Работа 4 х тактного двигателя: Судовые двигатели внутреннего сгорания (СДВС) — Что такое Судовые двигатели внутреннего сгорания (СДВС)?

Содержание

Чем отличается принцип работы 2 и 4 тактного двигателя, рассказываем простым языком | Техника времен СССР

Никто не будет спорить, что самым важным и ценным узлом любой техники является двигатель. Он приводит в движение механизмы и способствует работе других агрегатов системы. Двигатели подразделяются по виду топлива на те, которые работают на бензине и работа которых завязана на дизельном топливе. Отсюда соответственно и название-дизельный или же бензиновый мотор. Также существенное отличие двигателей заключается в тактности их работы, они бывают двух и четырехтактными. Сегодня мы разберем, что это значит и чем эти два типа двигателей отличаются. Самым распространенным из этих двух двигателей считается четырехтактный, он устанавливается практически на всю технику начиная даже с мотоциклов.

Ответ на вопрос кроется в названии, четырехтактный, значит у двигателя 4 такта работы, это впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. В первом цикле поршень из верхнего положения идет вниз и занимает место в максимально нижней точке, в этот момент в цилиндр поступает горючее. Во втором этапе поршень начинает подниматься и собой сжимает топливо, которое из-за этого нагревается. В верхней части от свечи исходит искра воспламеняя горючее и образуя газы, которые опускают поршень обратно вниз, в этот момент происходит вращение коленвала т.е. полезная работа. Когда поршень вновь занял нижнее положение, отработанные газы выходят через выпускной клапан, это четвертый такт-выпуск.

В двухтактных моторах все проще, т.к. этапов работы всего два, сжатие и расширение, а два других такта происходят одновременно с ними. Во время сжатия горючей смеси (поршень идет наверх), в кривошипной камере происходит засасывание топлива, которое поступает в поршень, когда тот движется вниз. При движении в нижнюю точку опять же происходит вращение вала, при повторениях хода поршня коленвал крутится постоянно, за счет чего в дальнейшем происходит движение. Вот так простыми словами можно объяснить отличие и принцип работы двух и четырехтактного двигателя.

Если у Вас есть, что добавить к вышесказанному, можете сделать это в комментариях под статьей.

Читайте также:
За счёт чего мотоцикл ИЖ Планета Спорт обгонял Чезет на трассе
Почему в СССР двигатель ВАЗ 2103 считали лучше остальных
Самый знаменитый Советский мотороллер с многоступенчатой трансмиссией, Вятка ВП 150
Почему мотоцикл ИЖ Планета 5 считается самым лучшим за всю историю СССР
Советский грузовик с проходимостью танка или почему ГАЗ 66 называли Шишига
Если статья Вам понравилась подписывайтесь на канал и поставьте лайк.
Заходите на канал Техника времён СССР, там много всего интересного.

4 тактный двигатель: принцип работы


Преимущества четырёхтактных двигателей
  • Б́ольшая экономичность
  • Более чистый выхлоп (экологически чище)
  • Не требуется сложная выхлопная система
  • Меньший шум, вибрация
  • Отсутствие необходимости постоянного контроля уровня масла
Преимущества двухтактных двигателей
  • Отсутствие громоздких систем смазки и газораспределения
  • Б́ольшая мощность в пересчёте на 1 литр рабочего объёма
  • Проще и дешевле в изготовлении
  • Меньший вес

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).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Что такое объем двигателя автомобиля Одной из важнейших характеристик любого бензинового или дизельного двигателя является его рабочий объем. С момента появления первых ДВС эта характеристика мотора выступает первостепенным показателем, по
1. Двигатель внутреннего сгорания: 5-тактный роторный двигатель с вращающимися запорными элементами, раздельными секциями сжатия и расширения рабочего тела и обособленными камерами сгорания неизменного объема, содержащий имеющий возможность вращаться цилиндрический ротор, оснащенный лопастями, который размещен в полом корпусе, оснащенном окнами для газообмена, имеющий по окружности внутренней поверхности корпуса симметрично размещенные цилиндрические полые гнезда, числом, равные числу лопастей ротора, где установлены могущие вращаться запорные барабаны, в котором объемное взаиморасположение наружной цилиндрической поверхности ротора и кольцевой внутренней поверхности корпуса, а так же поверхностей лопастей ротора и запорных барабанов, образует рабочие камеры — сегменты «расширения» и сегменты «выпуска», могущие изменять свой объем, и имеющий через шестеренчатые передачи привод от главного вала на валы других вращающихся технологических элементов, отличающийся тем, что в корпусе двигателя устроены отдельные секции сжатия с размещенными в них имеющими возможность вращаться лопастными роторами, и число этих секций сжатия равно числу лопастей главного рабочего ротора и числу запорных барабанов; как и на корпусе двигателя устроены полые камеры сгорания неизменного объема, числом, в два раза превышающим число запорных барабанов, при этом объемы секций сжатия, камер сгорания и объемы дуговых секторов главной роторной секции двигателя взаимно расположены так, что имеют возможность сообщаться между собой через предельно короткие газоходы с окнами перепуска, которые имеют возможность периодически отпираться и запираться, за счет действия имеющих возможность вращаться цилиндрических золотниковых клапанов, в режиме который обеспечивает последовательное осуществление полного цикла технологических тактов двигателя внутреннего сгорания; при этом взаимное размещение окон перепуска рабочих агентов, режим их «отпирания-запирания» имеющими возможность вращаться цилиндрическими золотниковыми клапанами, как и взаимосвязанное соответствие угловых положений имеющих возможность вращаться лопастей главного рабочего ротора, лопастей роторов секций сжатия и проемов запорных барабанов, как и настройка моментов искры свечей зажигания, устроены так, чтобы поджигание и полное сгорание сжатой рабочей смеси в камерах сгорания имели возможность происходить в запертом и неизменном объеме этих камер при всех закрытых окнах перепуска рабочего тела, а режим работы каждой группы из двух камер сгорания для каждого сектора расширения главной роторной секции настроен так, что из двух соседних камер, имеющих возможность выбрасывать рабочие газы в один и тот же сегмент расширения главной роторной секции, каждый очередной такт «расширения» имеет возможность выбрасывать газы в сектор расширения только одна из них, и такой режим последовательного чередования между собой камер сгорания в тактах соединения с сегментом расширения главной роторной секции может осуществляться в поступательной последовательности.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что главный рабочий ротор и каждый из роторов секций сжатия имеют общие запорные барабаны; при этом роторы и запорные барабаны, плотно соприкасающиеся между собой цилиндрическими боковыми поверхностями, имеют возможность вращаться согласовано с такими угловыми скоростями, что их цилиндрические поверхности вращаются в противоположных направлениях с одинаковой линейной скоростью, то есть контактируют поверхностями в режиме обкатывания без проскальзывания и трения относительно друг друга, при этом запорные барабаны по диаметру имеют размер по отношению к диаметру цилиндрической поверхности главного ротора — во столько раз меньший, во сколько раз количество пропускных проемов в барабане меньше количества лопастей на главном роторе (к примеру: в 2 или в 3 раза), а размер диаметра цилиндрической части роторов секций сжатия равен диаметру запорных барабанов, и число лопастей роторов секций сжатия равно числу пропускных проемов в запорном барабане.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что количество запорных барабанов равно количеству лопастей на главном роторе и при имеющейся возможности лопастям главного ротора проходить в пропускных проемах запорных барабанов их поверхности не соприкасаются между собой, но проходят без соприкосновения на минимально возможном расстоянии между их ближайшими поверхностями без трения.


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.


Новые технологии по старому принципу

С того самого момента, как изобрели четырехтактный двигатель, он постоянно совершенствовался.


Много новинок пришлось на механизм ГРМ. К примеру, сейчас число клапанов на цилиндр может доходить и до 5-ти. Современные производители также применяют особые системы изменения фаз распределения газов.

Произошли изменения и в системе питания. Современные моторы больше не используют карбюратор – везде инжекторы и электроника.

Чтобы улучшить наполняемость камер сгорания воздухом, применяют системы наддува. Это позволяет увеличить мощность при малом объеме, а также снизить расход топлива.

Но при всем этом принцип действия ДВС остается все тем же, каким и был.



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.

Конструкция агрегата

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

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

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

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.

Двухтактный ДВС его конструктивные особенности и описание принципа работы

Давайте теперь глянем, в чем отличие двух тактных моторов. Во-первых, они имеют простую конструкцию. Их легко разобрать на коленке, поменять детали и собрать обратно.

Принцип работы двух тактного двигателя таков:

  1. В момент впуска поршень движется вниз, выполняется два действия. Поступление и сжатие смесию
  2. В момент выпуска, поршень движется вверх. Происходит возгорание смеси и ее выход через выпускной клапан.

Каждое действие из цикла Отто происходит в момент отдельного полуоборота коленвала. Поэтому считается, что двух тактные двигатели мощнее, чем четырех тактные.

Зажигание смеси также происходит при каждом обороте вала. А сама горюче-смазочная смесь должна быть уже наполнена маслом. В двух тактном моторе нет места, где бы смесь могла смешиваться с бензином или дизелем.

Похожая статья Технические характеристики двигателя М 112 Мерседес

Поэтому автовладельцы приходится самому смешивать бензин и масло и заливать полученное вещество в бак.

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

ХарактеристикаЧетырехтактный двигательДвухтактный двигатель
МощностьМеньшая 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 качестваБольший 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.
ЭкономичностьНизкий, 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.
ВесБольше двухтактного.Меньший вес за счет отсутствия крупногабаритных сложных деталей.
РазмерБольше двухтактного.Меньший размер за счет отсутствия крупногабаритных сложных деталей.
ЦенаВыше двухтактного.Ниже четырехтактного.
Сфера примененияДвигатели 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.

Где применяется

4-х тактные моторы применяются в нашей повседневной жизни очень широко. Их мощность напрямую зависит от объема и количества цилиндров. Устанавливают ДВС в автомобилях и самолетах, тракторах и тепловозах. Применяются они также на судах морского и речного флота.

На 4-х тактные силовые агрегаты обратили внимание и энергетики. Используют их для питания стационарных и аварийных электрогенераторов, установленных в местах, где линии электропередач подвести невозможно или экономически нецелесообразно. Кроме того, такие генераторы устанавливают на объектах, где отключение подачи электроэнергии невозможно (больницы, банки, воинские части и пр.).

4-тактный двигатель: принцип действия

Тип силового оборудования имеет решающее значение при выборе. Сегодня существует два варианта – 4-тактный двигатель и 2-тактный.

Особенности

Силовое оборудование работает на основе расширения газов при нагреве, которое возникает при воспламенении топлива, попадающего во внутреннюю часть цилиндра. Многие придерживаются мнения о том, что 4-х-тактный двигатель Briggs Stratton обладает лучшими характеристиками. Чтобы получить однозначный ответ, стоит разобраться в особенностях работы обоих видов.

Кривошипно-шатунная конструкция и механизм, отвечающий за распределение газа – это главные составляющие, не менее важные системы, обеспечивающие смазку элементов, зажигание и питание.

Кривошипно-шатунное устройство производит передачу необходимого воздействия расширяющихся газов, в то время как механизм, распределяющий их, подает бензин в пространство цилиндра.

4-х-тактный двигатель характеризуется экономичным потреблением топлива, отсутствием горючих смесей в выхлопе, менее высоким уровнем воспроизводимого шума, а также экологичностью, благодаря чему он приобрел распространение у многих компаний, занимающихся выпуском автомобилей.

Как работает двухтактный двигатель

Весь процесс основывается на рабочем ходе и сжатии.

Поршень находится в основном в двух положениях – это нижняя и верхняя мертвые точки. При перемещении от одной к другой, перекрывается попеременно продувочное и выпускное отверстие, затем начинает сжиматься присутствующий в цилиндре газ. В это время горючая смесь выходит из впускного окна и поступает в камеру кривошипно-шатунного механизма, именно она впоследствии и будет сжиматься.

После того как пары воздуха и бензина дойдут до максимальной степени сжатия, электрическая искра, идущая от свечи, воспламеняет их. В это время образуется давление, способствующее движению поршня к нижней точке за счет резкого увеличения объема газа и температуры смеси. В процессе перемещения открывается выпускное отверстие и выходят продукты горения. Смесь сдавливается при движении поршня и оказывается в камере сгорания, одновременно открывается продувочное окно.

Положительные и отрицательные стороны

Механизм отличается достаточным количеством недостатков, среди которых высокий топливный расход, при этом большая часть уходит впустую. Это вызвано частичным выбросом смеси паров во время одновременного открытия выпускного и продувочного окна. Также нужно отметить непрерывный расход масла, так как оно входит в состав смеси и без него невозможна работа двигателя. Еще одна отрицательная сторона заключается в непрерывном приготовлении топливной смеси.

Двухтактный механизм обладает небольшим весом и габаритами, чем не может похвастаться 4-тактный двигатель. Но в процессе эксплуатации автомобиля он доставляет больше проблем, из-за чего такой вариант распространен в сфере моделирования, где особое значение придается каждому лишнему килограмму.

Как работает четырехтактный мотор

Он полностью отличается от своего более легкого аналога. Принцип 4-тактного двигателя заключается в цикле, состоящем из последовательного впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска, благодаря чему нашла свое применение клапанная система.

Поршень открывает впускное устройство путем перемещения вниз, затем горючая смесь попадает в цилиндр, одновременно создается рабочая смесь после перемешивания с остатками от использованного состава.

Процессы, систематически повторяющиеся, в установленной последовательности представляют собой рабочий цикл, они происходят во всех цилиндрах и обеспечивают проведение механической работы за счет преобразования энергии.

Достоинства

Мотор в обычном автомобиле работает на основе четырехэтапного цикла, он происходит во время четырех перемещений поршня или двух оборотов коленвала.

4-тактный дизельный двигатель обладает совершенно иным методом воспламенения рабочей смеси и ее образования, по сравнению с карбюраторным вариантом. Главное различие в такте впуска, так как в дизельный цилиндр поступает воздух, нагретый до высоких температурных значений, а топливо, распыленное на мельчайшие частицы, воспламеняется под влиянием уровня температур.

4-тактный двигатель имеет в своей конструкции масляный картер, эта деталь отвечает за смазочные материалы, точнее, за постоянное нахождение на установленном уровне. Масляный насос передает материал в систему смазки и распределяет на стенках внутренней части цилиндра. В итоге трение поршня снижается благодаря масляной тонкой пленке. Маслосъемные специальные кольцевые элементы предотвращают попадание масляной жидкости в камеру сгорания путем обратного отведения. При этом масляный насос используется, как правило, в двигателях с мощностью более 5 л/c. В других случаях смазка распределяется масляным туманом, создание которого обеспечивается коленвалом.

На 4-х-тактный двигатель приходится меньшая степень нагрузки, за счет этого масло поступает систематически в требуемом объеме, благодаря чему увеличивается срок эксплуатации механизма.

В течение сезона необходима только одна замена смазки. Стоит отметить, что нужно периодически проверять уровень масла, хотя оно не может внезапно исчезнуть. Сегодня производители упростили задачу водителям и оснастили современные модели специальными датчиками, контролирующими уровень смазки и сообщающими о необходимости ее замены.

Главное отличие

Как было отмечено выше, два вида мотора имеют принципиальное различие, которое заключается в смазке двухтактных механизмов, осуществляющейся смесью бензина и масла, которая впоследствии сгорает. Некоторые из них обладают специальной системой, осуществляющей подачу масла в картер, но смысл остается прежним – бензин сгорает вместе с маслом. В то время как китайский 4-тактный двигатель “Лифан”, как и любой другой подобного плана, оснащается приспособлениями для возвращения масла в специальный отсек.

Смазочные материалы

Ввиду имеющихся отличий у моторов, автомобильные масла должны соответствовать различным требованиям:

  • масло для четырехтактного механизма должно обладать высокими смазочными свойствами, которые остаются прежними в течение долгого времени;
  • для другого вида необходимо максимальное сгорание смазочного материала с минимальными остаточными явлениями в виде сажи и золы.

На заре существования двигателей обычная перегонка нефтяных продуктов применялась для производства смазки. При этом состав был одинаков для обоих вариантов. Необходимость в создании новых масел не возникала из-за того, что 4-тактный двигатель имел низкую мощность, и как следствие, незначительный износ и малые нагрузки на составные элементы. Позднее резерв составов был исчерпан постепенным возрастанием оборотов в процессе работы и общими параметрами. Данная задача была решена применением присадок – специальных добавок для автомобильных масел. Они и сегодня существенно повышают характеристики смазочного материала.

Мощность

Существует мнение о том, что двигатели 2Т мощнее за счет полного использования топливной энергии в течение двух оборотов вала. Это не совсем так, ведь в данном варианте цилиндр, в отличие от мотора другого вида, имеет не цельную конструкцию, и его часть приходится на выпускные и впускные отверстия, соответственно, сгорает меньший объем топлива.

Простота исполнения механизма 2Т вызвала использование в качестве смазки смеси бензина и масла. Рабочая смесь с содержанием смазки характеризуется более низким выделением энергии. Также конструкционные особенности привели к пустому расходу горючей смеси, на которую приходится достаточно весомая часть. При этом двигатель 4-тактный китайский обладает более сложным исполнением, и как следствие, незначительным количеством несгорающего топлива. То есть, моторы 2Т отличаются большей мощностью только в достаточно узком диапазоне.

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.

Практическая работа «Работа 2-х и 4-х тактных двигателей.»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАОТА №1

Тема: Работа 2-х и 4-х тактных двигателей.

Цель: Изучить устройство и принцип работы 2-х и 4-х тактных двигателей.

Ход работы

1. Используя схему обозначить детали 4-х тактного двигателя внутреннего сгорания. Указать основные конструктивные параметры двигателя.

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Произвести сравнительную характеристику 2-х тактного и 4-х тактного двигателей.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы.

1. Что называют верхней мертвой точкой?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Что называют нижней мертвой точкой?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Перечислить рабочие такты двигателя внутреннего сгорания.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оценка____________________

Подпись преподавателя________________

Дата ____________________

Принцип действия двигателя внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания — это тепловая машина, в которой химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию и в механическую работу непосредственно в рабочем цилиндре. Преобразование тепловой энергии в механическую происходит путем расширения продуктов сгорания. Рассмотрим принцип работы ДВС на примере карбюраторного двигателя, схема которого нада на рис. 1.

Рис. 1 Схема работы 4-тактного карбюраторного двигателя

Радиус кривошипа здесь обозначен буквой R, ход поршня – S (S = 2R). Рабочий цикл двигателя осуществляется за 2 оборота коленчатого вала или на 4 полных хода поршня (4 такта). Поэтому двигатель – 4-тактный. Справа на рисунке приведена диаграмма работы двигателя в осях “давление p – ход поршня S” (или объем V, описываемый поршнем при движении). Рассмотрим последовательность тактов, начиная с точки «o» диаграммы цикла, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ), всасывающий клапан открыт, давление в цилиндре равно давлению окружающей среды po:

Последовательность тактов

  • Впуск (линия oa) — поршень движется от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ), впускной клапан открыт, выпускной клапан — закрыт. В цилиндр поступает горючая смесь (воздух и пары бензина), получаемая в смесителе-карбюраторе, расположенном на всасывающем патрубке двигателя. В конце такта (в НМТ) впускной клапан закрывается.
  • Сжатие (линия ac) — поршень движется от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты, давление и температура рабочего тела в цилиндре по ходу поршня возрастает.
  • Рабочий ход (линия zb) — в конце хода сжатия у ВМТ горючая смесь воспламеняется с помощью электрической свечи, происходит процесс быстрого горения при постоянном объеме (линия cz и затем — расширение газов (zb) с совершением поршнем полезной работы при его перемещении от ВМТ к НМТ. Оба клапана закрыты.
  • Выпуск (линия bao) — в конце рабочего хода у НМТ открывается выпускной клапан. В этот момент давление газа в цилиндре больше давления окружающего воздуха po. Поэтому продукты сгорания выходят с большой скоростью в атмосферу, давление в цилиндре резко падает (линия ba). Оставшиеся в цилиндре продукты сгорания выталкиваются при движении поршня от НМТ к ВМТ через открытый выпускной клапан. У ВМТ выпускной клапан закрывается, открывается впускной клапан. Цикл повторяется сначала.

В 4-х тактном дизеле последовательность тактов — та же, что и в карбюраторном двигателе. Однако в период впуска в цилиндр поступает не горючая смесь, а свежий заряд воздуха. Топливо подается в цилиндр в мелкораспыленном виде в конце такта сжатия (у ВМТ вблизи точки c цикла), конец подачи – в районе точки z цикла. Топливный насос высокого давления подает топливо в цилиндр через распылитель форсунки в мелкораспыленном виде. Топливо самовоспламеняется в объеме камеры сжатия Vc. Часть топлива, поданного в цилиндр до самовоспламенения, горит при практически постоянном объеме (линия cz1). Поскольку топливо продолжает подаваться в цилиндр после начала воспламенения – оно сгорает при примерно постоянном давлении в начальный период рабочего хода (линия z1z). Теоретическая диаграмма работы такого 4-тактного дизеля дана на рис. 2.

Рис. 2 Диаграмма работы 4-тактного двигателя

В остальном цикл аналогичен циклу карбюраторного двигателя.

Рекомендуется к прочтению: Режимы обкатки судовых ДВС

В 2-тактном двигателе рабочий цикл осуществляется за 1 оборот коленчатого вала (2 хода поршня). Рассмотрим принцип его действия на примере 2-тактного крейцкопфного дизеля с контурной продувкой цилиндра (рис. 3).

Рис. 3 Схема 2-тактного крейцкопфного дизеля

В нижней части втулки цилиндра имеются продувочные А и выпускные В окна. Примем, что выпускные окна несколько выше продувочных. Открытием и закрытием окон управляет поршень рабочего цилиндра. В конце рабочего хода поршень своей верхней кромкой открывает выпускные окна В, давление в цилиндре в этот момент выше атмосферного. Поэтому под действием разности давления продукты сгорания выбрасываются из цилиндра в атмосферу (линия ba на теоретической диаграмме работы 2-тактного дизеля, рис. 4). Эта фаза рабочего цикла называется “свободным выпуском“.

Рис. 4 Диаграмма работы 2-тактного дизеля

Продувочные окна А открываются при дальнейшем нисходящем ходе поршня к НМТ. В этот момент давление в цилиндре станет примерно равным давлению в продувочном ресивере. Предварительно сжатый воздух из продувочного ресивера через окна А поступает в цилиндр и выталкивает из него оставшиеся продукты сгорания через окна В. Эта фаза очистки называется “принужденным выпуском”.

Одновременно с выталкиванием продуктов сгорания свежий воздух заполняет объем цилиндра и частично выходит вместе с отработавшими газами в атмосферу. Эту фазу называют “продувкой” рабочего цилиндра. Принужденный выпуск и продувка протекают одновременно от момента открытия продувочных окон при движении поршня к НМТ до их полного закрытия при движении поршня от НМТ к ВМТ (линия аоа на диаграмме).

Читайте также: Испытания судовых ДВС

Процесс очистки цилиндра от продуктов сгорания и наполнения его свежим зарядом носит название “газообмен”. Как видно, в 2-тактном дизеле газообмен осуществляется лишь на части хода поршня, при его нахождении в районе НМТ.

После закрытия продувочных и выпускных окон в 2-тактном двигателе начинается процесс сжатия и далее — как у 4-тактного двигателя.

Индикаторная работа Li – это полезная работа газов в цилиндре за цикл, определяемая в масштабе mF площадью Facz1zb диаграммы acz1zb на рисунках 2-4:

Li = mF Facz1zb.           Форм. 1

Рабочий объем цилиндра Vs – это объем, описываемый поршнем диаметром D при ходе S:

Vs = πD2/4·S.           Форм. 2

Среднее индикаторное давление pmi – это отношение индикаторной работы Li к рабочему объему цилиндра Vs:

pmi = Li/Vs.           Форм. 3

Иначе: среднее индикаторное давление – это условное давление, постоянное на всем ходе поршня которое совершает ту же работу, что и переменное давление газов в цилиндре.

Полный объем цилиндра Vn – объем цилиндра при положении поршня в НМТ:

Vn = Vc+Vs,          Форм.  4

где:

  • Vc – объем камеры сжатия.

Степень сжатия ε – отношение объемов в точках a и c цикла (рис. 2):

ε = Va/Vc.          Форм. 5

Степень предварительного расширения ρ – отношение объемов в точках z и c:

ρ = Vz/Vc.          Форм. 6

Степень последующего расширения δ – отношение объемов в точках b(a) и z:

δ = Va/Vz = ε/ρ.         Форм. 7

Степень повышения давления λ – отношение давлений в точках z и c:

λ = Pz/Pc.          Форм. 8

Эти понятия используются при анализе циклов как 2-тактных, так и 4-тактных ДВС.

Сноски

Sea-Man

Февраль, 13, 2015 3384 0

5 / 5 ( 7 голосов )

Требования к смазке двух- и четырехтактных двигателей

27 января Потребность в смазке двух- и четырехтактных двигателей

Опубликовано в 21:50 в АмсОйл Продактс Дэвид Консальво

Двухтактные и четырехтактные двигатели имеют разную конструкцию и работают в разных условиях, требуя разных методов смазки.

Двигатели внутреннего сгорания используются для получения механической энергии из химической энергии, содержащейся в углеводородном топливе.Энергетическая часть рабочего цикла двигателя начинается в цилиндрах двигателя с процесса сжатия. После сжатия горение топливно-воздушной смеси высвобождает химическую энергию топлива и производит высокотемпературные продукты сгорания под высоким давлением. Эти газы расширяются внутри каждого цилиндра и передают работу поршню, производя механическую энергию для работы двигателя.

Каждое движение поршня вверх или вниз называется тактом, а два обычно используемых цикла двигателя внутреннего сгорания — это двухтактный цикл и четырехтактный цикл.Термины « двухтактный » и « двухтактный », а также « четырехтактный » и « четырехтактный » часто взаимозаменяемы.

Отличия двухтактных и четырехтактных двигателей

Принципиальное отличие двухтактных двигателей от четырехтактных заключается в их газообменном процессе , или проще говоря, отводе сгоревших газов в конце каждого процесса расширения и введении свежей смеси для следующего цикла . Двухтактный двигатель имеет расширение или рабочий ход в каждом цилиндре при каждом обороте коленчатого вала. Процессы выхлопа и наддува происходят одновременно, когда поршень проходит свое нижнее или нижнее центральное положение.

Двухтактный двигатель

В четырехтактном двигателе сгоревшие газы сначала вытесняются поршнем во время хода вверх, а свежий заряд поступает в цилиндр во время следующего хода вниз.

Четырехтактным двигателям требуется два полных оборота коленчатого вала, чтобы сделать рабочий такт, по сравнению с одним оборотом, необходимым в двухтактном двигателе. Двухтактные двигатели работают при вращении коленчатого вала на 360°, тогда как четырехтактные двигатели работают при вращении коленчатого вала на 720°.

4-тактный двигатель

Приложения

Двухтактные двигатели, как правило, менее дороги в производстве по сравнению с четырехтактными двигателями, они легче и могут обеспечивать более высокое отношение мощности к весу. По этим причинам двухтактные двигатели идеально подходят для таких применений, как бензопилы, пожиратели травы, подвесные моторы, внедорожные мотоциклы и гоночные автомобили. Отчасти благодаря своей конструкции и отсутствию масляного поддона двухтактные двигатели также легче запускать при низких температурах, что делает их идеальными для использования на снегоходах.

Смазка для четырехтактных двигателей

Четырехтактные двигатели смазываются маслом, находящимся в масляном поддоне. Масло распределяется по двигателю за счет смазки разбрызгиванием или насосной системы смазки под давлением; эти системы могут использоваться по отдельности или вместе.

Смазка разбрызгиванием достигается путем частичного погружения коленчатого вала в масляный картер. Импульс вращающегося коленчатого вала разбрызгивает масло на другие компоненты двигателя, такие как кулачки распределительного вала, поршневые штифты и стенки цилиндров.

Смазка под давлением использует масляный насос для создания смазочной пленки под давлением между движущимися частями, такими как коренные подшипники, шатунные подшипники и кулачковые подшипники. Он также перекачивает масло в направляющие клапанов двигателя и коромысла.

Смазка для двухтактных двигателей В двухтактных двигателях некоторое количество масла собирается под коленчатым валом; однако в двухтактных двигателях используется система смазки с полными потерями, которая сочетает масло и топливо для обеспечения как энергии, так и смазки двигателя.Масло и топливо смешиваются во впускном тракте цилиндра и смазывают важные компоненты, такие как коленчатый вал, шатуны и стенки цилиндров.

Двухтактные двигатели с впрыском масла впрыскивают масло непосредственно в двигатель, где оно смешивается с топливом, в то время как для двухтактных двигателей с предварительным смешиванием требуется топливно-масляная смесь, которая смешивается перед установкой в ​​топливный бак. В целом известно, что двухтактные двигатели изнашиваются быстрее, чем четырехтактные, потому что у них нет специального источника смазки; однако высококачественное масло для двухтактных двигателей значительно снижает износ двигателя.

AMSOIL предлагает полную линейку синтетических масел премиум-класса для двух- и четырехтактных двигателей, которые обеспечивают превосходную защиту и производительность.

Разница между 2-х и 4-х тактным двигателем | Green Spring Tractor

2-тактные и 4-тактные двигатели работают в разных условиях и требуют разных методов смазки.

Двигатели внутреннего сгорания используются для производства механической энергии из химической энергии, содержащейся в углеводородном топливе. Энергетическая часть рабочего цикла двигателя начинается в цилиндрах двигателя с процесса сжатия.После сжатия горение топливно-воздушной смеси высвобождает химическую энергию топлива и производит высокотемпературные продукты сгорания под высоким давлением. Эти газы расширяются внутри каждого цилиндра и передают работу поршню, производя механическую энергию для работы двигателя.

Каждое движение поршня вверх или вниз называется тактом, а два обычно используемых цикла двигателя внутреннего сгорания — это двухтактный цикл и четырехтактный цикл. Термины «двухтактный» и «двухтактный», а также «четырехтактный» и «четырехтактный» часто меняются местами.

Отличия двухтактных и четырехтактных двигателей

Принципиальное различие между двухтактными и четырехтактными двигателями заключается в их газообменном процессе, или, проще говоря, в удалении сгоревших газов в конце каждого процесса расширения и введение свежей смеси для следующего цикла. Двухтактный двигатель имеет расширение или рабочий ход в каждом цилиндре при каждом обороте коленчатого вала. Процессы выхлопа и наддува происходят одновременно, когда поршень проходит свое нижнее или нижнее центральное положение.В четырехтактном двигателе сгоревшие газы сначала вытесняются поршнем во время хода вверх, а свежий заряд поступает в цилиндр во время следующего хода вниз.

Четырехтактным двигателям требуется два полных оборота коленчатого вала для выполнения рабочего такта по сравнению с одним оборотом, необходимым для двухтактного двигателя. Двухтактные двигатели работают при вращении коленчатого вала на 360°, тогда как четырехтактные двигатели работают при вращении коленчатого вала на 720°.

Области применения

Двухтактные двигатели, как правило, дешевле в производстве по сравнению с четырехтактными двигателями, они легче и имеют более высокое отношение мощности к весу.По этим причинам двухтактные двигатели идеально подходят для таких применений, как бензопилы, триммеры для сорняков, подвесные моторы, внедорожные мотоциклы и гоночные машины. Двухтактные двигатели также легче запускаются при низких температурах, что делает их идеальными для использования на снегоходах. С другой стороны, четырехтактные двигатели производят больший крутящий момент при более низких оборотах, что обычно обеспечивает большую долговечность оборудования, чем высокооборотные двухтактные двигатели, а также обеспечивает большую эффективность использования топлива и более низкий уровень выбросов. По этим причинам четырехтактные двигатели идеально подходят для мотоциклов, квадроциклов и гидроциклов.

Смазка для четырехтактных двигателей

Четырехтактные двигатели смазываются маслом, находящимся в масляном поддоне. Масло распределяется по двигателю за счет смазки разбрызгиванием или насосной системы смазки под давлением; эти системы могут использоваться по отдельности или вместе.

Смазка разбрызгиванием достигается путем частичного погружения коленчатого вала в масляный картер. Импульс вращающегося коленчатого вала разбрызгивает масло на другие компоненты двигателя, такие как кулачки распределительного вала, поршневые штифты и стенки цилиндров.

Смазка под давлением использует масляный насос для создания смазочной пленки под давлением между движущимися частями, такими как коренные подшипники, шатунные подшипники и кулачковые подшипники.Он также перекачивает масло в направляющие клапанов двигателя и коромысла.

Смазка для двухтактных двигателей

В двухтактных двигателях некоторое количество масла собирается под коленчатым валом; однако в двухтактных двигателях используется система смазки с полными потерями, которая сочетает масло и топливо для обеспечения как энергии, так и смазки двигателя. Масло и топливо смешиваются во впускном тракте цилиндра и смазывают важные компоненты, такие как коленчатый вал, шатуны и стенки цилиндров.

Двухтактные двигатели с впрыском масла впрыскивают масло непосредственно в двигатель, где оно смешивается с топливом, в то время как для двухтактных двигателей с предварительным смешиванием требуется топливно-масляная смесь, которая смешивается перед установкой в ​​топливный бак.В целом известно, что двухтактные двигатели изнашиваются быстрее, чем четырехтактные, потому что у них нет специального источника смазки; однако качественное двухтактное масло значительно снижает износ двигателя.

Различия в маслах для 2- и 4-тактных двигателей

2-тактные и 4-тактные двигатели работают в разных условиях и требуют разных методов смазки.

2-тактные и 4-тактные двигатели работают в разных условиях, требуя разных методов смазки.Двигатели внутреннего сгорания используются для производства механической энергии из химической энергии, содержащейся в углеводородном топливе. Энергетическая часть рабочего цикла двигателя начинается в цилиндрах двигателя с процесса сжатия. После сжатия горение топливно-воздушной смеси высвобождает химическую энергию топлива и производит высокотемпературные продукты сгорания под высоким давлением. Эти газы расширяются внутри каждого цилиндра и передают работу поршню, производя механическую энергию для работы двигателя.

Каждое движение поршня вверх или вниз называется тактом, а два обычно используемых цикла двигателя внутреннего сгорания — это двухтактный цикл и четырехтактный цикл. Термины «двухтактный» и «двухтактный», а также «четырехтактный» и «четырехтактный» часто меняются местами.

Отличия двухтактных и четырехтактных двигателей

Принципиальное различие между двухтактными и четырехтактными двигателями заключается в их газообменном процессе, или, проще говоря, в удалении сгоревших газов в конце каждого процесса расширения и введение свежей смеси для следующего цикла.Двухтактный двигатель имеет расширение или рабочий ход в каждом цилиндре при каждом обороте коленчатого вала. Процессы выхлопа и наддува происходят одновременно, когда поршень проходит свое нижнее или нижнее центральное положение. В четырехтактном двигателе сгоревшие газы сначала вытесняются поршнем во время хода вверх, а свежий заряд поступает в цилиндр во время следующего хода вниз.

Четырехтактным двигателям требуется два полных оборота коленчатого вала для выполнения рабочего такта по сравнению с одним оборотом, необходимым для двухтактного двигателя.Двухтактные двигатели работают при вращении коленчатого вала на 360°, тогда как четырехтактные двигатели работают при вращении коленчатого вала на 720°.

Области применения

Двухтактные двигатели, как правило, дешевле в производстве по сравнению с четырехтактными двигателями, они легче и имеют более высокое отношение мощности к весу. По этим причинам двухтактные двигатели идеально подходят для таких применений, как бензопилы, триммеры для сорняков, подвесные моторы, внедорожные мотоциклы и гоночные машины. Двухтактные двигатели также легче запускаются при низких температурах, что делает их идеальными для использования на снегоходах.С другой стороны, четырехтактные двигатели производят больший крутящий момент при более низких оборотах, что обычно обеспечивает большую долговечность оборудования, чем высокооборотные двухтактные двигатели, а также обеспечивает большую эффективность использования топлива и более низкий уровень выбросов. По этим причинам четырехтактные двигатели идеально подходят для мотоциклов, квадроциклов и гидроциклов.

Смазка для четырехтактных двигателей

Четырехтактные двигатели смазываются маслом, находящимся в масляном поддоне. Масло распределяется по двигателю за счет смазки разбрызгиванием или насосной системы смазки под давлением; эти системы могут использоваться по отдельности или вместе.

Смазка разбрызгиванием достигается путем частичного погружения коленчатого вала в масляный картер. Импульс вращающегося коленчатого вала разбрызгивает масло на другие компоненты двигателя, такие как кулачки распределительного вала, поршневые штифты и стенки цилиндров.

Смазка под давлением использует масляный насос для создания смазочной пленки под давлением между движущимися частями, такими как коренные подшипники, шатунные подшипники и кулачковые подшипники. Он также перекачивает масло в направляющие клапанов двигателя и коромысла.

Смазка для двухтактных двигателей

В двухтактных двигателях некоторое количество масла собирается под коленчатым валом; однако в двухтактных двигателях используется система смазки с полными потерями, которая сочетает масло и топливо для обеспечения как энергии, так и смазки двигателя.Масло и топливо смешиваются во впускном тракте цилиндра и смазывают важные компоненты, такие как коленчатый вал, шатуны и стенки цилиндров.

Двухтактные двигатели с впрыском масла впрыскивают масло непосредственно в двигатель, где оно смешивается с топливом, в то время как для двухтактных двигателей с предварительным смешиванием требуется топливно-масляная смесь, которая смешивается перед установкой в ​​топливный бак. В целом известно, что двухтактные двигатели изнашиваются быстрее, чем четырехтактные, потому что у них нет специального источника смазки; однако качественное двухтактное масло значительно снижает износ двигателя.

AMSOIL предлагает полную линейку синтетических масел премиум-класса для двух- и четырехтактных двигателей, которые обеспечивают превосходную защиту и эффективность для оборудования для отдыха и работы.

Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем: Практическое руководство 2021 г.

Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем. Хотя автомобильные двигатели со временем развивались, остались два основных типа бензиновых двигателей внутреннего сгорания: двухтактный и четырехтактный. Хотя мы уверены, что вы уже слышали об этих фразах, действительно ли вы понимаете, что они означают? В чем разница между ними и какой вариант лучше? Чтобы найти решения, продолжайте читать.

В чем разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем?

На протяжении всей истории автомобилестроения и конструкции двигателей существовало два основных типа сгорания топлива на бензине — 2-тактный (или 2-тактный) и 4-тактный (или 4-тактный).

Хотя вы можете быть знакомы с этими фразами, вы можете спросить, в чем разница. Если вы ищете новый двигатель, вот что вам следует знать об эффективности и обслуживании.

Современные формулы моторных масел могут использоваться как в 4-тактных, так и в 2-тактных двигателях как технический лидер в смазочных материалах.Но чем отличаются двухтактные и четырехтактные двигатели? Цифры 2 и 4 обозначают количество ходов поршня, необходимых двигателю для завершения всего процесса сгорания топлива и выхлопа.

Для обеспечения впуска или впуска топлива, сжатия, воспламенения топлива (сгорания) и выпуска в четырехтактном двигателе поршень перемещается вверх и вниз по цилиндру двигателя четыре раза.

4-тактный двигатель (Артикул: goldeagle.com )

Это достигается за два хода поршня в двухтактном двигателе (один вверх и один вниз по поршневому цилиндру).Термины 2-тактный и 2-тактный часто взаимозаменяемы в промышленности и на рынке.

Определение хода в двигателях

Двухтактные двигатели используются в большинстве небольших ручных садовых и садовых инструментов, таких как триммеры и цепные пилы, тогда как четырехтактные двигатели используются в более крупной технике, такой как газонные и садовые тракторы. Оба типа двигателей доступны в газонокосилках.

Доктор Дик Пэриш из LSU AgCenter рассказывает о различиях и объясняет, почему двухтактные двигатели более популярны на малой технике.

«Большинство людей называют эти два типа двигателей «двухтактными» или «четырехтактными», — объясняет Пэриш. «Хотя эта фраза часто используется, она неточна».

Каждый поршневой двигатель внутреннего сгорания, по словам инженера, проходит «цикл» из пяти функций: впуск, сжатие, воспламенение, сгорание и выпуск. В двухтактном двигателе все пять функций цикла выполняются всего за два хода поршня (или за один оборот коленчатого вала). Для пяти операций четырехтактного двигателя требуется четыре хода поршня (или два оборота коленчатого вала).

Пэриш утверждает, что двухтактные двигатели смазываются маслом, смешанным с топливом, а не резервуаром в картере. Большая часть этого масла не сжигается двигателем, а вместо этого выбрасывается вместе с потоком выхлопных газов, что приводит к увеличению выбросов и дымности.

Он также утверждает, что, поскольку двухтактные двигатели имеют лучшее отношение мощности к весу, чем большинство четырехтактных двигателей, они хорошо работают в ручных устройствах, таких как воздуходувки и триммеры для струн.

«Обычно обороты 2-тактных двигателей выше, чем у 4-тактных двигателей, на что приходится большая часть увеличенной мощности на фунт», — объясняет Пэриш.«Кроме того, вместо клапанов в небольших 2-тактных двигателях используются впускные и выпускные отверстия, что снижает вес и деньги».

По словам Пэриша, из-за масла в бензине нагар на свечи зажигания чаще встречается на двухтактных двигателях, что требует более регулярной замены свечей зажигания.

По словам инженера, масло в картере смазывает 4-тактные двигатели, поэтому масло не смешивается с бензином.

«Выступ в нижней части штока поршня распыляет масло вверх в цилиндр на небольших двигателях, таких как газонокосилки», — объясняет он.«Масляный насос распределяет масло под давлением и через масляный фильтр в более крупных двигателях, например, в садовых тракторах».

По словам Пэриша, различные производители двигателей предлагают различные соотношения масел для своих двигателей.

«Если у вас много двухтактных двигателей разных марок, — добавляет он, — вам, возможно, потребуется хранить разные смеси топлива и масла для каждой машины». Типичные соотношения составляют от 32 к 1 (бензин к маслу) до 50 к 1 (бензин к маслу).

2-тактный двигатель (Артикул: goldeagle.com )

Пэриш объясняет, что «вы можете купить компактные контейнеры с маслом, которые дозированы, чтобы обеспечить правильное количество масла на галлон бензина для определенного рекомендуемого соотношения компонентов смеси». «Однако покупка нефти в больших количествах может быть более рентабельной».

Приход также предупреждает, что если вы не вернетесь к продавцу, у вас могут возникнуть трудности с поиском крошечного контейнера, измеренного для нужного вам соотношения. Только одно или два соотношения доступны в большинстве хозяйственных магазинов, садовых центров, магазинов по сниженным ценам и других подобных заведений.

«Не думайте, что крошечный контейнер с маслом для 2-тактных двигателей, который вы покупаете в магазине по сниженным ценам, даст вам правильное соотношение для вашего двигателя», — предостерегает Пэриш. «Проверьте на этикетке соотношение. Если у вас нет нужного мерного контейнера, важно знать, сколько масла вам нужно для необходимого соотношения».

Пэриш предлагает начать с чистой пустой банки и добавить соответствующее количество масла. После этого налейте в контейнер 1 галлон бензина, закройте его и встряхните, чтобы смешать топливо.Каждый раз, когда вы используете бензиновую смесь, встряхивайте контейнер перед заливкой.

«При правильном применении двигатель любого типа может отлично работать», — добавляет Пэриш. «Если у вас двухтактный двигатель, убедитесь, что масло и газ правильно смешаны».

Как работают двигатели внутреннего сгорания и что вообще такое «такт»?

Чтобы понять разницу между этими двумя двигателями, вы должны сначала изучить основы.

Поршень движется вверх и вниз внутри цилиндра на протяжении всего цикла сгорания двигателя.Фразы «верхняя мертвая точка» (ВМТ) и «нижняя мертвая точка» (НМТ) используются для описания положения поршня в цилиндре.

ВМТ относится к ближайшему к клапанам положению, тогда как НМТ относится к наиболее удаленному положению. Когда поршень перемещается от ВМТ к НМТ или наоборот, это называется ходом поршня. Весь процесс втягивания газа и воздуха в поршень, его воспламенения и выпуска выхлопных газов известен как оборот сгорания или цикл сгорания: впускают в камеру сгорания.

Сжатие

Поршень возвращается в исходное положение в цилиндре, а впускной клапан закрывается для сжатия газов внутри.

Воспламенение

Газ воспламеняется искрой от свечи зажигания.

Выпуск

Поршень возвращается в исходное положение в цилиндре, и выпускной клапан открывается.

Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем

Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем заключается в количестве перемещений поршня вверх и вниз в течение каждого цикла, что определяет скорость цикла сгорания.

4-тактный принцип работы

Поршень 4-тактного двигателя за один оборот совершает два такта: один такт сжатия и один такт выпуска, за каждым из которых следует обратный ход. Свечи зажигания зажигаются только один раз за каждый второй оборот, а мощность вырабатывается за четыре хода поршня. Эти двигатели также не требуют предварительного смешивания бензина и масла, поскольку масло содержится в отдельном отсеке.

4-тактный принцип работы (Артикул: castrol.com )

В четырехтактном двигателе для работы используются четыре отдельных хода или цикла поршня. Четыре фазы четырехтактного двигателя перечислены ниже:

  • Поршень движется вниз по цилиндру во время такта. Топливо и воздух всасываются в двигатель для сжигания. Чтобы бензин попал в цилиндр, впускной клапан (клапаны) открывается, а выпускной клапан (клапаны) закрывается.
  • Когда впускной и выпускной клапаны закрыты, поршень перемещается вверх по цилиндру и сжимает топливно-воздушную смесь.
  • Идеальная синхронизация воспламеняет смесь топлива и воздуха, толкая поршень в цилиндр и создавая мощность двигателя для движения автомобиля.
  • Выхлопные газы удаляются путем закрытия впускного клапана (клапанов) и открытия выпускного клапана (клапанов).
  • 4 цикла повторяются.

Двухтактный принцип работы

Весь цикл сгорания в двухтактном двигателе выполняется всего за один ход поршня: сжатие с последующим взрывом сжатого топлива.Выхлоп выпускается во время обратного хода, и в цилиндр поступает свежая топливная смесь. Свечи зажигания зажигаются один раз за каждый оборот, а мощность вырабатывается один раз за два хода поршня. Масло также необходимо предварительно смешивать с бензином в двухтактных двигателях.

2-тактный принцип работы (ссылка: castrol.com )

Двухтактный двигатель проходит через те же процессы впуска, сжатия, мощности и выхлопа, что и четырехтактный двигатель, но с поршнем, совершающим два хода (до а потом вниз).

В этом случае впуск и сжатие происходят за один ход поршня, а воспламенение (мощность) и выпуск — за следующий. Кроме того, на стадии воспламенения топливо смешивается с маслом и сгорает вместе.

Сравнение 2-тактных и 4-тактных двигателей

Когда дело доходит до фундаментальных различий между 2-тактными и 4-тактными двигателями, наиболее существенное различие заключается в том, как они работают. Чтобы понять, как работает двигатель, вы должны сначала понять понятие сгорания в компактном двигателе.

В этом случае сгорание, то есть просто процесс сжигания чего-либо, требуется двигателю для выработки энергии. С точки зрения сгорания, как 2-тактный, так и 4-тактный двигатель завершают цикл, однако поршень отличается. Точнее, необходимое количество ходов поршня.

Например, двухтактному двигателю требуется два хода поршня, чтобы завершить полный цикл сгорания, состоящий из пяти функций (впуск, сжатие, воспламенение, сгорание и выпуск).Для сравнения, цикл четырехтактного двигателя завершается после четырех ходов поршня — или одного оборота коленчатого вала против двух оборотов коленчатого вала.

Автомобили, автобусы и грузовики, скорее всего, будут иметь 4-тактный двигатель, тогда как скутеры и мопеды, скорее всего, будут иметь 2-тактный двигатель. Однако некоторые инструменты и триммеры для небольших двигателей теперь доступны с 2-тактными или 4-тактными двигателями; есть ли существенная разница в плане производительности и общего обслуживания в этом случае? Зайдите сюда, чтобы ответить на ваш вопрос.

Что лучше: двухтактный или четырехтактный двигатель для небольших инструментов и машин?

При сравнении этих двух типов двигателей каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Во-первых, двухтактные двигатели значительно легче и дешевле в производстве. Их также легче ремонтировать, чем 4-тактные двигатели. Однако, если вы не будете активно обслуживать двигатель, ремонт потребуется более регулярно.

В этом смысле, если вы хотите снизить расходы, но при этом получить максимальную отдачу от эффективной машины или оборудования, вы должны проявлять инициативу в обслуживании его частей.Если вы выбираете 2-тактный двигатель, имейте в виду, что его легче ремонтировать из-за его конструкции, но он не проживет так долго, как 4-тактный двигатель, если регулярное техническое обслуживание не является приоритетом. Изучите свой двигатель и примите профилактические меры, чтобы избежать проблем.

Плюсы и минусы

Итак, какой вариант лучше? Вот некоторые из преимуществ и недостатков обеих конструкций двигателей:

  • С точки зрения эффективности, 4-тактный бесспорно лучше.Это связано с тем, что бензин используется только один раз за четыре такта.
  • Четырехтактные двигатели значительно тяжелее двухтактных и на 50 % больше.
  • Двухтактный двигатель обычно создает больший крутящий момент при более высоких оборотах, а четырехтактный двигатель создает больший крутящий момент при более низких оборотах.
  • 4-тактный двигатель также намного тише, тогда как 2-тактный двигатель намного громче и издает заметный пронзительный «жужжащий» звук.
  • Поскольку двухтактные двигатели рассчитаны на более высокие обороты, они быстрее изнашиваются; Четырехтактные двигатели более надежны.С другой стороны, двухтактные двигатели более мощные.
  • Поскольку двухтактные двигатели имеют более простую конструкцию, их легче ремонтировать. У них нет клапанов; вместо этого у них есть порты. Поскольку в четырехтактных двигателях больше компонентов, они дороже, и ремонт дороже.
  • Предварительное смешивание масла и бензина требуется для двухтактных двигателей, но не для четырехтактных.
  • Четырехтактные двигатели более экологичны; у двухтактного двигателя сгоревшее масло выбрасывается в атмосферу вместе с выхлопом.

Заключение

Транспортные средства с дистанционным управлением, бензопилы, газонокосилки, лодочные моторы и мотоциклы для бездорожья — все это примеры двухтактных двигателей в небольших приложениях. Четырехтактные двигатели можно найти во всем, от картинга до газонокосилки, мотоцикла для бездорожья и двигателя внутреннего сгорания вашего автомобиля. Вам решать, какой движок и для каких целей вы хотите его использовать.

Что такое четырехтактный дизельный двигатель

Дизельные двигатели могут иметь двухтактный или четырехтактный цикл.В четырехтактном дизельном двигателе поршень перемещается по цилиндру четыре раза. Теплотехника

Дизельный цикл – дизельный двигатель

В 1890-х годах немецкий изобретатель Рудольф Дизель запатентовал свое изобретение эффективного двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия с медленным горением. Первоначальный цикл, предложенный Рудольфом Дизелем, представлял собой цикл с постоянной температурой. В последующие годы Дизель понял, что его первоначальный цикл не будет работать, и он принял цикл постоянного давления, известный как цикл Дизеля .

Дизельный цикл является одним из наиболее распространенных термодинамических циклов , которые можно найти в автомобильных двигателях, а описывает работу типичного поршневого двигателя с воспламенением от сжатия. Дизельный двигатель по принципу действия аналогичен бензиновому двигателю. Самое главное отличие состоит в том, что:

  • В начале такта сжатия в цилиндре нет топлива, поэтому в дизельных двигателях не происходит самовоспламенения.
  • Дизельный двигатель использует воспламенение от сжатия вместо искрового зажигания.
  • Из-за высокой температуры, возникающей при адиабатическом сжатии, топливо самовоспламеняется при впрыске. Поэтому свечи зажигания не нужны.
  • Перед началом рабочего такта форсунки начинают впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания, поэтому первая часть рабочего такта происходит примерно при постоянном давлении.
  • В дизельных двигателях может быть достигнута более высокая степень сжатия, чем в двигателях Отто
Дизельный двигатель аналогичен бензиновому двигателю.На этом изображении двигатель Отто, который воспламеняется от свечи зажигания, а не от сжатия. Четырехтактный двигатель — двигатель Отто
Источник: wikipedia.org, собственная работа Zephyris, CC BY-SA 3.0

В В отличие от цикла Отто , цикл Дизеля не выполняет подвод изохорного тепла. В идеальном цикле Дизеля система, выполняющая цикл, проходит серию из четырех процессов: два изоэнтропических (обратимых адиабатических) процесса чередуются с одним изохорным процессом и одним изобарическим процессом.

Поскольку принцип Карно гласит, что ни один двигатель не может быть более эффективным, чем реверсивный двигатель ( тепловой двигатель Карно ), работающий между резервуарами с одинаковой высокой и низкой температурой, дизельный двигатель должен иметь более низкий КПД, чем КПД Карно. Типичный дизельный автомобильный двигатель работает с тепловым КПД примерно от 30% до 35% . Около 65-70% отбрасывается в виде сбросного тепла без преобразования в полезную работу, т.е.работа доставлена ​​на колеса. В целом двигатели, использующие цикл Дизеля, обычно более эффективны, чем двигатели, использующие цикл Отто. Дизельный двигатель имеет самый высокий тепловой КПД среди всех существующих двигателей внутреннего сгорания. Тихоходные дизельные двигатели (используемые на судах) могут иметь тепловой КПД, превышающий 50% . Самый большой дизельный двигатель в мире достигает 51,7%.

Четырехтактный дизельный двигатель

Дизельные двигатели могут иметь двухтактный или четырехтактный цикл.Четырехтактный дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания (ВС), в котором поршень совершает четыре отдельных хода при вращении коленчатого вала. Под ходом понимается полный ход поршня по цилиндру в любом направлении. Поэтому каждый такт не соответствует одному термодинамическому процессу, указанному в главе «Дизельный цикл — процессы».

Четырехтактный двигатель состоит из:

  • такта впуска – Поршень движется от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) и цикл проходит точки 0 → 1. В этом такте впускной клапан открыт, в то время как поршень втягивает воздух (без топлива) в цилиндр, создавая разрежение в цилиндре посредством своего движения вниз.
  • такт сжатия – Поршень движется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ) и цикл проходит точки 1 → 2 . В этом такте впускной и выпускной клапаны закрыты, что приводит к адиабатическому сжатию воздуха (т. е. без передачи тепла в окружающую среду или из нее).Во время этого сжатия объем уменьшается, а давление и температура повышаются. В конце этого такта топливо впрыскивается и сгорает в сжатом горячем воздухе. В конце этого такта коленчатый вал совершил полный оборот на 360 градусов.
  • рабочий ход – Поршень движется от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) и цикл проходит точки 2 → 3 → 4. В этом такте впускной и выпускной клапаны закрыты. В начале рабочего такта происходит почти изобарическое сгорание между 2 и 3.В этом интервале давление остается постоянным, так как поршень опускается, а объем увеличивается. В 3 впрыск топлива и сгорание завершаются, и цилиндр содержит газ с более высокой температурой, чем в 2. Между 3 и 4 этот горячий газ расширяется, опять же примерно адиабатически. В этом такте поршень движется к коленчатому валу, объем увеличивается, и работа совершается газом над поршнем.
  • такта выпуска. Поршень движется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ), и цикл проходит точки 4 → 1 → 0. В этом такте выпускной клапан открыт, а поршень вытягивает выхлопные газы из камеры. В конце этого такта коленчатый вал совершил второй полный оборот на 360 градусов.

Обратите внимание, что: В идеальном случае адиабатическое расширение должно продолжаться до тех пор, пока давление не упадет до давления окружающего воздуха. Это увеличило бы тепловой КПД такого двигателя, но это также вызывает практические трудности с двигателем. Просто двигатель должен быть намного больше.

Примеры степеней сжатия – бензин по сравнению с дизельным двигателем

  • Степень сжатия в бензиновом двигателе обычно не намного выше 10:1 из-за потенциальной детонации двигателя (самозажигание) и не ниже 6: 1 .
  • Subaru Impreza WRX с турбонаддувом имеет степень сжатия 8,0:1 . Как правило, двигатели с турбонаддувом или наддувом уже имеют сжатый воздух на впуске воздуха, поэтому они обычно строятся с более низкой степенью сжатия.
  • Стандартный двигатель Honda S2000 (F22C1) имеет степень сжатия 11,1:1 .
  • Некоторые атмосферные двигатели спортивных автомобилей могут иметь степень сжатия до 12,5 : 1 (например, Ferrari 458 Italia).
  • В 2012 году Mazda выпустила новые бензиновые двигатели под торговой маркой SkyActiv со степенью сжатия 14:1 . Чтобы снизить риск детонации двигателя, количество остаточных газов уменьшается за счет использования выхлопных систем двигателя 4-2-1, внедрения поршневой полости и оптимизации впрыска топлива.
  • Дизельные двигатели имеют степень сжатия, которая обычно превышает 14:1, а также распространены степени выше 22:1.
 

Ссылки:

Ядерная и реакторная физика:
  1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
  2. Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
  3. В. М. Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
  4. Гласстоун, Сесонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
  5. WSC. Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
  6. Кеннет С. Крейн. Введение в ядерную физику, 3-е издание, Wiley, 1987, ISBN: 978-0471805533
  7. Г. Р. Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
  8. Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерного реактора, 1988 г.
  9. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики США, том 1 и 2. Январь 1993 г.

Advanced Reactor Physics:

  1. К.О. Отт, В.А. 0-894-48033-2.
  2. К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
  3. Д.Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
  4. Э. Э. Льюис, В. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

Другие ссылки:

Дизельный двигатель — утилизация автомобилей

Мы надеемся, что эта статья Четырехтактный дизельный двигатель поможет вам. Если это так, дайте нам лайк на боковой панели. Основная цель этого веб-сайта — помочь общественности узнать интересную и важную информацию о теплотехнике.

Узнайте, как работает четырехтактный двигатель с искровым зажиганием

В четырехтактном двигателе цикл работы двигателя завершается четырьмя ходами поршня внутри цилиндра. Во время этих четырех тактов топливо один раз впрыскивается и сгорает внутри двигателя, а коленчатый вал совершает два оборота. В четырехтактном двигателе с искровым зажиганием (SI) сгорание топлива происходит за счет искры, генерируемой свечой зажигания.

Вот четыре такта, которые происходят внутри двигателя SI во время его работы:

  1. Такт всасывания : В начале этого такта поршень находится в верхней мертвой точке или около головки блока цилиндров и собирается двигаться вниз.В этом случае впускной клапан, установленный в головке блока цилиндров, открыт, а выпускной клапан остается закрытым из-за разницы давлений. Когда поршень движется вниз, внутри цилиндра создается давление всасывания, всасывающее воздушно-топливную смесь в цилиндр. Когда поршень достигает крайнего нижнего положения или нижней мертвой точки, такт всасывания заканчивается, и впускной клапан закрывается.

  2. Такт сжатия : Во время этого такта поршень начинает двигаться от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке.При движении поршня вверх топливно-воздушная смесь сжимается в рабочем объеме цилиндра. В конце такта искра генерируется свечой зажигания, что вызывает сгорание топлива и выделение большого количества тепловой энергии. Благодаря этому теплу создаются высокие давления.

  3. Такт расширения или рабочий ход : Большое давление, создаваемое в конце такта сжатия, толкает поршень к нижней мертвой точке.Именно во время этого такта двигатель вырабатывает фактическую мощность, поэтому этот такт называется рабочим тактом, а поскольку во время этого процесса происходит расширение газов, его также называют тактом расширения. Во время этого хода впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми.

  4. Такт выпуска : К концу такта расширения впускной клапан остается закрытым, а выпускной клапан открывается из-за разницы внутреннего и внешнего давления.Поршень начинает движение вверх, и все оставшиеся газы, оставшиеся после такта расширения, выносятся за пределы цилиндра и выходят через выпускную камеру. В конце такта выпуска поршень достигает верхней мертвой точки, а затем начинает движение вниз, чтобы всосать топливовоздушную смесь и завершить такт всасывания.

Таким образом, цикл работы четырехтактного двигателя повторяется до тех пор, пока ваш автомобиль не заведется.Во время этих четырехтактных или двух оборотов коленчатого вала топливо впрыскивается только один раз. Для максимальной эффективности транспортного средства он должен производить максимальную мощность во время рабочего такта и производить минимальный выхлоп во время такта выпуска.

Почему четырехтактные двигатели можно эксплуатировать только в вертикальном положении? – thehouseofsolidgold.com

Почему четырехтактные двигатели могут работать только в вертикальном положении?

Очевидно, что масло в четырехтактном двигателе необходимо периодически сливать и заменять чистым маслом.Также стоит отметить, что четырехтактные двигатели должны эксплуатироваться в вертикальном положении, иначе масло будет вытекать из насоса или брызговика, препятствуя смазке.

Почему четырехтактные двигатели обычно имеют перекрытие клапанов?

Перекрытие клапанов встроено в двигатель и наиболее полезно при более высоких скоростях. На более высоких скоростях дополнительное количество всасываемого заряда, поступающего в камеру сгорания, обеспечивает существенное увеличение доступной мощности. Время, в течение которого оба клапана открыты, напрямую зависит от оборотов двигателя.

Почему поршень движется вверх во время такта сжатия?

Такт сжатия: он начинается, когда поршень начинает двигаться вверх в цилиндре. Впускной клапан закрывается, задерживая топливно-воздушную смесь в цилиндре. Движение поршня вверх сжимает топливно-воздушную смесь до очень небольшой площади. Сжатие смеси очень важно для развития максимальной мощности.

Каков порядок работы 4-тактного двигателя?

Двигатель внутреннего сгорания проходит четыре такта: впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск.Когда поршень движется во время каждого такта, он вращает коленчатый вал.

Каковы 5 функций двухтактного двигателя?

Инженер говорит, что каждый поршневой двигатель внутреннего сгорания работает по «циклу» из пяти функций — впуск, сжатие, зажигание, сгорание и выпуск. В двухтактном двигателе все пять функций цикла выполняются всего за два хода поршня (или за один оборот коленчатого вала).

Какая самая распространенная проблема с двухтактными карбюраторами?

Многие двухтактные двигатели имеют проблемы и отправляются на свалку раньше времени.Типичные проблемы включают в себя затрудненный запуск, неровную работу, необходимость регулировки карбюратора во время использования, чтобы двигатель не заглох, необходимость увеличивать обороты двигателя, чтобы он не заглох, и вообще не запускаться.

Почему большинство двигателей работают по четырехтактному циклу?

Бензиновые и дизельные двигатели с циклом Отто, двухтактные и роторные. Четырехтактный цикл дает компонентам время для рассеивания тепла перед следующим рабочим тактом. Двухтактные двигатели выделяют большое количество тепла и обычно полагаются на масло в топливе для предотвращения заедания.

Куда уходит масло в 4-тактном двигателе?

К сожалению, масло должно оставаться в поддоне в нижней части двигателя на всех четырехтактных двигателях, как больших, так и малых; это одно из двух основных различий между 2-х и 4-х тактными двигателями.

Куда движется поршень в 4-тактном двигателе?

В этом такте поршень движется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ), а впускной и выпускной клапаны находятся в закрытом состоянии. Смесь, засосанная в цилиндр во время такта всасывания, сжимается в камере сгорания.Тепло, выделяющееся во время такта сжатия, испаряет смесь.

Какой первый такт двигателя?

1 Такт всасывания/впуска. Такт впуска происходит, когда топливовоздушная смесь поступает в камеру сгорания. 2 Такт сжатия. В такте сжатия захваченная воздушно-топливная смесь сжимается внутри цилиндра. 3 Мощность/такт сгорания. 4 Такт выпуска. …

Каков принцип работы четырехтактного двигателя?

Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя: перемещение поршня от одной мертвой точки к другой называется ходом поршня, а четырехтактный цикл состоит из четырех тактов: Такт всасывания

Сколько тактов у четырехтактного двигателя?

Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом малых двигателей.Четырехтактный двигатель выполняет пять тактов за один рабочий цикл, включая такты впуска, сжатия, зажигания, мощности и такта выпуска.

Где начинается поршень в четырехтактном двигателе?

Этот ход поршня начинается в верхней мертвой точке (ВМТ) и заканчивается в нижней мертвой точке (НМТ).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.