У цій статті Ви дізнаєтесь про пристрій та принцип роботи двотактного двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ).
Багато хто з нас їздить на моторолерах або виходить на воду з мотором для човна. Але як влаштований і працює двигун внутрішнього згоряння (далі ДВС) знає не кожен. Адже він рухає Вашу двоколісну або водну техніку.
Ще на допомогу стаття – Що таке двигун внутрішнього згоряння та його види.
Навіщо потрібно розуміти принцип роботи двотактного двигуна
- По-перше знаючи всі принципи роботи ДВЗ, Ви зможете швидко та правильно діагностувати його неполадки. Та й взагалі, в ознайомлювальних цілях знання принципів роботи 2-х тактного двигуна не завадить.
- По-друге Ви зможете легко визначитися з тим, яку краще вибрати силову продукцію з 2-х тактним або 4-х тактним двигуном (на допомогу стаття – Переваги та недоліки 4-х та 2-х тактних двигунів).
Тому на сайті МоторСвіт був підготовлений невеликий матеріал за принципом роботи двотактного двигуна. Принцип роботи чотиритактного двигуна Ви дізнаєтесь тут.
Взагалі існує два основних типи двигунів з якою працює силова продукція – двотактні і чотиритактні.
Практично на кожному моторолері, особливо до 2000 року випуску, встановлений двотактний двигун, а також модельний ряд виробників човнових моторів.
Рабочий цикл двотактного двигуна
У двотактних двигунах всі робочі цикли відбуваються протягом одного обороту коленвала за два основні такти. Це процеси впуску паливної суміші, випуску відпрацьованих газів, продування.
У двигунів такого типу відсутні клапани, як у чотиритактних ДВЗ. Їх роль виконує поршень, який при своєму переміщенні закриває впускні, випускні та продувні вікна. Тому вони простіші у конструкції.
Потужність двотактного двигуна при однакових розмірах циліндра і частоті обертання валу теоретично вдвічі більша за чотиритактний. Це реалізується за рахунок більшої кількості робочих циклів.
Однак неповне використання ходу поршня для розширення, найгірше звільнення циліндра від залишкових газів і витрати частини потужності, що виробляється на продування приводять практично до збільшення потужності тільки на 60-70%.
Принцип роботи двотактного двигуна ДВЗ – Конструкція
Розглянемо конструкцію двотактного ДВЗ. Дивіться на рисунок 1 нижче.
Тут Ви бачите двигун. Він складається з картера, який на підшипниках з двох сторін встановлений колінчастий вал і циліндра. Усередині циліндра рухається поршень – металева склянка, підперезана пружними кільцями (поршневі кільця), вкладеними в канавки на поршні.
Поршневі кільця не пропускають газів, що утворюються при згорянні палива, у проміжку між поршнем та стінками циліндра.
Поршень забезпечений металевим стрижнем – пальцем, він з’єднує поршень із шатуном. Шатун передає прямолінійний зворотно-поступальний рух поршня у обертальний рух колінчастого валу.
Далі, обертальний рух передається на варіатор.
Змащення всіх поверхонь, що труться, і підшипників усередині двотактних двигунів відбувається за допомогою паливної суміші, в яке підмішано необхідну кількість масла.
З малюнка 1 видно, що паливна суміш (жовтий колір) потрапляє і в кривошипну камеру двигуна (це порожнина, де закріплений і обертається колінчастий вал), і в циліндр. Мастила там ніде немає. А якби й була, то змилася паливною сумішшю. Ось з цієї причини в двотактному двигуні олія (обов’язково олія для 2-х тактних ДВЗ) і додається у певній пропорції з бензином. Тип олії використовується спеціальний, саме для двотактних двигунів. Воно має витримувати високі температури і згоряючи разом із паливом залишати мінімум зольних відкладень.
Принцип роботи двотактного двигуна ДВС – Всі такти
Ось тепер ми підійшли до принципу двотактного двигуна. Ви вже здогадалися з назви, що весь робочий цикл у двох тактному двигуні здійснюється за два такти:
1 – Такт стиснення
Поршень переміщається від нижньої мертвої точки поршня (у цьому положенні поршень знаходиться на рис. 2, далі це положення називається скорочено НМТ) до верхньої мертвої точки поршня (положення поршня на рис.3, далі ВМТ), перекриваючи спочатку продувне 2, а потім випускне 3 вікна.
Після закриття поршнем випускного вікна в циліндрі починається стиснення паливної суміші, що раніше надійшла в нього.
Одночасно в кривошипній камері 1 внаслідок її герметичності і після того як поршень перекриває продувні вікна 2, під поршнем створюється розрядження, під дією якого з карбюратора через впускне вікно і клапан, що відкривається надходить горюча суміш в кривошипну камеру.
2 – Такт робочого ходу
При положенні поршня біля ВМТ (верхньої мертвої точки) стисла робоча суміш (1 на рис. 3) займається електричною іскрою від свічки, внаслідок чого температура та тиск газів різко зростають.
Під дією теплового розширення газів поршень переміщається до НМТ, при цьому гази, що розширюються, здійснюють корисну роботу.
Одночасно, опускаючись вниз, поршень створює високий тиск у кривошипній камері (стискаючи паливо-повітряну суміш у ній). Під дією тиску клапан закривається, не даючи таким чином горючої суміші знову потрапити у колектор впускний і потім в карбюратор.
Коли поршень дійде до випускного вікна (1 на рис. 4), воно відкривається і почнеться випуск газів, що відпрацювали в атмосферу, тиск в циліндрі знижується. При подальшому переміщенні поршень відкриває вікно продувки (1 на рис. 5) і стиснута в кривошипній камері горюча суміш надходить по каналу (2 на рис. 5), заповнюючи циліндр і здійснюючи продування його від залишків відпрацьованих газів.
Далі цикл повторюється.
Принцип запалення двотактного ДВЗ
Варто згадати принцип запалювання.
Так як паливної суміші потрібен час для займання, іскра на свічці з’являється трохи раніше, ніж поршень досягає ВМТ.
В ідеалі, чим швидше рух поршня, тим раніше має бути запалення, тому що поршень від моменту іскри швидше доходить до ВМТ.
Існують механічні та електронні пристрої, що змінюють кут запалювання залежно від обертів двигуна.
Майже у моторолерів до 2000 р.в. таких систем був і кут випередження запалення було встановлено розрахунку оптимальні обороти. На деяких скутерах, встановлений електронний комутатор з динамічним випередженням. Наприклад, Honda Dio ZX AF35. З ним двигун розвиває більше потужності.
Подивіться наочну картинку принципу роботи двотактного двигуна нижче. Продуктивне вивчення. На цьому все.
