Давление в картере двухтактного двигателя

Давление в картере двухтактного двигателя

Пособие для водителей катеров, яхт, лодок, судов, водного транспорта

22.05.2015 22:12
дата обновления страницы

История изменения сайта

Рабочий цикл двухтактного двигателя внутреннего сгорания.

Двухтактный двигатель по своему устройству значительно проще четырехтактного. У обычного двухтактного двигателя газораспределение осуществляется поршнем, перекрывающим при своем движении окна в стенках цилиндра.

Весь рабочий процесс двухтактного двигателя протекает за два хода поршня, т. е. за один оборот коленчатого вала.

Наибольшим распространением пользуются двухтактные двигатели, у которых всасывание рабочей смеси производится в герметический картер, из которого затем смесь поступает в цилиндр двигателя. Такие двигатели называются двигателями с кривошипно-камерной продувкой.

На рис. 44 показана схема работы подобного двигателя.

Рис. 44. Рабочий цикл двухтактного двигателя

Во время движения поршня к ВМТ в картере двигателя образуется разрежение. Когда нижняя кромка юбки поршня откроет впускное окно 1, через него в картер будет поступать рабочая смесь из карбюратора. После того как поршень пройдет ВМТ и, опускаясь вниз, закроет впускное окно, поступившая в картер рабочая смесь будет сжиматься. Давление в картере повысится до 1,25-1,45 кг/см2. Когда верхняя кромка поршня откроет продувочное окно 2, сжатая в картере смесь через продувочные канал и окно устремится в цилиндр, вытесняя оттуда отработавшие газы, которые выходят в атмосферу через уже открытое выпускное окно 3. Процесс очистки цилиндра от оставшихся продуктов сгорания и заполнения его свежей рабочей смесью называется продувкой.

Во время продувки часть рабочей смеси теряется, выходя из цилиндра через открытое выхлопное окно, тогда как другая часть рабочей смеси внутри цилиндра смешивается с отработавшими газами. В результате повышается удельный расход горючего и снижается мощность двигателя.

По своей высоте выпускное окно на 40-50% больше продувочного и поэтому при движении поршня вниз открывается первым. При таком устройстве окон отработавшие газы быстро выходят из цилиндра, и давление в нем понижается еще до начала открытия продувочного окна. Когда продувочное окно откроется поршнем, сжатая в картере смесь, преодолевая давление отработавших газов в цилиндре, вытесняет их в выхлопное окно.

Пройдя НМТ, поршень начинает подниматься вверх. Продувка заканчивается, когда продувочное и выхлопное окна будут закрыты движущимся вверх поршнем. С этого момента начинается сжатие поступившей в цилиндр рабочей смеси. Одновременно в этот период в картер, через впускное окно, засасывается новая порция рабочей смеси. Когда поршень подойдет к ВМТ, в запальной свече проскочит электрическая искра и воспламенит сжатую в цилиндре рабочую смесь. В результате сгорания смеси давление в цилиндре повысится до 25-35 кг/см2, что заставит поршень пойти вниз. Его прямолинейное движение посредством шатуна преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Следующие полоборота коленчатый вал совершает за счет инерции маховика и остальных движущихся частей. За эти полоборота в цилиндре закончится продувка, а затем произойдет сжатие рабочей смеси; в картер же поступит свежая рабочая смесь.

Когда поршень подойдет к ВМТ, электрическая искра вновь воспламенит сжатую в цилиндре рабочую смесь, и описанные процессы повторятся.

Таким образом, рабочий цикл двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой состоит из следующих процессов: во время 1-го такта (ход поршня вниз) над поршнем происходит сгорание сжатой рабочей смеси, расширение продуктов горения, выпуск этих продуктов (отработавших газов) в атмосферу и продувка цилиндра. Под поршнем в этот период происходит сжатие рабочей смеси. Во время 2-го такта (ход поршня вверх) над поршнем заканчивается продувка цилиндра и свежая рабочая смесь сжимается. Под поршнем в этот момент происходит всасывание нового заряда рабочей смеси из карбюратора в картер.

Отсутствие у двухтактного двигателя механизма клапанного распределения значительно упрощает его конструкцию по сравнению с четырехтактным двигателем. Сравнивая два одинаковых по литражу и числу цилиндров двигателя, из которых один двухтактный, а другой четырехтактный, следует отметить, что, помимо более простого устройства, двухтактный двигатель отличается большей равномерностью работы, так как у него рабочие ходы происходят вдвое чаще, чем у четырехтактного.

Большим недостатком двухтактных бензиновых двигателей с кривошипно-камерной продувкой является их малая топливная экономичность. Удельный расход горючего (расход на 1 л.с./ч.) у этих двигателей более чем в 1,5 раза превосходит расход у четырехтактных. Объясняется это несовершенством продувки цилиндра рабочей смесью, во время которой часть смеси уходит в выхлопное окно, а оставшаяся в цилиндре смесь загрязняется отработавшими газами, содержание которых в ней иногда доходит до 50%.

Из сказанного ясно, какое значение для двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой имеет очистка цилиндра от отработавших газов и заполнение его свежей рабочей смесью. От совершенства процесса продувки зависят мощность и экономичность такого двигателя.

Средства для чистки катеров

Отличие двухтактного масла от четырёхтактного

От качества моторного масла напрямую зависит работа и срок службы двигателя. Выбирать смазочную жидкость всегда следует с учётом характеристик конкретного мотора и рекомендаций мировых экспертов. Важное значение имеет отличие масла двухтактного от четырехтактного при использовании в разных типах двигателей.

В чём разница между 4 и 2-тактным двигателем

Принципиальная разница между 4-тактным и 2-тактным мотором состоит в том, что последний работает на масле, которое предварительно смешивается с топливом и сгорает вместе с ним. В четырёхтактном двигателе используется принудительная система смазки, при которой не допускается попадания масляной жидкости в камеры сгорания.

В двухтактных двигателях процесс впуска готовой топливной смеси и выпуска выхлопных газов происходит за один оборот коленчатого вала за два основных такта. Принцип работы четырёхтактного мотора состоит в периодически повторяющейся последовательности определённых тактов в каждом цилиндре: впуск, сжатие, расширение и выпуск.

Двухтактные моторы устанавливают на мотоциклы, скутеры, мопеды, лодки, снегоходы, бензопилы и прочую технику. 4-тактными двигателями оснащают автомобили.

Отличие масла для двухтактных двигателей от четырехтактных

Учитывая особенности двух типов моторов, к их смазочным жидкостям предъявляются абсолютно разные требования.

Двухтактное и четырехтактное масло разница:

2-тактное масло

4-тактное масло

Должно максимально сгорать, оставляя минимум сажи и золы

Должно гарантировать отличное смазывание всех деталей механизма, защищая их от повреждающих факторов

Не содержит «лишних» химических веществ

В него добавляется целый комплекс различных присадок (противозадирные, противопенные, антиокислительные, моющие и т.д.)

Сгорает вместе с бензином, поэтому требуется постоянная его доливка

Рассчитано на длительную эксплуатацию

При подборе смазки обязательно учитываются специфические отличия двухтактного масла, так как это позволяет в несколько раз продлить срок службы агрегата и значительно улучшить его функциональность.

Что будет, если залить четырехтактное масло в двухтактный двигатель

Двухтактное масло имеет существенное отличие от четырехтактного, поэтому его ни в коем случае нельзя заливать в двигатель автомобиля. Использовать масло, предназначенное для 4-тактных моторов в двухтактниках, также недопустимо. Это приводит к тому, что зола, остающаяся при сжигании масла, оседает на поршне и стенках камер сгорания. Она смешивается с новой порцией смазки, создаёт своеобразный абразивный порошок, который словно наждачная бумага травмирует поверхности цилиндра и поршня. В итоге детали изнашиваются значительно раньше положенного срока.

Кроме того, негативное влияние на механизм оказывает сажа. Она скапливается в канавках поршневых колец, значительно уменьшая их подвижность и откладывается в выхлопных окнах, препятствуя нормальному выпуску отработанных газов. В результате двигатель теряет свою мощность. Нагар из золы и сажи способствует развитию самопроизвольного воспламенения горючей смеси и появлению калильного зажигания. Также он загрязняет электроды свечей, что нередко приводит к замыканию и остановке двигателя.

Различие моторных масел для двухтактных двигателей

При выборе моторного масла для двухтактного двигателя следует отличать смазки по классу:

• API-TA – моторы с рабочим объёмом до 50 кубических см с воздушной системой охлаждения;
• API-TB – двигатели от 50 до 200 кубических см;
• API-TC – моторы с максимальными критериями, предъявляемыми к качеству масла;
• API-TD – лодки с подвесными двигателями.

Смазочная жидкость ТоталЭнерджис для 2-тактного двигателя отличается высоким качеством, в соответствии с требованиями API-TC. Она оказывает системное защитное действие, предотвращая появление деформации поршневых колец. Механизм служит долго и исправно.
Приобрести продукцию бренда TotalEnergies можно в Москве и других городах России у официальных дилеров и партнёров компании.

Система смазки на судовых двигателях

Система смазки нужна для подачи масла к трущимся частям двигателя, чтобы исключить преждевременный износ деталей. Правильная работа этой системы является важным фактором, влияющим на моторесурс судовых двигателей. Различают несколько видов системы смазки судового двигателя, о которых расскажем ниже.

Виды систем смазки

Смазочная система имеет свою структуру. Она состоит из:

• фильтра,
• масляного насоса,
• сепаратора (фильтра тонкой очистки),
• трубопроводов
• поддона картера (маслосборника).

По типу подачи масла для дизельных двигателей выделяют три основных системы:

• смешанную (комбинированную);
• циркуляционную;
• принудительную.

Существует также система смазки с разбрызгиванием, которая используется в небольших ДВС с цилиндрами малого диаметра.

В зависимости от типа дизельного двигателя и его мощности применяют разные виды систем смазки. Смешанная система характерна для малооборотных судовых ДВС, тронковых и крейцкопфных. Судовые дизельные двигатели среднего диапазона мощности, как правило, имеют циркуляционную систему. Эта система смазки бывает двух типов: с сухим и мокрым картером, в зависимости от того, где осуществляется хранение основного количества масла. В мощных ДВС устанавливается принудительная система, в которой участвуют насосы.

Принцип работы системы смазки

Принудительная система отличается тем, что использует специальный многоплунжерный насос высокого давления – лубрикатор, который подает масло на втулки и поршни. Еще смазка подается на шестерни и валы.

Смешанная система работает по другой схеме. Производится принудительная смазка узлов под давлением и обработка маслом цилиндров методом разбрызгивания.

Принцип работы циркуляционной смазки с «сухим» картером – следующий: масляный насос получает из картера двигателя масло, далее оно проходит через грубый фильтр очистки, охлаждается и поступает в цистерну. Из цистерны масло отправляется с помощью маслопровода и насоса к трущимся частям двигателя. Если поддон картера ДВС используется в качестве цир­куляционной цистерны, то такую систему называют с «мокрым» картером.

Перепускной клапан в двигателе поддерживает постоянное давление в системе. Температура масла контролируется терморегулятором. В системе имеется также фильтр тонкой очистки масла (сепаратор).

Система смазки в судовых двигателях Yanmar

Компания производит рядные и V-образные средне- и высокооборотные пропульсивные судовые двигатели мощностного диапазона 21-3310 кВт. Модели, представленные на сайте, за исключением 3YM27A, имеют принудительную смазку шестеренчатым насосом. В маленьком 3YM27A на 19,4 кВт – принудительная смазка трохоидным насосом. Янмар заботится об удобстве и безопасности пользователей: двигатели оборудуются датчиками низкого давления смазочного масла, высокой температуры и загрязнения масляного фильтра.

Важно обращать внимание на рекомендации производителя касательно смазочного масла, ведь его неправильный подбор чреват залипанием поршневых колец, ранним износа поршней и цилиндров, и общим снижением долговечности двигателя.

Давление в картере двухтактного двигателя

Все инструменты оборудованные двухтактным одноцилиндровым бензиновым двигателем имеют воздушное охлаждение.

Масло, которое нужно добавлять в топливную смесь, смазывает трущиеся детали двигателя и дает возможность обходиться без сложной системы смазки.

Как замешивать топливную смесь, читай ТУТ

Двигатель состоит из:

Корпус, в котором расположены механизмы двигателя.

Так же картер является основанием, на котором смонтированы основные узлы инструмента.

Он может быть цельным либо состоять из двух половин.

Основное отличие двигателя с профессиональной схемой компоновки — это металлический картер, состоящий из двух половин, в которых с большой точностью выполнены посадочные места опорных подшипников коленчатого вала.

Опорные подшипники имеют точную жесткую фиксацию в своих посадочных местах и, тем самым, значительно увеличивая запас прочности и ресурс двигателя.

/2/ Кривошипно-шатунный механизм.

Основным назначением является преобразование прямые движений поршня во вращательные движения коленчатого вала. Состоит из: поршня, шатуна, коленчатого вала с маховиком.

Представляет собой направляющий элемент кривошипно-шатунного механизма, внутри которого ходит поршень и камеру, в которой сгорает топливо.

В двухтактном двигателе впускной и выпускной клапаны отсутствуют, их функции выполняет поршень, который в процессе движения поочередно открывает впускные и выпускные окна и перепускные каналы цилиндра. Снаружи цилиндр имеет ребра, с помощью которых при работе двигателя отводится избыток тепла.

/4/ Система запуска/ Стартер.

Запускает двигатель. Обеспечивает раскручивание коленвала двигателя из неподвижного состояния до нужных оборотов, необходимых для обеспечения степени сжатия и воспламенения воздушно-топливной смеси.

/5/ Система зажигания.

Создает электрическую искру, которая необходима для воспламенения воздушно-топливной смеси бензинового двигателя в нужный момент.

/6/ Система очистки воздуха.

Обеспечивает поступление чистого воздуха в карбюратор.

Собирает грязь на фильтрах.

/7/ Топливная система.

Состоит из топливного бака, топливного фильтра и шланга, по которому топливо подается в карбюратор. Карбюратор готовит топливно-воздушную смесь, от качества смеси зависит легкость запуска, мощность и стабильность работы двигателя. Для облегчения запуска, некоторые двигатели могут быть оборудованы ручным топливным насосом/праймером.

Перед запуском карбюратор наполняется топливом (излишки стекают обратно в бак), что облегчает запуск двухтактного двигателя.

Для того чтобы в процессе расходования топлива, в топливном баке не создавалось отрицательное давление, и он заполнялся воздухом, в корпусе бака установлен сапун.

Большинство инструментов с двухтактными двигателями оснащены сцеплением центробежного типа, которое срабатывает автоматически при увеличении оборотов двигателя.

Используется для отвода выхлопных газов и снижения шума.

Глушитель может оснащаться катализатором, снижающим токсичность выхлопных газов.