Двухцилиндровый дизельный двигатель – не измеряйте достоинства цилиндрами!

Особенности и принцип работы 2т двигателя

Любой хозяин мототехники должен иметь представление о конструкции двигателя и принципе его функционирования. Силовой агрегат двухтактного типа применяется не только в мототехнике, но и в других технических устройствах – бензокосилках, триммерах и прочих. Несмотря на комплектацию многих моделей современной техники четырехтактниками, двухтактный мотор по-прежнему широко используется. Он прост в эксплуатации, удобен в обслуживании и ремонте, а также достаточно надежен.

Рабочий цикл такого двигателя осуществляется за пару тактов сжатия и рабочего хода в результате энергии от воспламенения топлива. Оба цикла осуществляются во время одного оборота коленвала. У двухтактного мотора отсутствует фаза впуска топливной смеси и выпускной цикл, характерные для четырехтактников. Процесс впуска топлива и выпуска отработанных газов происходит во время фаз сжатия и расширения.

Благодаря такой конструктивной особенности повышается крутящий момент и развиваемая мотором мощность при одинаковой с 4-тактным мотором кубатуре. И хотя КПД двухтактной силовой установки ниже по сравнению с четырехтактной, благодаря двухтактной работе поршня, элементы двигателя выполняют меньшее количество перемещений. При условии качественной смазки сопрягаемых деталей мотора, он имеет достаточно высокий ресурс эксплуатации и менее подвержен внутреннему износу.

Для функционирования двухтактника необходимо включить зажигание, обеспечить подачу топлива и прокрутить стартером или кикстартером коленвал двигателя.

Дальнейшая работа двухтактного мотора осуществляется по следующему алгоритму:

• поршень начинает перемещаться в сторону свечи зажигания с нижней мертвой точки. В это время топливная смесь попадает в рабочую камеру цилиндра. Происходит открытие выпускного окна, предназначенного для выхода выхлопных газов, и рабочая смесь сжимается;
• в начальной фазе цикла сжатия в камере кривошипно-шатунного механизма происходит перепад давления, способствующий поступлению новой порции бензина. В верхней фазе перемещения поршня происходит воспламенение рабочей смеси искрой от свечи;
• возникшая в результате воспламенения бензина энергия заставляет поршень смещаться к нижней точке. Благодаря открытому каналу выпускного окна выходят отработанные газы через колено, соединенное с глушителем;
• последующее перемещение поршня вызывает открытие продувочного канала и поступление бензина в рабочую зону цилиндра. Фаза смещения поршня к нижней точке завершает рабочий цикл мотора и цикл повторяется.

В процессе подачи бензина, перемешанного с маслом, происходит смазывание составных элементов силового агрегата. Этим отличается смазочная система двухтактного мотора от системы смазки четырехтактника, в котором имеется шестеренный насос для подачи масла в зону сопрягаемых частей мотора.

Масло смешанное с бензином осуществляют смазку в кривошипно-шатунном механизме

Volkswagen 1.2 TDI PD и 1.4 TDI PD

Оба маленьких дизельных агрегата с насос-форсунками появились в 1999 году. Самый младший исчез из списка предложений уже через несколько лет, в то время как 1.4 производился вплоть до 2010 года. 1,4-литровый агрегат можно встретить в моделях VW Group: Audi A2, VW Lupo, Polo, Seat Ibiza/Cordoba и Skoda Fabia.

В повседневной эксплуатации 1.4 TDI зарекомендовал себя неплохо. Он хорошо тянет, а средний расход топлива менее 5 л/100 км. С другой стороны, не каждому по душе работа данного мотора – немного напоминает газонокосилку.

Вызывает сомнения и долговечность. Проблемы появляются после 150-180 тыс. км. Чаще всего выходят из строя турбокомпрессор и топливный насос высокого давления, а временами сбоит электроника. Но самый серьезный недостаток – критическое увеличение осевого зазора коленчатого вала. Демонтаж и шлифовка мало оправданы из-за нарушения балансировки.

Стоит ли покупать автомобиль с 3-цилиндровым двигателем

При своевременном и качественном техническом обслуживании ресурс большинства 3-цилиндровых двигателей в среднем составляет около 200 000 километров пробега. Это говорит о том, что подержанные автомобили с такими двигателями лучше не покупать, потому что сэкономленных на топливе денег вам определённо не хватит на ремонт, а он с большой долей вероятности понадобится.

Что
касается покупки новых автомобилей, оснащённых 3-цилиндровыми
двигателями, то покупать такие автомобили можно, так как в период
гарантийного срока проблем с их двигателями точно не будет. Тем не
менее, от покупки нового кроссовера с таким двигателем лучше всё же
отказаться. Мало того, что много денег вы не сэкономите, так ещё и
удовольствие от вождения вам такой автомобиль вряд ли доставит. Не
лишним будет отметить и то, что при покупке автомобиля с 3-цилиндровым
двигателем лучше отдавать предпочтение двигателям большего объёма,
например 1,4 литра. Мощность таких двигателей не настолько сильно
увеличена, как у двигателей меньшего объёма, в связи с чем они надёжнее и
обладают большим ресурсом.

В
заключение отмечу, что вопреки всему выше написанному, надёжные
3-цилиндровые двигатели всё же есть и одним из таких двигателей является
упомянутый выше 1,0-литровый двигатель Ford EcoBoost, надёжность
которого до сих пор удивляет многих, но и он не лишён недостатков.

Понравилась публикация? Поделись!

Такт сжатия — двухтактный двигатель

Пoршень двухтактного двигателя поднимается от НМТ поршня (в таком положении он находится на рис. 2) к ВМТ поршня (положение поршня на рис.3), перекрывая сначала продувочное 2, а затем выпускное 3 окна цилиндра двухтактного двигателя. После закрытия поршнем выпускного отверстия в цилиндре начинается сжатие ранее поступившего в него топливной смеси. Одновременно в кривошипной камере 1 вследствие ее герметичности и после того как пoршень перекрывает продувочные окна 2, под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускное окно и открывающийся клапан поступает горючая смесь в кривошипную камеру двухтактного двигателя.

Камера сгорания топливной смеси

Разные модели дизельных двигателей отличаются между собой строением. Одной из немаловажных особенностей является конструкция камеры сгорания. Камера сгорания – пространство, где происходит непосредственно сгорание топлива.

Неразделенная камера расположена в самой конструкции поршня или над ним, топливо на такте впуска попадает в нее, где и воспламеняется при контакте с горячим воздухом. Это наиболее простой вариант, который, к тому же, снижает расход топлива, но сам двигатель при этом работает очень громко.

Другой вариант – разделенная камера, то есть камера, которая расположена не в цилиндре, а на входе к нему и связана с ними каналом. Топливо подается в камеру, где перемешивается с вихревым потоком воздуха, что лучше распределяет его капли по объему камеры сгорания и способствует полному его сгоранию. Такой вариант подходит для небольших установок и легковых автомобилей, но он значительно увеличивает расход топлива.

Исходя из конструкции поршня и камеры сгорания, различают разные способы смесеобразования в дизельных ДВС:

— объемное смесеобразование – самый простой вариант. Камера сгорания представляет собой пространство между поршнем, стенками и головкой цилиндров. Топливо впрыскивается под давлением через распылители форсунок

Здесь важно, чтобы капли топлива равномерно распределились по всему объему и тщательно перемешались с горячим воздухом, поэтому в камере сгорания должен быть организован вихреобразный поток топливного заряда, а само топливо должно подаваться под высоким давлением;

— объемно-пленочное смесеобразование используется в высокооборотных двигателях с небольшим диаметром цилиндров. Это как раз тот случай, когда камера сгорания частично размещена в конструкции поршня. В двигателях отечественного производства такие камеры имеют форму усеченного конуса. При впрыскивании заряда топливо попадает на поверхность камеры сгорания, образуя «пленку», после чего практически сразу испаряется. Вихревые потоки, образующиеся под воздействием перемещения поршня, дают возможность равномерно распределить капли топлива по всему объему;

— предкамерное смесеобразование предусматривает наличие предкамеры, расположенной в крышке цилиндров. Она соединяется с основной камерой сгорания небольшими каналами с диаметрами не более 1% от диаметра поршня. Объем предкамеры составляет до 30% общего объема камер. По форме она может быть овальной, цилиндрической или сферической;

— вихрекамерное смесеобразование происходит за счет вихревых потоков воздуха, что дает возможность максимально смешать топливный заряд с воздухом даже при невысоком давлении его подачи в камеру сгорания. Для такого смесеобразования необходима раздельная камера, состоящая из двух частей: вихревой и основной. На такте сжатия воздух из основной камеры вытесняется в вихревую, которая имеет сферическую или цилиндрическую форму. Поток воздуха создает вихревые движения, двигаясь по кругу, а в это время из форсунки под давлением до 12 МПа подается заряд топлива. Поскольку воздушная волна находится в движении, капли равномерно распределяются по всему ее объему.

Описание

Наибольшее распространение на сегодняшний день получили турбированные четырехцилиндровые и атмосферные шестицилиндровые моторы Тойота. Все силовые агрегаты этого производителя рассчитаны на использование бензина с октановым числом не ниже А 93.

Современные двигатели серии beams оснащаются многоточечной системой впрыска, которая одновременно обеспечивает великолепные показатели экономии топлива и улучшает динамические характеристики автомобилей.

Отметим, что на рынке распространены карбюраторные двигатели Toyota, которые могут работать на низкооктановом бензине, отличаются простотой конструкции, легкостью в уходе и ремонте.

• Все современные моторы от этого производителя оснащаются системами гидрокомпенсаторов, что исключает необходимость автовладельцу выполнять регулировку зазора клапанов. Это значительно упрощает выполнение сервисных работ.
• Отметим также, что большинство моделей шестицилиндровых двигателей от этого производителя оснащается цепным приводом ГРМ, что исключает необходимость сервисного обслуживания этого узла. Тогда как большинство четырехцилиндровых моторов имеет ременной привод ГРМ, который требует замены в зависимости от своей модификации по прошествии 50-70 тысяч километров пробега.
• Использование двухвальной компоновки и современных систем управления работой мотора позволило существенно снизить шум работающего силового агрегата. Автовладельцу лишь необходимо учитывать, что такие моторы Toyota предъявляют повышенные требования к качеству используемого моторного масла. Именно поэтому все сервисные работы рекомендуется выполнять точно в срок и не экономить на качестве расходных материалов.
• Одним из первых инжекторных четырехцилиндровых двигателей Toyota стал мотор получивший индекс 4S. Данная модификация – это модернизированный двигатель 2с. Объем этого силового агрегата составляет 1.8 литра.
• Из особенностей силового агрегата данного типа можем отметить уменьшенный до 82 миллиметров диаметр цилиндра (у двигателя 2с – 86 миллиметров), а также измененную форму выпускного и впускного коллектора.
• Впервые двигатель 4s появился в 1987 году и смог продержаться на конвейере до 1999 года. Этот мотор в зависимости от своего поколения выдавал мощность от 105 до 125 лошадиных сил. Благодаря использованию инжектора и полностью автоматической системы управления этот мотор отличался плавностью хода и великолепной тягой в широком диапазоне оборотов. Необходимо отметить всеядность двигателей 4S, которые могли работать на низкооктановом бензине.
• Бензиновый мотор с маркировкой 5E и рабочим объемом 1,5 литра стал, наверное, одним из самых массовых силовых агрегатов выпущенных этим японским автопроизводителем. Это мотор 5а имел великолепные показатели топливной экономичности и при этом отличался достойными мощностными характеристиками.
• Двигатель 5е появился в 1990 году и продержался на конвейере 8 лет. За эти годы было выпущено около десятка миллионов экземпляров двигателей 5е и его модификаций 5а, которые устанавливались на Toyota Corolla и другие массовые модели этого японского автопроизводителя.

Volkswagen 1.2 HTP

Дебютировавший в 2001 году 3-цилиндровый немецкий мотор получил много положительных отзывов. Двигатель разработан с нуля, изготовлен из легкого сплава, оснащен приводом ГРМ цепного типа и балансирным валом. Силовой агрегат предлагался в исполнении с 2-мя (54 и 60 л.с.) или 4 клапанами на цилиндр (60, 64, 70 и 75 л.с.). Он должен был искушать низким расходом топлива, неплохой динамикой и хорошей прочностью. К сожалению, на деле все вышло несколько иначе.

Во-первых, даже при спокойном вождении средний расход топлива составлял около 7 литров, при обещанных без малого 6 литрах. Во-вторых, динамика 6-клапанных версий, мягко говоря, оставляла желать лучшего. Да, более мощные 12-клапанные модификации немного быстрее. Но 14,9 секунд до «сотни» на Fabia II с 1.2 HTP – это «очень средний» результат.

В-третьих, надежность моторов, собранных до 2006 года, была на очень низком уровне. Катушки зажигания, цепь и прогоревшие клапана принесли дурную славу. После доработки цепь и головка блока стали прочнее.

Двигатель R3 1.2 HTP устанавливался в автомобили «сегмента В» группы Volkswagen: Skoda Fabia, Seat Ibiza и VW Polo.

Основной этап регулировки

У двигателя Д6, характеристика которого приведена выше, корректировка зазоров проводится одновременно с регулировкой угла опережения. Этапы работ:

1. Ослабляют пару крепежных винтов прерывателя.
2. При помощи отвертки, помещенной в кулачковый шлиц, проворачивают ротор магнето до момента совпадения риски с аналогичным указателем сердечника.
3. Вращение выполняется по часовой стрелке, что позволит избежать ослабления фиксации коленчатого вала.
4. Прерыватель устанавливают в позицию начала разрыва контактов, подтягивают винты.
5. Ротор поворачивают до полного разрыва контактов, выставляют зазор 0,3-0,4 мм.
6. Если показатель меньше требуемого, ротор устанавливается, как было указано выше. В случае увеличенного зазора прерыватель смещают влево и вниз.

По окончании работ делают контрольные замеры зазоров и угла опережения, окончательно затягивают фиксирующие винты.

Такт рабочего хода — двухтактный двигатель

При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь (1 на рис. 3) воспламеняется электрической искрой от свечи, после этого температура и давление смеси резко подскакивают. Под действием теплового расширения газов поршень двухтактного двигателя опускается к НМТ, в это время расширяющиеся газы сгоревшей смеси совершают полезную работу, толкая поршень. В это же время, опускаясь, пoршень создает высокое давление в кривошипной камере двухтактного двигателя (сжимая топливо-воздушную смесь в ней). Под действием давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во впускной коллектор и затем в карбюратор.

Когда поршень двухтактного двигателя дойдет до выпускного отверстия (1 на рис. 4), оно откроется и таким образом выйдут отработавшие газы в выпускную систему, давление в цилиндре понизится. При дальнейшем перемещении пoршень открывает продувочное (впускное) окно (1 на рис. 5) и горючая смесь, сжатая в кривошипной камере, поступает по каналу (2 на рис. 5), заполняя цилиндр и одновременно продувая его от остатков отработавших газов.

Далее цикл повторяется.

Немного о принципе зажигания. Так как топливной смеси нужно время для воспламенения, искра на свече появляется чуть раньше, чем пoршень достигает ВМТ. В идеале, чем быстрей движения поршня, тем раньше должно быть зажигание, потому что пoршень от момента искры быстрее доходит до ВМТ. Существуют механические и электронные устройства, меняющие угол зажигания в зависимости от оборотов двигателя.

У большинства скутеров до 2000 г.в. таких систем не было и угол опережения зажигания был установлен в расчете на оптимальные обороты. На некоторых же скутерах, например Honda DioZX AF35, установлен электронный коммутатор с динамическим опережением, то есть с опережением, зависящим от оборотов коленвала. С ним расширяющаяся горючая смесь совершает работу с максимальной полезной отдачей, и двигатель развивает больше мощности.

Преимущества и недостатки двух- и четырехтактных двигателей.

1. Меньший вес. Пример: 15 л.с. Двухтактный 36 кг четырёхтактный 45 кг.

2. Цена. Четырёхтактные двигатели сложнее в производстве, состоят из большего количества деталей, поэтому всегда дороже двухтактников.

3. Удобство перевозки двухтактника. Можно возить в любом положении, перед началом эксплуатации не требует отвешивания. Т.е. достал из багажника, поставил, завел, поехал.

4. Двухтактный двигатель живее реагирует на ручку газа. В четырёхтактных для совершения полного рабочего цикла поршню необходимо сделать 2 полных оборота в то время как в двухтактных только один. Частый вопрос: А правда ли что четырёхтактный 15 л.с. бежит быстрее чем такой же двухтактный? Ответ: нет не правда. У обоих этих двигателей мощность на валу 15 л.с. При прочих равных условиях почему один двигатель должен ехать быстрее второго?

1. Больший расход топлива. Напомним, примерный расход можно высчитать по формуле: для двухтактного 300 грамм на одну лошадинную силу, для четырёхтактного 200 грамм.

2. Шумность. На максимальных оборотах двухтактные двигатели как правило работают немного громче четырёхтактных.

3. Комфорт. Четырёхтактные двигатели не так вибрируют на малых оборотах (Касается только двухцилинровых двигателей. Одноцилиндровые и двух и четырёхтактные вибрируют примерно одинаково) и не так дымят как двухтактные.

4. Долговечность. Довольно спорный пункт. Бытует мнение, что двухтактные двигатели менее долговечны. С одной стороны это понятно, потому как масло для смазки трущихся элементов двигателя подается вместе с бензином, а значит работает не так эффективно в отличие от четырёхтактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле. Но с другой стороны четырёхтактный двигатель по конструкции намного сложнее конкурента, состоит иззначительно большего числа деталей, а золотой принцип механики «Чем проще тем надежнее» еще никто не отменял.

Какой же двигатель выбрать?

Взвесь все за и против изложенные выше и сделай выбор самостоятельно. Однозначного ответа на вопрос: какой из двигателей лучше ты не найдешь ни в одной из книг ни на одном из форумов. И у тех и у других типов двигателей есть свои поклонники.

Китайские минитракторы: дизельный одноцилиндровый двигатель на трактор

Активное развитие различных форм сельскохозяйственного производства в нашей стране обуславливает необходимость в применении самых разнообразных средств механизации.

Крупные сельскохозяйственные объединения, бывшие колхозы и совхозы, большие фермерские хозяйства, активно применяют в своей работе средства механизации. Без тракторов (см. например трактора Террион), комбайнов, и других сельскохозяйственных машин сегодня невозможно вести ни одно успешное сельскохозяйственное предприятие.

Но для небольших подсобных хозяйств, малых фермерских производств, применять крупную технику нерентабельно, да и, порой, просто нереально из-за её значительных габаритов.

Для владельцев и работников таких хозяйств и придуманы средства малой механизации. Такие, как, например, минитрактора. Минитрактор это полноценный сельскохозяйственный агрегат с мощным, соответствующим его массе и задачам двигателем, с валом отбора мощности.

Минитрактор может быть оборудован гидроприводом. Для него, так же как и для обычного трактора, предусмотрено значительное количество самых разнообразных навесных устройств, для выполнения разных сельскохозяйственных и коммунальных работ. Например, прочитайте статью про картофелесажалки для минитракторов.

Минитрактора бывают очень разные. Производятся совсем миниатюрные минитрактора, для небольших по объему и несложных работ, но есть и мощные агрегаты способные почти везде заменить своих старших габаритных собратьев (к примеру минитрактор скаут т 15).

Первоначально миниатюрная тракторная техника начала выпускать в западных странах.Они и сегодня являются лидером по инновациям в производстве техники малой механизации для сельскохозяйственных работ. Такая техника надежна, эффективна, но стоит очень дорого.

Значительная курсовая разница делает приобретение такой техники для подавляющего большинства сельскохозяйственных производителей просто нерентабельной. Из более доступных вариантов имеет смысл обратиться к тракторной технике китайского производства.

Действительно, китайские трактора и минитрактора, в большинстве своем, это копии успешных западных моделей. Но, ведь, для нас с Вами самое главное не история и родословная того, или иного агрегата, а его стоимость и эффективность его использования.

Минитракторы из Китая имеют весьма привлекательные цены. В контексте этого, приобретение китайского минитрактора можно рассматривать как отличный вариант, тем более, что и китайская инженерная мысль не стоит на месте внося в конструкцию тракторов позитивные новшества и изменения.

Основные термины и определения

Принцип работы всех поршневых двигателей заключается в превращении энергии сгорания топлива в механическую энергию. Передаточным звеном является кривошипно-шатунный механизм. Для описания их работы используются следующие понятия:

• Рабочий цикл — это определённая последовательность взаимосвязанных событий, вследствие которых происходит преобразование энергии теплового расширения сгорающего топлива в механическую энергию перемещения поршня и поворота коленчатого вала.
• Такт — последовательность изменения состояния узлов и механизмов, происходящая в течение одного хода поршня.
• Ход поршня — это расстояние, которое проходит поршень внутри цилиндра между его крайними точками.
• Верхняя мёртвая точка (ВМТ) — это наивысшее положение поршня в цилиндре, при этом объем камера сгорания имеет минимальный объем.
• Нижняя мёртвая точка (НМТ) — максимально удалённое от ВМТ положение поршня.
• Впуск — заполнение цилиндра топливовоздушной смесью.
• Сжатие — уменьшение объёма смеси и сжатие её под давлением поршня.
• Рабочий ход — перемещение поршня под давлением газов сгорающего топлива.
• Выпуск — выталкивание из цилиндра продуктов горения топлива.

Подведем итоги

В общем и целом, двухтактные дизели будут развиваться и совершенствоваться. Равно, как и роторно-поршневые ДВС, они считаются недоработанными. Однако в скором будущем они займут свою нишу в автомобилестроении. Уже сегодня они используются в авиации и на крупных промышленных и военных судах. Это надежный и относительно неприхотливый мотор, который при должном обслуживании будет работать исправно. В это же время он не лишен и проблем. К примеру, остро стоит вопрос охлаждения и смазки. Еще более важным является вопрос экологии. Необходима сложная система фильтрации для достижения экологических норм. По этой простой причине массовое производство, использование таких моторов на всех типах авто затруднительно и пока не представляется возможным. Но улучшение системы очистки отработавших газов способно решить эту проблему и приведет к тому, что двухтактные моторы будут широко распространены.

Двухтактный дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания. Топливо-воздушная смесь сгорает за 2 движения поршня. Цикл завершается всего за 1 оборот коленвала. Такие показатели кажутся впечатляющими, однако существует несколько особенностей работы агрегата, о которых стоит узнать подробнее.

Главным достоинством такого мотора можно считать меньший расход топлива в сравнении с бензиновыми агрегатами. Это происходит за счет одной из особенностей дизельного топлива. Оно плотнее бензина, поэтому при сгорании дает на 15% энергии больше. Это обеспечивается более длинной цепочкой углеродов. Кроме того, технические характеристики таких двигателей стоят наравне с показателями аналогичных двигателей.