Dviejų taktų variklis: kokie jo privalumai ar trūkumai?
Dviejų taktų variklis, dar vadinamas dvitakčiu varikliu arba liaudiškai dvitaktis variklis, yra stūmoklinis vidaus degimo variklis, veikiantis dviem taktais arba, kitaip tariant, dviem taktais.
Tai reiškia, kad variklio darbo ciklas vyks per du stūmoklio taktus ir vieną alkūninio veleno apsisukimą.
Turinys
Dviejų taktų variklio funkcija
Kad būtų aišku, dvitakčio variklio veikimas taip pat susideda iš keturių taktų, kaip ir keturtakčio variklio. Tačiau keli iš jų veikia vienu metu. Ciklų skaičiaus sumažinimas nuo keturių iki dviejų pasiekiamas dėl to, kad keičiant cilindro užpildą dalyvauja ir po stūmokliu esanti erdvė, taigi ir karteris.
Dvitaktyje variklyje vienu metu vyksta du skirtingi darbo ciklai, o vienas darbo ciklas vyksta erdvėje virš stūmoklio su degimu, o kitas po stūmokliu be degimo.
Klasikiniame dvitakčiame variklyje nėra vožtuvų, todėl nėra vožtuvų, skirstomojo veleno, diržo ar svirties. Norint pakeisti cilindro turinį, vietoj vožtuvų naudojami trys kanalai, tiksliau:
- Įsiurbimo kanalas – prasideda nuo karbiuratoriaus ir veda į karterį
- Išmetimo kanalas – jungia karterį su cilindro degimo kamera
- Išmetimas kanalas – atsidaro iš cilindro degimo kameros į išmetimo vamzdį
Dėl to, kad nėra vožtuvų eigos ir jos komponentų, dvitaktis variklis yra mažesnis ir lengvesnis nei kiti keturtakčiai varikliai, kurių darbinis tūris ir cilindrų skaičius yra toks pat.
Dviejų taktų variklis turi panašų alkūninį veleną kaip ir keturių taktų variklis. Judėdamas iš viršutinio negyvojo taško į apačią, stūmoklis, be kita ko, užtikrina slėgį, degalų tiekimą ir jo perdavimą į cilindro degimo kamerą.
Jis veikia taip, kad stūmoklis, judėdamas į apatinį negyvąjį tašką, išmetimo kanalu stumia degalus aukštyn į cilindro degimo kamerą, o vėliau, judėdamas į viršutinį negyvąjį tašką, vakuumas įsiurbia daugiau degalų. stūmoklį arba į karterį per įsiurbimo kanalą.
Variklio tepimas:
Naudojant dvitakčius variklius, judančios variklio dalys, tokios kaip švaistiklio ar švaistiklio guoliai, yra užpilamos degalais, todėl jų negalima sutepti klasikiniu būdu, kaip su keturtakčiais varikliais. Tačiau dažniausiai degalai neturi pakankamai tepimo galimybių, todėl iš tikrųjų į kurą pilama alyvos.
Toks tepimas vadinamas tepalu tepalu ir tai yra paprasčiausias variklio tepimo būdas. Šio tipo tepimo metu alyva pilama tiesiai į degalus, maišant alyvos ir kuro santykiu nuo maždaug 1:20 iki 1:100.
Dviejų taktų variklio darbo ciklas:
1. Pirmasis stūmoklio eiga (įsiurbimas ir suspaudimas):
Stūmoklis juda iš apatinio negyvojo taško aukštyn į viršutinį negyvąjį tašką.
Virš stūmoklio:
Judėdamas iš apačios į viršutinį negyvąjį tašką, stūmoklis pirmiausia uždaro išleidimo kanalą, per kurį mišinys buvo stumiamas į erdvę virš stūmoklio. Vėliau stūmoklis taip pat uždaro išmetimo kanalą, sukurdamas izoliuotą erdvę cilindre, dėl kurios mišinys vėliau suspaudžiamas.
Po stūmokliu:
Stūmokliui nuvažiavus maždaug pusę savo eigos, jo apatinis kraštas atidaro įsiurbimo angą. Dėl to uždegimo mišinys iš karbiuratoriaus pradės siurbti į karterį. Bet tai dar ne viskas.
Karbiuratorius: kaip veikia mišinio paruošimo įrenginys?
Prieš pat viršutinį stūmoklio negyvąjį centrą tarp uždegimo žvakės elektrodų šokinėja kibirkštis, dėl kurios mišinys užsidega (užsidega). Degimo metu susidaro šiluminė energija, kuri pasireiškia didėjančiu slėgiu cilindre, kuris judina stūmoklį žemyn ir tokiu būdu kuro šiluminę energiją paverčia mechaniniu variklio darbu.
2. Antrasis stūmoklio eiga:
Stūmoklis juda iš viršutinio negyvojo taško žemyn į apatinį negyvąjį tašką.
Virš stūmoklio:
Antrojo stūmoklio takto metu erdvėje virš stūmoklio vyksta išsiplėtimas, kuris stumia stūmoklį iš viršutinio negyvojo taško į apačią.
Po stūmokliu:
Per atvirą įsiurbimo kanalą į karterio erdvę įsiurbiamas padegamasis mišinys. Kai stūmoklis įveikia pusę savo eigos link apatinio negyvojo taško, įsiurbimo kanalas užsidaro, todėl karteryje esantis mišinys suspaudžiamas.
Prieš pat plėtimosi pabaigą stūmoklis atidaro išmetimo angą, dėl ko slėgis cilindre nukrenta. Stūmoklis atidaro išleidimo kanalą, o uždegimo mišinys iš karterio, esant slėgiui, išplauna degimo dujas iš cilindro ir tuo pačiu užpildo jį kitam variklio darbo ciklui.
Cilindro plovimas:
Cilindro plovimas yra fazė, kuri nevyksta keturtakčiuose varikliuose. Tačiau dvitakčiams varikliams jis itin svarbus, nes jo eiga smarkiai įtakoja variklio parametrus.
Keturtakčiams varikliams įprasta, kad išmetamosios dujos išstumiamos stūmokliui judant į viršutinę negyvąją vietą, tačiau dvitakčiuose varikliuose cilindrų ištuštinimą turi užtikrinti kiti veiksniai, tiksliau:
- Laisvas išmetimas – išmetamosios dujos iš cilindro išeina per išmetimo kanalą tik dėl slėgio skirtumo cilindre ir išmetimo vamzdyje.
- Ekstruzija su nauju įkrovimu – atsidarius išleidimo vožtuvui, uždegimo mišinys pradeda tekėti į cilindrą ir taip išstumia išmetamąsias dujas.
Tačiau praplovimo fazė dažnai apsiriboja laiku, per kurį išleidimo kanalas yra atidarytas, kol išmetimo kanalas uždaromas.
Tačiau naudojant skirtingus variklio režimus, plaunant cilindrus, gali įvykti:
- Daugiau ar mažiau šviežio mišinio maišosi su išmetamosiomis dujomis, nes jos tiesiogiai liečiasi
- Šviežio mišinio nutekėjimas į išmetimo vamzdį
- Nepakankamas cilindro praplovimas su dideliu išmetamųjų dujų likučiu per kitą variklio darbo ciklas
Dvitaktis variklis gali būti sukonstruotas kaip benzininis, bet gali būti ir kaip dyzelinis.
Dviejų taktų dyzelinis variklis:
Dviejų taktų dyzelinio variklio veikimo principas yra toks pat kaip ir kibirkštinio uždegimo dvitakčio variklio. Tačiau yra vienas reikšmingas skirtumas, būtent, kad mišinys sukuriamas tik cilindre.
Dėl tikslaus užsidegimo momento degalai įpurškiami į cilindrą prieš pat suspaudimo pabaigą. Daugumoje dvitakčių dyzelinių variklių degalų įpurškimui naudojamas klasikinis vožtuvas, kuris labai panašus į keturtakčio variklio vožtuvą.
Dviejų taktų varikliuose kompresorius dažniausiai naudojamas pripūtimo slėgiui sukurti, tačiau neatmetama galimybė įkrauti variklį naudojant turbokompresorių arba turbokompresoriaus ir kompresoriaus derinį.
Dviejų taktų variklio pranašumai:
- Paprasta konstrukcija
- Mažesnis svoris, palyginti su keturtakčiu varikliu
- Mažesni variklio gabaritai
- Nėra vožtuvų eigos
- Mažesnės gamybos sąnaudos
- Paprasta variklio tepimo sistema
- Aušinimas dažniausiai yra oras , todėl visos vandens aušinimo sistemos dalys pašalinamos
- Galimybė dirbti bet kokia padėtimi (net ir aukštyn kojomis)
- Maksimalus našumas pasiekiamas esant mažesniems apsisukimams, nes kiekvienas stūmoklio judėjimas žemyn lydi degimą
- Kai kuriuose atvejai, lengviau rev
Dviejų taktų variklio trūkumai:
- Neekologiškas dėl alyvos maišymosi į degalus
- Didelės degalų sąnaudos, dėl dažno nesudegusio mišinio nutekėjimo į išmetamąsias dujas praplovimo metu
- Didesnės variklio alyvos sąnaudos, palyginti su keturtakčiu varikliu
- Nereguliarus variklio veikimas esant mažiems sūkiams
- Didesnis variklio triukšmas
- Sudegusio ir nesudegusio mišinio maišymasis
- Dėl kanalų išsidėstymo cilindro šone atsiranda didesnis stūmoklio žiedų susidėvėjimas