0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

4 тактный двигатель мотоцикла принцип работы

Скутеры Обслуживание и ремонт

Как известно, практически все автомобили и мотоциклы оборудованы четырехтактными двигателями сгорания. Современные технологии позволяют выжать из них весь потенциал и максимально эффективно использовать его. Тенденция к экономии топлива влечет за собой новые разработки и инновации.

Изначально все скутеры объемом до 50 кубических сантиметров комплектовались исключительно двухтактными двигателями, а мопеды и скутеретты, такие как легендарная Honda Cub — четырехтактными. Этому есть объяснение. Скутер имеет безступенчатую коробку передач в виде вариатора, а вариатор нуждается в постоянно высоких оборотах, при этом пик мощности должен соответствовать скорости вращения коленвала.

Идеальным образом при минимальных расчетах для этой цели подходят двухтактные двигатели.

Мопеды и скутеретты имеют от двух до четырех передач, при этом максимально эффективным двигателем для такой трансмиссии является четырехтактный. Кроме того, он значительно экономичен и тяговит.

Спустя некоторое время после изобретения скутера, инженеры начали задумываться о внедрении маломощного четырехтактного двигателя и на молокубатурники, при этом, по мощности они не должны били уступать своим двухтактным братьям. Также ставилась задача сделать их более экономичными, менее шумными и в значительной мере повысить надежнось.

Применение четырехтактного двигателя объемом до 50 см. кубических на скутере требует значительных вложений, а следовательно увеличения стоимости продукции. Так как деталей стало больше, теперь и ремонт обойдется дороже, а провести ремонт самому будет значительно сложнее. Тем не менее рубеж пройден, и практически все современные скутеры комплектуются четырехтактными двигателями. Основная масса такой техники поставляется из Китая и начинает медленно обретать хоть какое-то качество пластика и прочих деталей, но для приближения к Японской и Европейской технике потребуется еще не мало лет, а в итоге, по достижению подобного качества, и китайские скутеры по цене приблизятся к ним.

Устройство четырехтактного двигателя

Принципиального отличия между двигателями скутера и другой техники нет, на схеме можно посмотреть устройство четырехтактного двигателя в разрезе

а) продольный вид, б) поперечный вид; 1-головка цилиндра, 2-кольцо, 3-палец,4-поршень,5 — цилиндр,6 — картер,7 — маховик, 8 — коленчатый вал,9 — поддон,10 — щека,11 — шатунная шейка,12 — кореннойподшипник,13 — коренная шейка,14 — шатун,15,17- клапаны,16 — форсунка

Ниже на схеме обозначен цикл работы. Как видите, топливо и кислород, поступая в карбюратор, смешиваются в заведомо заданной пропорции, образуя этим самым топливную смесь. Далее она подается в цилиндр, где сжимается поршнем, а затем воспламенятся. После этого газы расширяются и через клапан выпуска, уходят в крбюратор.

Основы четырехтактного двигателя

Когда речь идет о мощности, основным параметром следует отметить объем камеры сгорания, или, как говорят, объем двигателя. Следует отличать полный и рабочий объем.

1 — головка цилиндра; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — шатун; 5 — коленчатый вал; 6 — картер; 7 — свеча зажигания

Принцип работы четырехтактного двигателя

Работа двигателя в целом состоит из четырех циклов, это:

  1. Впуск
  2. Сжатие
  3. Расширение
  4. Выпуск

Каждый цикл имеет четкое назначение и воспроизводится с заведомо рассчитанной точностью. Малейшие отклонения в расчетах ведут к понижению мощности и неправильной работе.

Совокупность тактов в работе двигателя. а — впуск; б — сжатие; в — расширение (рабочий ход); г — выпуск; 1 — впускной клапан; 2 — свеча зажигания; 3 — выпускной клапан.

Рассмотрим каждый из тактов в отдельности.

Такт впуска

Во время такта впуска, в камеру сгорания подается готовая смесь из кислорода и бензина. Для качественной работы и максимальной отдачи двигателя, эта смесь должна быть в правильных пропорциях. Поэтому очень важна точная настройка карбюратора.

Во время такта впуска, впускной клапан открыт, выпускной зарыт.

Такт сжатия

После того, как в камеру сгорания подается определенное количество смеси, клапан впуска закрывается, а поршень начинает движение от нижней мертвой точки (НМТ) вверх. Во время движения вверх, он сжимает смесь, доводя ее к критическим нормам.

Во время такта сжатия оба клапана закрыты

Такт расширения или рабочего хода

Именно во время третьего такта происходит самый важный процесс в двигателе. Когда уже рабочая смесь сжата, смесь воспламеняется искрой, образуется взрыв. Вследствие теплового расширения, поршень начинает движение вниз, и с большой силой давит через шатун на коленвал. Именно в этот момент происходит рабочий ход. Очень важно, чтобы свеча воспламеняла рабочую смесь в нужный момент, от этого зависит основа правильной работы двигателя, как четырехтактного, так и двухтактного.

Такт расширения (рабочего хода). Клапана по прежнему закрыты.

Такт выпуска

Во время такта выпуска, после расширения, уже отработанные газы через выпускной клапан уходят в глушитель.

Такт выпуска. Впускной клапан закрыт, выпускной открыт.

Глушитель четырехтактного двигателя не выполняет функции резонатора и имеет абсолютно другое строение, в отличие от двухтактного. Они не взаимозаменяемы, и это очень важный момент, например если вы решили поменять глушитель. Этого делать нельзя. Он служит лишь для гашения звука, а также в некоторых современных моделях содержит фильтрующие элементы, для соответствия евростандартам.

Преимущества четырехтактного двигателя на скутере

Преимуществ у четырехтактного двигателя гораздо больше, чем недостатков. И в данном случае сравнивать мы его будем конечно же с двухтактными моторами. Итак, плюсы:

  • экономичность (потребляют значительно меньше топлива);
  • долговечность (срок службы на порядок больше);
  • экологичность (меньше выбросов в атмосферу);
  • стабильность ( как на холостых так и при движении; четырехтактный двигатель работает стабильнее, менее вибрирует и лучше работает в сложных условиях, например зимой),
  • шум при работе двигателя гораздо тише.

Недостатки четырехтактного двигателя на скутере

  • большой вес;
  • высокая стоимость;
  • ниже мощность, по сравнению с двухтактником, но только при наборе скорости;
  • сложность и дороговизна в ремонте.

Дальнейшая перспектива таких двигателей очевидна, это неизбежный переход и отказ от громких и неэкономичных, но в то же время мощных двухтактных скутеров.

Вы также можете ознакомиться с другими статьями на тему:

На всех мотоциклах Урал Ирбитского мотоциклетного завода установлены четырехтактные, двухцилиндровые, оппозитные (с противолежащими цилиндрами) двигатели воздушного охлаждения.

Принцип работы четырехтактного двигателя мотоцикла Урал.

Несмотря на некоторые конструктивные различия принцип работы всех четырехтактных карбюраторных двигателей одинаков. Рассмотрим работу двигателя и введем основные технические понятия. Возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала с помощью кривошипно-шатунного механизма.

Схема устройства четырехтактного двигателя мотоцикла Урал.

Цилиндр, поршень и головка цилиндра образуют замкнутый объем, в котором протекают рабочие процессы двигателя. Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск смеси и выпуск отработавших газов в зависимости от положения поршня. Наиболее удаленное положение поршня от оси коленчатого вала называется верхней мертвой точкой (ВМТ), а минимальное удаление поршня от оси коленчатого вала — нижней мертвой точкой (НМТ).

Расстояние между ВМТ и НМТ называется ходом поршня. Объем, освобождаемый поршнем при движении от ВМТ до НМТ, называется рабочим объемом цилиндра и является одной из важных характеристик двигателя. Сумма рабочих объемов цилиндров называется рабочим объемом двигателя. Полость, ограниченная головкой цилиндра, цилиндром и поршнем при положении поршня в ВМТ называется камерой сгорания, а объем полости — объемом камеры сгорания.

Объем, ограниченный головкой цилиндра, цилиндром и поршнем при положении поршня в НМТ, называется полным объемом цилиндра. Полный объем равняется сумме объема камеры сгорания и рабочего объема. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия.

Совокупность процессов, происходящих в цилиндре двигателя, называется рабочим циклом. Часть рабочего цикла, происходящая за один ход поршня, называется тактом. В четырехтактных двигателях рабочий цикл осуществляется за четыре такта или за два оборота коленчатого вала.

Схема и принцип работы четырехтактного двигателя мотоцикла Урал.

При вращении коленчатого вала поршень совершает возвратно-поступательное движение. При движении поршня вниз в цилиндре создается разрежение, впускной клапан при этом открывается, а выпускной остается закрытым. Под действием разрежения в цилиндр поступает рабочая смесь. Осуществляется такт впуска. В НМТ впускной клапан закрывается, а поршень начинает двигаться в ВМТ, сжимая смесь. Происходит такт сжатия.

Вблизи ВМТ горючая смесь воспламеняется, в результате чего давление газов повышается. Под действием газов поршень движется вниз, совершая полезную работу. Этот такт называется рабочим ходом. Когда поршень достигнет НМТ, открывается выпускной клапан. После чего поршень движется вверх, вытесняя из цилиндра продукты сгорания. Этот последний такт, выпуск, заканчивает рабочий цикл четырехтактного двигателя. Далее все процессы повторяются.

Читать еще:  Что значит контактный двигатель

Надо заметить, что в реальных двигателях моменты открытия и закрытия клапанов не соответствуют рассмотренным выше. Клапаны открываются несколько ранее, а закрываются несколько позднее соответствующих мертвых точек. При этом за счет использования инерции газового потока улучшается наполнение цилиндров, осуществляется продувка камеры сгорания. Моменты открытия и закрытия клапанов для разных моделей двигателей различны, зависят от многих факторов и уточняются опытным путем.

Устройство двигателя ИМЗ мотоцикла Урал.

Цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) предназначена для преобразования тепловой энергии топлива в механическую работу. В ЦПГ входят цилиндр, поршень, поршневые кольца, поршневой палец. Сюда же относится и головка цилиндра, но, поскольку в ней расположены детали механизма газораспределения.

Условия работы деталей ЦПГ очень напряженные. При сгорании топливовоздушной смеси температура пламени достигает 2000-2500 градусов. Большинство металлов не может выдержать такого нагрева, поэтому для нормальной работы двигателя необходимо обеспечить отвод тепла от деталей ЦПГ. В результате охлаждения температура цилиндра и головки составляет лишь 150-250 °С, температура поршня 300-400 °С. Но даже при таких температурах прочность многих металлов снижается. Поэтому очень важно не перегревать и не перегружать двигатель.

Поперечный разрез двигателя ИМЗ мотоцикла Урал.

Поршень совершает в цилиндре возвратно-поступательные движения с довольно большой скоростью (до 20 м/с), поэтому детали ЦПГ необходимо изготовлять из таких материалов, которые имеют малый коэффициент трения и не подвержены большому износу. Кроме того, поршень должен обладать малой массой для уменьшения сил инерции. Необходимо также учитывать плохие условия смазки, так как смазывающие свойства масел при больших температурах ухудшаются.

Рассмотрим конструкцию деталей ЦПГ, исходя из этих противоречивых требований.

Цилиндр отлит из специального чугуна. Внутреннюю поверхность цилиндра, по которой перемещается поршень, при окончательной обработке хонингуют, обрабатывают специальным инструментом — хоном. В результате достигается высокая, почти зеркальная чистота поверхности, в связи с чем ее принято называть «зеркалом цилиндра».

Для уменьшения износа «зеркала» состав чугуна подбирают таким, чтобы он имел повышенную твердость. Для отвода и рассеивания теплоты в окружающую среду снаружи на цилиндре имеются ребра охлаждения. Цилиндры разбивают на группы в зависимости от размера внутреннего диаметра D.

Индекс группы наносится на верхнем торце цилиндра.

Поршень отлит из алюминиевого сплава. Сплав имеет малую плотность и хорошую теплопроводность, вследствие чего поршень получается легким, хорошо охлаждается и не создает больших сил инерции. С чугунным цилиндром повышенной твердости алюминиевый поршень образует хорошую антифрикционную пару, в результате чего уменьшается износ деталей ЦПГ. Однако коэффициент линейного расширения алюминиевого сплава в два раза больше, чем коэффициент линейного расширения чугуна.

К тому же температура поршня примерно вдвое выше температуры цилиндра. Поэтому при перегреве двигателя поршень иногда расширяется настолько, что его заклинивает в цилиндре. Происходит так называемый «прихват». Во избежание «прихвата» следует исключить возможность перегрева двигателя.

Поршень имеет днище, боковую поверхность — юбку и бобышки под поршневой палец. На поршне выполнены четыре канавки под поршневые кольца. В процессе работы верхняя часть поршня нагревается сильнее и расширяется больше, нежели нижняя. Для того, чтобы в рабочем состоянии поршень имел цилиндрическую форму, его изначально делают конусным. То есть диаметр головки поршня, где расположены поршневые кольца, и верхней части юбки меньше нижней части юбки.

При подборе поршня к цилиндру определяющим является наибольший диаметр юбки поршня. Из-за тех же причин поршень делают элипсным в сечении. Большая ось эллипса перпендикулярна оси поршневого пальца. Для предотвращения заклинивания поршня часть металла вокруг торца поршневого пальца снимается, получаются так называемые «холодильники».

Поршни, как и цилиндры, разбивают на группы в зависимости от диаметра юбки Dю, замеренного по большой оси эллипса на расстоянии 13 мм от нижнего торца. Отверстия в поршне, как и поршневой палец, маркируют краской.

Индекс группы поршня выбивают на его днище.

Кроме того, поршни различают по диаметру отверстия под поршневой палец и делят на четыре группы.

Поршневой палец установлен в поршне с натягом 0,045-0,095 мм. Однако при нагревании поршень расширяется больше, чем палец, и последний свободно вращается и в поршне, и в шатуне. Такая посадка поршневого пальца называется «плавающей». За счет плавающей посадки палец изнашивается меньше и более равномерно по всей окружности.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ИМЗ мотоцикла Урал.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. В КШМ входят коленчатый вал и шатуны. Коленчатый вал состоит из двух коренных шеек, двух шатунных шеек и трех щек. Передняя и задняя коренные шейки выполнены заодно с передней и задней щекой соответственно. Эти детали иногда называют «цапфами».

Шатунные шейки расположены на пальцах, которые запрессованы в переднюю, среднюю и заднюю щеки. Для сборки и разборки коленчатого вала требуются большие усилия и высокая точность. Без специального оборудования выполнить эти операции невозможно. Поэтому ремонт кривошипно-шатунного механизма производят, как правило, в специализированных мастерских.

Нижняя головка шатуна неразъемно соединена с коленчатым валом с помощью роликового подшипника с сепаратором. Это создает неудобство при ремонте, однако роликовый подшипник менее требователен к условиям смазки, качеству масла и его очистке. Преимуществом коленчатого вала с роликовыми подшипниками в нижней головке шатуна является и то, что двигатель с таким валом легче запускается в холодное время.

Кривошипно-шатунный механизм вращается в двух коренных подшипниках, которые испытывают преимущественно радиальную нагрузку. Однако при выключении сцепления возникает и осевая нагрузка. Поэтому в качестве коренных используют радиально-упорные шариковые подшипники, которые могут воспринимать как радиальную, так и осевую нагрузки.

Механизм газораспределения двигателя ИМЗ мотоцикла Урал.

Механизм газораспределения служит для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры двигателя и выпуска из них отработавших газов в соответствии с диаграммой газораспределения. Диаграмма газораспределения показывает продолжительность процессов рабочего цикла двигателя (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск) в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

Рабочий цикл двигателя — это совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности. Работа механизма газораспределения должна быть согласована с работой кривошипно-шатунного механизма.

От коленчатого вала через зубчатые колеса получает вращение распределительный (или кулачковый) вал, в результате чего его кулачки в определенной последовательности воздействуют на толкатели, которые перемещают штанги. Штанги поворачивают двуплечие рычаги — коромысла, а те, преодолевая усилие пружин, открывают клапаны.

При дальнейшем вращении распределительного вала кулачки перестают давить на толкатели. Усилия на клапаны от толкателей не передаются и под действием пружин клапаны закрываются. Одновременно с закрытием клапанов под действием пружин занимают исходное положение и остальные детали коромысла, штанги, толкатели.

Ряд деталей механизма газораспределения, в частности клапаны, совершают возвратно-поступательное движение со значительными ускорениями. При частоте вращения двигателя более 6500 об/мин силы инерции могут стать настолько большими, что вызовут соударение клапанов с поршнями. В результате повреждаются не только оба клапана, но нередко еще поршень, цилиндр и головка цилиндра. Поэтому в процессе эксплуатации важно «не перекручивать» двигатель.

Для согласованного движения поршней и клапанов зубчатые колеса привода распределительного вала устанавливают по меткам, которые нанесены на торцы колес. Колеса сделаны косозубыми. Это позволяет снизить шум от их работы. Из тех же соображений колеса подбирают селективно, попарно, в зависимости от межосевого расстояния отверстий в картере.

Индекс комплекта зубчатых колес наносится электрографом на их торцы, а группа картера выбивается в районе генератора справа.

На всех моделях двигателей вплоть до М67-36 применялись плоские толкатели. На модели ИМЗ-8.103 внедрены вращающиеся толкатели, которые более долговечны, не требуют частой настройки зазора в приводе клапанов. Вращающиеся толкатели можно устанавливать на двигатели предыдущих моделей только в комплекте с соответствующим распределительным валом.

Четырехтактный двигатель скутера и мопеда — устройство и принцип работы

Изначально все скутеры объемом до 50 кубических сантиметров комплектовались исключительно двухтактными двигателями, а мопеды и скутеретты, такие как легендарная Honda Cub — четырехтактными. Этому есть объяснение. Скутер имеет безступенчатую коробку передач в виде вариатора, а вариатор нуждается в постоянно высоких оборотах, при этом пик мощности должен соответствовать скорости вращения коленвала.

Идеальным образом при минимальных расчетах для этой цели подходят двухтактные двигатели.

Читать еще:  Что такое гидро удар двигателя

Мопеды и скутеретты имеют от двух до четырех передач, при этом максимально эффективным двигателем для такой трансмиссии является четырехтактный. Кроме того, он значительно экономичен и тяговит.

Спустя некоторое время после изобретения скутера, инженеры начали задумываться о внедрении маломощного четырехтактного двигателя и на молокубатурники, при этом, по мощности они не должны били уступать своим двухтактным братьям. Также ставилась задача сделать их более экономичными, менее шумными и в значительной мере повысить надежнось.

Применение четырехтактного двигателя объемом до 50 см. кубических на скутере требует значительных вложений, а следовательно увеличения стоимости продукции. Так как деталей стало больше, теперь и ремонт обойдется дороже, а провести ремонт самому будет значительно сложнее. Тем не менее рубеж пройден, и практически все современные скутеры комплектуются четырехтактными двигателями. Основная масса такой техники поставляется из Китая и начинает медленно обретать хоть какое-то качество пластика и прочих деталей, но для приближения к Японской и Европейской технике потребуется еще не мало лет, а в итоге, по достижению подобного качества, и китайские скутеры по цене приблизятся к ним.

Устройство четырехтактного двигателя

Ниже на схеме обозначен цикл работы. Как видите, топливо и кислород, поступая в карбюратор, смешиваются в заведомо заданной пропорции, образуя этим самым топливную смесь. Далее она подается в цилиндр, где сжимается поршнем, а затем воспламенятся. После этого газы расширяются и через клапан выпуска, уходят в крбюратор.

Когда речь идет о мощности, основным параметром следует отметить объем камеры сгорания, или, как говорят, объем двигателя. Следует отличать полный и рабочий объем.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Работа двигателя в целом состоит из четырех циклов, это:

1) Впуск
2) Сжатие
3) Расширение
4) Выпуск
Каждый цикл имеет четкое назначение и воспроизводится с заведомо рассчитанной точностью. Малейшие отклонения в расчетах ведут к понижению мощности и неправильной работе.

Рассмотрим каждый из тактов в отдельности.

Такт впуска

Во время такта впуска, впускной клапан открыт, выпускной зарыт.

Такт сжатия

После того, как в камеру сгорания подается определенное количество смеси, клапан впуска закрывается, а поршень начинает движение от нижней мертвой точки (НМТ) вверх. Во время движения вверх, он сжимает смесь, доводя ее к критическим нормам.

Такт расширения или рабочего хода

Именно во время третьего такта происходит самый важный процесс в двигателе. Когда уже рабочая смесь сжата, смесь воспламеняется искрой, образуется взрыв. Вследствие теплового расширения, поршень начинает движение вниз, и с большой силой давит через шатун на коленвал. Именно в этот момент происходит рабочий ход. Очень важно, чтобы свеча воспламеняла рабочую смесь в нужный момент, от этого зависит основа правильной работы двигателя, как четырехтактного, так и двухтактного.

Такт выпуска

Во время такта выпуска, после расширения, уже отработанные газы через выпускной клапан уходят в глушитель.

Глушитель четырехтактного двигателя не выполняет функции резонатора и имеет абсолютно другое строение, в отличие от двухтактного. Они не взаимозаменяемы, и это очень важный момент, например если вы решили поменять глушитель. Этого делать нельзя. Он служит лишь для гашения звука, а также в некоторых современных моделях содержит фильтрующие элементы, для соответствия евростандартам.

Преимущества четырехтактного двигателя на скутере

Преимуществ у четырехтактного двигателя гораздо больше, чем недостатков. И в данном случае сравнивать мы его будем конечно же с двухтактными моторами. Итак, плюсы:
— экономичность (потребляют значительно меньше топлива);
— долговечность (срок службы на порядок больше);
— экологичность (меньше выбросов в атмосферу);
— стабильность ( как на холостых так и при движении; четырехтактный двигатель работает стабильнее, менее вибрирует и лучше работает в — сложных условиях, например зимой),
— шум при работе двигателя гораздо тише.

Недостатки четырехтактного двигателя на скутере

— большой вес;
— высокая стоимость;
— ниже мощность, по сравнению с двухтактником, но только при наборе скорости;
— сложность и дороговизна в ремонте.
Дальнейшая перспектива таких двигателей очевидна, это неизбежный переход и отказ от громких и неэкономичных, но в то же время мощных двухтактных скутеров.

Преимущества и недостатки 4-тактных и 2-тактных двигателей

Преимущества четырёхтактных двигателей

  • Больший ресурс.
  • Бо́льшая экономичность.
  • Более чистый выхлоп.
  • Не требуется сложная выхлопная система.
  • Меньший шум.

Преимущества двухтактных двигателей

  • Отсутствие громоздких систем смазки и газораспределения у двухтактных вариантов.
  • Бо́льшая мощность в пересчёте на 1 литр рабочего объёма.
  • Проще и дешевле в изготовлении.
  • Отсутствие блока клапанов и распределительного вала.

4 тактный двигатель мотоцикла принцип работы

ПЕРВЫЙ ТАКТ — ВПУСК: Поршень идет вниз, клапан впуска открывается, и топливная смесь поступает из карбюратора в цилиндр. Когда поршень достигает
нижнего положения, клапан впуска закрывается.
ВТОРОЙ ТАКТ — СЖАТИЕ: Поршень идет вверх, топливная смесь сжимается. Когда поршень находится в нескольких миллиметрах от верхней мертвой точки
(ВМТ), свеча воспламеняет топливо, сжатое поршнем.
ТРЕТИЙ ТАКТ — РАБОЧИЙ ХОД (РАСШИРЕНИЕ): После воспламенения горючего оно сгорает, горячие газы быстро расширяются, толкая поршень вниз (оба
клапана закрыты).

ЧЕТВЁРТЫЙ ТАКТ — ВЫПУСК: По инерции коленвал продолжает свое вращение (для равномерности вращения на коленвале установлены грузы — щеки
коленвала), поршень идет наверх. Одновременно открывается выпускной клапан, и отработавшие газы выходят в выхлопную трубу. При достижении
поршнем ВМТ, выпускной клапан закрывается.
Далее повторяются все четыре такта.

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырёх основных этапов — тактов .
Поршень — металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Пoршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, соединение с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

1. Впуск — четырёхтактный двигатель

В процессе впуска поршень четырёхтактного двигателя идёт из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ). Одновременно кулачком распредвала открывается впускной клапан, — в цилиндр четырёхтактного двигателязатягивается свежая топливно-воздушная смесь.

2. Сжатие — четырёхтактный двигатель

Пoршень четырёхтактного двигателя поднимается из НМТ в ВМТ, сжимая рабочую топливную смесь. Одновременно и значительно поднимается температура горючей смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в НМТ и объёма камеры сгорания в ВМТ называется степенью сжатия (не путать с компрессией). Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Но, для четырёхтактного двигателя с б́ольшей степенью сжатия требуется топливо с б́ольшим октановым числом, которое дороже.

3. Сгорание и расширение (рабочий ход поршня) — четырёхтактный двигатель

Незадолго до окончания такта сжатия горючая смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. Во время следования поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до ВМТ при поджигании смеси именуется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы давление газов достигло максимальной величины когда пoршень будет находиться в ВМТ. Тогда использование энергии сгоревшего топлива будет максимальным. Скороть горения топлива практически не меняется, то есть занимает фиксированное время, следовательно чтобы достичь максимальной производительности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания пропорционально уровню оборотов коленвала. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством (центробежным и вакуумным регулятором воздействующим на прерыватель). В более современных двигателях для регулировки угла используется электронное опережение зажигания.

4. Выпуск — четырёхтактный двигатель

После НМТ такта рабочего хода поршня четырёхтактного двигателя открывается выпускной клапан, и поднимающийся поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается и четырёхтактный цикл начинается сначала.

Таким образом 1 рабочий цикл 4-х тактного двигателя происходит за 2 оборота коленчатого вала (720° его поворота). Необходимо также помнить, что следующий процесс (например, впуск), необязательно должен начинаться в тот момент, когда закончится предыдущий (например, выпуск). Такое положение, когда открыты сразу оба клапана (впускной и выпускной), называется перекрытием клапанов . Перекрытие клапанов необходимо для лучшего наполнения цилиндра/-ов горючей смесью, а также для лучшей очистки цилиндра/-ов четырёхтактного двигателя от отработанных газов.

Настройка карбюратора

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»> Печать
  • E-mail

Настройка карбюратора 2-х тактного двигателя мотоцикла

Отрегулировать функционал карбюратора кроссового мотоцикла любой модели необходимо после определенного количества километров пробега, а также после проведения ремонтных работ. Это нужно сделать для нормализации качества и количества горючей смеси, что повлечет за собой восстановление мощности двигателя агрегата. Помимо снижения показателей мощности визуальной причиной для обследования карбюратора может явиться дополнительный нагар на свечах или окраска выхлопных газов при движении.

Читать еще:  Vortex tingo 2010 какой двигатель

Как отрегулировать карбюратор 2-х тактного двигателя

Основой любой процедуры, выполняемой при настройке и других работах с топливной системой мотоцикла, является аккуратность, внимательность и точность. Данный вид карбюраторов отличается специфической конструкцией, функционал объединяет холостой ход и максимальное число оборотов, напрямую зависящее от степени открытия заслонки дросселя. Ошибка в одной позиции автоматически повлечет за собой проблемы в других параметрах.

Прежде, чем приступать к настройке карбюратора, необходимо проверить некоторые моменты:

• вычистить и смазать воздушный фильтр;

• затянуть хомуты на патрубках впуска и выпуска;

• вымыть карбюратор внутри и снаружи;

• выхлопная система должна быть приведена в норму;

• прогреть движок до нормальной температуры;

• подготовить все требуемые запчасти и инструменты.

Если владелец собирается выполнять наладку самостоятельно, нужно иметь хотя бы основные навыки данной работы, быть знакомым с устройством конструкции карбюратора и регулировкой органов управления.

Тот факт, что настраивать карбюратор нужно при прогретом двигателе, является одним из основных параметров и гарантирует качество результата. При работе с холодным движком точности настройки мешает незакрытая заслонка дросселя. Предварительно нужно отрегулировать показатели топлива в камере, тогда в будущем будет ясно, что данный фактор никак не влияет на функционал карбюратора.

На воздушной заслонке игла имеет несколько пазов, для настройки следует разместить штопорное кольцо в среднем отверстии. Заводится двигатель, винт холостых оборотов на среднее положение, затем на максимум и опустить на пол-оборота обратно. Начав движение, нужно следить за постоянным ходом. При возникновении перебоев нужно подкрутить винт смеси на пол-оборота.

В случае перерасхода топлива необходимо опускать иглу в золотнике на одно деление за один раз, подгоняя каждый раз регулировку. Если же топлива не хватает, нужно поднимать иглу по одному делению и отлаживать каждый раз заново. Общий принцип выполнения наладки для большинства моделей кроссовых мотоциклов одинаков, однако для качественной и надежной работы агрегата в дальнейшем лучше обратиться в сервисный центр к специалистам.

В мастерской предусмотрены специально оборудованные динамометрические стенды, на которых размещены приборы и газоанализаторы.

В конструкции карбюратора все системы взаимодействуют между собой, при изменениях в одном узле приходится подстраивать весь функционал заново.

Возрождение двухтактного двигателя в мотоцикле: вымысел или реальность?

Как прямой впрыск поможет экономить топливо в двухтактном двигателе мотоцикла

Редакцию журнала Zap-Online.ru уже не раз упрекали, что тема мотоциклов и мотоспорта обходится стороной на страницах журнала. Исправляемся. Тему выбрали актуальную, экологическую, обсуждаемую, о совершенствовании двухтактного двигателя для мотоцикла, а точнее о повышении его производительности и «озеленении». Катализатором возрождения двухтактников в «двухколесном друге» может быть новая технология прямого впрыска в камеру сгорания двухтактного движка. О попытках сделать то же самое, только для автомобилей, читайте здесь.

Планы компаний

Husqvarna AB (шведский производитель пил, газонокосилок, садового оборудования, инструмента для резки камня, техники для строительства) заявила, что в ближайших планах стоит проектировка высокотехнологичного двухтактного двигателя для мотоцикла с прямым впрыском. В KTM Sportmotorcycle AG (австрийский производитель мотоциклов) заявили, что компания тестирует двухтактник с прямым впрыском, и готовы к его серийному производству, если возникнет спрос. Другие производители мотоциклов подхватили идею двухтактников, объявив, что при появлении на рынке конкурентоспособного двухтактного двигателя, четырехтактники в их моделях не будут составлять 100 %. Неужели двухтактный двигатель для мотоцикла на пороге возрождения?

Почему двухтактники не ставят в мотоциклы?

Двухтактные двигатели ушли из мира мотоциклов из-за большого содержания углеводородов, окиси углеродов в выхлопных газах и большого расхода топлива. Вначале их прекратили выпускать Honda. Затем гоночные организации изменили правила, запретив двухтактные моторы в спортивных мотоциклах, участвовавших в соревнованиях. Четырехтактные двигатели, за немногими исключениями, полностью завоевали рынок внедорожных мотоциклов.

отличия работы двухтактника от четырехтактника

Но за это пришлось платить. Новые четырехтактные движки для гоночных мотоциклов оказались дороже и требовали большего трудоемкого ухода, чем двухтактные мото-двигатели. Недостатком четырехтактного движка в мотоцикле был громкий, раздражающий мотогонщиков звук. По словам мотогонщиков, двухтактные движки в «железных конях» им нравились больше.
Производители снегоходов и гидроциклов пытались перейти на четырехтактные моторы, но встретили сопротивление клиентов, которые были против более тяжелых и дорогих силовых установок. Снегоходы изрядно пополневшие в весе из-за габаритного и тяжелого четырехтактника, зачастую проваливались в не утрамбованном снегу под собственным весом. Пилоту приходилось откапывать из снега зарывшийся снегоход и выбирать уже наезженные снежные поля.
Производители были вынуждены совершенствовать свои двухтактные двигатели с прямым впрыском для снегоходов и гидроциклов, делая их чище не в ущерб мощности. Пример – двухтактный двигатель на снегоходе Ski-Doo E-TEC (ecotech) 800cc RotaxTwin, выдающий 155 лошадиных сил. Его мощность превышает мощность четырехтактного двигателя на BMW S1000RR, нынешнего короля мощности среди литровых движков. Благо, что требования к выбросам в атмосферу снегоходами и гидроциклами ниже, чем требования к мотоциклам.

двухтактный двигатель 800cc Rotax Twin

Описание прямого впрыска в двухтактном двигателе

Прямой впрыск топлива потенциально может резко сократить выбросы двухтактных двигателей. Двухтактные движки, в которых циклы впуска воздуха и выпуска отработанных газов происходят почти одновременно, имеют постоянную нехватку свежего воздуха в камере. Это резко увеличивает выбросы углеводородов, и не экономно расходует топливо за счет утечки части топлива вместе с отработанными газами. Прямой впрыск позволяет впрыскивать топливо в цилиндр, когда поднимающийся поршень закрывает выпускной канал (выпускное окно) не давая выйти свежему воздуху и топливу.

прямой впрыск в двухтактнике

Обычные двухтактники при очень низких нагрузках могут фактически работать на четырех, шести или восьми циклах. Связано это с тем, что при слабой нагрузке дроссельная заслонка открывается не полностью, поэтому свежего воздуха в цилиндр поступает меньше. Из-за малого объема свежего воздуха, в цилиндрах остается много выхлопных газов, так как газы не успевают продуваться в выпускное окно. В этом случае чтобы очистить цилиндр, нужно несколько оборотов коленчатого вала. При таком раскладе в выпускное окно с отработанными выхлопными газами выдувается много топлива. Чтобы уменьшить пустую трату топлива, было бы намного лучше работать при низких нагрузках только с всасываемым воздухом (без потери топлива через выхлоп). При этом впрыск запрограммировать так, чтобы топливо подавалось только в цикл сгорания.
Система прямого впрыска в двухтактнике справилась с описанной проблемой при низких оборотах по-своему:
-выбросы снижаются за счет добавления в систему нейтрализатора выхлопных газов;
-за счет «запоздалого» впрыска топлива, описанного на картинке, на целых 50 процентов сокращает расход топлива.

Другие технологии, которые возможно возродят двухтактник в мотоцикле

20 лет назад Honda представила 250-кубовый двухтактный мотоциклетный двигатель, который использовал «активированное радикальное горение». Это технология, которая уже хорошо изучена автомобильной промышленностью и обозначается аббревиатурой HCCI (Homogeneouschargecompressionignition или Двигатель с воспламенением однородной горючей смеси от сжатия). Процесс воспламенения смеси в таком двигателе не требует искры. Смесь воспламеняется от сжатия поршнем, как в дизельных двигателях, при этом использует бензин, а не дизельное топливо. Принцип HCCI используется в двигателях автомобилей SkyActive-X марки Mazda. В мотоцикле Honda 250 сгорание HCCI происходило примерно при нагрузке на двигатель от 8 до 50 процентов. При этом обычное искровое зажигание использовалось как на верхнем, так и на нижнем конце диапазона нагрузки двигателя. Преимущество было в более стабильном сгорании топливной смеси (без шести – или восьмикратного цикла) и низких выбросах. Те, кто ездил на мотоцикле с таким двухтактным двигателем, отмечали плавный набор скорости как у четырехтактного.

По заявлением Honda, инженеры компании возобновили работы над улучшением технологии для двухтактников.

Выводы

Двухтактный двигатель будущего в мотоцикле рисуется нам таким:

  • в нем присутствует одна из доступных технологий прямого впрыска или HCCI;
  • установлен катализатор для выхлопных газов;
  • применяется система прямой смазки, подающая выверенное количество масла в главные и стержневые подшипники, чтобы минимализировать лишний расход масла.
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector