Робочий цикл двотактного карбюраторного двигуна
У цій темі розглянуто послідовність процесів у робочому циклі двотактного карбюраторного двигуна, взаємодію поршня, циліндра, клапанів і вікон та особливості перебігу кожного такту.
Загальна схема двотактного циклу
Основні характеристики
- Кількість тактів: 2
- Обертів колінчастого вала на цикл: 1
- Сумішоутворення: зовнішнє (у карбюраторі)
- Газорозподіл: через впускні, продувні та випускні вікна
- Клапанний механізм: відсутній
Цікаво знати
У двотактному карбюраторному двигуні робочий цикл відбувається за один оберт колінчастого вала. На відміну від чотиритактного двигуна, окремі процеси відбуваються одночасно. Під час руху поршня вгору відбувається стискання суміші в циліндрі та впуск нової суміші в картер, а під час руху вниз — робочий хід, випуск відпрацьованих газів і продування циліндра.
Перший такт — стискання та впуск у картер
Основні характеристики
- Рух поршня: НМТ → ВМТ
- Випускне вікно: закрите
- Впускне вікно: відкрите
- Продувні вікна: закриті
- Процес у циліндрі: стискання суміші
- Процес у картері: впуск нової суміші
Цікаво знати
Під час першого такту поршень рухається від нижньої мертвої точки (НМТ) до верхньої мертвої точки (ВМТ). При цьому продувні та випускні вікна закриваються, а паливоповітряна суміш, що знаходиться в циліндрі, стискається.
Одночасно під поршнем у картері створюється розрідження, завдяки чому через карбюратор і впускне вікно до картера надходить нова порція паливоповітряної суміші.
Другий такт — робочий хід, випуск і продування
Основні характеристики
- Рух поршня: ВМТ → НМТ
- Впускне вікно: закрите
- Випускне вікно: відкрите наприкінці ходу
- Продувні вікна: відкриті наприкінці ходу
- Процес у циліндрі: робочий хід, випуск і продування
- Процес у картері: попереднє стискання свіжої суміші
Цікаво знати
Наприкінці такту стискання свічка запалювання створює електричну іскру, яка запалює паливоповітряну суміш. Гази, що утворилися внаслідок згоряння, різко розширюються та переміщують поршень від ВМТ до НМТ, виконуючи корисну механічну роботу.
Під час руху поршня вниз спочатку відкривається випускне вікно, через яке починають виходити відпрацьовані гази. Трохи пізніше відкриваються продувні вікна, через які стиснена в картері свіжа паливоповітряна суміш надходить до циліндра, витісняючи залишки відпрацьованих газів.
Послідовність процесів у двотактному двигуні
| Процес | Рух поршня | Що відбувається в циліндрі | Що відбувається в картері |
|---|---|---|---|
| Стискання | НМТ → ВМТ | Стискання паливоповітряної суміші | Всмоктування нової суміші через карбюратор |
| Запалювання | Біля ВМТ | Займання суміші від електричної іскри | Впуск суміші завершується |
| Робочий хід | ВМТ → НМТ | Розширення газів і переміщення поршня вниз | Попереднє стискання свіжої суміші |
| Випуск і продування | Наприкінці робочого ходу | Видалення відпрацьованих газів та наповнення циліндра новою сумішшю | Подача стиснутої суміші до циліндра |
Порівняння двотактного та чотиритактного одноциліндрових двигунів
| Ознака | Двотактний двигун | Чотиритактний двигун |
|---|---|---|
| Кількість тактів | 2 | 4 |
| Обертів колінчастого вала на цикл | 1 | 2 |
| Газорозподільний механізм | Відсутній | Є клапанний механізм |
| Робочий хід | Кожен оберт колінчастого вала | Через один оберт колінчастого вала |
| Питома потужність | Вища | Нижча |
| Витрата палива | Більша | Менша |
| Токсичність вихлопу | Вища | Нижча |
| Складність конструкції | Простіша | Складніша |
Переваги та недоліки двотактного карбюраторного двигуна
Попри те що двотактні карбюраторні двигуни сьогодні рідко застосовуються на тракторах, вони широко використовуються у мотоциклах, мопедах, бензопилах, мотокосах, човнових моторах та іншій малогабаритній техніці. Це пояснюється їхньою простою конструкцією, високою питомою потужністю та невеликою масою. Водночас такі двигуни мають і низку недоліків, що обмежують сферу їх використання.
Проста конструкція
У двотактному двигуні відсутній клапанний газорозподільний механізм, тому кількість деталей менша, а конструкція простіша та дешевша у виготовленні.
Висока питома потужність
Робочий хід відбувається під час кожного оберту колінчастого вала, тому за однакового робочого об'єму двотактний двигун може розвивати більшу потужність.
Компактність і мала маса
Завдяки простішій конструкції двигун має менші габарити та масу, що особливо важливо для переносної техніки та мотоциклів.
Підвищена витрата палива
Під час продування частина свіжої паливоповітряної суміші може виходити разом із відпрацьованими газами, що збільшує витрату пального.
Підвищена токсичність вихлопу
Через втрати паливоповітряної суміші та неповне згоряння палива двотактні двигуни утворюють більше шкідливих речовин у відпрацьованих газах.
Менший ресурс роботи
Підвищені теплові та механічні навантаження, а також особливості системи мащення призводять до швидшого спрацювання деталей порівняно з чотиритактними двигунами.
Навчальні відео
Порівняння двотактного і чотиритактного двигунів
У відео показано основні конструктивні відмінності, особливості робочих циклів, а також переваги та недоліки обох типів двигунів.
Інтерактивний тест для самоперевірки
Заповніть дані та виконайте тест. Після завершення ви побачите кількість правильних відповідей, підсумкову оцінку та рекомендації щодо опрацювання теми.
Реєстрація користувача
1. За скільки ходів поршня двотактний двигун виконує повний робочий цикл?
2. Скільки обертів колінчастого вала потрібно для виконання повного циклу двотактного двигуна?
3. Де готується паливоповітряна суміш у двотактному карбюраторному двигуні?
4. Який механізм відсутній у двотактному карбюраторному двигуні?
5. Що відбувається під час руху поршня від НМТ до ВМТ?
6. Який процес відбувається під час руху поршня від ВМТ до НМТ?
7. Для чого служить продування циліндра?
8. Яка головна перевага двотактного двигуна порівняно з чотиритактним?
9. Який із перелічених недоліків характерний для двотактного карбюраторного двигуна?
10. Де сьогодні найчастіше застосовують двотактні карбюраторні двигуни?
Студент: —
Заклад: —
Група: —
Результати тестування
Тема. Робочий цикл двотактного карбюраторного двигуна
Правильних відповідей: 0 з 10