Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
| Ця стаття потребує додаткових для поліпшення її . (квітень 2017) |
| Ця стаття містить , але походження тверджень у ній через практично повну відсутність . (квітень 2017) |
Двота́ктний двигу́н (англ. two-stroke engine) — поршневий двигун внутрішнього згоряння, в якому робочий процес в кожному з циліндрів відбувається за один оберт колінчастого вала, тобто за два ходи поршня.
Принцип дії
Такти:
1. При русі поршня вгору — стиснення паливо-повітряної суміші у поточному циклі та засмоктування суміші для наступного циклу у порожнину під поршнем
2. При русі поршня вниз — робочий хід, випуск та витіснення паливо-повітряної суміші з-під поршня в робочу порожнину циліндра
Такти стиснення і робочого ходу в двотактному двигуні відбуваються так само, як і в чотиритактному, але процеси очищення та наповнення циліндра суміщені і здійснюються не в рамках окремих тактів, а за короткий час, коли поршень знаходиться поблизу нижньої мертвої точки.
У зв'язку з тим, що в двотактному двигуні, при однаковій кількості циліндрів і частоті обертання колінчастого вала, робочі ходи відбуваються вдвічі частіше, літрова потужність двотактних двигунів є вищою, ніж чотиритактних — в 1,6-1,8 рази, оскільки частина корисного ходу поршня займає продування — «такт» газообміну, що суміщає впуск і вихлоп, а сам газообмін менш досконалий, ніж у чотиритактних двигунів.
На відміну від чотиритактних двигунів, де витіснення відпрацьованих газів і всмоктування свіжої суміші здійснюється самим поршнем, у двотактних двигунах газообмін відбувається за рахунок подачі в циліндр робочої суміші або повітря (в дизелях) під тиском, створюваним спеціальним продувальним насосом — повітродувкою, а сам процес газообміну отримав назву — продування. У процесі продувки паливно-повітряна суміш витісняє продукти горіння з циліндра в випускні канали, займаючи їхнє місце. При цьому частина свіжого заряду теж попадає у вихлопні канали і втрачається, що погіршує економічність карбюраторного двотактного двигуна.
У спрощених двотактних двигунах продування здійснюється за рахунок витіснення свіжого заряду поршнем з кривошипної камери в робочу порожнину циліндра. Таке продування називається кривошипно-камерним (і найчастіше буває контурне або дефлекторне — див. нижче). Для цього здійснення необхідно, щоб порожнина кривошипа конкретного циліндра була герметична і, по можливості, щоб колінвал займав можливо більший обсяг і був обтічний, щоб якомога менше впливати на газодинаміку. Таким чином, в багатоциліндрових двигунах камери кривошипів окремих циліндрів відокремлені одна від одної, а сам колінвал має досить складну конструкцію.
Тип продування двотактного двигуна
За способом організації руху потоків продувочного повітря (суміші) розрізняють двотактні двигуни з контурним і прямоточним продуванням. При прямоточному продуванні гази продуваються уздовж осі циліндра в одному напрямку, при контурному потік газів спрямований по контуру циліндра спочатку від поршня до голівки, потім в протилежному напрямку.
При контурній продувці потік повітря (суміші) рухається уздовж внутрішньої поверхні циліндра і його головки, повторюючи їх контур (звідси назва). Оскільки повітря (суміш) у циліндрі найчастіше описує петлю, такий тип продування називається ще зворотно-петлевий або просто петлевим продуванням. Впускні і випускні вікна розташовані в нижній частині циліндра. Напрямок потоку повітря (суміші) по контуру циліндра може здаватися спеціальними дефлекторами на днищі поршня, або спеціальною формою продувних каналів що направляють потік повітря (суміші) до голівки циліндра, та сферичною формою камери згоряння. Часто для поліпшення спорожнення циліндра використовується принцип Каденассі — аеродинамічна і акустична настройка трактів.
Поперечне продування
Поперечна схема продування найбільш проста: в ній випускні вікна розташовуються навпроти впускних. Така схема малоефективна і тягне за собою великі втрати паливної суміші через те, що вона рухається по траєкторіях різної довжини і досягає випускного вікна через різний час. На сучасних двигунах не застосовується.
Дефлекторне продування
Схема дефлекторного продування схожа з поперечною, однак на поршні є виступ — дефлектор, який направляє потік продувочного паливної суміші не дозволяючи йому змішуватися з відпрацьованими газами. Дефлекторне продування краще працює на холостому ходу і часткових навантаженнях. Крім того, циліндри двигунів з дефлекторним продуванням простіші у виготовленні, позаяк не критичні до форми впускного каналу. Складна форма камери згоряння при дефлекторному продуванні погіршує параметри робочого процесу і підвищує схильність бензинових двигунів до детонації, а дизельних — до димлення, також поршень з товстим днищем (через форму дефлектора) схильний до перегрівання.
Схема була дуже поширена на мотодвигунах в 1920-30 роках, в сучасних двотактних двигунах не застосовується.
Фонтанне продування
При фонтанній схемі продувальні і випускні вікна розташовуються по всьому колу циліндра: зверху — випускні, а під ними — продувні вікна. Така схема дозволяє дещо краще продути центральну область, однак через вихровий рух суміші збільшується втрата свіжого заряду. Фонтанне продування широко застосовувалася на авіамодельних мікромоторах в 1950-60 роках.
Петлева схема продування
Петлеве продування (або продування Шнюрле) — найбільш поширена та ефективна[] схема продування. Була вперше запропонована і запатентована німецьким інженером Адольфом Шнюрле (А. Schnürle) в 1925 році.
Характеризується наявністю двох або трьох продувних каналів з оформленими вікнами, що направляють продувочні струмені паливно-повітряної суміші на стінку циліндра протилежну тій де розташоване випускне вікно. Продувний потік, рухаючись щільним фронтом по каналах (уздовж стінок циліндрів), витісняє згорілі гази в сторону вихлопного вікна, добре очищає циліндр і забезпечує ефективне наповнення його робочою сумішшю.
У 1932 році, німецька фірма DKW придбала ліцензію Адольфа Шнюрле та ексклюзивне право його використання в своїх бензинових двигунах. Таким чином був сконструйований новий вдалий двигун з гладким поршнем для мотоцикла DKW RT 125, який визначив розвиток мотоциклетних моторів на багато років вперед.
Продувні насоси
Для того, щоб здійснити продування, необхідно стиснути повітря (суміш) до подачі її в циліндр двотактного двигуна. Ця операція здійснюється продувальним насосом.
На малогабаритних бензинових двотактних двигунах роль продувочного насоса виконує підпоршневий простір — кривошипна камера. Така конструкція проста, через те, що не вимагає окремого продувочного агрегату, що зумовило її переважне поширення на спрощених мотоциклетних і авіамодельних моторчиках. Але тут є ряд недоліків. По-перше, використання картера двигуна як продувочного насоса не дозволяє розмістити в картері масляну ванну. Для змащення карбюраторного двигуна доводиться підмішувати масло в паливо, що обумовлює значні витрати масла, димний вихлоп, утворення нагару в циліндрі і незручність заправки (спочатку потрібно приготувати бензо-масляну суміш, прямо в баку змішувати масло і бензин небажано через вагового розшарування). По-друге, в багатоциліндрових двигунах (напр. Вартбург) припадає відокремлювати кривошипні камери один від одного, що вимагає застосування розбірного колінчастого валу (як наслідок, істотна втрата жорсткості вала в порівнянні з цілісним) і складних ущільнювальних пристроїв. Ступінь стиснення повітря (суміші) в кривошипно камері невелика, що не дозволяє отримати істотний тиск продувочного повітря (доводиться збільшувати тривалість фази продувки, це змушує знижувати ефективний робочий об'єм).
На великих багатоциліндрових двотактних двигунах продувочний повітря стискається в окремому компресорі (найчастіше типу Рутс), що практично повністю усуває зазначені вище недоліки.
Для тих же цілей використовується і турбокомпресор, але в цьому випадку в момент пуску в двигун необхідно подавати стиснене повітря від зовнішнього джерела або використовувати двоступінчасте наддування з механічним ступенем (10Д100).
Система мащення двотактних двигунів
Двотактні карбюраторні двигуни системи мащення не мають. Змазування проводиться мастилом, розчиненою у бензині. Під час руху паливної суміші в картері вона частково розшаровується, і мастило у вигляді крапель осідає на деталях двигуна. Співвідношення мастило/бензин, зазвичай становить від 1:20 до 1:50 по об'єму. У ряді випадків у дорожчих двигунах (Honda, Suzuki, Ява-Ойлмастер) застосовується роздільна подача мастила та бензину в двигун, але все одно подача мастила до пар тертя відбувається за рахунок осадження з горючої суміші. Мастило подається мастильним насосом або самопливом, змішування з бензином відбувається, як правило, у впускному патрубку за карбюратором. При будь-якому способі подачі мастило, що потрапляє в двигун як елемент робочої суміші, частково згорає.
Система мащення двотактних дизельних двигунів не відрізняється від аналогічної системи чотиритактних двигунів. Двигуни до 450—500 л.с. мають, як правило, систему з мастильним картером, на потужніших використовується система мащення із сухим картером. Олива подається до пар тертя насосами, як правило, шестерними або колівратні[], проходить через систему фільтрів, охолоджується теплообмінниками або радіаторами. Як правило, середні і важкі двотактні двигуни в обов'язковому порядку мають систему охолодження поршнів моторним мастилом. Особливо інтенсивно охолоджуються вихлопні поршні, як найбільш термонапружені деталі двигуна. Саме з метою їх найбільш інтенсивного охолодження дизелі серій Д100 мають верхнє розташування вихлопного колінчатого вала.
Примітки
Література
- Christian Bartsch (Hrsg.): Ein Jahrhundert Motorradtechnik. VDI-Verlag, Düsseldorf 1987, .
- В. Е. Мерзликин, Микродвигатели серии ЦСТКАМ, М. «Патриот» 1991
Посилання
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Двотактні двигуни внутрішнього згоряння |
 | Це незавершена стаття про автомобілі. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya potrebuye dodatkovih posilan na dzherela dlya polipshennya yiyi perevirnosti Bud laska dopomozhit udoskonaliti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Zvernitsya na storinku obgovorennya za poyasnennyami ta dopomozhit vipraviti nedoliki Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno kviten 2017 Cya stattya mistit perelik posilan ale pohodzhennya tverdzhen u nij zalishayetsya nezrozumilim cherez praktichno povnu vidsutnist vnutrishnotekstovih dzherel vinosok Bud laska dopomozhit polipshiti cyu stattyu peretvorivshi dzherela z pereliku posilan na dzherela vinoski u samomu teksti statti kviten 2017 Dvota ktnij dvigu n angl two stroke engine porshnevij dvigun vnutrishnogo zgoryannya v yakomu robochij proces v kozhnomu z cilindriv vidbuvayetsya za odin obert kolinchastogo vala tobto za dva hodi porshnya Dvotaktnij karbyuratornij dvigun vnutrishnogo zgoryannyaPrincip diyiDvotaktnij cikl porshnevogo dviguna Takti 1 Pri rusi porshnya vgoru stisnennya palivo povitryanoyi sumishi u potochnomu cikli ta zasmoktuvannya sumishi dlya nastupnogo ciklu u porozhninu pid porshnem 2 Pri rusi porshnya vniz robochij hid vipusk ta vitisnennya palivo povitryanoyi sumishi z pid porshnya v robochu porozhninu cilindra Takti stisnennya i robochogo hodu v dvotaktnomu dviguni vidbuvayutsya tak samo yak i v chotiritaktnomu ale procesi ochishennya ta napovnennya cilindra sumisheni i zdijsnyuyutsya ne v ramkah okremih taktiv a za korotkij chas koli porshen znahoditsya poblizu nizhnoyi mertvoyi tochki U zv yazku z tim sho v dvotaktnomu dviguni pri odnakovij kilkosti cilindriv i chastoti obertannya kolinchastogo vala robochi hodi vidbuvayutsya vdvichi chastishe litrova potuzhnist dvotaktnih dviguniv ye vishoyu nizh chotiritaktnih v 1 6 1 8 razi oskilki chastina korisnogo hodu porshnya zajmaye produvannya takt gazoobminu sho sumishaye vpusk i vihlop a sam gazoobmin mensh doskonalij nizh u chotiritaktnih dviguniv Na vidminu vid chotiritaktnih dviguniv de vitisnennya vidpracovanih gaziv i vsmoktuvannya svizhoyi sumishi zdijsnyuyetsya samim porshnem u dvotaktnih dvigunah gazoobmin vidbuvayetsya za rahunok podachi v cilindr robochoyi sumishi abo povitrya v dizelyah pid tiskom stvoryuvanim specialnim produvalnim nasosom povitroduvkoyu a sam proces gazoobminu otrimav nazvu produvannya U procesi produvki palivno povitryana sumish vitisnyaye produkti gorinnya z cilindra v vipuskni kanali zajmayuchi yihnye misce Pri comu chastina svizhogo zaryadu tezh popadaye u vihlopni kanali i vtrachayetsya sho pogirshuye ekonomichnist karbyuratornogo dvotaktnogo dviguna source source source Zvuk dvotaktnogo velosipednogo dviguna D 4 45 kub sm 1956 r U sproshenih dvotaktnih dvigunah produvannya zdijsnyuyetsya za rahunok vitisnennya svizhogo zaryadu porshnem z krivoshipnoyi kameri v robochu porozhninu cilindra Take produvannya nazivayetsya krivoshipno kamernim i najchastishe buvaye konturne abo deflektorne div nizhche Dlya cogo zdijsnennya neobhidno shob porozhnina krivoshipa konkretnogo cilindra bula germetichna i po mozhlivosti shob kolinval zajmav mozhlivo bilshij obsyag i buv obtichnij shob yakomoga menshe vplivati na gazodinamiku Takim chinom v bagatocilindrovih dvigunah kameri krivoshipiv okremih cilindriv vidokremleni odna vid odnoyi a sam kolinval maye dosit skladnu konstrukciyu Tip produvannya dvotaktnogo dvigunaZa sposobom organizaciyi ruhu potokiv produvochnogo povitrya sumishi rozriznyayut dvotaktni dviguni z konturnim i pryamotochnim produvannyam Pri pryamotochnomu produvanni gazi produvayutsya uzdovzh osi cilindra v odnomu napryamku pri konturnomu potik gaziv spryamovanij po konturu cilindra spochatku vid porshnya do golivki potim v protilezhnomu napryamku Pri konturnij produvci potik povitrya sumishi ruhayetsya uzdovzh vnutrishnoyi poverhni cilindra i jogo golovki povtoryuyuchi yih kontur zvidsi nazva Oskilki povitrya sumish u cilindri najchastishe opisuye petlyu takij tip produvannya nazivayetsya she zvorotno petlevij abo prosto petlevim produvannyam Vpuskni i vipuskni vikna roztashovani v nizhnij chastini cilindra Napryamok potoku povitrya sumishi po konturu cilindra mozhe zdavatisya specialnimi deflektorami na dnishi porshnya abo specialnoyu formoyu produvnih kanaliv sho napravlyayut potik povitrya sumishi do golivki cilindra ta sferichnoyu formoyu kameri zgoryannya Chasto dlya polipshennya sporozhnennya cilindra vikoristovuyetsya princip Kadenassi aerodinamichna i akustichna nastrojka traktiv Poperechne produvannya Shema deflektornogo produvannya Poperechna shema produvannya najbilsh prosta v nij vipuskni vikna roztashovuyutsya navproti vpusknih Taka shema maloefektivna i tyagne za soboyu veliki vtrati palivnoyi sumishi cherez te sho vona ruhayetsya po trayektoriyah riznoyi dovzhini i dosyagaye vipusknogo vikna cherez riznij chas Na suchasnih dvigunah ne zastosovuyetsya Deflektorne produvannya Shema deflektornogo produvannya shozha z poperechnoyu odnak na porshni ye vistup deflektor yakij napravlyaye potik produvochnogo palivnoyi sumishi ne dozvolyayuchi jomu zmishuvatisya z vidpracovanimi gazami Deflektorne produvannya krashe pracyuye na holostomu hodu i chastkovih navantazhennyah Krim togo cilindri dviguniv z deflektornim produvannyam prostishi u vigotovlenni pozayak ne kritichni do formi vpusknogo kanalu Skladna forma kameri zgoryannya pri deflektornomu produvanni pogirshuye parametri robochogo procesu i pidvishuye shilnist benzinovih dviguniv do detonaciyi a dizelnih do dimlennya takozh porshen z tovstim dnishem cherez formu deflektora shilnij do peregrivannya Shema bula duzhe poshirena na motodvigunah v 1920 30 rokah v suchasnih dvotaktnih dvigunah ne zastosovuyetsya Fontanne produvannya Pri fontannij shemi produvalni i vipuskni vikna roztashovuyutsya po vsomu kolu cilindra zverhu vipuskni a pid nimi produvni vikna Taka shema dozvolyaye desho krashe produti centralnu oblast odnak cherez vihrovij ruh sumishi zbilshuyetsya vtrata svizhogo zaryadu Fontanne produvannya shiroko zastosovuvalasya na aviamodelnih mikromotorah v 1950 60 rokah Petleva shema produvannya Petleve produvannya Shnyurle Petleve produvannya abo produvannya Shnyurle najbilsh poshirena ta efektivna dzherelo shema produvannya Bula vpershe zaproponovana i zapatentovana nimeckim inzhenerom Adolfom Shnyurle A Schnurle v 1925 roci Harakterizuyetsya nayavnistyu dvoh abo troh produvnih kanaliv z oformlenimi viknami sho napravlyayut produvochni strumeni palivno povitryanoyi sumishi na stinku cilindra protilezhnu tij de roztashovane vipuskne vikno Produvnij potik ruhayuchis shilnim frontom po kanalah uzdovzh stinok cilindriv vitisnyaye zgorili gazi v storonu vihlopnogo vikna dobre ochishaye cilindr i zabezpechuye efektivne napovnennya jogo robochoyu sumishshyu U 1932 roci nimecka firma DKW pridbala licenziyu Adolfa Shnyurle ta eksklyuzivne pravo jogo vikoristannya v svoyih benzinovih dvigunah Takim chinom buv skonstrujovanij novij vdalij dvigun z gladkim porshnem dlya motocikla DKW RT 125 yakij viznachiv rozvitok motocikletnih motoriv na bagato rokiv vpered Produvni nasosiDlya togo shob zdijsniti produvannya neobhidno stisnuti povitrya sumish do podachi yiyi v cilindr dvotaktnogo dviguna Cya operaciya zdijsnyuyetsya produvalnim nasosom Na malogabaritnih benzinovih dvotaktnih dvigunah rol produvochnogo nasosa vikonuye pidporshnevij prostir krivoshipna kamera Taka konstrukciya prosta cherez te sho ne vimagaye okremogo produvochnogo agregatu sho zumovilo yiyi perevazhne poshirennya na sproshenih motocikletnih i aviamodelnih motorchikah Ale tut ye ryad nedolikiv Po pershe vikoristannya kartera dviguna yak produvochnogo nasosa ne dozvolyaye rozmistiti v karteri maslyanu vannu Dlya zmashennya karbyuratornogo dviguna dovoditsya pidmishuvati maslo v palivo sho obumovlyuye znachni vitrati masla dimnij vihlop utvorennya nagaru v cilindri i nezruchnist zapravki spochatku potribno prigotuvati benzo maslyanu sumish pryamo v baku zmishuvati maslo i benzin nebazhano cherez vagovogo rozsharuvannya Po druge v bagatocilindrovih dvigunah napr Vartburg pripadaye vidokremlyuvati krivoshipni kameri odin vid odnogo sho vimagaye zastosuvannya rozbirnogo kolinchastogo valu yak naslidok istotna vtrata zhorstkosti vala v porivnyanni z cilisnim i skladnih ushilnyuvalnih pristroyiv Stupin stisnennya povitrya sumishi v krivoshipno kameri nevelika sho ne dozvolyaye otrimati istotnij tisk produvochnogo povitrya dovoditsya zbilshuvati trivalist fazi produvki ce zmushuye znizhuvati efektivnij robochij ob yem Na velikih bagatocilindrovih dvotaktnih dvigunah produvochnij povitrya stiskayetsya v okremomu kompresori najchastishe tipu Ruts sho praktichno povnistyu usuvaye zaznacheni vishe nedoliki Dlya tih zhe cilej vikoristovuyetsya i turbokompresor ale v comu vipadku v moment pusku v dvigun neobhidno podavati stisnene povitrya vid zovnishnogo dzherela abo vikoristovuvati dvostupinchaste nadduvannya z mehanichnim stupenem 10D100 Sistema mashennya dvotaktnih dvigunivDvotaktni karbyuratorni dviguni sistemi mashennya ne mayut Zmazuvannya provoditsya mastilom rozchinenoyu u benzini Pid chas ruhu palivnoyi sumishi v karteri vona chastkovo rozsharovuyetsya i mastilo u viglyadi krapel osidaye na detalyah dviguna Spivvidnoshennya mastilo benzin zazvichaj stanovit vid 1 20 do 1 50 po ob yemu U ryadi vipadkiv u dorozhchih dvigunah Honda Suzuki Yava Ojlmaster zastosovuyetsya rozdilna podacha mastila ta benzinu v dvigun ale vse odno podacha mastila do par tertya vidbuvayetsya za rahunok osadzhennya z goryuchoyi sumishi Mastilo podayetsya mastilnim nasosom abo samoplivom zmishuvannya z benzinom vidbuvayetsya yak pravilo u vpusknomu patrubku za karbyuratorom Pri bud yakomu sposobi podachi mastilo sho potraplyaye v dvigun yak element robochoyi sumishi chastkovo zgoraye Sistema mashennya dvotaktnih dizelnih dviguniv ne vidriznyayetsya vid analogichnoyi sistemi chotiritaktnih dviguniv Dviguni do 450 500 l s mayut yak pravilo sistemu z mastilnim karterom na potuzhnishih vikoristovuyetsya sistema mashennya iz suhim karterom Oliva podayetsya do par tertya nasosami yak pravilo shesternimi abo kolivratni sho ce prohodit cherez sistemu filtriv oholodzhuyetsya teploobminnikami abo radiatorami Yak pravilo seredni i vazhki dvotaktni dviguni v obov yazkovomu poryadku mayut sistemu oholodzhennya porshniv motornim mastilom Osoblivo intensivno oholodzhuyutsya vihlopni porshni yak najbilsh termonapruzheni detali dviguna Same z metoyu yih najbilsh intensivnogo oholodzhennya dizeli serij D100 mayut verhnye roztashuvannya vihlopnogo kolinchatogo vala PrimitkiLiteraturaChristian Bartsch Hrsg Ein Jahrhundert Motorradtechnik VDI Verlag Dusseldorf 1987 ISBN 3 18 400757 X V E Merzlikin Mikrodvigateli serii CSTKAM M Patriot 1991PosilannyaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Dvotaktni dviguni vnutrishnogo zgoryannya Ce nezavershena stattya pro avtomobili Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi