Принцип роботи 2-х тактного ДВС. Робочий цикл двотактного двигуна

У цій статті Ви дізнаєтесь пристрій і принцип дії двотактного двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ).
Багато з нас їздять на моторолерах або "ходять" на човнових моторах але ось як влаштований і працює двигун внутрішнього згоряння (далі ДВС), який приводить в рух Вашу двоколісний або водну техніку, знає не кожен. Ще в допомогу Вам стаття - Що таке двигун внутрішнього згоряння і його види .

Навіщо потрібно розуміти принцип роботи двох тактного двигуна. По-перше знаючи все принципи роботи ДВС, Ви зможете швидко і 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 (в допомогу стаття - Переваги та недоліки 4-х і 2-х тактних двигунів ).

Тому автором проекту МотоСвіт був підготовлений невеличкий матеріал за принципом роботи двотактного двигуна. Принцип роботи чотиритактного двигуна Ви дізнаєтеся тут .

Взагалі-то 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 багатьох виробників човнових моторів.

У двотактних двигунах все робочі цикли (процеси впуску паливної суміші, випуску відпрацьованих газів, продувки) відбуваються протягом одного обороту коленвала за два основних такту. У двигунів такого типу відсутні клапани (як в чотиритактних ДВЗ), їх роль виконує поршень, який при своєму переміщенні закриває впускні, випускні і продувні вікна. Тому вони більш прості в конструкції.

Потужність двотактного двигуна при однакових розмірах циліндра і частоті обертання валу теоретично в два рази більше чотиритактного за рахунок більшої кількості робочих циклів. Однак неповне використання ходу поршня для розширення, найгірше звільнення циліндра від залишкових газів і витрати частини вироблюваної потужності на продувку призводять практично до збільшення потужності тільки на 60-70%.

Отже, розглянемо конструкцію двотактного ДВС, показану на малюнку 1:

Тут Ви бачите двигун.

Він складається з картера, в який на підшипниках з двох сторін встановлено колінчастий вал і циліндра. Усередині циліндра рухається поршень - металевий стакан, оперезаний пружними кільцями (поршневі кільця), вкладеними в канавки на поршні. Поршневі кільця не пропускають газів, що утворюються при згорянні палива, в проміжку між поршнем і стінками циліндра. Поршень забезпечений металевим стрижнем - пальцем, він з'єднує поршень з шатуном. Шатун передає прямолінійний зворотно-поступальний рух поршня в обертальний рух колінчастого вала.

Далі, обертальний рух передається на варіатор.

Мастило всіх труться, і підшипників всередині 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 та порожнину, 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 масло (обов'язково масло для 2-х тактних ДВС) і додається в певній пропорції з бензином. Тип масла використовується спеціальний, саме для двотактних двигунів. Воно повинне витримувати високі температури і згораючи разом з паливом залишати мінімум зольних відкладень.

Ось тепер ми підійшли до принципу роботи двотактного двигуна. Ви вже здогадалися з назви, що весь робочий цикл в двох тактном двигуні здійснюється за два такти:

1. Такт стиснення.

Поршень переміщається від нижньої мертвої точки поршня (в цьому положенні поршень знаходиться на рис. 2, далі це положення називаємо скорочено НМТ) до верхньої мертвої точки поршня (положення поршня на рис.3, далі ВМТ), перекриваючи спочатку продувні 2, а потім випускне 3 вікна. Після закриття поршнем випускного вікна в циліндрі починається стиск раніше надійшла в нього горючої суміші. Одночасно в кривошипно камері 1 внаслідок її герметичності і після того як поршень перекриває продувні вікна 2, під поршнем створюється розрядження, під дією якого з карбюратора через впускний вікно і відкривається клапан надходить горюча суміш в кривошипну камеру.

2. Такт робочого ходу.

При положенні поршня близько ВМТ (верхньої мертвої точки) стисла робоча суміш (1 на рис. 3) запалюється електричною іскрою від свічки, в результаті чого температура і тиск газів різко зростають. Під дією теплового розширення газів поршень переміщується до НМТ, при цьому розширюються гази здійснюють корисну роботу. Одночасно, опускаючись вниз, поршень створює високий тиск в кривошипно камері (стискаючи паливо-повітряну суміш в ній). Під дією тиску клапан закривається, не даючи таким чином горючої суміші знову потрапити у впускний колектор і потім в карбюратор.

Коли поршень дійде до випускного вікна (1 на рис. 4), воно відкривається і почнеться випуск відпрацьованих газів в атмосферу, тиск в циліндрі знижується. При подальшому переміщенні поршень відкриває продувні вікно (1 на рис. 5) і стисла в кривошипно камері горюча суміш надходить по каналу (2 на рис. 5), заповнюючи циліндр і здійснюючи продування його від залишків відпрацьованих газів.

Далі цикл повторюється.

Варто згадати про 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 руху поршня, тим раніше має бути запалювання, тому-що поршень від моменту іскри швидше доходить до ВМТ. Існують механічні та електронні пристрої, що змінюють кут запалювання в залежності від оборотів двигуна.

Практично у моторолерів до 2000 р.в. таких систем не було і кут випередження запалювання був встановлений в розрахунку на оптимальні обороти. На деяких же скутерах, наприклад Honda Dio ZX AF35, встановлений електронний комутатор з динамічним випередженням. З ним двигун розвиває більше потужності.

Подивіться наочну роботу двотактного ДВС за допомогою флеш-ролика (нижче): Продуктивного вивчення.

На цьому все.

Якщо дана інформація була корисна для Вас, поділіться з друзями в соц.сетях. Кнопки Ви бачите нижче:

---

Матеріал підготовлений автором проекту Миколою Якименко
Блог підтримки інтернет магазину силовий продукції МоторСвіт www.motorsvit.com.ua
Авторський блог - Підприємництво-як спосіб життя

---

© Передрук дозволено, за умови зазначення автора та активного зворотного посилання на джерело