Що можна додати до тонн матеріалу написаного на цю тематику? Ще одну банальність?
Проте, натрапивши на чергову форумну битву в рамках перманентної війни «гострокінцевиків і тупоконечників», вирішив висловитися і навести деякі цифри.
Спробуємо швиденько розібратися.
Переваги
Які переваги у 4-х та 2-хтактних двигунів?
Плюси двотактних моторів човнів.
- менша вага;
- найкраща динаміка;
- менша ціна;
- простота обслуговування та ремонту (як наслідок простоти конструкції);
- б обільша надійність (теж як наслідок простоти конструкції);
Плюси чотиритактних човнових моторів
- менший шум при роботі (особливо на низьких оборотах);
- менша витрата палива.
Не для всіх 2-тактних двигунів необхідно попередньо заважати бензин з маслом. Тому відсутність цієї процедури при експлуатації 4-тактників я не став записувати їм у переваги. Традиційний доказ про карколомний ресурс 4-х тактів я так само не наводжу через відсутність як вагомих доказів даного твердження, так і неактуальності даної проблеми для переважної кількості водномоторників.
Також нічого не став згадувати, що стосується екологічності двигунів. Неактуально це поки що у нас. Добре це чи погано, але питання ребром не порушується, і немає підстав думати, що в найближчому майбутньому щось тут зміниться.
Сухий залишок
Отже, на питання навіщо нам сильно переплачувати за чотири такти ми, виходить, можемо відповісти: «Він тихий та економічний».
А ось тепер давайте визначимося, чи коштує ця «тиха і скромна дівчина» витрат на весілля?
Легко розповідати про «тишу» людині, яка не знайома з предметом обговорення. Так, на малих, до 1000-1200, оборотах чотиритактник тихий, а на неодружених навіть майже не чутний, - пам'ятаю кілька разів, спочатку вже працюючий двигун намагався запустити ключем. 🙂
Однак, кожен, хто експлуатував і 2, і 4 ПЛМ, вам скаже, що починаючи з 4000 про. різниця в шумності зникає і до верхньої межі максимальних стає незначною.
Хай буде вона значна (є серед 2-тактників і «трактори»), скільки часу ми слухаємо шум нашого двигуна? Більшу частину відпочинку мотор стоїть заглушений.
Але малошумність ніколи не була вирішальним аргументом апологетів чотирьох тактів. Залізобетонним аргументом у суперечці з мислителями із протилежного табору завжди була економічність.
Економіка має бути економною
Чотирьох тактні двигунивитрачають менше бензину, і це незаперечний факт. Менше бензину - менше завантаження човна, менша вартістьвиїзду.
Однак, 4-тактні двигуни тієї ж потужності, як правило, важчі за своїх двотактних побратимів і, так само, дорожчі за них. Таким чином, як не крути, ми повинні знати:
- чи окупає економія палива дорожнечу вартості самого мотора;
- чи компенсує різниця у вазі необхідного палива різницю у вазі двигунів.
Ямаха, як і деякі інші виробники, публікує повідомлення з результатами оцінки продуктивності ПЛМ. В Інтернеті ця інформація знаходиться у вільному доступі за адресою http://yamahaoutboards.com/owner-resources/performance-bulletins
Для оцінки економічного ефекту від використання чотиритактного двигуна мені потрібні були дані щодо витрати пари 2-т і 4-т ПЛМ з однаковим числом коней. Вибір я зупинив на двох двигунах середньої потужності:
- 2-т: Yamaha 50TLR (у нас відомий як Yamaha 50HETOL).
- 4-т: Yamaha F50TLR (у нас Yamaha F50HETL).
Двотактний «полтинник» випробовувався на човні Sundance FX 17 Flicker(довжина 5,21 м; ширина 1,98 м; повна вага при випробуваннях 710 кг).
Чотирьохтактний - на човні Key West 166 SK(довжина 4,95 м; ширина 1,83 м; повна вага при випробуваннях 623 кг).
Зверніть увагу, що човен, на якому встановлений двотактник (Sundance FX 17), трохи довший і ширший за інший і також важчий за нього на 83 кг. Але це найбільш близькі за параметрами та типом плавзасоби, що мені вдалося знайти для даної потужності. Гаразд, дамо трохи фори чотирьом тактам. 🙂
Результати випробовуваньбули такі:
| Yamaha 50TLR | Yamaha F50TLR | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| об\хв | швидкість км\год |
витрата л\ч |
витрата л\100 км |
об\хв | швидкість км\год |
витрата л\ч |
витрата л\100 км |
| 1000 | 6,28 | 1,89 | 30,16 | 1000 | 6,44 | 1,51 | 23,52 |
| 1500 | 8,53 | 3,41 | 39,94 | 1500 | 7,72 | 2,27 | 29,40 |
| 2000 | 10,94 | 4,54 | 41,51 | 2000 | 9,17 | 3,79 | 41,27 |
| 2500 | 12,07 | 6,44 | 53,32 | 2500 | 11,59 | 4,92 | 42,47 |
| 3000 | 19,31 | 7,95 | 41,16 | 3000 | 16,74 | 6,81 | 40,71 |
| 3500 | 29,29 | 9,46 | 32,31 | 3500 | 28,97 | 6,81 | 23,52 |
| 4000 | 37,82 | 10,98 | 29,03 | 4000 | 35,89 | 8,71 | 24,26 |
| 4500 | 44,42 | 11,73 | 26,42 | 4500 | 42,16 | 10,60 | 25,14 |
| 5000 | 51,98 | 16,28 | 31,31 | 5000 | 46,99 | 13,25 | 28,19 |
| 5500 | 57,78 | 21,58 | 37,35 | 5500 | 51,34 | 17,79 | 34,66 |
| 5600 | 58,26 | 21,96 | 37,69 | 5950 | 54,88 | 18,93 | 34,49 |
Давайте трохи перетворимо табличку, щоб можна було оперувати як абсолютними, так і відносними величинами:
| об\хв | витрата, л\ч Yamaha 50 |
витрата, л\ч Yamaha F50 |
різниця у витраті, % |
| 1000 | 1,89 | 1,51 | 25,00 |
| 1500 | 3,41 | 2,27 | 50,00 |
| 2000 | 4,54 | 3,79 | 20,00 |
| 2500 | 6,44 | 4,92 | 30,77 |
| 3000 | 7,95 | 6,81 | 16,67 |
| 3500 | 9,46 | 6,81 | 38,89 |
| 4000 | 10,98 | 8,71 | 26,09 |
| 4500 | 11,73 | 10,60 | 10,71 |
| 5000 | 16,28 | 13,25 | 22,86 |
| 5500 | 21,58 | 17,79 | 21,28 |
Діапазон оборотів від гліссування до ~5000 є кращим для судноводія, який не любить тягнутися в півгазу, але й не має наміру витрачати зайвого. золота середина. І в цьому діапазоні чотиритактник, як ви можете підрахувати, витрачає в середньому на 20,27% менше, ніж його двотактний побратим. В абсолютній величині ця економія складе приблизно 2,65 л годину. На таку величину F50 менше витрачатиме бензину, працюючи в режимі оптимальних оборотів.
Давайте тепер рахувати гроші. Обмовлюся відразу, я не беру до уваги масло для 2-т і масло і 2 фільтри для F50. Введення до уваги цих змінних не сильно вплине на кінцевий результат, Але для F50, у такому разі, доведеться будувати цілий графік функції.
Отже, рахуємо бензин. На момент написання статті вартість "учасників" тесту була така: Yamaha 50HETOL - 346000 руб., Yamaha F50HETL - 423000 руб. Чотирьохтактник коштує на 77000 руб. дорожче, але економить бензин.
Тож ми вирішуємо робити ставку на економію. Давайте підрахуємо, коли наші «інвестиції» спочатку просто до нас повернуться.
Як мовилося раніше, для цієї пари моторів економія бензину становить ~2,65 л\годину на користь F50. Вартість 92-го бензину на момент написання статті ~ 36 руб. Переведемо літри на гроші: 2,65 Х36 = 95,4. Т.ч., середня економія в рублях на годину становитиме 95,4 руб.
Порахуємо скільки нам знадобиться мотогодин, щоб на заощадженому бензині повернути гроші, переплачені за чотиритактний мотор:
77000:95,4=807,1.
807 мотогодин! Ви відчуваєте розмах? Саме стільки повинен пропрацювати F50, щоб переплата при купівлі, порівняно з 50 2-т, повністю повернулася до Вас у кишеню.
Що таке 807 м/год? Думаю Ви не заперечуватимете, що трохи знайдеться людей, які накочують за сезон більше 50 мотогодин. І це ще досить оптимістично, особисто я останнім часом і 40 не набираю… Вважаємо сезони: 807:50=16,14. Вдумайтесь у цю цифру: 16 років! Стільки має пройти часу, щоб різниця у вартості пари моторів, що розглядається, окупилася.
І це економний мотор!
Я правду про тебе розкажу таку, що гірше за всяку брехню
Дивіться, що виходить. Ми прийшли в магазин для покупки двигуна потужністю 50 к.с. Наслухавшись казок менеджера про тихий, економний двигун, беремо «чотири такти» замість двох. Тобто. від легкого, динамічного двигуна ми відмовляємося на користь більш важкого і більше дорогого мотора. Головне, що він витрачає на 20% менше від бензину. Ось він, маркетинг у дії.
Жартами-жартами, але саме так часто й ухвалюються рішення. Начитався покупець форумів, потім ще продавець пісень наспівав — і все «клієнт дозрів».
Давайте відповімо на найпростіші запитання.
Виробнику моторів вигідніше продавати якийсь мотор, - простий і дешевий або складний і дорогий? Звичайно дорогий!
У якому моторі більше деталей: у простому 2-тактному чи складнішому? У складному. Де ймовірність поломки більша? У складному. Чи вигідно виробнику продавати запчастини для ремонту? Так!
Ще один дуже цікаве питання: чому більшість 2-тактних двигунів у плані дизайну виглядають як безглузді гості з минулого століття, як якісь гидкі каченята, а чотиритактні всі мало не ультрадизайнові? Що, «двушкам» не можна нормальні ковпаки хоча б зробити? Незрозуміло це, як мінімум, незрозуміло.
Ну, і нарешті, дилеру і всім кого він годує, як вигідніше Вам продати мотор дорогий чи не дуже?
І кому ж вигідна «4-тактна» філософія? Відповідь: вигідна всім у ланцюжку від виробника до касирки, але, на жаль, тільки не Вам.
Висновки
Чотирьохтактник іноді буває кращим для деяких видів використання, а іноді буває безальтернативним. Наприклад, для відомих видів риболовлі на низьких оборотах 4-тактний двигун більше підходить (хоча, і тут є про що посперечатися). Для постійних багатогодинних пересування по воді, чи то пенсіонер, якому нефіг більше робити по життю, чи рибанутий, який рибачить цілодобово, від останнього льодудо першого, — цим людям 4 такти також можуть виявитися зручнішими. І, звичайно, не варто забувати про професійних пасажироперевізників — ось кому важливий і ресурс, і економія.
Але що дадуть «чотири такти» звичайному небагатому водномоторнику, що відпочиває на річці по погожим, тихим вихідним, що володіє плавзасобом, розрахованим для моторів 30-60 к.с.? Нічого, окрім почуття полегшення кишені від зайвих грошей. Як би при цьому стильно і престижно не виглядало на транці «економно дороге» придбання.
Таким чином, вибір для невеликих сезонних пробігів 4-тактного човнового мотора, якщо він значно дорожчий за 2-тактний такої ж потужності, виглядає збитковим і нераціональним. Принаймні для тих, хто рахує гроші.
Для того щоб відповісти на це питання, потрібно розібратися, що таке 2-х тактний двигун, де він використовується і які переваги та недоліки перед 4-х тактним.
Почнемо по порядку. 2-х тактний двигун - різновид поршневого двигуна, в якому робочий процес відбувається за два ходи поршня. У такого двигуна всього 2 такти, такт стиснення та такт робочого ходу. Причому очищення та наповнення циліндра горючої суміші здійснюється не окремими тактами, як у 4-х тактному двигуні, а спільними. При цьому число ходів поршня у двох тактних двигунів більше.
Розглянемо принцип роботи 2-х тактного двигуна.
1. Такт стискування.
1.1 Переміщення поршня від нижньої мертвої точки поршня (НМТ) до верхньої мертвоїточці поршня (ВМТ). При цьому поршень перекриває спочатку впускне вікно, потім випускне.
1.2 Після цього починається стиск робочої суміші. Одночасно з цим у кривошипній камері, під поршнем, створюється розрідження, під дією якого через впускне вікно надходить горюча суміш, кривошипну камеру.
2. Такт робочого ходу.
2.1 Коли поршень досягає ВМТ, робоча суміш спалахує, за допомогою іскри зі свічки запалювання.
2.2 Під дією високого тиску поршень переміщається від ВМТ до НМТ, при цьому гази, що розширюються, здійснюють корисну роботу.
2.3 Опускаючись донизу, поршень створює високий тиску кривошипній камері клапан закривається, не даючи таким чином горючої сумішізнову потрапити у впускний колектор.
2.4 Коли поршень проходить випускне вікно, воно відкривається і почнеться випуск газів, що відпрацювали в атмосферу.
2.5 При подальшому переміщенні поршень відкриває впускне вікно і стиснута в кривошипній камері горюча суміш надходить каналом, заповнюючи циліндр і здійснюючи продування його від залишків відпрацьованих газів.
Для більш повного представлення розглянемо відео, взяте з сайту youtube:
Розглянемо основні переваги та недоліки 2-х тактних двигунів:
Відсутність систем мастила та газорозподілу, що у рази зменшує розмір двигуна;
Простота та дешевизна у виробництві та виготовленні;
Маленька вага та компактність.
Недоліками є:
Більша витрата палива, ніж у 4-х тактних двигунів;
Більший шум;
Найменша довговічність. Але це спірне питання.
Застосовуються двотактні двигуни: садової техніки(газонокосарки, тримери, бензопили та ін.), так само в мопедах, скутерах, деяких мотоциклах, картах та бензинових генераторах та ін.
До вибору олії для 2-х тактної техніки варто підходити дуже ретельно. Як і будь-які моторні олії, їх потрібно підбирати за допусками, які дають заводи виробники техніки. Щоб у цьому розібратися, потрібно знати, як класифікуються ці моторні олії.
Розглянемо класифікацію за API.
Також моторні масла для двотактних двигунів класифікуються за JASO:
Від правильного виборуолії залежить, як довго прослужить техніка. Вибирайте якісну та надійну продукцію. Всі продукти Eurol відповідають заявленому стандарту і проходять ретельну перевірку в лабораторії. Вибираючи продукцію Eurol, Ви обираєте якість!
Сучасні автомобілівідрізняються не тільки марками та використовуваним паливом. Існує ще різниця у типі двигуна. Запропонована публікація докладно познайомить читачів із двотактним та чотиритактним силовими агрегатами.
Що необхідно знати кожному автолюбителю про роботу двигуна
Слід зазначити, що будь-яке сучасне транспортний засібє складною системою взаємопов'язаних між собою механізмів. Подібно до людського організму, в якому робота всіх органів залежить від здорового серця, нормальне функціонування автомобіля забезпечується справним мотором.
Щоб чітко зрозуміти, у чому полягає відмінність двотактного двигунавід чотиритактного, спочатку слід ознайомитися з принципом дії нормально функціонуючого механізму. Основним його призначенням є створення певного зусилля, що примушує колінчастий валздійснювати обертальні рухи.
Нормальний робочий цикл справного ДВЗ представляється кількома етапами:
- Внутрішній простір циліндра заповнюється горючою сумішшю;
- Паливо, розбавлене деякою кількістю повітря, піддається стиску;
- Певними умовами викликається займання суміші;
- Розігріті гази розширюються і залишають внутрішній простір циліндра.
У силовому агрегаті, що справно функціонує, поршень здійснює поступальні рухи, піднімаючись і спускаючись вниз. Його дії супроводжуються повним періодом обертання колінчастого валу. Рух поршня в одному напрямі називається тактом.
При одному з них гази, що згоріли, розширюються, виконуючи корисну роботу. Описуваний процес отримав назву робочого ходу поршня. Окремо слід зазначити, що повний оборот колінчастого валу відбувається протягом двох тактів.
Що стосується безпосередньо теми справжньої публікації, двотактним називають силовий агрегат, який здійснює робочий цикл протягом одного періоду обертання коленвала, що складається з двох тактів.
Два повні обороти колінчастого валу, що виконуються протягом чотирьох тактів, характерні для іншого типу двигуна, що називається чотиритактним. Щоб визначити, в чому полягає різниця між моторами, необхідно детально вивчити принцип їх дії.
Подробиці про роботу чотиритактного силового агрегату
Розглянемо докладніше принцип дії чотиритактного двигуна. У ньому кожен другий період обертання колінчастого валу супроводжується займанням паливно-повітряної суміші. Особливим кулачковим валом, що послідовно натискає на коромисла, по черзі відкриваються впускні та випускні клапани. Спеціальна пружина повертає клапан у вихідне положення, закриваючи його.
Необхідно забезпечити досить щільний контакт клапанів із головкою блоку циліндрів. Це дозволить не допустити небажаної втрати компресії.
Отже, принцип дії чотиритактної силового агрегатупредставляється чотирма тактами:
- Спочатку відбувається опускання поршня з верхнього положеннядо нижньої мертвої точки, що супроводжується відкриванням кулачковим механізмом розподільчого валувпускний клапан. Внутрішнє місце циліндра заповнюється сумішшю палива з повітрям;
- Поршень починає підніматися у зворотному напрямку, з нижнього положення у верхнє. Процес супроводжується стиском пального при значному збільшенні його температури;
- Виконання корисної роботиздійснюється за рахунок горючих газів, що направляють поршень до нижньої мертвої точки. Їх освіта відбувається внаслідок згоряння паливної суміші, Зайнята іскрою від свічки запалювання, що виникає на завершальному етапі стиснення;
- Далі слідує випуск, представлений виштовхуванням поршнем вихлопних газівз внутрішнього просторуциліндра, що супроводжується відкриванням випускного клапана. Його закриття відбувається у верхній мертвій точці. Потім описуваний процес повторюється.
Принцип дії двотактного силового агрегату
Постачання суміші повітря з пальним у двотактному моторі поєднується з процесом її стиснення, а видалення відпрацьованих газів відбувається одночасно з їх розширенням. Інакше кажучи, робочий цикл представляється лише двома тактами і здійснюється за період обертання коленвала.
При підніманні поршня в напрямку з нижньої точки у верхню спочатку перекривається спеціальне продувне вікно, що поставляє горючу суміш в циліндр. При закритті випускного отвору, що сприяє виходу відпрацьованих газів, починається процес стиснення палива впереміш з повітрям. Завдяки розрідженню, що виникає в кривошипній камері, з карбюратора подається наступна порція горючої суміші.
Гази, утворені після згоряння палива, запаленого від іскри свічки у верхній мертвій точці ходу поршня, змушують його опуститися вниз. Колінчастий вал починає обертання, виконуючи корисну роботу.
Завдяки здійсненню робочого ходу підвищується тиск усередині кривошипної камери. Суміш палива з повітрям, доставлена туди попередньому етапі, піддається стиску. Поршень піднімається до випускного отвору, відчиняючи його. Відпрацьовані гази залишають камеру, потрапляючи у глушник. Рух поршня, що продовжується, сприяє відкриванню продувного вікна.
Завдяки підвищеному тискуповітряно-паливна суміш із кривошипної камери заповнює внутрішній простір циліндра. Одночасно витісняються залишки відпрацьованих газів, відбувається заповнення надпоршневого простору. При досягненні поршнем крайнього нижнього положення відновлюється циклічний процес.
Конструктивні відмінності
З розглянутого вище принципу дії двох типів двигунів можна визначити чим відрізняється двотактний від чотиритактного силового агрегату. Основна різниця полягає в конструктивних особливостяхмеханізмів.
Принципова відмінність полягає в системі газообміну, що забезпечує двигун повітряно-паливною сумішшю і відповідає за видалення відпрацьованих газів з внутрішнього простору циліндрів.
Здійснює процес за рахунок спеціального газорозподільного пристрою, доповненого особливим клапанним механізмом. Подання та випуск здійснюється під час окремих тактів. Це дещо ускладнює конструкцію силового агрегату.
Двотактні двигуни влаштовані набагато простіше. У них такти стиснення та розширення поєднані із заповненням та спустошенням циліндрів. Система клапанів замінена двома спеціальними отворами в стінках, через які в камеру поставляється паливно-повітряна суміш та видаляються відпрацьовані гази. Відсутність газорозподільного механізму значно спрощує конструкцію силового агрегату, а й істотно знижує його вагу.
Порівняльний аналіз двотактного та чотиритактного моторів
Щоб краще зрозуміти, чим відрізняються типи силових агрегатів, слід ознайомитися з їх основними характеристиками, представленими у вигляді таблиці.
| Чотирьохтактний двигун | Двотактний двигун |
| Кількість тактів робочого ходу поршня на повний оборот колінчастого валу | |
| 2 | 1 |
| Збалансованість роботи | |
| Компенсувати вібрації, спричинені нерівномірністю розподілу моменту, що крутить, доводиться важким маховиком | Мотор працює досить рівномірно, що дозволяє застосовувати маховик набагато меншої ваги. |
| Маса двигуна | |
| Тяжкий за рахунок додаткового обладнання | Набагато легше |
| Конструкція | |
| Досить складна через необхідність застосування газорозподільного пристрою з клапанним механізмом | Спрощена завдяки відсутності клапанної системи |
| Вартість | |
| Висока | Нижче, ніж у чотиритактного |
| Механічний ККД | |
| Знижений через велику кількість деталей, що труться. | Високий за рахунок зменшення кількості рухомих елементів, що піддаються тертю |
| Продуктивність | |
| Висока, що пояснюється повною заміною відпрацьованих газів свіжою паливно-повітряною сумішшю | Дещо нижче через перемішування відпрацьованих газів з новою порцією горючої суміші |
| Робоча температура | |
| Низька | Вища |
| Охолодження | |
| Рідина | Повітряне |
| Витрати палива | |
| Знижений за рахунок повного згоряння | Завищений через перемішування нового упорскування із залишками відпрацьованих газів |
| Габарити | |
| Такий двигун має великі розміри | Двотактним моторам властиві менші габарити. |
| Система змазки | |
| Складна | Спрощена |
| Звукові характеристики | |
| Порівняно тиха робота | Шумніший |
| Споживання мастила | |
| Низьке | Підвищене |
| Теплова ефективність | |
| Висока | Знижена |
| Схильність до зносу | |
| Делі, що труться, зношуються менше, що продовжує термін служби силового агрегату. | Більш швидке зношування рухомих елементів сприяє скороченню терміну експлуатації двигуна |
Деякі позиції таблиці вимагають детального розгляду.
Система змащення моделей двигунів, що розглядаються.
Принцип мастила є черговою істотною відмінністю, що характеризує роботу двотактних та чотиритактних моделей силових агрегатів. Перші з них передбачають перемішування певної кількості моторної оліїіз бензином. Існують встановлені пропорції такої суміші.
Найчастіше на одну частину олії припадає від 25 до 50 частин бензину. При загорянні горючої суміші мастило, представлене у вигляді дрібних розпилених частинок, згоряє разом із паливом. Речовини, що утворюються в результаті згоряння, видаляються разом із вихлопними газами.
Існує два способи отримання масляно-бензинової суміші:
- звичайне механічне перемішування при безпосередній подачі палива в паливний бак;
- Усе необхідні компонентипоставляються всередину системи окремо. Для отримання необхідної паливно-масляної суміші призначений спеціальний патрубок. Розташовується деталь у просторі, що відокремлює циліндр від карбюратора.
Для чотиритактного мотора застосовується виключно роздільна подача бензину та олії. Паливо не перемішується зі змащенням, незалежно виконуючи встановлені функції. Тому конструкція двигуна дещо ускладнюється за рахунок необхідності існування окремої системи, що забезпечує силовий агрегат необхідною кількістю олії. Додатковим обладнанням для мастила є масляний бачок, фільтр, помпа, клапани та трубопровідна магістраль.
Вимоги до масла, що застосовується для двотактних двигунів, посилюються через його повне згоряння. Необхідною умовою є мінімальна кількість продуктів горіння у вигляді нагару та сажі.
Мастило чотиритактного двигуна має забезпечувати стабільні показники протягом тривалого часу експлуатації.
Сфера використання
Окремо слід зазначити, що з точки зору економічності чотиритактний двигун дещо вигідніший за двотактний мотор. Це пояснюється зниженою витратою палива, що важливо за нинішньої вартості пального. Незважаючи на це, значні габарити дозволяють використовувати таке обладнання тільки для великої техніки, на кшталт вантажних і легкових автомобілів, автобусів та ін.
Невеликі розміри, доповнені зниженою масою агрегату, допускають застосування двотактних двигунів для мопедів, скутерів, мотоциклів та інших дрібногабаритних пристроїв. Використовується така модель двигуна і в газонокосарках, моторних човнахі т.д.
Висновок
Проведене дослідження дозволило визначити переваги та недоліки двох типів двигунів. Незважаючи на незаперечні переваги двох тактних моторів, вони все ж таки дещо програють чотиритактним через токсичність вихлопу та надзвичайно галасливу роботу.
Однак, заповзятливі виробники знайшли спосіб нівелювати ці прикрі недоліки. Дещо ускладнивши конструкцію додатковим обладнанням, вони пропонують використовувати для продування мотора чисте повітря. Таке нововведення дозволить значно підвищити економічність двотактного силового агрегату поряд із екологічністю.
При виборі силового обладнання потрібно приділити особливу увагутипу двигуна. Існує два типи двигунів внутрішнього згоряння: 2-х тактний та 4-х тактний.
Принцип дії двигуна внутрішнього згоряння заснований на використанні такої властивості газів, як розширення при нагріванні, яке здійснюється за рахунок примусового займання горючої суміші, що впорскується повітряний простір циліндра.
Найчастіше можна почути, що 4-х тактний двигун краще, але щоб зрозуміти, чому необхідно докладніше розібрати принципи роботи кожного.
Основними частинами двигуна внутрішнього згоряння, незалежно від його типу, є кривошипно-шатунний та газорозподільний механізми, а також системи, що відповідають за охолодження, живлення, запалювання та мастило деталей.
Передача корисної роботи газу, що розширюється, здійснюється через кривошипно-шатунний механізм, а за своєчасне впорскування паливної суміші в циліндр відповідає механізм газорозподілу.
Чотиритактні двигуни - вибір компанії Honda
Чотиритактні двигуни економічні, при цьому їхня робота супроводжується більш низьким рівнемшуму, а вихлоп не містить горючої суміші і значно екологічніший ніж у двотактного двигуна. Саме тому компанія Hondaпри виготовленні силової техніки використовує лише чотиритактні двигуни. Компанія Honda вже багато років представляє свої чотиритактні двигуни на ринку силової техніки і досягла найвищих результатів, при цьому їх якість і надійність жодного разу не ставили під сумнів. Але все ж таки, давайте розглянемо принцип роботи 2х і 4х тактних двигунів.
Принцип роботи двотактного двигуна
Робочий цикл 2-х тактного двигуна складається з двох етапів: стиск та робочий хід.
Стиснення. Основними положеннями поршня є верхня мертва точка (ВМТ) та нижня мертва точка (НМТ). Рухаючись від НМТ до ВМТ, поршень по черзі перекриває спочатку продувне, потім випускне вікно, після чого газ, що у циліндрі, починає стискатися. При цьому через впускне вікно в кривошипну камеру надходить свіжа горюча суміш, яка буде використана в подальшому стисканні.
Робочий хід. Після того, як горюча суміш максимально стиснута, вона спалахує за допомогою електричної іскри, що утворюється свічкою. При цьому температура газової суміші різко зростає та обсяг газу стрімко зростає, здійснюючи тиск, при якому поршень починає рух до НМТ. Опускаючись, поршень відчиняє випускне вікно, при цьому продукти горіння горючої суміші викидаються в атмосферу. Подальший рухпоршня призводить до стиснення свіжої горючої суміші і відкриття отвору продувки, через яке горюча суміш надходить в камеру згоряння.
Основним недоліком двотактного двигуна є велика витратапалива, причому частина палива не встигає принести користь. Це пов'язано з наявністю моменту, при якому продувний та випускний отвір одночасно відкриті, що призводить до часткового викиду горючої суміші в атмосферу. Ще йде постійна витрата олії, тому що 2х тактні двигуни працюють на суміші бензину та олії. Ще одна незручність - у необхідності постійно готувати паливну суміш. Головними перевагами двотактного двигуна залишаються його менші розміри і вага в порівнянні з 4-х тактним аналогом, але розміри силової техніки дозволяють використовувати на них 4-х тактні двигуни і відчувати набагато менше клопоту в ході експлуатації. Отже долею 2х тактних моторів залишилося різне моделювання, зокрема, авіамоделювання, де навіть зайвих 100г мають значення.
Принцип роботи чотиритактного двигуна
Робота чотиритактного двигуна значно відрізняється від двохтактного. Робочий цикл чотиритактного двигуна складається з чотирьох етапів: впуск, стиснення, робочий хід та випуск, що стало можливим за рахунок застосування системи клапанів.
Під час впускного етапупоршень рухається вниз, відкривається впускний клапан, і порожнину циліндра надходить горюча суміш, яка при змішуванні з залишками відпрацьованої суміші утворює робочу суміш.
При стисканніпоршень рухається від НМТ до ВМТ, обидва клапани закриті. Чим вище поршень піднімається, тим вище тиск і температура робочої суміші.
Робочий хідчотиритактного двигуна є примусовий рухпоршня від ВМТ до НМТ за рахунок впливу робочої суміші, що різко розширюється, запаленої іскрою від свічки. Як тільки поршень досягає НМТ, відкривається випускний клапан.
Під час випускного етапупродукти згоряння, що витісняються поршнем, що рухається від НМТ до ВМТ, викидаються в атмосферу через випускний клапан.
За рахунок застосування системи клапанів чотиритактні двигуни внутрішнього згоряння більш економічні та екологічні – адже викид невикористаної паливної суміші виключений. У роботі вони значно тихіше, ніж 2-х тактні аналоги, і в експлуатації набагато простіше, адже працюють на звичайному АІ-92, яким ви заправляєте свою машину. Немає необхідності в постійному приготуванні суміші олії та бензину, адже олія в цих двигунах заливається окремо в олійний картерщо значно зменшує його споживання. Саме тому компанія Honda виробляє тільки 4х тактні двигуни і досягла в їхньому виробництві колосальних успіхів.
Двигун внутрішнього згоряння функціонує за давно вивченим принципом. Варто докладніше розглянути роботу поршневого мотора, оскільки роторні та інші незвичайні апарати, які перетворюють енергію горіння на кінетичну поширені меншою мірою. У чому полягає основна відмінність двотактного двигуна від 4-х тактного? Найголовніша відмінність полягає в режимі займання горючої суміші, що можна легко зрозуміти по відтворенню звуків. Двотактний мотор в більшості випадків відтворює пронизливий, і досить гучний звук, тоді як у чотиритактному відбувається більш спокійне та розмірене звучання.
Принцип роботи 2-х тактного двигуна
- Найчастіше різниця головним чином також полягає у призначенні пристрою та його паливної загальної ефективності. У двигуні двотактного типупроцес запалювання відтворюється при кожному здійсненні обороту колінчастого валу, саме з цієї причини за показником потужності вони в кілька разів перевершують чотиритактні, в яких є особлива суміш, що йде головним чином через оберти.
- Чотиритактні моторинабагато важче і витрачають наї Велика кількістьенергії. У більшості випадків їх використовують на автомобілях і особливій техніці, тоді як на решті такого обладнання, як моторолери, газонокосарки, а також легкі різновиди катерів, в більшості випадків можна помітити більш компактні двотактні різновиди пристроїв.
- А от бензиновий генератор, Наприклад, можна легко знайти як двотактного, так і чотиритактного різновиду. Двигун у скутері також може містити в собі будь-який двигун. Принцип функціонування такого обладнання головним чином містить у собі одні й самі процеси, відмінність буде лише у способі й ефективності загального перетворення енергії.
Що означає такт?
Процес переробки палива в обох моделях двигунів може відбуватися за допомогою послідовного виконання всіх чотирьох різновидівпроцесів, які інакше називаються тактами. Швидкість, з якою виробляється головна роботадвигуна через три такти проходить – це саме те, в чому полягає головна відмінність двотактного двигуна від чотиритактного.
Перший такт -це здійснення упорскування. У цей час поршень починає здійснювати рух за прикладом циліндра, а впускний клапан починає відкриватися, щоб запустити в себе повітряно-паливну суміші доставити в саму камеру згоряння. Після цього відбуватиметься процес спалювання. У цей час випускний клапан закривається назад, а поршень продовжує рухатися по циліндру вгору, стискаючи все гази, які є всередині. Такт робочого ходу відбувається тоді, коли вся суміш запалюється.
У цей час іскра від свічки починає заповнювати всі стислі в собі гази, що провокує вибух, енергія якого виштовхує поршня вниз у початкову позицію. Останнім тактом буде вважатися випуск: поршень досягатиме верхньої точкипо циліндру, а випускний клапан відкриватиметься знову, дозволяючи всім вихлопним газамвийти із загальної камери згоряння, щоб можна було здійснити процес ще раз. Поворотно-поступальні рухи в поршні обертають колінчастий вал, момент, що крутить, в цей час передається на робочі деталі в устаткуванні. Так може відбуватися процес перетворення енергії згоряння палива у поступальний рух.
Процес роботи чотиритактного двигуна
У звичайному чотиритактному пристрої запалювання суміші починається при кожному другому обороті валу. Процес обертання валу може призвести до впливу складнішої форми механізмів, які допоможуть користувачеві домогтися виконання послідовних тактів.
Відкриття як впускних, так і випускних клапанів може відбуватися завдяки кулачковому валу, який щоразу натискає на коромисла. Процес повернення клапана закрите початкове положення виконується під впливом пружини. Щоб не втратити компресії, варто зробити так, щоб клапан почав якомога щільніше прилягати до головки блоку циліндрів.
Як відбувається процес функціонування двотактного пристрою
Тепер варто детальніше розглянути процес роботи двигуна з двома тактами, а також розрізнити його особливості від чотиритактного. У двотактному двигуні всі чотири дії відбуваються за один оберт валу, в процесі ходу поршня від верхньої мертвої точкидо нижньої, а потім знову нагору. Випуск зайвих газів (тобто продування) і впорскування пального інтегровані в один такт, в кінцевому рахунку цього відбувається запалення всієї суміші, а отримана енергія робить поштовх поршня вниз. Така будова усуває особливу потребу використання клапанів у самому пристрої.
На місці клапанів можна знайти відразу кілька отворів камери згоряння. Коли поршень за допомогою руху згоряння буде переміщений в нижню точку, то випускний клапан відкриється, дозволяючи при цьому усунутись усім відпрацьованим газам, такою дією камера стане знову повністю порожньою. Під час руху вниз у циліндрі відбувається утворення розрядження, за допомогою якого через розташований у нижній області випускний клапан всередину втягується певна суміш повітря, а також додаткового повітря.
Під час руху поршня вгору він починає перекривати всі канали і здатний стискати гази, що знаходяться всередині циліндра. У цей час спрацьовується свічка запалювання, а потім весь охарактеризований вище процес відбувається по-новому. У двигунах такого формату процес запалювання суміші може відбуватися під час кожного наступного обороту. Що допомагає витягувати з них більшу кількість потужності принаймні за певний відрізок часу.
Відмінність двотактного двигуна від чотиритактного
Двотактні двигуни найкраще використовуватимуть у пристроях, у яких потрібні швидкі та різкі сплески всієї енергії, а не рівномірний процес роботи протягом усього довго. Наприклад, гідроцикл розганяється набагато швидше, ніж у простій вантажівці з чотиритактною. Але при цьому він потрібний для здійснення короткочасних поїздок, в той час як сама вантажівка здатна проїхати відстань рівну сотням кілометрів, до того часу, як йому знадобиться відпочити.
Невисока тривалість функціонування двотактного механізмукомпенсуватиметься низьким співвідношенням його ваги до показника потужності: такі різновиди двигунів у більшості випадків важать набагато менше, саме з цієї причини можуть швидше запускатися і досягають найвищого показника своєї ефективності, а також можуть досягти максимального показника. робочої температури. Для здійснення їхнього переміщення в іншу точку також витрачається набагато менше значення енергії.
Який тип двигуна варто купувати?
В більшості випадків чотиритактні двигуниздатні працювати лише одному положенні. Це може бути пов'язано зі складністю механізмів, що рухаються, а також конструкцій масляного піддону.
Такий тип піддону, який забезпечує подальше мастило двигуна, найчастіше є лише в чотиритактні пристроїі має найбільший показник важливості для робочого процесу. У двотактного двигуна найчастіше немає ніякого додаткового піддону, саме з цієї причини їх можна використовувати майже в будь-якому положеннібез можливості виплескування олійної рідиниабо переривання процесів мастила устаткування. Для таких типів обладнання, як бензопили, циркулярні пилки, а також інші інструменти персонального призначення такий показник гнучкості вважається досить важливим.
Паливна результативність, а також значення для довкілля. У більшості випадків стає зрозуміло, що компактні, а також швидкі двигуниу приладах набагато швидше забруднюють навколишній простір та споживають великий показник палива. У нижній точці руху поршня, коли камера згоряння повністю наповнюється горючою сумішшю, деяке число палива повністю втрачається, потрапляючи при цьому в порожній канал.
Це можна легко побачити, якщо розглянути підвісний Мотор для човна. Можна побачити навколо нього різнокольорові масляні плями. Саме з цієї причини двигуни такого типу вважаються не дуже ефективними та забруднюють навколишнє повітря. І хоча чотиритактні моделі мають велику вагу і повільну продуктивність, але при цьому у них паливо спалюється повноцінно.
Скільки коштує ремонт обладнання та заміна комплектуючих?
Найменші за габаритами пристрої найчастіше вважаються найдешевшими, як з погляду первісного придбання, так і при подальшому технічне обслуговування. Але при цьому вони розраховуються на триваліший час роботи. Хоча існують і деякі виходи за межі, але найчастіше вони не призначені для довгої експлуатації
протягом більше двох годин і розраховані на дуже невеликий відрізок часу використання.
Відсутність розділеної системи мастила може призвести до того. Що навіть у найбільш якісному моторі такого виду буде дуже швидко відбуватися знос, а після він прийде в непридатність через пошкодження деталі, що рухається.
Частково через відсутність мастила в бензин, який необхідний для здійснення заливання в двотактний двигун скутера, наприклад, варто додати кілька спеціалізованого масла. Це може призвести до додаткової витрати часу та грошей, а також може стати причиною виходу з ладу обладнання(якщо ви коли-небудь забудете підлити нову порцію олії). Мотор чотиритактного типу найчастіше вимагає від споживача мінімального догляду та обслуговування.
Який двигун варто вибрати
Чотиритактний двигун основні особливості:
Двигун двотактний особливості:
- Один такт робочого ходу радиться кожному обороті колінчастого вала.
- Слід використовувати легкий меховик і двигун почне функціонувати досить збалансовано і розмірено, так як момент, що крутиться, буде розподілений набагато рівномірніше через те, що процес займання в горючій суміші буде проходити під час кожного обороту.
- Вага двигуна буде набагато вищою.
- Будова двигуна представлена простіше завдяки відсутності в ньому клапанного механізму.
- Вартість у двотактного помітно нижча.
- Високий показникмеханічного ККД через зменшення тертя, що з числом деталей.
- Повітряне охолодження.
- Висока робоча амплітуда.
