Четырехтактный двигатель: принцип работы, основные отличия
Четырехтактный двигатель представляет собой поршневой мотор внутреннего сгорания. Рабочий процесс всех цилиндров в этих агрегатах занимает 2 кругооборота коленчатого вала или четыре поршневых такта. С середины ХХ века 4 тактный двигатель — самый распространенный вид поршневых моторов.
- Принцип работы и основная характеристика
- История
- Особенности работы 4-х тактного двигателя
- Конструкция агрегата
- Работа двигателя
- Конструктивные и эксплуатационные отличия четырехтактных двухтактных бензиновых двигателей
Принцип работы и основная характеристика
Рабочий цикл ДВС (двигателя внутреннего сгорания) состоит из ряда процессов, при которых усиливается мощность двигателя, воздействующего на коленчатый вал. Состоит рабочий цикл из нескольких этапов:
- цилиндр заполняется топливной смесью;
- смесь сжимается;
- топливная смесь воспламеняется;
- газы расширяются и цилиндр очищается.
В ДВС поршень двигается в одном направлении (вниз или вверх). Коленчатый вал совершает один оборот в два такта. Рабочим ходом поршня называют тот, при котором совершается полезная работа, и расширяются сгоревшие газы.
Двухтактными называют двигатели, в которых цикл совершается в один оборот коленчатого вала или за два такта. Четырехтактные агрегаты характеризуются совершением рабочего цикла за два оборота коленвала или за четыре такта.
Основные характерные показатели 4 тактного двигателя:
- За счет движения рабочего поршня происходит обмен газов.
- Агрегат оснащен газораспределительным механизмом, позволяющим цилиндровую полость переключать на впуск и выпуск.
- Происходит обмен газов в момент отдельного полуоборота коленвала.
- Шестерные редукторы и ременная цепная передача дают возможность изменить моменты впрыскивания бензина, зажигания и привода газораспределительного механизма по отношению к частоте вращения коленвала.
История
Приблизительно в 1854—1857 годах итальянцами Феличче Матоци и Евгением Барсанти было создано устройство, которое по имеющимся сегодня сведениям было похоже на четырехтактный мотор. Изобретение итальянцев было утеряно и только в 1861 году. Алфоном де Роше был запатентован двигатель такого типа.
Впервые пригодный к работе четырехтактный мотор создал немецкий инженер Николаус Отто. В его честь был назван четырехтактный цикл работы циклом Отто, а 4-тактный мотор, применяющий свечи зажигания, называют двигателем Отто.
Особенности работы 4-х тактного двигателя
В двухтактном моторе смазывание поршневых и цилиндровых пальцев, коленвала, поршня, подшипника и компрессорных колец проводят, заливая масло в бензин. Коленчатый вал 4тактного мотора располагается в масляной ванне, что является существенным отличием. Именно поэтому отсутствует необходимость смешивать топливо и добавлять масло. Все, что необходимо сделать владельцу автомобиля — наполнить бензином топливный бак.
Автовладельцу, таким образом, незачем приобретать специальное масло, без которого не может функционировать двухтактный мотор. Кроме того, при наличии четырехтактного мотора на поршневом зеркале и на стенах глушителя уменьшается количество нагара. Еще одно важное отличие — в двухтактном моторе в выхлопную трубу выплескивается горючая смесь, что обусловлено его устройством.
Следует признать, что у четырехтактных двигателей также имеются небольшие недостатки. Например, у них не особо качественными являются рабочие моменты по регулированию теплового клапанного зазора.
Конструкция агрегата
Распредвал четырехтактного мотора размещается в крышке цилиндра. Он приводится в действие ведущим колесом, вмонтированном в коленчатый вал. Распределительный вал открывает и закрывает один из клапанов: выпускной или впускной, в зависимости от расположения поршня. На распределительном вале также расположены кулачки, которые приводят в действие клапанные коромысла.
Коромысла после срабатывания, начинают воздействовать на определенный клапан и открывают его. Важно, что между регулировочным винтом и клапаном должен быть тепловой зазор (узкий промежуток). При нагреве металл расширяется, поэтому, если зазор слишком маленький или его нет вообще, клапаны не могут закрыть полностью каналы выпуска и впуска.
У клапана впуска зазор должен быть меньше, чем у клапана выпуска, потому как газы выхлопа горячее, чем смесь. Соответственно клапан впуска нагревается меньше, чем клапаны выпуска.
Работа двигателя
Как уже было отмечено работа четырехтактного мотора состоит из четырех тактов поршня или из двух оборотов коленвала.
Этапы работы :
- Впуск. Поршень движется в нижнюю сторону, открывая клапан впуска. Из карбюратора горючая смесь поступает в цилиндр. Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается.
- Сжатие. Поршень движется вверх, провоцируя сживание горючей смеси. Когда он приближается к верхней точке, сжатый бензин возгорается.
- Расширение. Бензин возгорается и сгорает. В результате чего происходит растяжение горючих газов, и поршень движется вниз. При этом два клапана оказываются закрытыми.
- Выпуск. Коленчатый вал по инерции продолжает двигаться вокруг своей оси, а поршень движется вверх. Вместе с этим открывается клапан выпуска, и выхлопные газы поступают в трубу. При прохождении клапаном мертвой точки, клапан впуска закрывается.
Конструктивные и эксплуатационные отличия четырехтактных двухтактных бензиновых двигателей
Главное отличие четырехтактного двигателя от двухтактного обусловлено разными механизмами газообмена, а именно: удалением отработанных газов и подачей топливно-воздушной смеси в цилиндр.
Процессы заполнения цилиндра и его очистки в четырехтактном двигателе происходят с помощью газораспределительного специального механизма, который в определенное время открывает и закрывает рабочий цикл.
Очистка цилиндра и его заполнение в двухтактном двигателе выполняется в одно время с с расширением и сжатием при нахождении поршня поблизости мертвой нижней точки. В стенках цилиндра для этого имеется два отверстия: продувочное или впускное и выпускное. Через выпускное отверстие поступает топливная смесь, и выходят отработанные газы.
Основные отличия двухтактных и четырехтактных двигателей:
- Литровая мощность. В четырехтактном двигателе на два оборота коленчатого вала приходится один рабочий ход. Поэтому теоретически двухтактный двигатель должен иметь литровую мощность вдвое больше, чем четырехтактный. Но на практике превышение составляет около 1,8 раза, благодаря использованию поршня при расширении хода, а также наличия худшего механизма освобождения цилиндра от отработанных газов и больших затрат на продувку части мощности.
- Потребление топлива. Двухтактный двигатель превосходит четырехтактный в удельной и литровой мощности, но уступает в экономичности.
- У двухтактного и четырехтактного двигателей принцип смазки двигателя существенно отличается. Двухтактные модели характеризуются необходимостью смешивания бензина с моторным маслом в определенных пропорциях. Масляная воздушно-топливная смесь циркулирует в поршневой и кривошипной камерах, смазывая подшипники коленчатого вала и шатуна. Мельчайшие капли масла при возгорании топливной смеси сгорают вместе с бензином. Продукты сгорания уходят вместе с отработанными газами.
Смешивают бензин с маслом двумя способами. Это может быть простое перемешивание, которое проводится перед тем, как залить в бак топливо и раздельная передача. Во втором случае масляно-топливная смесь образуется во впускном патрубке, расположенном между цилиндром и карбюратором.
Двигатель в последнем случае оснащен масляным бачком с трубопроводом, соединенным с плунжерным насосом. Насос подает масло во впускной патрубок в том количестве, которое необходимо. Производительность насоса зависит от того, как расположена ручка подачи «газа». Поступление масла тем больше, чем больше подается топливо. Более совершенной является раздельная система смазки двухтактного двигателя. Отношение бензина к маслу при ней может достигать 200:1. Это приводит к снижению расхода масла и к уменьшению дымности. Такую систему используют, например, на современных скутерах.
В четырехтактных двигателях бензин с маслом не смешивают, а подают отдельно, для чего двигатели имеют классическую систему смазки, которая состоит из фильтра, масляного насоса, трубопроводной магистрали и клапанов. В качестве масляного бачка может выступать картер двигателя (смазка с «мокрым «картером) либо отдельный бачок («сухой» картер).
В первом случае насос всасывает из поддона масло, направляет его во входную полость, а затем по каналам -к деталям шатунно-кривошипной группы, к подшипникам коленвала и газораспределительному механизму.
В случае смазки с «сухим» картером масло заливают в бочок. Оттуда оно при помощи насоса попадает к трущимся поверхностям. Стекающую в картер часть масла откачивают дополнительным насосом и возвращают в бачок.
Для очищения масла от разных продуктов износа двигатель имеет фильтр. Кроме того при необходимости устанавливают охлаждающие фильтра, потому как температура масла в процессе работы может очень сильно подниматься.
Отличие 2 тактного лодочного мотора от 4 тактного
Определяющее отличие 2 тактного лодочного мотора от 4-тактного — в особенностях конструкции. При четырёхтактной системе рабочий цикл включает 4 последовательных этапа (такта): впуск (топлива) —> сжатие —> расширение —> выпуск (отработки). Полезная работа совершается по ходу такта расширения путём воспламенения порции сжатого топлива. Далее происходит выпуск отработанных газов и повтор цикла. В 2-тактных модификациях лодочных моторов предусмотрено соответственно 2 такта: сжатие —> расширение, полезная работа происходит также в ходе совершения расширения объёма сжатого топлива после его воспламенения при помощи свечи.В зависимости от совершаемого моторами рабочего цикла (4/2 такта) они значительно, коренным образом отличаются по конструкции, внутренней архитектуре и устройству.Принципиальная разница между этими системами преобразования энергии топлива в кинетическую энергию, направляемую на совершение полезной работы (вращение вала и в конечном итоге винта мотора), определяет существенные отличия в плане эксплуатации и использовании моторов 2/4 такта.
Отличие лодочных моторов двухтактных от четырехтактных
У двухтактных моторов:- Меньше вес. Легче и несколько проще само устройство ДВС, а значит мотор определённой мощности будет весить в среднем меньше, нежели 4-тактный мотор той же производительности.
- Простота конструкции формирует условия обслуживания. Техническое обслуживание 2-тактных лодочных двигателей в целом проще. Например, нет необходимости менять масло в картере.
- Важное отличие двухтактных моторов от четырёхтактных: поскольку тактность меньше, в обработке топлива и выпуске отработанных частиц задействовано меньше движущихся деталей, поэтому на их смазывание тратится меньше смазки.
- На воде двухтактные модели резче в плане «подхвата», они быстрее развивают максимальный крутящий момент, это выражается в том, что 2-тактники дают больше скорости на старте, в начальный момент движения. Также быстрее реакция мотора на поворот ручки газа.
- Моторы 2-тактной модификации не капризны при транспортировке, их можно перевозить на любой стороне, не боясь протечек масла из картера в «голове» (поскольку его просто нет там).
- Проще конструкция — ниже затраты на производство, меньше расходов на материалы, проще литьё. Соответственно 2-тактные моторы в среднем дешевле.
- Именно благодаря простоте конструкции, мотор, нечаянно «искупавшийся» за бортом, почти всегда можно просушить, перебрать, обслужить и вернуть к нормальной работе.
- Важное отличие двухтактного от четырехтактного двигателя лодочного мотора: 2-тактные моторы работают на топливной смеси, которая смешивается из бензина и масла, взятых в пропорции 50 к 1 (при обкатке добавляется больше масла). В некоторых моторах повышенной мощности предусмотрена удобная функция «автомикс», т.е. мотор готовит смесь самостоятельно. Однако для большинства самых востребованных модификаций в диапазоне 9.9-15 л.с. смесь путём предварительного смешивания готовит сам рыбак. При наличии минимального опыта это нетрудно.
Отличия 2х и 4х тактных лодочных моторов
- За счёт более сложного устройства, большого количества узлов, деталей конструкции они весят в среднем тяжелее 2-тактных моторов аналогичной мощности. При этом большая часть массы приходится на моторную голову — в среднем 60-80%.
- 4-тактные моторы не требуют приготовления топливной смеси. Зато картер в голове нужно заправлять маслом в ходе ТО. Из-за этой особенности моторы 4т требуют особого внимания при перевозке, при горизонтальном расположении их нужно размещать на правильной стороне, обычно отмеченной заводской маркировкой, в противном случае масло из картера может вытечь, что потребует внутренней чистки, это довольно сложная техническая операция.
- Зато обработка топлива происходит эффективнее, чем у двухтактников. Меньше расход бензина. Меньше выхлопов и отработки. И звук работы не такой резкий, больше похож на громкое жужжание.
- 4-тактные моторы традиционно пользуются большим спросом среди ценителей рыбалки троллингом, поскольку стабильно держат малые обороты и не требуют перегазовки.
- ТО четырёхтактных моторов в целом чуть сложнее, поскольку сложнее сама конструкция. Зато эти моторы технологичны, а это даёт возможность сэкономить на бензине (надо сказать, расход действительно ниже, чем у двухтактных ПЛМ).
Две разные системы обработки топлива дают нам две совершенно разные модификации.Спор о том, какие моторы «круче» начат давно и, видимо, не решится в ближайшие годы. С уверенностью можно сказать одно: на данный момент рыбаками по всему миру и конкретно в России востребованы как 2-тактные, так и 4-тактные модели лодочных моторов. Выбор зависит от личных предпочтений и условий рыбалки. Компания «Лодки-Питер» рада предложить рыбакам и водномоторникам самые надёжные классические и современные модели двухтактных и четырёхтактных подвесных двигателей от известных производителей. У нас 100% оригинальная продукция и официальная гарантия. Работаем в Санкт-Петербурге и с заказами из регионов более 14 лет. Обращайтесь, поможем выбрать фирменный мотор именно под ваши условия отдыха!
Вернуться к списку
Разница между двухтактным и четырехтактным двигателем
следующий → ← предыдущая Различие между двухтактными и четырехтактными двигателями легко понять, если вы знаете, что такое такт двигателя? Большинство новых автомобилей, грузовиков и внедорожников оснащены бензиновыми двигателями. Каждый двигатель должен достигать скорости горения, чтобы функционировать, что требует четырех отдельных ходов шатуна и поршня в теплообменнике в четырехтактном и двухтактном двигателе. Частота, с которой они срабатывают, указывает, как они преобразуют энергию и как это происходит. Методы хода перечислены ниже:Первый глотательный ход: Рабочий механизм двигателя начинается с пускового привода, когда поршень толкается вниз. Далее в камеру сгорания подается смесь топливо/окислитель через впускной клапан. Сжатие — следующий такт: То, что начинает разрушаться, должно вернуться. Это происходит, когда поршень обеспечивает устойчивость цилиндра после такта давления. Впускной клапан, осажденное топливо и молекулы воздуха сжимаются, когда поршень достигает пика процесса горения. Сгорание — третий такт: Это место, где производится энергия. Сначала топливный насос воспламеняет сжатое топливо до тех пор, пока поршень не упрется в головку цилиндра. Затем в процессе сгорания происходит небольшой взрыв, который позволяет поршню вернуться в исходное положение. Выхлоп — последний такт: Двигатель тянет поршень вверх и позволяет выпускному клапану выталкивать сгоревшие выхлопные газы из процесса сгорания, что завершает эффективность сгорания четырехтактного двигателя. Давайте рассмотрим пример владельца лодки, который задумал купить новый подвесной двигатель, чтобы задаться вопросом о несоответствии между 2-часовым и 4-часовым подвесным двигателем. Многие считают, что двухтактный двигатель менее эффективен и менее привлекателен, но это не так. Все двух- и четырехтактные двигатели имеют свои преимущества и недостатки. Таким образом, интересы, ожидания и стиль катания на лодке потенциальных покупателей определяют, какой подвесной двигатель является для них лучшим вариантом. Двухтактный двигатель:2-тактный двигатель также сжимается, приводится в действие и опорожняется так же, как и 4-тактный двигатель, но он имеет только два такта внутри поршня, которые представляют собой движение поршня вверх и вниз. Двухтактный двигатель — это двигатель без клапанов и механизма смазки. Двухтактный двигатель является фундаментальным, намного проще, чем четырехтактный. Он очень легкий и имеет крошечные рабочие части. Это означает, что обслуживание низкое, а производство также намного дешевле. В двухтактном двигателе масло смешивается с бензином в определенном соотношении. Проверяется двухтактная техника. Но, поскольку это не предписанное смазочное устройство, эти двигатели обычно изнашиваются быстрее. Принцип работы:
2-тактный двигатель Плюсы:
Недостатки двухтактного двигателя:
4-тактный двигатель:4-тактный двигатель имеет 4 такта, при этом поршень дважды проходит через двигатель, воспламеняя свечу зажигания через каждый второй оборот. Он громоздкий и должен оставаться прямо, чтобы функционировать. Это не так хорошо работает с газонокосилкой, такой как пожиратели сорняков или бензопилы. Четырехтактный двигатель работает с четырьмя различными тактами или циклами цилиндров. Впуск/Адрес Ход: Цилиндр перемещает поршень вниз. В двигателе для сгорания бензин и воздух. Рядом с впускным отверстием для топлива клапана (ов) открытия цилиндра и выпускного клапана (клапанов). Такт сжатия: Колонка толкает цилиндр вверх, и комбинация топливо/воздух сжимается, как при закрытых входных, так и выхлопных газах. Комбинация топливо/воздух: Точное время заставляет поршень выпасть из цилиндра и даже в процессе вырабатывает мощность двигателя для автомобиля. Такт выпуска: Окончательный выход достигается путем закрытия впускного клапана (клапанов) и открытия выпускного клапана (клапанов). Преимущества 4-часового двигателя: Плюсы
4-х кратный двигатель недостатки:
Разница между четырехтактным и двухтактным двигателем?Хотя четырехтактные и двухтактные двигатели содержат аналогичные детали, они работают по-разному. В тяжелой наружной технике используются четырехтактные двигатели.
Предприятия создают мощные 4-тактные или 4-тактные двигатели, чтобы сделать оборудование более надежным и эффективным в отрасли. 2-тактные или 2-тактные двигатели идут своим чередом, но, похоже, пройдет совсем немного времени, прежде чем они полностью исчезнут. Следующая темаРазница между ← предыдущая следующий → |
Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателями
12 комментариев / Автомобиль / От Admin
Делиться — значит заботиться :)-
Сегодня я расскажу вам об основных отличиях двухтактных двигателей от четырехтактных. Все мы слышали об обоих этих двигателях, но мало кто знает основные различия между ними. Прежде чем рассуждать на эту тему, сначала следует узнать об инсульте. Ход поршня в двигателе — это расстояние, пройденное поршнем от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки. Проще говоря, ход поршня — это расстояние цилиндра между ходами поршня. Если поршень перемещается в цилиндре 2 раза, это означает, что двигатель называется двухтактным двигателем, а если он перемещается 4 раза — четырехтактным двигателем. Коленчатый вал совершает один оборот между двумя тактами.
Основное и главное различие между двухтактным и четырехтактным двигателем заключается в том, что коленчатый вал совершает один оборот за один рабочий такт в двухтактном двигателе и два оборота за один рабочий такт в четырехтактном двигателе. Таким образом, двухтактный двигатель обеспечивает большую мощность по сравнению с четырехтактным двигателем, но четырехтактный двигатель более экономичен. Есть много других отличий, которые приведены ниже.
С. №
|
Двухтактный двигатель |
Четырехтактный двигатель |
1. | Один оборот коленчатого вала за один рабочий ход. | Имеет два оборота коленчатого вала между одним рабочим тактом. |
2. | Он может создавать высокий крутящий момент по сравнению с 4-тактным двигателем. | Создает меньший крутящий момент из-за 2 оборотов коленчатого вала между одним рабочим тактом. |
3. | Используется порт для входа и выхода топлива. | Используется клапан на входе и выходе. |
4. | Для двухтактных двигателей требуется более легкий маховик по сравнению с другими двигателями, поскольку он создает более сбалансированную силу за счет одного оборота за один рабочий такт. | Требуется тяжелый маховик, поскольку он создает силу дисбаланса из-за двух оборотов за один рабочий ход. |
5. | Заряд частично сгорает и смешивается с дымовыми газами на входе. Это связано с портовым механизмом. | В четырехтактном двигателе заряд полностью сгорает и не смешивается с горючим зарядом в идеальном состоянии. |
6. | Легкая смазка благодаря смешиванию смазочного масла с топливом. | Сравнительно сложная смазка. |
7. | Требуется больше смазочного масла, так как часть масла сгорает вместе с топливом. | Требуется сравнительно меньше смазочного масла. |
8. | Эти двигатели имеют меньший тепловой КПД. | Эти двигатели обеспечивают более высокий тепловой КПД. |
9. | У него высокое отношение мощности к весу по сравнению с другими. | Четырехтактные двигатели имеют меньшее отношение мощности к весу. |
10. | Создает больше шума. | Менее шумный. |
11. | Двухтактные двигатели менее эффективны и производят больше дыма. | Четырехтактные двигатели более эффективны и производят меньше дыма. |
12. | Эти двигатели сравнительно дешевле. | Эти двигатели имеют большие размеры благодаря клапану и смазочному механизму. |
13. | Эти двигатели просты в изготовлении. | Эти двигатели относительно сложны в производстве. |
14. | Эти двигатели обычно легче. | Эти двигатели сравнительно тяжелее двухтактных из-за тяжелого маховика и клапанного механизма. |
15. | В основном используются на кораблях, скутерах и т. д. | Эти двигатели в основном используются в легковых, грузовых и других автомобилях. |
16. | Из-за плохой смазки происходит больший износ | Меньший износ. |
Это все о разнице между 2-тактным и 4-тактным двигателями. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, спрашивайте, комментируя. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях с друзьями.