поршень приближается к вершине цилиндра, цикл повторяется с шагом 1.

Из этого описания вы можете увидеть большую разницу между дизельным двухтактным двигателем и бензиновым двухтактным двигателем: в дизельной версии цилиндр заполняет только воздух, а не газ и воздух, смешанные вместе.Это означает, что дизельный двухтактный двигатель не страдает ни от одной из экологических проблем, от которых страдает бензиновый двухтактный двигатель. С другой стороны, дизельный двухтактный двигатель должен иметь турбонагнетатель или нагнетатель, а это значит, что вы никогда не найдете двухтактный дизельный двигатель на цепной пиле — это просто будет слишком дорого.

, marinediesels.co.uk История и введение двухтактного дизельного двигателя

Меню4 Двигатель с рабочим ходом2 Двигатель с рабочим ходом2 Головка с двухтактным двигателемОпаковкаОхлаждениеСмазкаСистема топливного маслаСистема запуска двигателя

Основы

2 хода Дизельный цикл

**** На основе JavaScript раскрывающееся меню DHTML, созданное NavStudio.(OpenCube Inc. — http://www.opencube.com) ****

Вас может удивить, что самый большой дизель используемые двигатели работают по двухтактному принципу.Если у вас есть опыт двухтактного бензинового двигателя вы будете знать, что это вызывает больше загрязнения, чем четырехтактный бензин двигатель. Это потому, что масло смешивается с бензином для смазки подшипники коленчатого вала, и много несгоревшей смеси бензин / масло / воздух сбрасывается в атмосферу. Чтобы узнать больше о 2 удара цикл бензинового двигателя нажмите здесь .

Двухтактный дизельный двигатель не смешивает топливо или масло с Воздух для горения.Подшипники коленвала смазываются от давления масло так же, как и четырехтактный двигатель.

Двухтактный цикл называется так, потому что он занимает два поршень для завершения процессов, необходимых для преобразования энергии в топливе в работу. Поскольку двигатель совершает возвратно-поступательное движение, это означает, что поршень должен перемещаться вверх и вниз по цилиндру, и поэтому коленчатый вал должен вращайся один раз.

1. Коленчатый вал вращается по часовой стрелке, а поршень продвигаясь вверх по цилиндру, сжимая заряд воздуха. Поскольку энергия передается в воздух, ее повышение давления и температуры. К тому времени поршень приближается к вершине цилиндра (известный как верхняя мертвая точка или ВМТ) давление выше 100 бар и температура выше 500С

2. Непосредственно перед впрыском топлива в цилиндр топливный инжектор. Топливо «распыляется» на крошечные капли. Потому что они очень маленькие, эти капли очень сильно нагреваются быстро и начать гореть, когда поршень проходит над ВМТ. расширяющийся газ от горения топлива в кислороде заставляет поршень вниз по цилиндру, поворачивая коленчатый вал. Именно во время этого инсульта эта рабочая энергия вкладывается в двигатель; во время восходящего Ход поршня, двигатель должен делать работу.

3. Когда поршень движется вниз по цилиндру, полезное энергия от горящего топлива расходуется. Примерно в 110 после ВМТ открывается выпускной клапан и горячий выхлопной газ (состоящий в основном из азота, углекислого газа, водяного пара и неиспользованный кислород) начинают покидать цилиндр.

4. Примерно через 140 после ВМТ поршень раскрывает набор порты, известные как порты очистки. Сжатый воздух поступает в цилиндр через эти порты и выталкивает оставшийся выхлопной газ из цилиндр в процессе, известном как «очистка».

поршень теперь проходит мимо нижней мертвой точки и начинает двигаться вверх цилиндр, закрывающий порты продувки. Выпускной клапан тогда закрывается и начинается сжатие

Двухтактный цикл также может быть проиллюстрирован на графике диаграмма.

Сжатие

1 -2

2 — 3 впрыск топлива

3 — 4 Мощность

4 — 5 Выпускной выпуск

5 — 6 Очистка

6 — 1 Post Scavenging

1.около 110 BTDC

2. около 10 BTDC

3. около 12 ATDC

4. приблизительно 110 ATDC

5. приблизительно 140 ATDC

6. около 140 BTDC

В двухтактном поршневом двигателе, боковая тяга, вызванная углом Шатун передается на вкладыш с помощью юбки поршня или ствола.Поэтому он известен как двухтактный поршневой двигатель. Юбка поршень также служит для герметизации отверстий продувочного воздуха, когда двигатель работает на ВМТ. Это предотвращает повышение давления в картере.

В этом заключается недостаток этого типа двигателя: хотя он имеет низкая общая высота, смазочное масло брызгало из картера в смазывать лайнер может найти свой путь в мусорное пространство, в результате чего загрязнение и риск пожара мусора.Существует также вероятность лайнера и износ юбки поршня, пропуская воздух в картер. Это может поставить необходимый кислород для взрыва картера в случае возникновения горячей точки. Картер масло должно иметь присадки, которые могут справиться с загрязнением продуктами сгорания, и кислоты, образующиеся во время сгорания из-за серы в топливо.

Эта двухтактная конструкция обычно используется только для меньшего нижнего двухтактные двигатели — до 5000 кВт для двигателя V16 с Отверстие 280 мм и ход 320 мм.

Детройтские дизели производят двухтактные поршневые двигатели. Вихман и Дженерал Моторс. Зульцер использовал для производства модели, которая иногда встречается в море, как и Бронс. Чертеж поперечного сечения их типа GV двигатель показан ниже.

Дизельный двигатель : как работает четырехтактный дизельный двигатель ИЛИ цикл зажигания от сжатия? Объяснение принципа и рабочего цикла дизельного двигателя

:

В основном, есть два типа дизельных двигателей — Четырехтактный и Двухтактный. «Дизельный цикл» использует более высокий коэффициент сжатия. Он был назван в честь немецкого инженера Рудольфа Дизеля, который изобрел и разработал первый четырехтактный дизельный двигатель. Четыре такта дизельного цикла аналогичны бензиновому двигателю. Тем не менее, «Дизельный цикл» значительно отстает от того, как топливная система снабжает дизель двигателем и зажигает его.

Обычный дизельный двигатель внутреннего сгорания работает в режиме «Дизельный цикл». В простых дизельных двигателях инжектор впрыскивает дизель в камеру сгорания непосредственно над поршнем. «Двигатель с воспламенением от сжатия» — это еще одно название дизельного двигателя. Это происходит главным образом потому, что он сжигает дизель горячим и сжатым воздухом. Температура воздуха внутри камеры сгорания поднимается выше 400–800 ° C. Это, в свою очередь, зажигает дизель, впрыскиваемый в камеру сгорания.Таким образом, «Дизельный цикл» не использует внешнего механизма, такого как свеча зажигания, для зажигания воздушно-топливной смеси.

Четырехтактный дизельный двигатель работает по следующему циклу:

1. Ход всасывания — При перемещении поршней вниз и открытии впускного клапана создается всасывание чистого воздуха в цилиндры.

Дизельный ход всасывания

2. Сжатие — При закрытии впускного клапана область над поршнем закрывается. Поршень движется вверх, что приводит к сжатию воздуха в ограниченном пространстве при более высокой степени сжатия.

Дизельный такт сжатия

Процесс сгорания На этом этапе инжектор распыляет дизельное топливо в камеру сгорания. Повышение температуры воздуха вызвано его сжатием; приводит к мгновенному сгоранию дизеля при взрыве. Это приводит к выделению тепла, которое генерирует расширяющиеся силы, известные как сила.

Дизельный двигатель сгорания

3.Рабочий ход — Кроме того, эти силы снова толкают поршни вниз, приводя их в возвратно-поступательное движение.

Diesel Power Stroke

4. Ход выхлопа — На пути вверх поршни выталкивают отработавшие газы над ними через выпускной клапан, который открывается во время такта выпуска.

Diesel Exhaust Stroke

Этот цикл повторяется до тех пор, пока двигатель не выключится, что приведет к продолжению работы двигателя.

Анимация 4-тактного дизельного двигателя

Дизельный двигатель в основном делится на два типа — с косвенным впрыском (IDI) и с непосредственным впрыском (DI). Дизельный цикл с прямым впрыском был технологией более раннего поколения. Позже он превратился в своего преемника и более продвинутые CRDi. Грузовые автомобили, автобусы и генераторы предыдущего поколения все еще широко используют простые двигатели DI. Кроме того, сложные и усовершенствованные двигатели CRDi стали очень популярными в седанах, MPV, внедорожниках и роскошных автомобилях в недавнем прошлом.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, нажмите здесь:

https://www.cummins.com

Подробнее: Как работает двухтактный двигатель с воспламенением от сжатия? >>

О CarBikeTech

CarBikeTech — технический блог.Его участники имеют опыт работы более 20 лет в автомобильной сфере. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильной технике.

Просмотреть все сообщения от CarBikeTech

,

Изучаем двухтактный дизельный двигатель

Современный автолюбитель очень любопытен к устройству автомобиля, а так же различным модернизациям двигателей автомобиля. В наше время, крупнейшие производители техники, постоянно совершенствуют элементы автомобилей, военной техники и самолетов. Новоиспеченные автолюбители и опытные механики, считают своим долгом понимать все тонкости и принципы работы авто. Дизельные движки, в наше время особенно популярными. Подавляющее количество техники, работает на ДТ. Дизель, как и любой из двигателей, имеет большое количество конфигураций. Сегодня, мы разберем наиболее технологичный и популярный из них.

Техника работы двухтактного дизельного двигателя.

В устройстве двигателя содержаться два лопаточных элемента — турбина (газовая) и нагнетатель. Второй, отвечает за повышение давления в цилиндрах. Данный процесс, обеспечивает умножение мощности двигателя, при этом расход топливной смеси — не возрастает. Турбина, в свою очередь, отвечает за перераспределение энергии тепла и температуры, в механическую. Так же, нагнетатель приводиться в действие турбиной.
Цилиндры расположены вдоль (не вертикально), каждый цилиндр оснащен отверстиями для выпуска и вентиляции. Через данные отсеки, происходит выпуск отработанных (сгоревших) продуктов высокой температуры. Через коллектор, газ подходит к турбине. Камера отработки, получается при почти полном совмещении поршней. В процессе движения поршней, рабочая камера отработки открывается и закрывается.
Колен валы взаимодействуют между собой, благодаря зубчатому механизму основной передачи. Части механизма двигаются по часовой. Температура внутреннего сгорания при этом очень высока.

Полный рабочий цикл рассматриваемого двигателя — заключается в одном круге хода колен вала или возвратно-поступательного движения поршня.
Цилиндр двигателя, полностью очищается и заряжается потоком нового воздуха, когда поршень — расположен максимально допустимо к нижнему пределу. При движении поршня, очистной отсек открывается и цилиндр попадает новый воздух. Воздух попавший в цилиндр, уходит в верхнюю его часть и выходит наружу. Продув устройства, помогает полностью высвободить отработанные продукты высокой температуры.
Когда поршень направляется вверх, клапан впуска запирается, продув отсеки тоже. После того как необходимые части герметизированы, происходит сжатие воздуха. Рядом с максимально допустимой верхней точкой, происходит выдача топливной смеси. Для которой необходима определенная температура внутреннего сгорания. Смесь загорается от сильного потока горячего воздуха. При движении поршня обратно, происходит сгорание и увеличение объема продукта. В конце цикла, клапаны открываются и процесс повторяется. Два колен вала, значит два устройства с автономными механизмами. Данный признак, является одним из недостатков системы с прямым потоком. При этом, система прямого потока, очищается лучше других. Если, продув происходит петлей, качество очистки цилиндра снижается. Такие цилиндры, применяются не так часто, но все же встречаются. Данный вид цилиндров, как правило, изнашивается быстрее.

Несмотря на хороший показатель полезного действия, часть продуктивности все же уходит на процесс очистки. Для подачи в цилиндр нового потока топлива, используется часть старого. Этот недостаток, снижает полезное действие, в среднем на двадцать процентов.

Функция топлива.

Двухтактный дизельный двигатель, правильно функционирует лишь на двух видах топлива (дизельное топливо и бензин). Температура внутреннего сгорания — у них практически аналогична. Другие виды горюче смазочных материалов, использовать нельзя, во избежание скорейшего выхода двигателя из строя. Если использовать бензин в качестве смеси, мощность двигателя будет чуть ниже. При повышении мощности, с использованием дизельного топлива — срок эксплуатации двигателя будет понижаться.

Основным компонентом сжатия в данном двигателе, является — не горючая смесь, а воздушный поток. Топливо подается в отсек, когда воздух сильно сжат. От этого, смесь загорается. Повышается температура внутреннего сгорания.
Часть дизелей для легковых машин, создавались как прототип бензиновых двигателей (внутреннего сгорания). Часть элементов, оставались прежними и не подвергались модернизации. Но основная топливная система, ставилась специально для ДТ. Были разработаны: новая голова блока цилиндров, коленчатый вал, поршни и штоки. Большинство элементов устройства внутреннего сгорания, были усилены.
Двухтактный двигатель наиболее сложен. Начиная со своего устройства и заканчивая принципом функционирования. Два основных такта движка — сужение и расширение. В отличие от классического движка, тут нет отдельных элементов захода и выхода. В движке с двумя тактами предусмотрены данные процессы, но они выполняются при специальном надуве.

Достоинства и недостатки мотора.

К положительным описанием рассматриваемого устройства внутреннего сгорания, можно отнести следующее:

  • Двигатель обладает относительно малым весом. В среднем, вес составляет половину от классического дизель с турбиной.
  • Мотор, имеет не сложную конструкцию. Количество запасных частей и дополнительных деталей стало гораздо меньше.
  • Принцип действия устройства не сложен на практике. Мотор, прост и пригоден для обслуживания, реконструкции. Температура и функции — двигателя внутреннего сгорания.
  • Устройство имеет небольшие размеры и не требует много места.
  • Топливо используется экономно и с большой долей продуктивности. Экономия расхода, повышена на половину, от классического двигателя.

Несмотря на все свои явные преимущества, минусов у мотора достаточно:

  • Большая стоимость. Данный вид двигателей, выпускает не так много компаний. Приобрести устройство для использования, довольно дорого.
  • Практически полное отсутствие обслуживающих мастерских. Ремонтировать мотор, весьма проблематично.
  • Малое наличие необходимых деталей. При выходе из строя отдельно элемента, будет сложно найти замену.

На сегодняшний день, аналоги мотора используются активно. Их ставят на грузовики, строительную технику и легковые авто. Двухтактный дизель, один из модернизированных двигателей внутреннего сгорания. Расположение цилиндров, соответственно рядами. Камера очистки образуется в результате сближения поршней. Все колен валы сопряжены друг с другом. Окно выпуска, открывается раньше окна впуска (в среднем на двадцать градусов).

В мотоциклах, отсутствуют клапаны в голове цилиндра, существуют специальные отверстия в стенках для входа и выхода. Клапаны впуска и выпуска, взаимодействуют с карбюратором, через специально отведенные каналы. Во время движения поршня вверх, открывается окно карбюратора и смесь поступает в картер движка.Когда поршень направляется вниз, клапан закрывается и начинается сжатие смеси. Шток, открывает клапан и рабочая смесь выпускает отработанные газы из цилиндра. Выход газов происходит через открытый клапан. Поршень возвращается и сопутствующие процессы повторяются. Состав загорается (предельная температура внутреннего сгорания) от свечи и поршень продолжает ход работы.
Данный процесс имеет значимые недостатки. Приходиться добавлять моторное масло, прямо в топливо. Это производиться для, смазки рабочих элементов. При создании данной консистенции, масло уходит достаточно быстро. Расход масла на данном типе движке, очень большой. Двигатель не экономичен и использования данной технологии смазки, способно быстро вывести его из строя. Количество выхлопов, при работе данного устройства, так же является наибольшим. Часть смеси, вырывается наружу вместе с выхлопами, что неблагоприятно для окружающей среды. По этому, экологичность мотора очень сомнительна.

 

Сложно создать двигатель подобный рассмотренному. Необходима подача чистого потока воздуха в цилиндр, который не должен попасть в картер. При попадании, он будет удалять смазку с рабочих элементов. Поэтому, часть моторов для военной техники и кораблей, устройством напоминают четырех тактные. Там, так же имеются клапана в голове блока гидроцилиндров и масло попадает в картер. Отличие, окна в цилиндрах. Через промежутки выдается поток воздуха и происходит выпуск отработанного газа.
При спуске, шток открывает отверстия впуска и туда подается воздух. Когда он движется наверх, отработанный газ выходит из цилиндров. Горючая смесь попадает в цилиндр, и под воздействием горячего воздуха — загорается.Таким образом на него действует высокая температура внутреннего сгорания. Так происходит полный цикл работы движка. По завершению, операция повторяется снова.

В общих чертах, дизель хорош:

Использованием недорогого и емкого топлива.

  • Высоким крутящим моментом и хорошей производительностью.
  • Отсутствием системы зажигания.
  • Недостатки всех дизелей;
  • Необходимость усиления и утяжеления всех деталей мотора.
  • Наличием сложной системы подачи смеси.

Все двухтактные движки обладают плавным ходом и хорошей мощностью. Но их минусом является, обязательное наличие компрессорного элемента.
Несмотря на стоимость данного оборудования и остальных недостатков, такой тип мотора — остается уникальным. Достойные плюсы, позволяют использовать его в различных сферах. ДТ, так же широко применимо и активно используется во всем мире. Смесь, является одним из наиболее доступных видов и уже успела заслужить свою популярность. Двигатели постоянно совершенствуются и на сегодня, существует достаточно большое количество модернизаций.

В авиации.

Авиационные дизельные двигатели — имеют цикл в два такта. Данный цикл — оптимальное решение для не тяжелой авиации. По мощности, данный тип двигателей, сильно превосходит аналоги. Надув, хорошая черта для высотных моторов. Отсутствие системы зажигания, так же дополняет список преимуществ. Двигатель останавливается, по завершению подачи рабочей смеси. Движок, устойчив к температурному перепаду и не боится экстремальных погодных условий. Холод, даже идет ему на пользу. При этом, мотор работает на дешевом и доступном топливе. Сложность использования движка, заключается в компрессоре. Насос, является одним из наиболее сложных элементов устройства. В реактивное топливо приходится добавлять сложный и дорогостоящий состав для смазки элементов.

Расширяйте свой кругозор в сфере автомобильной тематики и сопутствующей техники. Наш портал, рад предоставить вам соответствующую информацию!Удачи в изучении интересного и полезного материала!

Принцип работы двухтактного дизельного двигателя

 

Двухтактный дизельный двигатель и принцип его работы

Двухтактный дизельный двигатель был создан в эпоху активного развития двигателестроение, а это период 30-х годов 20 века. Именно это изобретение стало прорывным и революционным, которое используется в автомобилестроении до сих пор. По сравнению со своим старшим двигательным собратом четырехтактником он имеет ряд преимуществ, как в бензиновом так и в дизельном вариантах.

Хотя в массовом понимании двухтактный двигатель очень шумный, дымящий и загрязняющий окружающую среду, с бешенным расходом топлива, и обязательным смешиванием бензина и масла. Соответственно, только те водители, что еще могут терпеть двухтактники смогут его поставить на мотороллер или же подвесной мотор со спокойной душой, а как же быть с автомобилем? Место ли ему там? Справедливо ли? Скорее да, а именно для карбюраторных двигателей старых образцов. С дизелями дела обстоят немного иначе.

Двухтактный дизельный двигатель с внутренним типом сгорание включает в себя такие детали, как: коленчатый вал и картер, поршень, цилиндр с крышкой, поршень, впускные окна в цилиндре что соединены с компрессором, так же два форсунки, один из которых соединяется с топливным насосом высокого давления, а другой с водяным насосом так же высокого давления.

Да, двухтактная система до наших дней осталась хорошей альтернативой четырехтактной, особенно в тех случаях когда мы обсуждаем значимую мощность при этом с небольшими габаритами силовых установок. Так, двухтактный дизельный двигатель удачно используется в судах, стационарные, тепловозные двигатели неплохо работают на танках, встречаются на маленьких самолетах, преимущественно в американских грузовиках старых образцов.

Достоинства и недостатки двухтактного дизельного двигателя

Такой двигатель стал одним из самых используемых в мире потому что имеет самый высокий уровень КПД среди иных двигателей и сниженный уровень выброса в окружающую среду отработанного топлива. Двигатель показывает положительный уровень использования топлива, его конструкция дает возможность полностью использовать и сжигать топливо при гораздо меньшим отбором мощностей на систему охлаждения с коленвала.

Разумеется существуют достаточно весомые недостатки двухтактного дизельного двигателя, а именно сложность и громоздкость конструкции систем охлаждения, также использование рабочего пара для дополнительного двигателя. Еще один весомый недостаток является невозможность использовать высокотемпературный режим, ведь высокая температура обязательно закоксует масло – соответственно в поршневых кольцах будет происходить залегание.

Другой недостаток – это весьма большой расход топлива, более токсичные выхлопы. Да, это свойственно старым карбюраторным движкам, где продувка проходила топливно-воздушной смесью, да еще и с добавлением масла. Соответственно масла используется больше. Для тех двухтактных двигателей где продувка происходит с помощью воздуха, все не так плачевно и критично.

Видео: Принцип работы дизельного двигателя

Похожие материалы

23.12.2013

Двухтактный дизельный двигатель преимущества и недостатки Принцип

Двухтактный дизельный двигатель преимущества и недостатки

Принцип работы двухтактного дизельного двигателя

• • Кроме вышеописанного четырёхтактного цикла, в дизеле возможно использование двухтактного цикла. При рабочем ходе поршень идёт вниз, открывая выпускные окна в стенке цилиндра, через них выходят выхлопные газы, одновременно или несколько позднее открываются и впускные окна, цилиндр продувается свежим воздухом из воздуходувки — осуществляется продувка, совмещающая такты впуска и выпуска. Когда поршень поднимается, все окна закрываются. С момента закрытия впускных окон начинается сжатие. Перед достижением поршнем ВМТ, из форсунки распыляется воспламеняющееся топливо. Происходит расширение — поршень идёт вниз и снова открывает все окна. Продувка является врожденным слабым звеном двухтактного цикла. Время продувки, в сравнении с другими тактами, невелико и увеличить его невозможно, иначе будет падать эффективность рабочего хода за счет его укорочения. В четырёхтактном цикле на те же процессы отводится половина цикла. Полностью разделить выхлоп и свежий воздушный заряд тоже невозможно, поэтому часть воздуха теряется, выходя прямо в выхлопную трубу. Если же смену тактов обеспечивает один и тот же поршень, возникает проблема, связанная с симметрией открывания и закрывания окон. Для лучшего газообмена выгоднее иметь опережение открытия и закрытия выхлопных окон. Тогда выхлоп, начинаясь ранее, обеспечит снижение давления остаточных газов в цилиндре к началу продувки. При закрытых ранее выхлопных окнах и открытых — еще — впускных осуществляется дозарядка цилиндра воздухом, и, если воздуходувка обеспечивает избыточное давление, становится возможным осуществление наддува.

• • Окна могут использоваться и для выпуска отработавших газов, и для впуска свежего воздуха; такая продувка называется щелевой или оконной. Если отработавшие газы выпускаются через клапан в головке цилиндра, а окна используются только для впуска свежего воздуха, продувка называется клапанно-щелевой (11 Д 45, 14 Д 40, ЯАЗ-204, -206). Существуют двигатели, где в каждом цилиндре находятся два встречно двигающихся поршня; каждый поршень управляет своими окнами — один впускными, другой выпускными (система Фербенкс-Морзе — Юнкерса — Корейво: дизели этой системы семейства Д 100 использовались на тепловозах ТЭ 3, ТЭ 10, танковых двигателях 4 ТПД, 5 ТД(Ф) (Т-64), 6 ТД (Т 80 УД), 6 ТД-2 (Т-84), в авиации — на бомбардировщиках Junkers (Jumo 204, Jumo 205). В двухтактном двигателе рабочие ходы происходят вдвое чаще, чем в четырёхтактном, но из-за наличия продувки двухтактный дизель мощнее такого же по объёму четырёхтактного максимум в 1, 6— 1, 7 раз. В настоящее время тихоходные двухтактные дизели весьма широко применяются на больших морских судах с непосредственным (безредукторным) приводом гребного винта. Ввиду удвоения количества рабочих ходов на одних и тех же оборотах двухтактный цикл оказывается выгодным при невозможности повысить частоту вращения, кроме того, двухтактный дизель технически проще реверсировать; такие тихоходные дизели имеют мощность до 100 000 л. с. В связи с тем, что организовать продувку вихревой камеры (или предкамеры) при двухтактном цикле сложно, двухтактные дизели строят только с неразделёнными камерами сгорания.

• • Варианты конструкции Для средних и тяжелых двухтактных дизельных двигателей характерно применение составных поршней, в которых используется стальная головка и дюралевая юбка. Основной целью данного усложнения конструкции является снижение общей массы поршня при сохранении максимально возможной жаростойкости донышка. Очень часто используются конструкции с масляным жидкостным охлаждением. В отдельную группу выделяются тяжелые двигатели, содержащие в конструкции крейцкопф. В крейцкопфных двигателях шатун присоединяется к крейцкопфу — ползуну, соединенному с поршнем штоком (скалкой). Крейцкопф работает по своей направляющей — крейцу, без воздействия повышенных температур, полностью ликвидируя воздействие боковых сил на поршень. Данная конструкция характерна для крупных длинноходных судовых двигателей, часто — двойного действия, ход поршня в них может достигать 3 метров; тронковые поршни таких размеров были бы перетяжеленными, тронки с такой площадью трения существенно снизили бы механический КПД дизеля. Крейцкопфный (слева) и тронковый (справа) двигатели. Номером 10 обозначен крейцкопф.

Реверсивные двигатели • • • Большинство ДВС рассчитаны на вращение только в одну сторону; если требуется получить на выходе вращение в разные стороны, то используют передачу заднего хода в коробке перемены передач или отдельный реверсредуктор. Электрическая передача также позволяет менять направление вращения на выходе. Однако на судах с жёстким соединением двигателя с гребным винтом фиксированного шага приходится применять реверсивные двигатели, чтобы иметь возможность двигаться задним ходом. Для этого нужно изменять фазы открытия клапанов и впрыска топлива. Обычно распределительные валы снабжаются двойным количеством кулачков; при остановленном двигателе специальное устройство приподнимает толкатели клапанов, что даёт возможность передвинуть распредвалы в новое положение. Встречаются также конструкции с реверсивным приводом распределительного вала — здесь при изменении направления вращения коленчатого вала сохраняется направление вращения распределительного вала. Двухтактные двигатели с контурной продувкой, когда газораспределение осуществляется поршнем, не нуждаются в специальных реверсивных устройствах (однако в них всё же требуется корректировка момента впрыска топлива). Реверсивные двигатели также применялись на ранних тепловозах с жёстким соединением вала двигателя с колёсами.

• • Преимущества и недостатки Современные дизельные двигатели обычно имеют коэффициент полезного действия до 40 -45 %, некоторые малооборотные крупные дизели — свыше 50 % (например, MAN S 80 ME-C 7 тратит только 155 гр на к. Вт*ч, достигая эффективности 54, 4 %). [7] Дизельный двигатель из-за особенностей рабочего процесса не предъявляет жестких требований к испаряемости топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла. А чем тяжелее топливо и чем выше содержание атомов углерода в его молекулах, тем выше его теплотворная способность (калорийность), тем выше эффективность двигателя. Дизельный двигатель не может развивать высокие обороты — топливо не успевает догореть в цилиндрах, для возгорания требуется время инициации. Высокая механическая напряженость дизеля вынуждает использовать более массивные и более дорогие детали, что утяжеляет двигатель. Это снижает удельную мощность двигателя, что послужило причиной малого распространения дизелей в авиации (только некоторые бомбардировщики Junkers, а также советский тяжёлый бомбардировщик Пе-8 и Ер-2, оснащавшиеся авиационными дизелями АЧ-30 и АЧ-40 конструкции А. Д. Чаромского и Т. М. Мелькумова). На максимальных эксплуатационных режимах топливо в дизеле не догорает, приводя к выбросу облаков сажи.

• • Сгорание впрыскиваемого в цилиндр дизеля топлива происходит по мере впрыска. Потому дизель выдаёт высокий вращающий момент при низких оборотах, что делает автомобиль с дизельным двигателем более «отзывчивым» в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем. По этой причине и ввиду более высокой экономичности в настоящее время большинство грузовых автомобилей оборудуются дизельными двигателями. [8] Например, в России в 2007 году почти все грузовики и автобусы были оснащены дизельными двигателями (окончательный переход этого сегмента автотранспорта с бензиновых двигателей на дизели планировалось завершить к 2009 году)[9]. Это является преимуществом также и в двигателях морских судов, так как высокий крутящий момент при низких оборотах делает более лёгким эффективное использование мощности двигателя, а более высокий теоретический КПД (см. Цикл Карно) даёт более высокую топливную эффективность. По сравнению с бензиновыми двигателями, в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО), но теперь, в связи с применением каталитических конвертеров на бензиновых двигателях, это преимущество не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе в заметных количествах — это углеводороды (НС или СН) , оксиды (окислы) азота (NOх) и сажа (или её производные) в форме чёрного дыма. Больше всего загрязняют атмосферу в России дизели грузовиков и автобусов, которые часто являются старыми и неотрегулированными.

• Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более, что в них не используется система зажигания. Вместе с высокой топливной экономичностью это стало причиной широкого применения дизелей на танках, поскольку в повседневной небоевой эксплуатации уменьшался риск возникновения пожара в моторном отделении из-за утечек топлива. Меньшая пожароопасность дизельного двигателя в боевых условиях является мифом, поскольку при пробитии брони снаряд или его осколки имеют температуру, сильно превышающую температуру вспышки паров дизельного топлива и так же способны достаточно легко поджечь вытекшее горючее. Детонация смеси паров дизельного топлива с воздухом в пробитом топливном баке по своим последствиям сравнима со взрывом боекомплекта, [10] в частности, у танков Т-34 она приводила к разрыву сварных швов и выбиванию верхней лобовой детали бронекорпуса. [10] С другой стороны, дизельный двигатель уступает карбюраторному в плане удельной мощности, а потому в ряде случаев (высокая мощность при малом объёме моторного отделения) более выигрышным может быть использование именно карбюраторного силового агрегата (хотя это характерно для слишком уж лёгких боевых единиц).

Цех судовых дизелей завода «Даймлер. Бенц» в Штутгарте

• Явными недостатками дизельных двигателей являются необходимость использования стартёра большой мощности, помутнение и застывание (запарафинивание) летнего дизельного топлива при низких температурах, сложность и более высокая цена в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются прецизиоными устройствами. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой. Ремонт дизель-моторов, как правило, значительно дороже ремонта бензиновых моторов аналогичного класса. Литровая мощность дизельных моторов также, как правило, уступает аналогичным показателям бензиновых моторов, хотя дизельмоторы обладают более ровным и высоким крутящим моментом в своём рабочем объёме. Экологические показатели дизельных двигателей значительно уступали до последнего времени двигателям бензиновым. На классических дизелях с механически управляемым впрыском возможна установка только окислительных нейтрализаторов отработавших газов, работающих при температуре отработавших газов свыше 300 °C, которые окисляют только CO и CH до безвредных для человека углекислого газа (CO 2) и воды. Также раньше данные нейтрализаторы выходили из строя вследствие отравления их соединениями серы (количество соединений серы в отработавших газах напрямую зависит от количества серы в дизельном топливе) и отложением на поверхности катализатора частиц сажи. Ситуация начала меняться лишь в последние годы в связи с внедрением дизелей так называемой системы Common rail. В данном типе дизелей впрыск топлива осуществляется электронноуправляемыми форсунками. Подачу управляющего электрического импульса осуществляет электронный блок управления, получающий сигналы от набора датчиков. Датчики же отслеживают различные параметры двигателя, влияющие на длительность и момент подачи топливного импульса. Так что, по сложности современный — и экологически такой же чистый, как и бензиновый — дизель-мотор ничем не уступает своему бензиновому собрату, а по ряду параметров (сложности) и значительно его превосходит. Так, например, если давление топлива в форсунках обычного дизеля с механическим впрыском составляет от 100 до 400 бар (приблизительно эквивалентно «атмосфер» ), то в новейших системах «Common-rail» оно находится в диапазоне от 1000 до 2500 бар, что влечёт за собой немалые проблемы.

• • Также каталитическая система современных транспортных дизелей значительно сложнее бензиновых моторов, так катализатор должен «уметь» работать в условиях нестабильного состава выхлопных газов, а в части случаев требуется введение так называемого «сажевого фильтра» (DPF — фильтр твёрдых частиц). «Сажевый фильтр» представляет собой подобную обычному каталитическому нейтрализатору структуру, устанавливаемую между выхлопным коллектором дизеля и катализатором в потоке выхлопных газов. В сажевом фильтре развивается высокая температура, при которой частички сажи способны окислиться остаточным кислородом, содержащимся в выхлопных газах. Однако часть сажи не всегда окисляется, и остается в «сажевом фильтре» , поэтому программа блока управления периодически переводит двигатель в режим «очистки сажевого фильтра» путём так называемой «постинжекции» , то есть впрыска дополнительного количества топлива в цилиндры в конце фазы сгорания с целью поднять температуру газов, и, соответственно, очистить фильтр путём сжигания накопившейся сажи. Стандартом де-факто в конструкциях транспортных дизель-моторов стало наличие турбонагнетателя, а в последние годы — и «интеркулера» — устройства, охлаждающего воздух после сжатия турбонагнетателем — чтобы после охлаждения получить большую массу воздуха (кислорода) в камере сгорания при прежней пропускной способности коллекторов, а нагнетатель позволил поднять удельные мощностные характеристики массовых дизель-моторов, так как позволяет пропустить за рабочий цикл большее количество воздуха через цилиндры. В своей основе конструкция дизельного двигателя подобна конструкции бензинового двигателя. Однако, аналогичные детали у дизеля тяжелее и более устойчивы к высоким давлениям сжатия, имеющим место у дизеля, в частности, хон на поверхности зеркала цилиндра более грубый, но твёрдость стенок блока цилиндров выше. Головки поршней, однако, специально разработаны под особенности сгорания в дизельных двигателях и почти всегда рассчитаны на повышенную степень сжатия. Кроме того, головки поршней в дизельном двигателе находятся выше (для автомобильного дизеля) верхней плоскости блока цилиндров. В некоторых случаях головки поршней содержат в себе камеру сгорания ( «прямой впрыск» ). Также на некоторых японских автомобильных дизелях используется специальная система, которая позволяет сохранить скорость, но потребление топлива уменьшить.

• Сферы применения Дизельные двигатели применяются для привода стационарных силовых установок, на рельсовых (тепловозы, дизелевозы, дизель-поезда, автодрезины) и безрельсовых (автомобили, автобусы, грузовики) транспортных средствах, самоходных машинах и механизмах (тракторы, асфальтовые катки, скреперы и т. д. ), а также в судостроении в качестве главных и вспомогательных двигателей.

Строение двигателей / Хабр

Недавно наткнулся на прекрасный

сайт

(англ.), который по полочкам размусоливает и показывает строение большинства типов двигателей. Попытаюсь вольно и сжато пересказать самое на мой взгляд главное, совсем по пальцам и как для самых маленьких. Конечно можно было бы позаимствовать точные определения из авторитетных источников, но такой любительский перевод обещает быть единственным в своем роде 🙂

А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков? Нет? Тогда приглашаю под кат.

Работающий четырёхтактный двигатель впервые был представлен немецким инженером Николаусом Отто в 1876, с этих пор он также известен под названием цикл Отто. Но все же корректнее называть его четырёхтактным. Четырёхтактный двигатель является, наверное, одним из самых распространенных типов двигателей в наше время. Он используется почти во всех автомобилях и грузовиках.

Под четырьма тактами подразумеваются: впуск, сжатие, рабочий ход, и выпуск. Каждый такт соответствует одному ходу поршня, вследствие этого рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала.

Впуск

Во время впуска поршень двигается вниз, втягивая свежую порцию воздушно-топливной смеси через впускной клапан. Отличительной особенностью рассматриваемого двигателя являтся то, что впускной клапан открывается за счет вакуума, образовавшегося в результате движения поршня вниз.

Сжатие

Крутящий момент подымает поршень, а тот в свою очередь сжимает воздушно-топливную смесь. Впускной клапан закрывается возрастающей силой давления, возникшей в результате поднятия поршня.

Рабочий ход

В верхней точке такта сжатия искра воспламеняет сжатое топливо. При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.

Выпуск

Когда поршень достигает свою нижнюю точку, выпускной клапан открывается и выхлопные газы выгоняются из цилиндра движущимся наверх поршнем.

В двухтактном двигателе рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе происходят так же, как и в четырехтактном, но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за короткое время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки, с помощью вспомогательного агрегата — продувочного насоса. Wiki

Так как в двухтактном двигателе на каждое движение коленчатого вала приходится один рабочий ход — двухтактные двигатели всегда мощнее четырехтактных (если брать двигатели одинакового объема). Важным фактором в пользу первых является их более простая и легкая конструкция. Эти двигатели получили распространение в бензо-пилах, лодочных моторах, снегоходах, легких мотоциклах и моделях самолетов.

Бесспорными минусами данного типа двигателей являются их неэкономичность, так как значительная доля топлива не выгорает и выбрасывается вместе с выхлопными газами.

Впуск

Воздушно-топливная смесь всасывается в кривошипную камеру благодаря ваккууму, который создается во время движения поршня вверх.

Сжатие в камере сгорания

Во время сжатия впусковой клапан закрывается давлением в кривошипной камере. Топливная смесь сжимается на последней стадии такта.

Движение топливной смеси/выпуск

Ближе к концу такта, поршень заставляет сжатую воздушно-топливную смесь двигаться по впускному каналу из кривошипной камеры в главный цилиндр. Воздушно-топливная смесь вытесняет выхлопные газы, которые покидают главный цилиндр через выпускной клапан. К сожалению, цилиндр также покидает некоторое количество невыгоревшего топлива, из-за чего конструкция двухтактного двигателя считается менее экономичной.

Сжатие

После чего поршень подымается, движимый крутящим моментом, и сжимает топливную смесь. (В этот момент под поршнем происходит следующий такт впуска).

Рабочий ход

На вершине такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. Возникшая энергия заставляет поршень двигаться вниз до завершения цикла. (В этот момент внизу цилиндра топливо сжимается в кривошипной камере).

Особенностью дизельного двигателя является измененная система воспламенения топлива.

Создав свой тип двигателя в 1897 Рудольф Дизель заявил, что его двигатель является самым эффективным из когда-либо созданных. До сих пор его детище стоит в ряду самых экономичных двигателей.

Впуск

Впускной клапан открывается и свежий воздух (без топлива), засасывается в цилиндр.

Сжатие

Когда поршень подымается, воздух сжимается и температура в цилиндре возрастает. В конце такта воздух раскаляется настолько, что температуры становится достаточно дря воспламенения топлива

Впрыск

Возле вершины такта сжатия топливный инжектор впрыскивает топливо в цилиндр. При контакте с горячим воздухом топливо воспламеняется.

Рабочий ход

При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.

Выпуск

Выпускной клапан открывается, заставляя выхлопные газы покинуть цилиндр.

Роторно-поршневой двигатель Ванкеля удивительное творение, предлагающее очень замысловатую перепланировку четырех тактов Отто-цикла. Был разработан Феликсом Ванкелем в 50-х годах прошлого века.

В двигателе Ванкеля трехгранный ротор с кольцевой шестернью вращается вокруг фиксированого зубчатого вала в продолговатой камере.

В наше время наибольшие усилия по разработке и популяризации данного типа двигателя прилагает Mazda, но все же четерыхтактный двигатель остается наиболее популярным. Также АвтоВАЗ использует данный тип двигателя в автожирах.

  • Преимущества перед обычными бензиновыми двигателями:
  • низкий уровень вибраций. Роторно-поршневой двигатель полностью механически уравновешен, что позволяет повысить комфортность лёгких транспортных средств типа микроавтомобилей, мотокаров и юникаров
  • главным преимуществом роторно-поршневого двигателя являются отличные динамические характеристики: на низкой передаче возможно без излишней нагрузки на двигатель разогнать машину выше 100 км/ч на более высоких оборотах двигателя (8000 об/мин и более), чем в случае конструкции обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
  • Высокая удельная мощность(л.с./кг), причины:
  • меньшие в 1,5-2 раза габаритные размеры.
  • меньшее на 35-40 % число деталей

  • Недостатки:
  • Быстрый износ
  • Склонности к перегреву
  • Сложность в производстве
  • Меньшая экономичность при низких оборотах

Впуск

Воздушно-топливная смесь попадает через впускной клапан на этом этапе вращения.

Сжатие

Топливная смесь сжимается здесь.

Рабочий ход

Рабочий ход, топливная смесь воспламеняется здесь, вращая ротор по кругу.

Выпуск

Выхлопные газы выходят здесь

Этот типа двигателя может приводится в действие паром, но чаще его можно встретить в маленьких моделях самолетов, где он работает на сжатом воздухе или углекислом газу.

На этой анимации отображен резервуар с CO2. Сжатый CO2 — это жидкость, которая освобождаясь переходит в газообразное состояние или же другими словами — при нормальных атмосферной температуре и давлении жидкий углекислый газ кипит, следовательно мы не ошибемся если скажем, что данный тип двигателя работает на пару CO2.

Впуск

На вершине цикла поршневой палец давит на шариковый клапан впуская находящийся под большим давлением газ в цилиндр.

Рабочий ход

Газ расширяется двигая поршень вниз

Выпуск

Когда поршень открывается выпускной клапан, находящийся под давлением газ покидает цилиндр.

Окончание

Крутящий момент возвращается поршень наверх, чтобы завершить цикл.

Ракетные и турбореактивные двигатели, по словам автора, поразительны по своей конструкции, но анимация их работы по его мнению слишком скучна.

Ракетный двигатель

Ракетный двигатель — простейшие из своего семейства, поэтому начнем с него.

Для того, что функционировать в открытом космосе ракетные двигатели для своей работы требуют запас кислорода, ровно как и топлива. Кислородно-топливная смесь впрыскивается в камеру сгорания где она беспрерывно сгорает. Газ под большим давлением выходит через сопла, вызывая тягу в обратном направлении.

Чтобы опробовать этот принцип самому, надуйте игрушечный шарик и выпустите его из рук — ракетный двигатель работает почти так-же 😉

Турбореактивный двигатель

Турбореактивный двигатель работает по тому-же принципу что и ракетный, с той лишь особенностью, что необходимый для горения кислород он берет из атмосферы. По своей конструкции он наиболее эффективен на больших высотах с разряженным воздухом.

Момент схожести: топливо беспрерывно сгорает в камере сгорания как и в ракетном. Расширевшийся газ покидает камеру сгорания через сопла, образуя тягу в обратном направлении.

Отличия: На своем пути из сопла некоторое количество давления газа ипользуется, чтобы раскрутить турбину. Турбина — это серия винтов, соединенныходним валом. Между каждой парой винтов находится статор (направляющий аппарат компрессора). Этот аппарат помогает газу проходить через лопасти винтов более эффективно.

Перед двигателем турбинный вал раскручивает компрессор. Компрессор работает схоже с турбиной, только в обратную сторону. Его функцией является повышение давления воздуха, попадающего в двигатель. Турбина выталкивает воздух, а компрессор засасывает.

Турбовинтовой двигатель

Турбовинтовой двигатель схож турбореактивным, с той лишь особенностью, что газ покидающий камеру сгорания вращает в большей степени турбину, которая в свою очередь вращает винт преед двигателем. Он и создает тягу. Эффективен на малых высотах.

Турбовентиляторный двигатель

Турбовентиляторный двигатель — это что вроде компромисса между турбореактивным и турбовинтовым. Он работает как турбореактивный, но есть одна особенность: турбинный вал вращает внешний вентялятор, который имеет больше лопастей и крутится быстрее пропеллера. Это помогает данному двигателю оставаться эффективным на больших высотах, где воздух рязряжен.

Источники:
www.animatedengines.com

  • Ultimate Visual Dictionary, DK Publishing Inc., 1999
  • Building the Atkinson Cycle Engine, Vincent Gingery, David J Gingery Publishing, 1996
  • The Stirling Engine Manual, James G. Rizzo, Camden Miniature Steam Services, 1995
  • Modern Locomotive Construction, J. G. A. Meyer, 1892, reprinted by Lindsay Publications Inc., 1994
  • Five Hundred and Seven Mechanical Movements, Henry T. Brown, 1896, reprinted by The Astragal Press, 1995
  • Model Machines/Replica Steam Models, Marlyn Hadley, Model Machine Co., 1999
  • Air Board Technical Notes, RAF Air Board, 1917, reprinted by Camden Miniature Steam Services, 1997
  • Internal Fire, Lyle Cummins, Carnot Press, 1976
  • Toyota Web site Prius specifications
  • Steam and Stirling Engines you can build, book 2, various authors, Village Press, 1994
  • Knight’s New American Mechanical Dictionary, Supplement Edward H. Knight, A.M., LL. D., Houghton, Mifflin and Company, 1884
  • Thomas Newcomen, The Prehistory of the Steam Engine L. T. C. Rolt, David and Charles Limited, 1963
  • An Introduction to Low Temperature Differential Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1996
  • An Introduction to Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1993

UPD: Добавил двигатели Ванкеля и CO2, они мне показались наиболее интересными и практически полезными.
UPD2: Добавил описание целого семейства реактивных двигателей: ракетный, турбореактивный, турбовинтовой, турбовентиляторный.

Принцип работы двухтактного двигателя: его плюсы и минусы

Всем доброго времени суток, уважаемые читатели! Несмотря на то, что большинство из Вас являются владельцами четырехколесных транспортных средств, есть среди подписчиков и ценители мотоциклов, мопедов, скутеров. Если Вы еще не знаете принцип работы двухтактного двигателя, то самое время ознакомиться с этой интересной темой.

   Особенности и устройство

Подобный тип силового агрегата стал базовым для различных типов устройств и техники благодаря своей простоте и надежности. В рабочем цикле такого мотора всего два такта, в отличие от 4‑х тактных, которые устанавливаются на большинстве автомобилей. Эта пара тактов — сжатие и расширение. Читатель может вполне справедливо поинтересоваться: а куда деваются впуск и выпуск рабочей смеси. Дело в том, что они объединены с указанными выше сжатием и расширением.

В отличие от мотора на 4 такта, в 2‑хтактном всего за один оборот коленчатого вала происходит весь рабочий цикл. Это позволяет повысить мощностные качества двигателя в 1,5 и более раза при равносильном рабочем объеме. Однако это приводит к снижению коэффициента полезного действия, иначе такими силовыми агрегатами оснащались бы все без исключения самоходные механизмы. Зато в судостроении они нашли самое широкое применение. Одноцилиндровый двухтактный мотор — также неотъемлемая составляющая каждого скутера с малым объемом двигателя, которые вовсю колесят по нашим дорогам.

Еще одной важной особенностью таких механизмов является их склонность к перегреву. Это связано с выделением больших объемов тепла во время работы. Для решения данной проблемы может потребоваться подведение принудительного охлаждения. Зато есть и преимущества у такого моторчика: работа поршня ограничивается 2‑мя тактами, а это значит, что он совершает вдвое меньше перемещений. За счет этого, сокращается износ ключевых деталей силового агрегата.

   Принцип функционирования

Рассмотрим, как на практике происходит работа такого движка (см. видео):

  1. Поршень начинает двигаться от нижней точки, которая еще называется «мертвой», вверх. Одновременно с этим процессом происходит доставка топлива вместе с воздухом. Приоткрывается выпускное окно, и через него наружу беспрепятственно уходят выхлопные газы. При этом, происходит момент сжатия рабочей смеси.
  2. Как только начинает осуществляться сжатие, в кривошипной камере формируется пространство на основе разреженного воздуха. Высвобождается место для поступления свежей порции топлива. При достижении верхней точки движения поршнем свечи зажигания выдают искру, которая воспламеняет рабочую смесь.
  3. Вследствие возгорания рабочей смеси возникает энергия, которая вынуждает поршень двигаться уже вниз. Избыточное давление, создаваемое в кривошипной камере, заставляет сжиматься горючее. В верхней точке движения поршня выпускное окно открывается, освобождая выход отработанных газов, откуда они направляются прямиком в глушитель.
  4. Дальнейшее движение поршня приводит к открытию продувочного окна. Топливо из кривошипной камеры перемещается в рабочий цилиндр. Как только поршень опустится в нижнюю точку, это означает, что полный цикл работы двигателя состоялся. И все начинается снова, но это будет уже начало нового цикла.

   Сравнение двигателей на 2 и 4 такта

Поскольку мощность равноценного мотора на два такта больше, чем у 4‑тактного собрата, он, по идее, должен быть более экономичным. На практике этого не происходит из-за возникающих дополнительных потерь. Происходит частичное смешивание отработанных газов с вновь поступающим топливом, и вся эта смесь благополучно уходит через выхлопную трубу. Поэтом на то же самое количество циклов карбюратор двухтактника требует больше горючего.

Существуют различия и в системе смазки. В случае с мотором на 2 такта она осуществляется за счет смешивания моторного масла и бензина. В 4‑тактном предусмотрена система смазки с шестеренным насосом. Смазка попадает во впускной патрубок системы, и ее поставляется именно столько, сколько необходимо.

В таких движках нет клапанов, которые присущи четырехтактным моторам внутреннего сгорания. За них ту же самую работу делает поршень, который при последовательном движении вверх и вниз открывает и закрывает продувочные, впускные и выпускные окна. Благодаря этому они считаются более конструктивно простыми и легкими в обслуживании. Считается, что показатель мощности у них примерно в 2 раза выше, чем у тех, что рассчитаны на 4 такта, за счет большего количества прошедших циклов.

Но из-за недостаточно полного использования хода поршня, остатков в цилиндре скопившихся газов и частичной потери производимой мощности для продувки, фактическое увеличение полезной мощности будет не более, чем на 60–70 процентов. Искра на таких движках появляется на доли секунды раньше, чем поршень достигает верхней мертвой точки, а для изменения угла зажигания предусмотрены различные устройства механического и электронного типа действия. На прежних моделях момент воспламенения устанавливался, исходя из оптимального числа оборотов.

Итак, подытожим основные достоинства рассматриваемого силового агрегата:

  • отличается малыми габаритами;
  • обладает простым устройством;
  • выдает большую мощность при том же рабочем объеме.

При этом, его применение ограничивается из-за особенностей конструкции и значительных потерь. Однако на сегодняшний день именно таким типом двигателя по-прежнему оснащается большое число разнообразных механизмов, которые могут использовать как одно‑, так и двухцилиндровый двигатель внутреннего сгорания на 2 такта. Зная особенности и принцип функционирования такого движка, можно самостоятельно находить возникающие в нем неполадки. В ряде случаев такие знания позволяют определиться с выбором между 2‑х и 4‑х тактным силовым агрегатом.

В сегодняшнем обзоре мы постарались рассмотреть устройство 2‑х тактного силового агрегата, которым оснащается практически любой современный мотоцикл или мопед, а также другая техника. Друзья, буду благодарен за Ваши рекомендации моего блога в кругу своих друзей. В ближайших выпусках блога мы обязательно рассмотрим новые интересные темы из области автомобилей, двигателей и ухода за ними. А пока несколько слов о присадках для ДВС и какой смысл в их использовании. Оставайтесь с нами и до новых встреч!

С уважением, автор блога Андрей Кульпанов

Место для контестной рекламы


Автор:Admin

чем отличается от двухтактного, принцип работы, фазы газораспределения

На чтение 7 мин. Просмотров 1.5k.

Четырехтактный двигатель – самая распространенная модель двигателя внутреннего сгорания для автомобилей и не только. Двухтактные ДВС сегодня применяются, но сфера их использования ограничена некоторыми видами мототехники, микро- и малолитражных автомобилей, снегоходов, катеров и т. п. Широко применяется как бензиновый (обычно карбюраторный), так и дизельный тип. Часто такой двигатель бывает двухцилиндровый, его тип обычно инжекторный.

История четырехтактного двигателя

Началом истории самого популярного ДВС считаются 70-е годы 19 века, тогда первую рабочую модель такого мотора представил немецкий инженер и предприниматель Николаус Отто. Его работы были основаны на трудах предшественников, пытавшихся найти альтернативу паровой машине.

В начале 19 века французский изобретатель Филипп Лебон создал агрегат, в котором благодаря его же открытиям, горючая смесь загоралась в цилиндре двигателя, а не в топке. В середине века в Бельгии был создан двухтактный двигатель внутреннего сгорания, который затем усовершенствовал Отто. Его четырехтактный движок обладал более высоким КПД, был экономичней и не превосходил предшественника по размерам.

Отто не оценил перспектив своего изобретения, и не прислушался к своему сотруднику – Готлибу Даймлеру, который предложил создать на основе четырехтактного двигателя автомобиль. Даймлер ушел из команды Отто и через несколько лет такой автомобиль все-таки создал. Попутно добавил в него несколько своих идей. Например – вставил в цилиндры трубки накаливания.
Во второй половине 19 века был изобретен карбюратор, а конце века к нему добавили форсунку.

С тех пор кардинально четырехтактный ДВС переделывать не пришлось. Основная сфера современных изобретений – газораспределительная система, конструктивные модификации – OHV, SV или OHC (аббревиатуры означают расположение клапанов и распредвала), а также варианты системы смазки («сухой» картер).

Устройство четырехтактного ДВС

Современный двигатель по сути не отличается от прототипов, поэтому проще всего его функционирование показать на примере одноцилиндрового ДВС.

Конструктивно он состоит из:

  • Цилиндра.
  • Поршня.
  • Клапанов впуска и выпуска.
  • Свечи зажигания.
  • Коленчатого вала.
  • Шатуна.

Принцип работы


Схема работы четырехтактного двигателя; заполнить цилиндр горючей смесью (первый такт), сжать ее (второй), поджечь и расширить ее, толкнув поршень (третий), выпустить отработанный газ (четвертый).

Фазы газораспределения в четырехтактном ДВС

Фазы газораспределения – один из главных факторов эффективности мотора. Они напрямую влияют на его КПД. Основная проблема, связанная с ними, заключается в том, что при различных режимах смесь и выхлоп ведут себя по-разному.

ВАЖНО!Для холостого хода подойдут малые фазы (позднее открытие и раннее перекрытие клапанов). На высоких оборотах, наоборот, выгодно раннее время открытия клапанов, благодаря чему можно обработать больший объем газов.

В современной автомобильной промышленности эта проблема обычно решается с помощью специальной муфты, изменяющей угол распредвала при увеличении оборотов двигателя. Эта муфта называется фазовращателем, она управляется электронной системой и поворачивается гидравликой. Благодаря ей, при повышении оборотов обеспечивается раннее открытие клапанов, то есть – нужный темп наполняемости цилиндров.

Способов изменения фаз множество. Например, кулачок с измененным профилем, начинающий работать вместо основного при достижении заданного показателя высоких оборотов. Это позволяет добиться повышенной мощности.

Рабочий цикл

Последовательность тактов выглядит так:

  • Такт впуска. За счет вращения коленвала поршень из самой верхней точки идет в самую нижнюю, кулачки распредвала открывают клапан на впуск. Через него всасывается смесь.
  • Такт сжатия. Коленвал толкает поршень вверх, впускной клапан закрывается, выпускной остается закрытым. Температура и давление в цилиндре растут.
  • Такт расширения. Перед завершением сжатия, свеча зажигания воспламеняет смесь. Топливо сгорает, смесь расширяется и двигает поршень. Связанный с поршнем шатун передает вращательный момент коленвалу. При расширении газы проделывают работу, поэтому ход коленвала называется рабочим. Угол «недоворота» коленвала, который еще не довел поршень до максимальной верхней точки называется углом опережения зажигания (фазой газораспределения). Это делается, чтобы смесь успевала сгореть к моменту достижения поршнем нижней точки. Для повышения эффективности ДВС надо регулировать угол при повышении оборотов. Эти углы регулируются электронной системой автомобиля.
  • Такт выпуска. При достижении поршнем самой нижней точки, сила давления вытесняет выхлопные газы из цилиндра через открывшийся выпускной клапан. После достижения поршнем верхней точки выпускной клапан вновь закрывается, рабочий цикл повторяется.

Масло для четырехтактного двигателя

Масла делятся на два типа – для двигателей с воздушным и водяным охлаждением. Температура поршней в моторах с воздушным охлаждением гораздо выше, чем в случае с водяным, поэтому первые более требовательны к маслу.

Хотя в зимний период техника с воздушным охлаждением четырехтактного двигателя используется реже (в основном садовая и сельскохозяйственная техника, мотоциклы, моторные лодки и т.д используются летом), вопрос для ее владельцев стоит достаточно остро. Зимой актуально масло для квадроциклов, снегоходов и т.д.

Главное, и летом и зимой – это характеристики, позволяющие маслу сразу после запуска двигателя создать защитную пленку на механизмах. Это важно, даже если двигатель новый или бывший в употреблении, но в идеальном состоянии. Сравнительный анализ разных марок показывает, что масло может быть минеральным или синтетическим.

Разница между летними и зимними маслами определяется степенью вязкости и шириной диапазона температур, при которых конкретные марки масла можно применять. Число перед литерой W указывает на предел температуры, при которой масло густеет. Число после означает предельную температуру эффективного использования этого масла. Бывают всесезонные масла, например, 10w30. Аббревиатура SAE обозначает международный стандарт, по которому классифицируются моторные масла.

ВАЖНО! Зимние масла обладают самой низкой вязкостью, это SAE 0W, SAE 15W и другие. Летние более вязкие: SAE 20, SAE 30, SAE 50. Применяемое масло должно соответствовать показателям, указанным в спецификации к технике.

Высоковязкие масла, например, Sae 30 или Sae 40 ориентированы на летний период, а низковязкие (5W30 или близкие к нему) на зимний. Зимние масла летом будут ускоренно испаряться и не обеспечат смазку. Летние масла будут быстро густеть при низких температурах, осложняя работу мотора.

Понижающие редукторы для четырехтактных двигателей

Понижающий редуктор – устройство, которое должно понижать скорость с высокой с низким крутящим моментом до низкой с высоким крутящим моментом. Особенно они актуальны для сельскохозяйственной и садовой техники.

Среди самых популярных брендов, которые производят такие двигатели, обычно мощностью порядка 15лс – японская «Хонда» и китайский «Лифан» (есть модели с вариатором, автоматическим сцеплением). Также популярен американский производитель Briggs & Stratton, его двигатели используются в газонокосилках (бензотриммерах). Среди популярных двигателей с редукторами – «Чемпион» и его аналог, «Патриот Гарден».

ВАЖНО! Редукторы делятся на два типа: разборные и неразборные. Их действие одинаково. Второй вариант дешевле, но если возникнет неисправность, потребуется его замена. Разборный дороже, но в случае необходимости надо заменять только поломавшуюся запчасть. Обычно он ставится на сопоставимую по стоимости технику.

Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного

Характеристика Четырехтактный двигатель Двухтактный двигатель
Мощность Меньшая мощность из-за большего количества тактов. Наддув дает дополнительную мощность. При одинаковых оборотах, диаметре цилиндра и хода поршня мощность (теоретически) в 2 раза больше. На практике, из-за механических потерь – примерно в 1,5 раза.
Эксплуатационные качества Больший эксплуатационный ресурс. Процесс ремонта может протекать сложнее, должен осуществляться с использованием сложного оборудования. Простота конструкции, ремонта. Отсутствие сложных устройств: карбюратора, клапанов. Преимущество по показателю равномерности вращения коленвала. Меньший эксплуатационный ресурс из-за более высокой температурной нагрузки на поршневой механизм.
Экономичность Низкий, по сравнению с двухтактным расход топлива и масла. Более высокие затраты на ремонт. Высокие затраты мощности на продувочный насос, недостаточная очистка цилиндра от выхлопных газов. Минус – высокий расход топлива и масла, которое приходится заливать в топливо.
Вес Больше двухтактного. Меньший вес за счет отсутствия крупногабаритных сложных деталей.
Размер Больше двухтактного. Меньший размер за счет отсутствия крупногабаритных сложных деталей.
Цена Выше двухтактного. Ниже четырехтактного.
Сфера применения Двигатели средней и большой мощности, в том числе стационарные. Используются как двигатель под инверторный генератор. Популярна их установка на снегоходы «Рысь» и «Тайга», мотороллеры «Муравей». Плавсредства, сельскохозяйственная и мототехника, малолитражные автомобили.

Таким образом, четырехтактные двигатели дороже сопоставимых по объему двухтактных и сложнее в эксплуатации. В тоже время они имеют больший срок эксплуатации и более экономичны. Четырехцилиндровый 4 тактный двигатель часто ставится на автомобили и тракторы, на инвертор-генераторы.

ВАЖНО! При выборе двигателя стоит рассчитать планируемый срок его эксплуатации. Если это техника для сельскохозяйственных работ, хорошо будет сделать расчет – за какой срок вложения могут окупиться.

Индикаторная диаграмма 4 х тактного дизельного двигателя


Как работает двухтактный цикл воспламенения от сжатия (двухтактный дизельный двигатель)?

Что такое двухтактный цикл зажигания от сжатия?

Двухтактные двигатели с воспламенением от сжатия (двухтактные дизельные) используются в основном в судостроении. Двухтактный двигатель с воспламенением от сжатия или двухтактный дизельный двигатель отличается от четырехтактного дизельного двигателя тем, что он генерирует мощность в виде числа оборотов коленчатого вала. В отличие от 4-тактного дизельного двигателя, 2-тактный цикл воспламенения от сжатия производит мощность на каждом обороте.Двухтактное воспламенение от сжатия уступает место традиционным четырехтактным для выполнения полного цикла. Вместо этого он объединяет два штриха в один; тем самым совершая один ход вверх и один ход вниз за каждый оборот коленчатого вала.

Следовательно, двухтактный двигатель вырабатывает мощность во время каждого хода поршня вниз. Таким образом, он производит вдвое большую выходную мощность по сравнению с четырехтактным двигателем того же размера. Двухтактный цикл воспламенения от сжатия исключает такты всасывания и выпуска.Он использует только два оставшихся хода: такт сжатия и рабочий ход. Они известны как ход вверх и ход вниз соответственно.

Ход вверх в двухтактном цикле зажигания от сжатия:

Во время хода вверх поршень движется вверх, то есть из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку. Поднимаясь вверх, он сжимает воздух в камере сгорания. Воздуходувка нагнетает свежий воздух и хранит его в воздушном ящике.

2-тактный цикл воспламенения от сжатия, ход вверх

Когда поршень находится в верхней мертвой точке, он закрывает / закрывает впускные отверстия или продувает каналы.Сжатие воздуха повышает его температуру выше 500 C. Инжектор распыляет дизельное топливо в горячем воздухе, который воспламеняет его в камере сгорания и производит рабочий такт. Рабочий ход толкает поршень вниз и вращает коленчатый вал.

Ход вниз в двухтактном цикле зажигания от сжатия:

Как только происходит возгорание, горячие газы расширяются и толкают поршень вниз, вращая коленчатый вал. Дальнейшее движение поршня вниз сначала открывает выпускной клапан.Это позволяет выхлопным газам выходить через открытое выхлопное отверстие.

Во время этого хода поршень сначала открывает впускные / продувочные отверстия. Как только откроется порт для мусора; он нагнетает свежий воздух в цилиндр. Воздух собирается над днищем поршня и поднимается к верхней части цилиндра. Он выталкивает оставшиеся выхлопные газы из цилиндра в процессе, известном как «продувка».

2-тактный цикл воспламенения от сжатия

Теперь поршень в нижней мертвой точке цилиндра полностью заполнен свежим воздухом.Он начинает двигаться вверх по цилиндру, закрывая продувочные отверстия. Затем выпускной клапан полностью закрывается и начинается сжатие. Форсунка распыляет дизельное топливо горячим воздухом во время движения вверх. Этот цикл повторяется, и поршень совершает два хода на каждый оборот коленчатого вала.

Что такое двухтактный поршневой двигатель со стволом?

Двухтактный двигатель с воспламенением от сжатия также известен как двухтактный двигатель с магистральным поршнем. В этом типе двигателя угловатость шатуна вызывает боковое усилие, которое он передает гильзе цилиндра через юбку или корпус поршня.Следовательно, он также известен как двухтактный поршневой двигатель. Юбка / корпус поршня также действует как уплотнение и закрывает продувочные воздушные каналы, когда поршень находится в ВМТ. Таким образом, он не позволяет продувочному воздуху создавать давление в картере.

Большинство производителей двухтактных двигателей с воспламенением от сжатия — это Detroit Diesel, Wichmann, Sulzer, Brons и General Motors.

Посмотрите, как работает двухтактный цикл воспламенения от сжатия:

Подробнее: Как работает четырехтактный дизельный двигатель? >>

О компании CarBikeTech

CarBikeTech — технический блог.Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Двухтактные и четырехтактные дизельные двигатели

Для изучения двухтактных и четырехтактных дизельных двигателей.

ЦЕЛЬ: Изучить двухтактные и четырехтактные дизельные двигатели.

АППАРАТ: Модель двухтактного и четырехтактного дизельного двигателя.

ТЕОРИЯ: Двигатель, преобразующий тепловую энергию в механическую, известен как тепловой двигатель.

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя.

Есть четыре штриха как:

1. Ход всасывания

2. Ход сжатия

3. Ход расширения

4. Ход выпуска

1. Ход всасывания: Этот ход начинается с положения поршня в верхней мертвой точке. Входное значение открыто, а выходное значение закрыто.Движение поршня вниз создает в цилиндре вакуум, за счет которого воздух втягивается в цилиндр. Движение поршня обеспечивается либо стартером, либо движением маховика.

2. Ход сжатия: Этот ход начинается с поршня в точке B.D.C. позиция. Впускные и выпускные клапаны закрыты.

Воздух, всасываемый во время такта всасывания, сжимается, когда поршень движется вверх. За несколько градусов до завершения такта сжатия в сжатый воздух впрыскивается очень мелкая струя дизельного топлива.Топливо самовозгорается.

Рисунок цикла двигателя CI

3. Ход расширения: Впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми. Тепловая энергия, выделяемая при сгорании топлива, приводит к повышению давления газов. Этот высокий рост давления приводит в движение поршень вниз, тем самым производя некоторую полезную работу. Этот ход называется силовым.

4. Такт выпуска: Этот ход начинается с поршня в точке B.Положение постоянного тока. Входное значение остается закрытым, а выходное значение — открытым. Движение поршня вверх выталкивает сгоревшие газы из цилиндра через выпускной клапан. В конце такта выпуска выпускной клапан также закрывается.

Четыре такта завершают один цикл, который может повторяться снова для выработки мощности.

ПРИНЦИП РАБОТЫ 2-ТАКТНОГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. 1 st Ход — Когда поршень начинает подниматься из своего B.В положении постоянного тока он закрывает передаточный и выпускной каналы. Воздух, который уже находится в цилиндре, сжимается. Одновременно с движением поршня вверх в картере двигателя создается разрежение. Как только впускное отверстие открывается, свежий воздух всасывается в картер двигателя. Зарядка продолжается до тех пор, пока картер и пространство в цилиндре под поршнем не заполнятся воздухом.

2. 2 nd Stroke — Незадолго до завершения такта сжатия очень мелкая струя дизельного топлива впрыскивается в сжатый воздух (который имеет очень высокую температуру).Топливо самовозгорается.

Двухтактный двигатель CI

Давление действует на головку поршня из-за сгорания воздуха, и поршень толкается вниз, создавая некоторую полезную мощность. Движение поршня вниз сначала закроет впускное отверстие, а затем сжимает воздух, уже всосанный в картер двигателя.

Сразу в конце рабочего хода поршень одновременно открывает выпускной канал и передаточный канал.Расширенные газы начинают выходить через выпускное отверстие, и в то же время свежий воздух, уже сжатый в картере двигателя, устремляется в цилиндр через передаточное отверстие, и цикл повторяется снова.

Последнее обновление: 6 декабря 2014 г., суббота

Связанные

Двухтактный двигатель

: основные части, принцип, работа, применение, преимущества и недостатки

Что вы узнаете из этой статьи?

  • Основная часть двухтактных двигателей SI и CI.
  • Концепция работы двухтактного двигателя с искровым зажиганием (бензин) и с воспламенением от сжатия (дизель) и его применения.
  • Преимущества и недостатки двухтактного двигателя.


В наших предыдущих статьях мы узнали о двигателях типов и классификации двигателей внутреннего сгорания . Мы знаем, что как двухтактные, так и четырехтактные двигатели широко используются в механической промышленности. Как следует из названия, двухтактные двигатели имеют два хода поршня.Эти двигатели находят применение в морской промышленности и в небольших транспортных средствах.

Двухтактные двигатели:

Принцип:

Он работает по тому же принципу, что и четырехтактный двигатель . Когда топливо горит внутри цилиндра, оно создает большую силу давления, которая в дальнейшем используется для движения поршня, следовательно, движения коленчатого вала. Он совершает два хода поршня за один рабочий ход. Он выполняет все процессы, такие как всасывание, сжатие, мощность и выхлоп, всего за два хода поршня.

Детали:

Поршень: Он перемещается от BDC к TDC . Один ход поршня определяется как движение поршня от одной крайней точки (ВМТ или НМТ) до другой крайности (НМТ в ВМТ).
Цилиндр: Такой же, как в четырехтактном двигателе, за исключением того, что у него нет клапанного механизма. Он имеет два порта на боковой стенке цилиндра.
Коленчатый вал: Используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение.
Впускной и выпускной патрубки: Двухтактные двигатели имеют патрубки, кроме клапанов.Эти порты открываются и закрываются за счет движения поршня. Когда поршень движется к ВМТ, впускные отверстия открываются, а когда он движется к НМТ, выпускное отверстие открывается.
Порт передачи: Эти двигатели содержат один дополнительный порт, известный как порт передачи. Он соединен от картера с камерой сгорания. Его основная функция — подавать заряд из картера в камеру сгорания, когда поршень движется из ВМТ в НМТ.
Впускной и выпускной коллекторы: Они подключены к впускному и выпускному патрубкам и регулируют поток наддувочных и выхлопных газов.
Маховик: Требуется маховик меньшего размера по сравнению с четырехтактным двигателем из-за меньшего колебания мощности.
Картер: Это часть, в которой находится коленчатый вал. Впускной порт также связан с картером двигателя. Первый заряд поступает в картер и через передаточное отверстие направляется в камеру сгорания.

Рабочий:

Двухтактные двигатели бывают двух типов. Первый из них известен как двигатель с искровым зажиганием или более известный как бензиновый двигатель, который работает по циклу Отто, а другой — двигатель с воспламенением от сжатия или дизельный двигатель, который работает по дизельному циклу.Оба этих двигателя работают по одному принципу с некоторыми принципиальными отличиями. Его работу можно резюмировать следующим образом.

Ход всасывания и ход сжатия:

Всасывание означает заряд, всасываемый в цилиндр двигателя или в случае двухтактного двигателя в картере, и средства сжатия сжимают предыдущий втянутый заряд в цилиндр двигателя. В двухтактных двигателях оба эти процесса происходят одновременно. Когда поршень перемещается из НМТ в ВМТ, впускное отверстие открывается и в картере создается частичный вакуум, который ускоряет заряд, всасываемый в картер.Одновременно поршень сжимал имеющийся в цилиндре двигателя или камере сгорания заряд. Выпускное отверстие остается закрытым во время этого хода.

Ход поршня и выхлопа:

В этом такте поршень перемещается из ВМТ в НМТ. Впускной порт остается открытым в первой половине этого хода и закрытым в другой половине. Одновременно выпускной канал остается закрытым в течение первой половины этого хода и открытым во второй половине. Трансферный порт открывается во вторую половину этого аиста.

В цилиндре двигателя установлен дефлектор, который регулирует, что свежий заряд не выводится с выхлопными газами.
Во время этого хода поршня в двигателях SI свеча зажигания производит искры. Эта искра воспламенила заряд, который создал силу высокого давления. Эта сила перемещает поршень из ВМТ в НМТ. Когда поршень достигает середины, одновременно открываются выпускной и перекачивающий каналы. Эти отработавшие отработавшие газы выходили из цилиндра двигателя и передаточного канала, подавая свежую топливно-воздушную смесь в цилиндр двигателя из картера для дальнейшего цикла.
В двигателях CI форсунка впрыскивает топливо во время этого хода. Это топливо горит из-за тепла, выделяемого при сжатии, которое создает большую силу давления.Эта сила перемещает поршень из ВМТ в НМТ. Когда поршень достигает середины, выпускной и передаточный каналы открываются одновременно. Эти отработанные отработавшие газы выходили из цилиндра двигателя, и передаточное отверстие подавало свежий воздух в цилиндр двигателя из картера для дальнейшего цикла.

Заявка:

  • Эти двигатели используются в небольших транспортных средствах, таких как мопеды, скутеры и т. Д.
  • Малые бензиновые двигатели используются для газонокосилок.
  • Также используется для малых электрогенераторов, насосных агрегатов, лодок с подвесными моторными лодками.
  • Для движения судов используются двухтактные дизельные двигатели.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:
  • Более низкая стоимость.
  • Высокая мощность по сравнению с четырехтактными двигателями.
  • Простота обслуживания за счет отсутствия клапанного механизма и системы смазки.
  • Компактный по сравнению с четырехтактными двигателями.
  • Обеспечьте равномерный крутящий момент на коленчатом валу.
  • Повышенное соотношение мощности и веса.
  • Легко заводится и прост в механизме.
Недостатки:
  • Требуется охлаждающее и смазочное масло Greeter.
  • Эти двигатели менее эффективны по сравнению с четырехтактными двигателями.
  • Более низкий объемный КПД из-за меньшего времени для смешивания на входе.
  • Повышенный износ из-за плохой системы смазки.
  • Производит высокую вибрацию и шумную работу.
  • Эти двигатели сжигают смазочное масло при заправке, поэтому производят большее загрязнение.

Теперь вы должны задать себе эти вопросы?

  • Какая функция порта передачи?
  • Как предотвратить выход свежего заряда через выхлопное отверстие?
  • Какой двигатель (SI или CI) больше подходит для двухтактных и почему?

Если вам понравилась эта статья, задайте вопросы в поле для комментариев, поделитесь ею в своих социальных сетях и подпишитесь на наш сайт.


Анимированные двигатели — двухтактный

Двухтактный двигатель

В двухтактном двигателе используются как картер, так и цилиндр для достижения всех элементов цикла Отто всего за два хода поршня.

всасывание

Топливно-воздушная смесь сначала всасывается в картер под действием вакуума. который создается во время движения поршня вверх. Иллюстрированный двигатель оснащен тарельчатым впускным клапаном; однако многие двигатели используют поворотная величина, встроенная в коленчатый вал.

Компрессия картера

Во время хода вниз тарельчатый клапан принудительно закрывается повышенное давление в картере. Затем топливная смесь сжимается в картер в течение оставшейся части хода.

Передаточный / Выпускной

Ближе к концу хода поршень открывает впускное отверстие, позволяя сжатой топливно-воздушной смеси в картере выйти вокруг поршня в главный цилиндр. Это вытесняет выхлопные газы. выхлопное отверстие, обычно расположенное на противоположной стороне цилиндр.К сожалению, часть свежей топливной смеси обычно тоже исключен.

Сжатие

Затем поршень поднимается под действием импульса маховика и сжимает топливная смесь. (В то же время происходит еще один такт впуска под поршнем).

Мощность

В верхней части такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. В горящее топливо расширяется, перемещая поршень вниз, чтобы завершить цикл. (При этом еще один ход сжатия картера составляет происходит под поршнем.)


Поскольку двухтактный двигатель срабатывает при каждом обороте коленчатого вала, двухтактный двигатель обычно более мощный, чем четырехтактный. эквивалентного размера. Это в сочетании с их более легкими, простыми конструкция, делает двухтактный двигатель популярным в бензопилах, линейных триммеры, подвесные моторы, снегоходы, водные мотоциклы, легкие мотоциклы и модели самолетов.

К сожалению, большинство двухтактных двигателей неэффективны и ужасны. загрязнителей из-за количества неизрасходованного топлива, которое выходит через выхлопное отверстие.

Двухтактный Самый большой дизельный двигатель в эксплуатации, работает по принципу двухтактного двигателя. Он называется двухтактным, потому что для его завершения требуется два хода поршня.

Презентация на тему: «Двухтактный Самый большой дизельный двигатель в эксплуатации, работает по принципу двухтактного двигателя. Он называется двухтактным, потому что для его завершения требуется два хода поршня» — стенограмма презентации:

ins [data-ad-slot = «4502451947»] {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14> ins: not ([data-ad-slot = «4502451947»]) {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14 {width: 250px;}} @media (max-width: 500 пикселей) {# place_14 {width: 120px;}} ]]>

1 Двухтактный Самый большой дизельный двигатель, работающий по двухтактному принципу.Он называется двухтактным, потому что для завершения процессов преобразования энергии топлива в работу требуется два хода поршня. Поскольку поршень совершает возвратно-поступательное движение, он совершает два хода поршня, а коленчатый вал должен повернуться один раз.

2 Коленчатый вал вращается по часовой стрелке, а поршень движется вверх по цилиндру и сжимает наддувочный воздух. Энергия передается воздуху, его давление и температура повышаются.К тому времени, когда поршень приближается к ВМТ, его давление превышает 100 бар, а температура — более 500 ° C.

3 Непосредственно перед ВМТ топливо впрыскивается в цилиндр с помощью топливной форсунки.
Непосредственно перед ВМТ топливо впрыскивается в цилиндр с помощью топливной форсунки. Топливо распыляется на мелкие капельки. Поскольку они очень маленькие, эти капли нагреваются очень быстро, и их температура превышает температуру самовоспламенения.Топливо начинает гореть, когда поршень проходит через ВМТ. Это повышает давление и температуру воздуха над поршнем. Это заставляет поршень опускаться по цилиндру и заставляет вращаться коленчатый вал. Именно во время этого хода двигателю передается рабочая энергия; во время движения вверх двигатель должен делать работу.

4 По мере движения поршня вниз полезная энергия горящего топлива расходуется.Примерно при 110 градусах после ВМТ открывается выпускной клапан или поршень открывает выпускное отверстие, и горячие газы (в основном состоящие из азота, диоксида углерода, водяного пара и неиспользованного кислорода) начинают выходить из цилиндра и уходить в выпускной коллектор. .

5 Примерно при 140 градусах после ВМТ поршень открывает набор отверстий, известных как продувочные отверстия. Сжатый воздух поступает в цилиндр через эти отверстия и выталкивает оставшийся выхлопной газ.Этот процесс известен как «уборка мусора». Поршень проходит мимо НМТ и начинает движение вверх по цилиндру, а затем иногда закрывает продувочный порт. Это обеспечивает подачу свежего воздуха на верхнюю часть поршня. После этого выпускной клапан закрывается или выпускное отверстие закрывается поршнем. Затем начинается сжатие воздуха, когда поршень движется вверх.

6 В двухтактном цилиндрическом поршневом двигателе боковая тяга, вызванная угловатостью шатуна, передается на гильзу через корпус или юбку поршня.Юбка поршня также служит для уплотнения отверстий для продувочного воздуха, когда поршень находится в ВМТ. Это предотвращает давление продувочного воздуха на картер. В этом заключается недостаток двигателя этого типа. Несмотря на небольшую общую высоту, брызги смазочного масла из нижнего подшипника в картере для смазки гильзы могут попасть в продувочное пространство, вызывая загрязнение и риск возгорания. Картерное масло должно иметь присадки, способные справиться с продуктами сгорания и кислотой, образующейся при сгорании серы в топливе.Данная конструкция двухтактного дизельного двигателя магистрального типа используется только в дизельных двигателях малой мощности.

7 Двухтактная временная диаграмма

8 В двухтактном цилиндрическом поршневом двигателе боковая тяга, вызванная угловатостью шатуна, передается на гильзу через корпус или юбку поршня.Юбка поршня также служит для уплотнения отверстий для продувочного воздуха, когда поршень находится в ВМТ. Это предотвращает давление продувочного воздуха на картер. В этом заключается недостаток двигателя этого типа. Несмотря на небольшую общую высоту, брызги смазочного масла из нижнего подшипника в картере для смазки гильзы могут попасть в продувочное пространство, вызывая загрязнение и риск возгорания. Картерное масло должно иметь присадки, способные справиться с продуктами сгорания и кислотой, образующейся при сгорании серы в топливе.Данная конструкция двухтактного дизельного двигателя магистрального типа используется только в дизельных двигателях малой мощности.


Двухтактные двигатели: определение, схема, работа

Двухтактные, известные как двухтактные двигатели, представляют собой типы двигателей внутреннего сгорания, которые работают иначе, чем четырехтактные двигатели. В этой ситуации для завершения цикла мощности требуется двухтактный двигатель. То есть движения поршня вверх и вниз составляют один оборот коленчатого вала.Отличие от четырехтактного двигателя состоит в том, что для завершения энергетического цикла за два оборота коленчатого вала требуется четыре хода поршня.

Удивительная правда о двухтактном двигателе заключается в том, что начало такта сжатия и конец такта сгорания происходят одновременно. Между тем, впуск и выпуск происходят одновременно. По сравнению с четырехтактными двигателями, двухтактные двигатели всегда имеют высокое отношение мощности к массе, то есть мощность, доступную в узком диапазоне частот вращения, известном как «диапазон мощности».В нем значительно уменьшено количество движущихся частей, что делает его портативным и более эффективным.

Сегодня вы узнаете определение, схему, историю и принцип работы двухтактных двигателей. Вы узнаете, как они работают как с дизельными, так и с бензиновыми двигателями.

Подробнее: Понимание четырехтактных двигателей

Двухтактные дизельные и бензиновые двигатели

Малые двухтактные двигатели с бензиновым двигателем, признанные двигателями с компрессионным картером. Они смазываются бензиновой смесью по системе полного пропуска.Масло предварительно смешалось с бензиновым топливом в соотношении примерно 1:50. Масло образует выбросы в виде масляных капель в выхлопе или при сгорании. Это помогает производить дополнительные выбросы выхлопных газов с большим содержанием углеводородов, чем четырехтактные двигатели с одинаковой выходной мощностью. Из-за равного времени открытия впускного и выпускного каналов в некоторых конструкциях двухтактных двигателей. Некоторое количество несгоревших топливных газов может покинуть поток выхлопных газов. Однако небольшие двигатели с воздушным охлаждением и высокими температурами сгорания могут давать высокие выбросы NOx.

Подробнее: Разница между 2-тактными и 4-тактными двигателями

Двухтактные дизельные двигатели для воспламенения полностью зависят от теплоты сжатия. Однопоточный дизельный двигатель получает воздух в камеру, а выхлопные газы выходят через верхний тарельчатый клапан.
В двигателях Schnuerle с отверстиями и продувкой по контуру впуск и выпуск осуществляется через каналы с поршневым управлением. Все двухтактные дизельные двигатели откачиваются за счет принудительного впуска. Хотя в некоторых конструкциях используется воздуходувка Рутса с механическим приводом, в то время как в судовых дизельных двигателях обычно используются турбокомпрессоры с приводом от выхлопных газов, а вспомогательные нагнетатели с электрическим приводом используются для работы на низкой скорости, когда турбокомпрессоры не могут подавать достаточно воздуха.

Подробнее: Знакомство с дизельным двигателем

Винт устанавливается непосредственно на морской двухтактный дизельный двигатель, что позволяет ему вращаться в обоих направлениях. Регулировка фаз газораспределения и впрыска топлива механически регулируются с помощью другого набора кулачков на распределительном валу.

Подробнее: Знакомство с бензиновым двигателем

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о работе двухтактных двигателей на бензиновом и дизельном двигателях:

Современные двухтактные двигатели разработаны с системой силовых клапанов.Они устанавливаются вручную в выхлопные отверстия или вокруг них. Эти клапаны работают следующим образом:
Выпускной канал трансформируется путем закрытия верхней части порта, что изменяет синхронизацию. Или изменяя количество выхлопных газов, которые изменяют частоту вибрации камеры расширения.

Подробнее: Что нужно знать о автомобильных датчиках

Одно из самых больших преимуществ двухтактных двигателей — это непосредственный впрыск. Это помогает в устранении некоторых загрязнений и отходов от карбюраторного двухтактного двигателя; количество топливовоздушной смеси, проникающей в цилиндр, мгновенно выходит несгоревшим через выхлопное отверстие.
Используются две системы: впрыск с подачей воздуха под низким давлением и впрыск под высоким давлением.

История

Первый коммерческий двухтактный двигатель был приписан Дугальду Клерку, шотландскому инженеру, который запатентовал свой план в 1881 году. Конструкция клерка была совершенно другой, с отдельным зарядным цилиндром. Англичанину Джозефу Дэю также приписывают создание двигателя с продувкой картера за то, что он использовал пространство под поршнем в качестве нагнетательного насоса. Популярный немецкий изобретатель Карл Бенц 31 декабря 1879 года создал двухтактный двигатель, авторские права на который он получил в 1880 году.
Первый подтвержденный двухтактный двигатель был приписан человеку, который начал производить двухцилиндровые мотоциклы с водяным охлаждением в 1908 году. Его имя — йоркширец Альфред Ангас Скотт.

Подробнее: Разница между бензиновым и дизельным двигателем

Это все для этой статьи, где объясняются определение, схема и работа двухтактных двигателей как для бензиновых, так и для дизельных двигателей. Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, любезно поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!

Работа двухтактного двигателя с диаграммой P-V


В двухтактном двигателе цикл завершается за один оборот коленчатого вала.В этом двигателе исключены два непродуктивных хода такта всасывания и такта выпуска.

Конструкция и работа двухтактного двигателя

. Фиг.8 показывает простейшую форму двухтактного двигателя. Цилиндр соединен с закрытой камерой кривошипа. Вместо клапанов они используют порт для передачи воздуха или свежего заряда и для удаления выхлопных газов. Во время восходящего движения (от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке) поршневой газ в цилиндре сжимается. При этом давление внутри картера снижается; Топливно-воздушная смесь или заряд попадают в картер через подпружиненный впускной клапан.
Считывание: Временная диаграмма портов двухтактного двигателя

Когда поршень перемещается из ВМТ в НМТ (ход расширения), заряд в картере слегка сжимается. Ближе к концу этого хода поршень открывает выхлопное отверстие, чтобы отработанный газ выходил через порт. Давление в баллоне падает до атмосферного. Дальнейшее движение поршня открывает передаточное отверстие, слегка сжатый заряд в картере затем перетекает в цилиндр.


Головка поршня имеет выступ или дефлектор, который отклоняет свежий заряд вверх.Поступающий свежий заряд помогает отогнать сгоревший газ из баллона. Поршень снова перемещается из НМТ в ВМТ, сначала закрывается передаточный канал, а затем выпускной канал и заряд сжимаются. Таким образом, цикл повторяется.

На следующем рисунке показана фотоэлектрическая диаграмма двухтактного двигателя.


Помните
  • Поступающий свежий заряд вытягивает сгоревший газ. Этот процесс известен как очистка .
  • В двухтактных двигателях с прямым впрыском топлива топливо впрыскивается после закрытия выпускного отверстия вблизи ВМТ.Это решает проблему большого расхода топлива.
Экстра:
Шотландский инженер Дугальд Клерк изобрел двухтактный двигатель в 1881 году.

— Разница между двухтактным и четырехтактным двигателем
— Преимущества и недостатки двухтактного двигателя по сравнению с четырехтактным двигателем

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *