Różnica między silnikiem dwusuwowym a czterosuwowym. Który silnik wybrać dwusuwowy lub czterosuwowy?

V silniki dwusuwowe wszystkie cykle pracy (procesy pobierania mieszanki paliwowej, odprowadzania spalin, przedmuchiwania) zachodzą podczas jednego obrotu wału korbowego (a nie dwóch, jak w czterosuwowym) w dwóch (nie czterech) suwach głównych. Silniki dwusuwowe nie mają zaworów (jak w czterosuwowe silniki spalinowe,), ich rolę odgrywa sam tłok, który w trakcie ruchu zamyka lub otwiera porty wlotowe, wylotowe i przedmuchowe. Dlatego silnik dwusuwowy jest prostszy w konstrukcji.

Moc silnik dwusuwowy przy tych samych wymiarach cylindra i prędkości wału teoretycznie jest to dwa razy więcej niż czterosuwowy ze względu na 2 razy większą liczbę suwów roboczych. Jednak niepełne wykorzystanie suwu tłoka silnika dwusuwowego do rozprężania, gorsze uwalnianie cylindra z gazów resztkowych oraz koszt części wytworzonej mocy do przedmuchu praktycznie prowadzą do wzrostu mocy tylko o 60 - 70%.

Więc rozważ projekt dwóch skokowy silnik spalinowy pokazano na rysunku 1:

Składa się ze skrzyni korbowej, w której jest osadzony na łożyskach po obu stronach wał korbowy i cylinder.

Smarowanie wszystkich powierzchni trących i łożysk w silnikach dwusuwowych następuje dzięki mieszance paliwowej - mieszaninie benzyny i oleju w określonej proporcji. Rysunek 1 pokazuje, że mieszanka paliwowa (żółty) wchodzi zarówno do komory korbowej silnika dwusuwowego (wnęka, w której wał korbowy jest zamocowany i obraca się), jak i do cylindra. Nigdzie nie ma smaru, a gdyby był, zostałby zmyty mieszanką paliwową. Z tego powodu olej dodawany jest w określonej proporcji do benzyny. Stosowany jest specjalny rodzaj oleju, specjalnie do silników dwusuwowych. Musi być w stanie wytrzymać wysokie temperatury a spalając się razem z paliwem, pozostawiają minimum osadów popiołu, czyli osadów węgla.

Teraz o zasadzie pracy. Cały cykl pracy w silniki dwusuwowe wykonywane w dwóch taktach.

1. Suw sprężania - silnik dwusuwowy

Tłok silnik dwusuwowy wznosi się od BDC tłoka (w tej pozycji jest to na rys. 2) do GMP tłoka (pozycja tłoka na rys. 3), najpierw zachodząc na przedmuch 2 a następnie wylot 3 okienka cylindra silnika dwusuwowego. Po tym, jak tłok zamknie wylot w cylindrze, rozpoczyna się kompresja mieszanki paliwowej, która wcześniej do niego weszła. Jednocześnie w komorze korbowej 1, na skutek jej szczelności i po zamknięciu przez tłok otworów przedmuchowych 2, pod tłokiem powstaje podciśnienie, pod działaniem którego powstaje podciśnienie z gaźnika przez otwór wlotowy i zawór otwierający mieszanina palna do komory korbowej silnika dwusuwowego.

2. Skok - silnik dwusuwowy

Gdy tłok znajduje się w pobliżu GMP, sprężone mieszanina robocza(1 na ryc. 3) jest zapalany przez iskrę elektryczną ze świecy, po czym temperatura i ciśnienie mieszaniny gwałtownie rosną. Pod działaniem rozszerzalności cieplnej gazów tłok silnik dwusuwowy schodzi do BDC, w tym czasie rozprężają się gazy spalonej mieszanki użyteczna praca pchanie tłoka. Jednocześnie opuszczając tłok wytwarza wysokie ciśnienie w komorze korbowej silnika dwusuwowego (sprężając w nim mieszankę paliwowo-powietrzną). Pod wpływem ciśnienia zawór zamyka się, zapobiegając w ten sposób przedostaniu się palnej mieszanki do kolektora dolotowego, a następnie do gaźnika.

Kiedy tłok silnik dwusuwowy dotrze do wylotu (1 na rys. 4), otworzy się i tym samym spaliny uciekną do system wydechowy, ciśnienie w butli zmniejszy się. Przy dalszym ruchu tłok otwiera okno przedmuchu (wlotu) (1 na rys. 5) i mieszanina palna, sprężona w komorze korbowej, przepływa przez kanał (2 na rys. 5), napełniając cylinder i jednocześnie go przedmuchując z resztek spalin.

Trochę o zasadzie zapłonu. Ponieważ zapłon mieszanki paliwowej wymaga czasu, iskra na świecy pojawia się nieco wcześniej niż tłok osiąga GMP. Najlepiej niż szybszy ruch tłok, tym wcześniej powinien być zapłon, bo tłok od momentu pojawienia się iskry szybciej dociera do GMP. Są mechaniczne i urządzenia elektryczne które zmieniają kąt zapłonu w zależności od prędkości obrotowej silnika.

Większość skuterów przed 2000 rokiem. nie było takich układów, a czas zapłonu został ustawiony na podstawie optymalna prędkość... W niektórych skuterach, na przykład Honda Dio ZX AF35, komutator elektroniczny jest instalowany z posuwem dynamicznym, to znaczy z posuwem zależnym od prędkości wału korbowego. Dzięki temu rozszerzająca się mieszanka paliwowa wykonuje pracę z maksymalną wydajnością, a silnik rozwija większą moc.

Zalety i wady silników dwu- i czterosuwowych.

Zalety dwusuwów

1. Mniejsza waga. Przykład: 15 KM Dwusuwowy 36 kg, czterosuwowy 45 kg.

2. Cena. Silniki czterosuwowe są trudniejsze w produkcji i składają się z jeszcze części, dlatego zawsze jest droższy niż dwusuwowy.

3. Wygoda transportu dwusuwu. Można go nosić w dowolnej pozycji, nie wymaga ważenia przed użyciem. Te. wyjąłem go z bagażnika, założyłem, uruchomiłem, odjechałem.

4. Silnik dwusuwowy lepiej reaguje na przepustnicę. W czterosuwie do pełnego cyklu pracy tłok musi wykonać 2 pełne obroty, natomiast w dwusuwie tylko jeden. Częste pytanie: Czy to prawda, że ​​czterosuwowy 15 KM? działa szybciej niż ten sam dwusuw? Odpowiedź: nie, nieprawda. Oba te silniki mają moc 15 KM na wale. Wszystkie inne rzeczy są równe, dlaczego jeden silnik miałby działać szybciej niż drugi?

Wady dwusuwów

1. Większe zużycie paliwa. Przypomnijmy, przybliżone zużycie można obliczyć według wzoru: dla dwusuwu 300 gramów na moc, dla czterosuwu 200 gramów.

2. Hałas. Na maksymalna prędkość silniki dwusuwowe na ogół pracują nieco głośniej niż silniki czterosuwowe.

3. Komfort. Silniki czterosuwowe nie drgają tak bardzo przy niskich obrotach (dotyczy tylko silników dwucylindrowych. Silniki jednocylindrowe oraz dwu- i czterosuwowe drgają mniej więcej tak samo) i nie palą tak bardzo jak silniki dwusuwowe.

4. Trwałość. Wystarczająco kontrowersyjny punkt... Istnieje opinia, że ​​silniki dwusuwowe są mniej trwałe. Z jednej strony jest to zrozumiałe, ponieważ olej do smarowania elementów trących silnika dostarczany jest razem z benzyną, co oznacza, że ​​nie pracuje on tak wydajnie jak w silnikach czterosuwowych, gdzie elementy trące dosłownie unoszą się w oleju. Ale z drugiej strony silnik czterosuwowy jest znacznie bardziej złożony w konstrukcji niż konkurent, składa się z dużo więcej części i złota zasada mechaniki „Than łatwiej dla nich bardziej wiarygodne "nie zostało jeszcze anulowane.

Jaki silnik wybrać?

Zważ wszystkie zalety i wady opisane powyżej i sam dokonaj wyboru. Jednoznacznej odpowiedzi na pytanie: który z silników jest lepszy, nie znajdziesz w żadnej książce na żadnym z forów. Oba typy silników mają swoich fanów.

Silnik dwusuwowy

Silnik czterosuwowy

Zalety silnika czterosuwowego:
Większy zasób.
Wyższa wydajność.
Czystszy wydech.
Nie wymaga skomplikowanego układu wydechowego.
Mniej hałasu
Nie ma potrzeby wstępnego mieszania oleju z benzyną

• Aby zakończyć porównanie silników dwusuwowych i czterosuwowych, zwróć uwagę na następujące kwestie:
• Silniki dwusuwowe mają więcej mocy na jednostkę objętości, ale niższa wydajność. Z tego powodu silniki dwusuwowe są stosowane tam, gdzie małe wymiary są bardzo ważne, ale stosunkowo nieistotne. efektywność paliwowa np. na motocyklach, małe łodzie motorowe, piły łańcuchowe i narzędzia zmotoryzowane.
• W absolutnej większości pozostałych zainstalowano silniki czterosuwowe. Pojazd, w tym motocykle.

Era silników wewnętrzne spalanie ma ponad sto lat. Jeśli w naszych czasach pojęcie „silnika” jest bardziej niż znane uszom, to nawet przed stuleciem taka technika nie była jeszcze nikomu znana. I bez względu na to, jak skomplikowany może wydawać się wynalazek silnika spalinowego, w rzeczywistości silnik jest ułożony dość prymitywnie, a nawet osoba, która jest daleko od Inżynier automatyki... Dzisiaj rozważymy zasadę działania silnika dwusuwowego, przestudiujemy schematy jego działania i dowiemy się, jaka jest fizyka zachodzących w nim procesów.

Zasada działania

Wynalezienie najprostszego dwusuwowego silnika spalinowego sięga końca XIX wieku. Przez całe istnienie takich jednostek ich konstrukcja uległa znaczącym zmianom, stała się doskonalsza i bardziej niezawodna. Niemniej sam schemat pracy nie uległ znaczącym zmianom, a diagram opisujący oba działania wygląda tak samo jak poprzednio.

Taki schemat opisuje uderzenia, które nazywane są wlotem i wydechem.

Skok ssania silnika 2-suwowego zakłada dostarczanie świeżej mieszanki paliwowej z gaźnika do cylindra. Drugi to uwolnienie zużytej mieszanki, która natychmiast dostaje się do tłumika, co zmniejsza efekt hałasu i neutralizuje część toksycznych emisji.

Najmniejsze ciśnienie gazu w tłoku, pokazane na początku wykresu, oznacza pierwszy suw 2-suwowego silnika spalinowego. W tym czasie tłok ma tendencję do jego górny martwy punkt od najniższego punktu. W pierwszej kolejności warto tutaj zwrócić uwagę na stan portu wylotowego tłoka, który w tej chwili jest w stanie otwartym. Zużyta mieszanka jest odprowadzana w kierunku tłumika. W tym momencie wykres pokazuje gwałtowny wzrost ciśnienia, które wkrótce osiąga swój szczyt.

Logiczne jest, że wraz ze spadkiem ciśnienia w górnej komorze 2-suwowego silnika spalinowego, najsilniejsze podciśnienie występuje w komorze spalania, co jest pokazane na schemacie działania jako gwałtowny spadek ciśnienia początkowego. Pojawienie się takiej próżni przyczynia się do tego, że mieszanina przygotowana przez gaźnik ma tendencję do odchodzenia od obszaru wysokie ciśnienie do regionu niskiego, co jest cechą tego typu.

W rezultacie tłok osiąga najwyższy punkt i świeca zaczyna działać. Tutaj napływająca świeża mieszanina jest zapalana, co zmusza ją do pracy rozprężającej i naciska na tłok, który natychmiast przesuwa się w dół.

Jednak na silniki dwusuwowe taki system nie jest często stosowany ze względu na jego nieporęczność i wysoki koszt. Najczęściej instalowany jest silnik dwusuwowy system powietrzny chłodzenie. Tak więc chłodnica dmucha wentylator połączony z wałem korbowym za pomocą napędu pasowego. Również podczas jazdy gorące nadwozie jest zdmuchiwane za pomocą strumieni powietrza wpadających przez system deflektorów.

Niestety nie można nie wspomnieć o niedociągnięciach taki system: silnik często się przegrzewa, aw upale trzeba uciekać się do pewnych sztuczek, które jednak nie rozwiązują całkowicie problemu. Brak wyposażenia wskaźnikowego nie zawsze pozwala na określenie problemu naocznie.

Podsumowując

Silnik dwusuwowy to prymitywny układ, który ma dobre właściwości i dlatego jest szeroko stosowany w technice. Dzięki mała liczba komponenty i stosunkowo prosta zasada Praca, Naprawa DIY takie jednostki nie są trudne i może to zrobić nawet osoba, która jest daleko od technologii i nie zna wszystkich zawiłości działania bloków energetycznych.

Co możesz dodać do ton materiałów napisanych na ten temat? Kolejny banał?

Niemniej jednak, natknąłem się na kolejną bitwę na forum w ramach permanentnej wojny „ostrych i tępych punktów”, postanowiłem zabrać głos i podać kilka liczb.

Spróbujmy to szybko rozgryźć.

Zalety

Jakie są zalety silników 4- i 2-suwowych?

Zalety dwusuwowych silników zaburtowych

• mniej wagi;
• lepsza dynamika;
• Niższa cena;
• łatwość konserwacji i naprawy (jako konsekwencja prostoty konstrukcji);
• b O większa niezawodność (również dzięki prostocie konstrukcji);

Zalety czterosuwowych silników zaburtowych

• mniejszy hałas podczas pracy (szczególnie na niskie obroty);
• mniejsze zużycie paliwa.

Nie wszystkie silniki dwusuwowe wymagają wcześniejszego zmieszania benzyny i oleju. Dlatego brak tej procedury podczas pracy jednostek 4-suwowych, nie zapisałem ich jako zaletę. Nie przedstawiam też tradycyjnego argumentu o oszałamiającym zasobem 4 barów ze względu na brak zarówno mocnych dowodów na to stwierdzenie, jak i nieistotność tego problemu dla przytłaczającej liczby łodzi motorowych.

Nie wspomniałem również o przyjazności silników dla środowiska. Nie dotyczy to jeszcze nas. Dobrze czy źle, ale pytanie nie jest postawione wprost i nie ma powodu sądzić, że w najbliższej przewidywalnej przyszłości coś się tu zmieni.

Sucha pozostałość

Na pytanie, dlaczego za cztery cykle tak przepłacać, okazuje się, że możemy odpowiedzieć: „Jest cicho i oszczędnie”.

Teraz zdecydujmy, czy ta „cicha i skromna dziewczyna” jest warta kosztów ślubu?

Łatwo jest mówić o „ciszy” osobie, która nie jest zaznajomiona z tematem dyskusji. Tak, przy niskich obrotach, do 1000-1200, czterosuw jest cichy, a na biegu jałowym prawie niesłyszalny - pamiętam kilka razy, najpierw próbowałem uruchomić już pracujący silnik kluczykiem. 🙂

Jednak każdy, kto eksploatował zarówno 2-, jak i 4-tonowe PLM, powie Ci, że zaczynając od 4000 obr./min. różnica w hałasie znika i Górna granica maksimum staje się nieistotne.

Tak, jeśli ma to znaczenie (wśród silników 2-suwowych są też „ciągniki”), jak długo słuchamy hałasu naszego silnika? Większość reszty/odjazdu, silnik jest stłumiony.

Ale niski poziom hałasu nigdy nie był decydującym argumentem apologetów czterech taktów. Konkretnym argumentem w sporze z myślicielami z przeciwnego obozu zawsze była ekonomia.

Gospodarka musi być ekonomiczna

Silniki czterosuwowe zużywają mniej benzyny - i to jest fakt bezsporny. Mniej benzyny oznacza mniejsze obciążenie łodzi, mniejsze koszty wyjazdu.

Jednak silniki 4-suwowe o tej samej mocy są zwykle cięższe i droższe niż ich odpowiedniki 2-suwowe. Cokolwiek więc można powiedzieć, musimy wiedzieć:

1. Czy oszczędność paliwa zwraca wysokie koszty samego silnika;
2. czy różnica w masie wymaganego paliwa kompensuje różnicę w masie silników.

Yamaha, podobnie jak niektórzy inni producenci, publikuje komunikaty z wynikami oceny wydajności ich PLM. Informacje te są dostępne bezpłatnie w Internecie pod adresem http://yamahaoutboards.com/owner-resources/performance-bulletins

Aby ocenić efekt ekonomiczny zastosowania silnika czterosuwowego, potrzebowałem danych dotyczących zużycia pary 2-tonowych i 4-tonowych PLM przy tej samej liczbie koni. Wybrałem dwa silniki średniej mocy:

1. 2-t: Yamaha 50TLR (znamy go jako Yamaha 50HETOL).
2. 4: Yamaha F50TLR (mamy Yamaha F50HETL).

Dwusuwowy „pięćdziesiąt kopiejek” został przetestowany na łodzi Sundance FX 17 migotanie(długość 5,21 m; szerokość 1,98 m; całkowita masa testowa 710 kg).

Czterosuwowy - łodzią Key West 166 SK(długość 4,95 m; szerokość 1,83 m; całkowita masa testowa 623 kg).

Należy pamiętać, że łódź, na której zainstalowano dwusuw (Sundance FX 17) jest nieco dłuższa i szersza niż druga, a także cięższa o 83 kg. Są to jednak najbliższe parametry i typ jednostek pływających, jakie udało mi się znaleźć dla danej mocy. Dobra, dajmy trochę przewagi do czterech taktów. 🙂

Wyniki testów były następujące:

Przekształćmy trochę tabelę, abyśmy mogli operować zarówno wartościami bezwzględnymi, jak i względnymi:

Zakres obrotów od ślizgania do ~5000 jest preferowany dla kapitana łodzi, który nie lubi ciągnąć na pół gazu, ale nie zamierza wydawać za dużo. złoty środek... I w tym zakresie czterosuwowy, jak można obliczyć, zużywa średnio 20,27% mniej niż jego dwusuwowy odpowiednik. W wartościach bezwzględnych oszczędności te wyniosą około 2,65 l/h. O tę ilość F50 zużyje mniej benzyny, pracując przy optymalnych obrotach.

Policzmy teraz pieniądze. Zaraz zrobię rezerwację, nie biorę pod uwagę oleju na 2 tony i oleju i 2 filtrów na F50. Wprowadzenie tych zmiennych do obliczeń nie wpłynie znacząco na wynik końcowy, ale dla F50, w tym przypadku, będziesz musiał zbudować cały wykres funkcji.

Policzmy więc benzynę. W chwili pisania tego tekstu koszt „uczestników” testu był następujący: Yamaha 50HETOL - 346 000 rubli, Yamaha F50HETL - 423 000 rubli. Czterosuw kosztuje 77 000 rubli. droższe, ale oszczędza gaz.

Postanawiamy więc postawić na oszczędności. Policzmy od kiedy nasze "inwestycje" na początek, po prostu do nas wróć.

Jak już wspomniano, dla tej pary silników oszczędności na benzynie wynoszą ~2,65 l/h na korzyść F50. Koszt 92 benzyny w momencie pisania tego tekstu to ~36 rubli/litr. Przeliczmy litry na pieniądze: 2,65X36 = 95,4. Tak więc średnie oszczędności w rublach na godzinę wyniosą 95,4 rubli.

Policzmy ile godzin potrzebujemy na zwrot pieniędzy nadpłaconych za silnik czterosuwowy na zaoszczędzonej benzynie:

77000:95,4=807,1.

807 godzin! Czy czujesz huśtawkę? Tyle dokładnie powinien działać F50, aby nadpłata przy zakupie, w porównaniu z 50 2-t, w całości wróciła do Twojej kieszeni.

Ile wynosi 807 m3/h? Myślę, że nie będziesz miał nic przeciwko temu, że nie ma wielu ludzi, którzy rzucają więcej niż 50 godzin w sezonie. A to nadal jest dość optymistyczne – ja osobiście nie wpisałem ostatnio nawet 40… Liczymy pory roku: 807:50 = 16,14. Pomyśl o tej liczbie: 16 lat! Tyle czasu musi upłynąć, aby różnica w kosztach rozważanej pary silników się zwróciła.

A to jest ekonomiczny silnik!?

Powiem o tobie prawdę gorszą niż jakiekolwiek kłamstwo

Zobacz co się dzieje. Przyszliśmy do sklepu kupić silnik o mocy 50 KM. Po wysłuchaniu opowieści kierownika o cichym, oszczędnym silniku bierzemy „cztery suwy” zamiast dwóch. Te. od lekkiego, dynamicznego silnika, odmawiamy na rzecz cięższego i więcej drogi silnik... Najważniejsze, że zużywa o 20% mniej benzyny. Oto jest marketing w akcji.

Żarty, żarty, ale tak często podejmuje się decyzje. Nabywca forów czytał, a następnie śpiewał sprzedawca piosenek - i to wszystko, „klient jest dojrzały”.

Odpowiedzmy na kilka prostych pytań.

Dla producenta silników bardziej opłaca się sprzedawać jaki silnik - prosty i tani czy złożony i drogi? Oczywiście drogie!

W którym silniku więcej szczegółów: w prostym 2-suwowym czy w bardziej złożonym? Złożony. Gdzie jest większe prawdopodobieństwo złamania? Złożony. Czy producentowi opłaca się sprzedawać części do naprawy? Tak!

Kolejny bardzo zainteresowanie Zapytaj: dlaczego większość silników dwusuwowych wygląda jak niezgrabni goście z ubiegłego wieku, jak jakieś brzydkie kaczątka pod względem projektu, podczas gdy silniki czterosuwowe są prawie ultra-projektowe? Co, "kawałki kopiejki" nie mogą nawet zrobić normalnych czapek? Jest niezrozumiały, przynajmniej niezrozumiały.

I wreszcie, do dealera i wszystkich, których karmi, który z nich jest dla ciebie bardziej opłacalny, aby sprzedać drogi silnik, czy nie?

A kto korzysta z filozofii „4-suwów”? Odpowiedź: jest to korzystne dla wszystkich w łańcuchu, od producenta po kasjera, ale niestety nie dla ciebie.

wnioski

Czterosuw jest czasami preferowany w niektórych zastosowaniach, a czasami nie ma alternatywy. Na przykład w przypadku znanych rodzajów połowów przy niskich obrotach bardziej odpowiedni jest silnik 4-suwowy (choć można się spierać). Za nieustanne wielogodzinne poruszanie się po wodzie, czy to emeryt, który nie chce w życiu więcej robić, czy rybak łowiący całymi dniami, od ostatni lód przed pierwszym, - 4 takty też mogą być wygodniejsze dla tych osób. I oczywiście nie należy zapominać o profesjonalnych przewoźnikach pasażerskich – to ludzie, którym zależy zarówno na zasobach, jak i na ekonomii.

Ale co dadzą „cztery uderzenia” zwykłemu biednemu łódce, odpoczywającej na rzece w piękny, spokojny weekend, z jednostką pływającą przystosowaną do silników o mocy 30-60 KM? Nic poza poczuciem ulgi w kieszeni od dodatkowych pieniędzy. Bez względu na to, jak stylowo i prestiżowo wygląda „drogie ekonomicznie” nabycie na pawęży.

Tak więc wybór dla małych sezonowych biegów 4-suwowych silnik łodzi jeśli jest znacznie droższy niż 2-suw o tej samej mocy, wygląda na nieopłacalny i nieracjonalny. Zresztą dla tych, którzy liczą pieniądze.

Cykl Praca na lodzie(silnik spalinowy) składa się z kilku procesów, których produktem jest uwolnienie mocy (energii), a moc z kolei działa na wał korbowy (wał korbowy) silnika.

Cykl pracy ICE obejmuje:

• napełnianie butli paliwem;
• kompresja mieszanki paliwowej;
• zapłon paliwa;
• ekspansja gazów z późniejszym oczyszczeniem z nich butli.

Ruch tłoka wykonywane w jednym kierunku (w dół lub w górę) nazywamy suwem silnika. Podczas jednego obrotu wału korbowego występują dwa skoki. Skok roboczy tłoka to skok, w którym w wyniku rozprężania się spalin następuje praca użyteczna.

Te silniki, w których cykl roboczy składa się z dwóch suwów (na jeden obrót wału korbowego), nazywane są dwusuwowymi. Te same silniki, w których cykl pracy składa się z czterech suwów (dla dwóch obrotów wału korbowego), nazywane są czterosuwowymi. ... Silniki cztero- i dwusuwowe może być zarówno olejem napędowym, jak i benzyną (gaźnikiem). Więc jakie są główne konstruktywne i? cechy operacyjne czterosuwowe i benzynowe dwusuwowe silniki spalinowe? Zapoznanie się z działaniem każdego z nich pomoże ci to lepiej zrozumieć.

Zasada działania silnika czterosuwowego

Praca w silniku czterosuwowym trwa 4 suwy: wtrysk paliwa, kompresja płynu paliwowego, zapłon płynu i rozszerzenie suwu roboczego, uwolnienie produktów spalania.

Z GMP (górny martwy punkt) tłok opada do BDC (dolny martwy punkt), gdy wtryskiwany jest płyn paliwowy. W tym cyklu zawór ssący jest również otwierany za pomocą krzywki wałka rozrządu (wałka rozrządu). To przez ten zawór mieszanka paliwowa wchodzi do cylindra silnika.

Gdy tłok cofa się (z BDC do GMP), mieszanka paliwowa zostaje sprężona, a jej temperatura gwałtownie rośnie.

Między elektrodami świecy zapłonowej powstaje iskra (ułamek sekundy przed końcem kompresji). Mieszanka paliwowa zostaje zapalona i podczas spalania uwalnia się palne gazy, które pod wpływem wysokiego ciśnienia popychają tłok w dół. Nazywa się to skokiem silnika. Cała użyteczna praca jest wykonywana w tym takcie.

Gdy tłok powróci z dolnego martwego punktu, zawór wlotowy otworzy się i poruszający się tłok będzie mógł wypchnąć produkty spalania (spaliny) z cylindra. Po zwolnieniu, w GMP zawór zamknie się i cykl zostanie powtórzony.

Proces pracy silnika dwusuwowego obejmuje dwa skoki: sprężanie paliwa i rozprężanie (praca ICE udar). Podczas rozszerzania i kurczenia w silniku dwusuwowym produkty spalania (spaliny) są odprowadzane i wtryskiwany jest płyn paliwowy. Jest to główna różnica między dwusuwowym silnikiem spalinowym a czterosuwowym.

Tłok przesuwa się z BDC do TDC podczas kompresji. Jednak na początek okno oczyszczania musi się zamknąć (przez nie mieszanka paliwowa wchodzi do cylindra), a następnie okno wydechowe (przez które emitowane są spaliny). Gdy wszystkie warunki zostaną spełnione, sprężona zostanie mieszanina benzyny i powietrza (mieszanka powietrzno-benzynowa). Równolegle do tego procesu w komorze korbowej powstaje podciśnienie, które zasysa z gaźnika kolejną porcję benzyny. Gdy tylko tłok zbliża się do GMP, mieszanina zapala się od iskry, która tworzy się ze świecy. Następnie tłok się porusza w dół pod działaniem utworzonych gazów, a jednocześnie wykonuje użyteczną pracę, obracając wał korbowy.

Podczas suwu roboczego wzrasta ciśnienie w komorze korbowej, co powoduje kompresję paliwa, które dostało się do niej podczas poprzedniego suwu. Jak tylko górna powierzchnia tłoka (jej uszczelka) dotrze do otworu wydechowego, otworzy się i wypłynie do tłumika wydechu. Iść dalej, tłok otworzy port przedmuchu i mieszanka paliwowa, która była wcześniej pod ciśnieniem w komorze korbowej, wejdzie do cylindra. Podczas procesu dolotowego mieszanina wypchnie wszelkie pozostałości produktów spalania i przeprowadzi tzw. wydmuch, wypełniając całą przestrzeń nad tłokiem. Cykl roboczy powtórzy się ponownie, gdy tylko tłok dotrze do BDC.

Różnice strukturalne i operacyjne

Główną różnicą między tymi złożonymi urządzeniami jest to, że mają różne mechanizmy wymiany gazowej, czyli mechanizmy uwalniania spalin i dostarczania mieszanki paliwowo-powietrznej. W silniku czterosuwowym istnieje specjalny mechanizm dystrybucji gazu, który w określonym czasie zamyka i otwiera wydech oraz zawory wlotowe... Z jego pomocą odbywa się napełnianie i czyszczenie butli.

W silniku dwusuwowym nie ma takiego mechanizmu, a wszystkie procesy czyszczenia i napełniania odbywają się równolegle z cyklami rozszerzania i kurczenia. Tłok cały czas jest blisko BDC. W przypadku tych procesów w ściankach cylindra znajdują się dwa otwory: otwór odpowietrzający i otwór wlotowy. Port przedmuchu odpowiada za uwalnianie produktów spalania, a port wlotowy odpowiada za dostarczanie paliwa do cylindra. Mechanizm dystrybucji gazu, jak już powiedzieliśmy, jest nieobecny w takim silniku, co oznacza, że ​​nie ma również złożonego układu zaworowego. Dzięki temu silnik dwusuwowy jest znacznie lżejszy i prostszy.

Pojemność w litrach... W silniku czterosuwowym cały skok następuje, gdy wał korbowy wykonuje dwa obroty, aw silniku dwusuwowym każdy obrót wału korbowego oznacza skok. Teoretycznie silnik dwusuwowy powinien mieć większą (2 razy) litr pojemności silnika spalinowego niż czterosuwowy. Moc w litrach jest zwykle nazywana stosunkiem mocy silnika do jego pojemności skokowej.

Praktyka pokazuje jednak, że nie zawsze tak jest. Zazwyczaj stosunek ten mieści się w zakresie od 1,5 do 1,8. Dzieje się tak z kilku powodów: tłok nie wykorzystuje w pełni swojego suwu z powodu rozprężania, mechanizm uwalniania spalin w cylindrze jest gorszy niż w silniku czterosuwowym, część mocy jest zużywana na opróżnianie cylindra i inne cechy wymiany gazowej w silnik dwusuwowy.

Zużycie paliwa... Chociaż silnik dwusuwowy jest lepszy od silnika czterosuwowego pod względem mocy właściwej i litra, jest od niego znacznie gorszy pod względem oszczędności. Pochodzący z korby komory do cylindra, ciecz paliwowa zmieszana z powietrzem wypiera spaliny. Dlatego część paliwa jest usuwana wraz ze spalinami, wpadając do kanałów wydechowych, a zatem silnik traci część użytecznej pracy.

Smar... Silniki dwusuwowe różnią się zasadami smarowania silnika od silników czterosuwowych. Aby nasmarować model 2-suwowy, konieczne jest stworzenie specjalnej mieszanki benzyny i olej silnikowy(zwykle 5:1). Taka mieszanka benzyny, powietrze i olej doskonale smarują wszystkie elementy silnika: lusterko cylindra, łożyska wału korbowego i korbowodu, ponieważ krąży nie tylko w komorze korbowej, ale również w komorze tłoka. Gdy mieszanina się zapali, olej, który jest włączony ten moment wygląda jak małe krople, spali się tak szybko jak benzyna. Wszystkie produkty spalania są usuwane wraz ze spalinami.

Jak prawidłowo smarować

Istnieją dwa sposoby mieszania benzyny z olejem. Proste - mieszaj olej z paliwem przed napełnieniem zbiornika i złożone - oznacza oddzielne dostarczanie paliwa i oleju. W tym drugim przypadku mieszanka olejowo-paliwowa w rurze wlotowej między cylindrem a gaźnikiem.

Również w drugim przypadku w oleju napędowym lub silnik benzynowy należy zapewnić zbiornik oleju, a także rurociąg, który należy połączyć z pompą nurnikową. Taka pompa będzie dostarczać olej do odpowiednia ilość(w zależności od ilości benzyny i powietrza). Pozycja pokrętła przepustnicy bezpośrednio wpływa na wydajność pompy. Jak mniej paliwa dostarczone, mniej oleju dostanie się i na odwrót.

Producenci silników twierdzą, że ten system smarowania jest bardziej poprawny i doskonały. Zmniejsza zużycie oleju, zmniejsza ilość dymu, zmniejsza tworzenie się osadów węglowych, ponieważ przy niskich obciążeniach stosunek benzyny do oleju osiąga tylko 200:1. System ten jest aktywnie wykorzystywany przez producentów dwusuwowych skuterów lub małych motocykli.

W modelach czterosuwowych olej jest dostarczany oddzielnie od benzyny i nie miesza się z nim. W tym celu stosuje się klasyczny system smarowania, na który składają się: filtr, zawory, Pompa olejowa i rurociąg. Zamiast baryłka oleju może być skrzynia korbowa (system smarowania na mokro) lub zbiornik wolnostojący (system smarowania na sucho).

Prawie wszystkie silniki mają filtry do czyszczenia oleju, które oczyszczają płyn z produktów zużycia różne szczegóły... Aby schłodzić olej (ma tendencję do nagrzewania się podczas pracy), można zainstalować chłodnicę.

Ponieważ w silnikach dwusuwowych w trakcie pracy olej ma tendencję do spalania (w przeciwieństwie do czterosuwu), wtedy musi mieć specjalne właściwości. Np. olej do modeli dwusuwowych nie powinien pozostawiać dużej ilości nagaru w postaci sadzy i popiołu, natomiast olej stosowany w silnikach czterosuwowych powinien zapewniać jak najdłuższą stabilność pracy.

Porównanie parametrów

Lekka waga, łatwa konserwacja i wysoka określona moc modele dwusuwowe mają szeroki zakres zastosowań. W wielu urządzenia benzynowe(kosiarki, piły łańcuchowe) nawet nie rodzi pytanie o które Model ICE posługiwać się. Jednak dwusuwy tracą grunt pod wpływem wysokich podatków i hałasu. Dlatego zwykle uważa sięże każdy model ma swoje plusy i minusy i lepiej wybrać, który silnik jest lepszy w danym przypadku, w zależności od okoliczności.