Чим відрізняється двотактний двигун від чотиритактного - порівняльний аналіз

Чим відрізняється двотактний двигун від чотиритактного? Найпомітніше відмінність - це режими займання горючої суміші, що відразу можна помітити по звуку. Двотактний мотор зазвичай видає пронизливий і дуже гучний гул, тоді як чотиритактний властиво більш спокійне муркотіння.

застосування

У більшості випадків різниця полягає також в основне призначення агрегату і його паливної ефективності. У двотактних двигунах запалювання відбувається при кожному обороті колінчастого вала, тому по потужності вони в два рази перевершують чотиритактні, в яких суміш запалюється тільки через оборот.

Чотиритактні мотори економічніше, зате важче і дорожче. Вони зазвичай встановлюються на автомобілі і спецтехніку, в той час як на таких пристроях, як газонокосарки, моторолери та легкі катери, частіше зустрічаються більш компактні двотактні моделі. А ось бензиновий генератор, наприклад, можна знайти як двотактний, так і чотиритактний. Двигун скутера також може відноситися до будь-якого типу. Принцип роботи цих двигунів в основному один і той же, відмінність тільки в способі і ефективності перетворення енергії.

Що таке такт?

Переробка палива в обох різновидах моторів здійснюється за допомогою послідовного виконання чотирьох різних процесів, відомих як такти. Швидкість, з якою двигун через ці такти проходить, - це саме те, чим відрізняється двотактний двигун від чотиритактного.

Першим тактом є впорскування. При цьому поршень рухається вниз по циліндру, а впускний клапан відкривається, щоб впустити повітряно-паливну суміш в камеру згоряння. Далі йде такт стиснення. Під час цього такту впускний клапан закривається, а поршень рухається по циліндру вгору, стискаючи знаходяться там гази. Такт робочого ходу починається, коли відбувається запалювання суміші. При цьому іскра від свічі запалює стислі гази, що призводить до вибуху, енергія якого штовхає поршень вниз. Останнім тактом є випуск: поршень піднімається вгору по циліндру, а випускний клапан відкривається, дозволяючи вихлопних газів вийти з камери згоряння, щоб можна було почати процес знову. Зворотно-поступальний рух поршня обертають колінчастий вал, крутний момент від якого передається на робочі частини пристрою. Так відбувається перетворення енергії згоряння палива в поступальний рух.

Робота чотиритактного двигуна

У стандартному чотиритактний двигун запалювання суміші відбувається на кожному другому обороті колінчастого вала. Обертання вала призводить в дію складний набір механізмів, що забезпечують синхронне виконання послідовності тактів. Відкриття впускних або випускних клапанів здійснюється за допомогою кулачкового вала, який поперемінно натискає на коромисла. Повернення клапана в закрите положення виконується за допомогою пружини. Щоб уникнути втрати компресії, необхідно, щоб клапани щільно прилягали до голівки блоку циліндрів.

Робота двотактного двигуна

Тепер подивимося, чим відрізняється двотактний двигун від чотиритактного за принципом роботи. У двотактних двигунах всі чотири дії виконуються за один оборот колінчастого валу, під час ходу поршня від верхньої мертвої точки до нижньої, а потім назад вгору. Випуск відпрацьованих газів (продування) і впорскування пального інтегровані в один такт, в кінці якого відбувається займання суміші, і отримана енергія штовхає поршень вниз. Така конструкція усуває необхідність використання клапанного механізму.

Місце клапанів займають два отвори в стінках камери згоряння. Коли поршень за рахунок енергії згоряння переміщається вниз, випускний канал відкривається, дозволяючи відпрацьованим газам вийти з камери. При русі вниз в циліндрі утворюється розрідження, за рахунок якого через розташований нижче впускний канал всередину втягується суміш повітря і палива. При русі вгору поршень перекриває канали і стискає знаходяться в циліндрі гази. У цей момент спрацьовує Свіча запалювання, і весь описаний вище процес повторюється знову. Важливим є те, що в двигунах такого типу запалювання суміші відбувається при кожному оберті, що дозволяє витягти з них більше потужності, по крайней мере, в короткостроковій перспективі.

Відео: Відмінності чотиритактного і двотактного двигуна (перезалью)

Співвідношення маси і потужності

Двотактні двигуни краще підходять для пристроїв, від яких потрібні швидкі і різкі сплески енергії, а не рівномірна робота протягом тривалого часу. Наприклад, гідроцикл з двотактним двигуном розганяється швидше, ніж вантажівка з чотиритактним, однак він призначений для короткочасних поїздок, в той час як вантажівка може проїхати сотні кілометрів, перш ніж йому знадобиться відпочинок. Невисока тривалість роботи двухтактників компенсується низьким відношенням маси до потужності: такі двигуни зазвичай важать набагато менше, тому швидше запускаються і досягають робочої температури. Для їх переміщення також потрібно менше енергії.

Який мотор краще

У більшості випадків чотиритактні двигуни можуть працювати тільки в одному положенні, тоді як двотактні в цьому відношенні менш вимогливі. Це багато в чому пов`язано зі складністю рухомих частин, а також конструкцією масляного піддону. Такий піддон, що забезпечує мастило двигуна, зазвичай присутня тільки в чотиритактних моделях і має величезну важливість для їх роботи. У двотактних двигунів зазвичай немає такого піддону, тому їх можна експлуатувати практично в будь-якому положенні без ризику вихлюпування масла або переривання процесу мастила. Для таких пристроїв, як бензопили, циркулярні пилки та інші переносні інструменти, така гнучкість дуже важлива.

Паливна ефективність і екологічна складова

Часто з`ясовується, що компактні і швидкі двигуни сильніше забруднюють повітря і споживають більше палива. У нижній точці руху поршня, коли камера згоряння наповнюється горючою сумішшю, деяка кількість палива втрачається, потрапляючи в випускний канал. Це можна побачити на прикладі підвісної човнового мотора- якщо придивитися, ви розглянете навколо нього різнокольорові маслянисті плями. Тому двигуни такого роду вважаються неефективними і забруднюють навколишнє середовище. Хоча чотиритактні моделі трохи важчий і повільніше, зате в них паливо спалюється повністю.

Вартість придбання і обслуговування

Менші за розміром двигуни зазвичай є менш дорогими, як з точки зору первісної покупки, так і в технічному обслуговуванні. Однак вони розраховані на менш тривалий термін служби. Хоча є деякі винятки, більшість з них не призначене для безперервної роботи протягом більш ніж декількох годин і розраховане на не надто тривалий термін експлуатації. Відсутність окремої системи мастила також призводить до того, що навіть найкращі мотори такого типу відносно швидко зношуються і приходять в непридатність через пошкодження рухомих деталей.

Почасти через відсутність системи змащення в бензин, призначений для заливки в двотактний двигун скутера, наприклад, необхідно додавати певну кількість спеціального масла. Це веде до додаткових витрат і клопоту, а також може стати причиною поломки (якщо ви забудете підлити масла). Мотор 4-тактний в більшості випадків вимагає мінімуму обслуговування і догляду.

Який мотор краще

У цій таблиці коротко описується, чим відрізняється двотактний двигун від чотиритактного.

У ній також наведені позитивні та негативні якості кожного з цих двох типів.