Самый большой дизельный двигатель в мире

Сегодня дизельные двигатели используются повсеместно: на тепловозах и грузовиках, судах и тракторах, легковых автомобилях и дизельных электростанциях.

Дизельный двигатель основан на воспламенении в цилиндре распыленного топлива (воспламенение происходит от воздуха, нагретого при сжатии). Дизельный двигатель может использовать низкосортное топливо, выдает высокий вращающий момент при низких оборотах и имеет высокий КПД (40-45%), что делает его экономичнее бензиновых двигателей, где около 70% топлива сгорает, не преобразовываясь в механическую энергию.

Дизельный двигатели могут быть очень большими. Наиболее крупные размеры имеет судовые агрегаты, установленные на больших судах. Но среди этих гигантов выделяется одна модель, которая по праву занимает почетное звание самого большого дизельного двигателя в мире.

Компания Wartsila хорошо известна всем специалистам. Она специализируется на производстве судовых энергетических установок. Одна из них – RTA-96C. Это и есть линейка двигателей, поражающих воображения обывателя.

Технически RTA-96C представляет собой двухтактный турбокомпрессорный двигатель, число цилиндров может варьироваться от 6 до 14. Версия с 14 цилиндрами является крупнейшим поршневым ДВС и устанавливается на крупнотоннажные контейнеровозы. Высота этого двигателя превышает 13 метров, длина – 27 метров, вес – свыше 2,3 тыс. тонн.

Максимальная мощность, которую способен развить этот гигант, равна почти 109 тыс. лошадиных сил. Первым судном, получившим такой двигатель, стала знаменитая «Emma Maersk», которая с вместимостью 11 тыс. TEU совсем недавно была самым большим контейнеровозом в мире.

Диаметр каждого цилиндра составляет почти метр (960 мм) при ходе поршня в 2500 мм. Объем цилиндров равен 25,5 тыс. литров.

Максимальное количество оборотов традиционно небольшое – 102, но крутящий момент при этом развивается свыше 7,5 млн Нм. Удельный расход топлива составляет 3,8 л/с, в час же агрегат «съедает» 13 тыс. литров бункера при максимальной мощности.

КПД этого двигателя-гиганта является самым высоким среди всех произведенных когда-либо дизельных двигателей – более 50%.

Некоторые сравнения, чтобы оценить мощность двигателя: он может обеспечить электроэнергией небольшой город. При 102 оборотов в минуту он производит 80 млн Ватт электроэнергии. Если средняя бытовая электролампа потребляет 60 Вт, 80 миллионов Ватт вполне достаточно для 1,3 млн ламп. Если в среднестатистической квартире одновременно горит 6 осветительных ламп, двигатель будет производить достаточное количество электроэнергии, чтобы осветить 220 тыс. домовладений. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией города с 500 тыс. населения.

Коленчатый вал

Стоимость работы двигателя

Двигатель Wartsila-Sulzer RTA96 потребляет 13 тыс. литров топлива в час. Если в барреле нефти 158,76 литра, самый большой двигатель в мире потребляется 81,1 баррелей нефти в час. Если цена на нефть составляет $67/баррель на мировых рынках нефти, то стоимость 1 часа работы двигателя с точки зрения расхода топлива будет составлять $5,4 тыс. в час.

Поршни

Особенности современных двухтактных мото масел

Долговечность и производительность двухтактного двигателя напрямую зависит от чистоты. Первое обстоятельство — нагар, образующийся на поршне, является мягким абразивом, который способствует повышенному износу ЦПГ (Цилиндро-Поршневой Группы). Износ ЦПГ приводит к падению компрессии, мощности и увеличению расхода топлива.

Изношенные детали у двухтактных двигателей приходится заменять, и процедура эта — дорогостоящая. Помимо этого расходуется время на ее проведение. Второе обстоятельство — отложения в выпускном тракте снижают производительность мотора, его эффективную мощность. Особенно это заметно на технике, оборудованной мощностным клапаном, на картах и кубатурных кроссовых мотоциклах.

На количество нагара основное влияние оказывает состав и количество двухтактного масла. Минеральные и эстеровые средства дают максимальное количество нагара, и их использование снижает показатели двухтактного двигателя. Они же являются и наиболее «дымными» маслами, что непосредственно влияет на экологию. Технически, дымность такого продукта выражается как «зольность», то есть сухой остаток после сгорания. Обязательно указывается в технической документации на масло.

Классификация масел двухтактных двигателей

Существует классификация масел, предназначенных для двухтактных двигателей мотоциклов (и не только) — JASO, японская организация автомобильных стандартов (Japanese Automobile Standarts Organization).

Классификация JASO является системой сертификации и лицензирования моторных масел для двухтактных двигателей производства Японии. JASO делит существующие масла такого типа на 4 категории по их применимости на территории Японии в различных видах техники. Эта же классификация является ориентиром для остальных стран.

Классификация API

В настоящее время практически не используется.
API делит 2-х тактные масла на 4 категории согласно мощности двигателя, начиная с маломощных газонокосилок до высокомощных мотоциклов. В будущем планируется замена API групп на японскую JASO и глобальные ISO классификации. На рынке до сих пор есть еще целый ряд масел с классификацией API, так как эта система была широко распространена в прошлом.

Классификация ISO

В середине 90-х гг., стало ясно, что JASO FC уже не могут удовлетворять требованиям европейских двухтактных двигателей. В Европе была разработана серия долгосрочных испытаний, отвечающих всем требованиям. Кроме испытаний на дымность, отложения в системе выпуска, смазочную способность и моющий эффект по JASO, были добавлены 3-часовые испытания на Honda Dio для определения степени улучшения чистоты поршня и моющего эффекта. Для всех испытаний в качестве эталонного масла использовали JATRE 1. В настоящее время международная организация по стандартизации (ISO) классифицирует масла для двухтактных двигателей по трем категориям: ISO-L-EGB, -EGC, -EGD. Четвертая категория (-EGE) находится в стадии разработки. Категории ISO-L-EGB и -EGC отражают требования JASO категорий FB и FC и нуждаются в дополнительном исследовании чистоты поршня. ISO-L- EGD нуждается в исследовании низкой дымности аналогично JASO FC.

* Новые требования в дополнение к JASO FC.
Изготовление масел для двухтактных двигателей

Создание эффективной рецептуры 2-х тактных масел для мотоциклов JASO FC и FD — очень сложное мероприятие, так как необходимо соблюдение баланса между зольностью и дымностью, а также липкостью, то есть стойкостью масляной пленки.

Чисто спортивные и крайне дорогие двухтактные мотомасла делаются на основе эстеров, масел V группы по API. Их отличает очень хорошая «липкость», стойкость масляной пленки. Но при повседневной эксплуатации вылезают наружу недостатки:

• сильнейшее нагарообразование, ведущее к быстрому снижению мощности и ресурса двигателей;
• нестабильность в топливных смесях;
• гигроскопичность;
• и как следствие, коррозия.

Конечно, если мы используем один двухтактный двигатель на одну гонку, не считаем ресурс и деньги, то это приемлемо. Но более разумные производители идут по более сложному пути. Компания Liqui Moly GmbH разрабатывает и производит двухтактные масла на основе полиизобутиленов (PIB или PB). В зависимости от назначения, полусинтетические продукты имеют в составе до 30% полиизобутиленов, синтетические — до 80%. Остальные компоненты могут быть минеральными, гидрокрекинговыми или эстеровыми, в зависимости от класса.

В чем же преимущества таких формул? Полиизобутелен PIB [—СН2С(СН3)2—]n, предельный углеводород, относящийся, как и эстеры, к V группе базовых масел по API, бывает различной степени молекулярности (от этого зависит применение). В них используется полиизобутилен молекулярной массой менее 1000.

Основное достоинство PIB в бездымном сгорании у двухтактных двигателей. Сгорая сам, он дожигает остальные компоненты. Обладает хорошими смазывающими свойствами, значительно улучшающимися при добавке небольшой доли эстерового компонента, отменными моющими свойствами, химической инертностью, высоким индексом вязкости, низкой температурой вспышки. Последнее обстоятельство особенно важно для сохранения чистоты двухтактного двигателя: камеры сгорания, свечей, выпускного клапана, глушителя. Мотомасла на основе полиизобутилена не расслаиваются в смеси с топливом при хранении.

Рисунок №1 иллюстрирует результаты стандартного теста JASO M343-92, оценивающего чистоту выхлопной системы при использовании масел на различной основе. Наглядно видно, что продукция для двухтактных двигателей на основе полиизобутилена многократно превосходят прочие, в том числе, и эстеровые масла, которые по нагарообразованию не отличаются от простых минеральных.

Однако, чистые, без добавок, мотоциклетные масла на основе полиизобутиленов не производятся. Только с использованием добавок на основе минералки, гидрокрекингового или эстерового компонента. Это связано с незначительной нагрузкой. Смеси используются именно для повышения стойкости масляной пленки, так же, как и в случае с полиальфаолефинами в автомобильных маслах.

Могут ли полиизобутиленовые масла использоваться с высокооборотных и высоконагруженных спортивных двухтактных двигателях, а не только в «гражданской» технике? Ответ на этот вопрос особенно важен для российского мотоспорта, где берегут ресурс, и где все финансирование происходит за счет средств самих спортсменов.

Ответ: могут, и опыт Liqui Moly это наглядно доказывает. На синтетических полиизобутиленовых маслах производителя выиграно несколько чемпионатов страны по картингу и мотокроссу в классе 125 ссм. Продукция для двухтактных двигателей Liqui Moly выпускаются как оригинальный продукт для компаний Bimota, Tohatsu, и уже не первый год подряд становятся брендом №1 в Германии в области мотоциклетных масел.

Подготовка смесей для двухтактных двигателей

Как готовить смеси полиизобутиленовых мотомасел с топливом? Так же, как и с прочими маслами! Полностью синтетические мотомасла для двухтактных двигателей на основе полиизобутиленов допускают смешивание в соотношении с топливом 1:100. Но только при условии, что производитель техники допускает такую концентрацию.

Общее правило: соблюдать требования производителя. Но грамотные механики рекомендуют, в зависимости от режима и погодных условий можно (и нужно!) уменьшить или увеличить концентрацию масла на 10-20%. При работе постоянно на мощностном режиме и оборотах концентрацию следует увеличивать.

Второй пример: мотокроссовые соревнования в зимний период при отрицательных температурах — уменьшаем концентрацию, в жару — увеличиваем. Эти рекомендации позволят сохранить двигатель и, в отдельных случаях, экономить на масле.

Двухтактный работяга — журнал «АБС-авто»

Есть в нашей автомобильной истории страницы, за которые не стыдно. Речь в данном случае не о выдающихся конструкторских решениях — о другом. О разра­ботках, десятки лет честно служивших во всех отраслях огромной страны. К таковым относятся двухтактные дизели марки ЯАЗ.

Первая попытка создания отечественного автомобильного дизеля была предпринята в начале 30-х годов прош­лого века. Под руководством профессора НАТИ Николая Брилинга построили два опытных экземпляра дизель-мотора. Название этого агрегата расшифровывалось как «Коба Джугашвили» (псевдоним и фамилия И.В. Сталина).

Шестицилиндровые десятилитровые моторы развивали мощность 110 л.с. Двигатели в 1934 году были установлены на ярославских пятитонных грузовиках Я-5. Сравнительные испытания показали, что эти машины могли двигаться почти в 2 раза быстрее автомобилей, оснащенными заграничными движками.

Однако истории было угодно, чтобы нашим первым серийным послевоенным дизелем стал другой мотор. А именно аналог двигателя «Джи-Эм-Си». Он получил название ЯАЗ-204.

Четырехцилиндровый рядный двухтактный двигатель ЯАЗ-М 204 был установлен на новых опытных семитонных грузовиках уже в 1945 году, а с 1946 года в Ярославле и с 1947 года в Минске был налажен выпуск бортовых грузовиков ЯАЗ-200 и самосвалов ЯАЗ-205. Эти же машины, выпускавшиеся в Белоруссии, носили имя «МАЗ».

Дизели, о которых мы рассказываем, работали не только на автомобилях. Ими оснащали специальную технику, в том числе и армейскую, малые речные и морские суда, а также электростанции. Сколько «лампочек Ильича» питалось от дизель-генераторов, трудно даже представить.

А теперь немного технических подробностей. Двухтактные дизели ЯАЗ имеют несколько принципиальных различий не только с четырех­тактными дизелями, но и с четырехцилиндровыми бензиновыми моторами.

Главным отличием двухтактных моторов является отсутствие впускных клапанов в газораспределительных механизмах первых агрегатов. Но есть работающие синхронно пары выпускных клапанов в каждом цилиндре. Функции впускных клапанов выполняют так называемые продувочные окна, расположенные в середине высоты гильз цилиндров. И цилиндры в начале такта сжатия запираются непосредственно поршнями.

В отличие от четырехтактных двигателей, где каждому полному ходу поршня соответствует лишь один такт работы мотора, у двухтактных дизелей за один ход поршня совершаются два такта. Или продувка и сжатие, при движении поршня вверх, или рабочий ход и выпуск вместе с началом продувки, при движении поршня вниз.

Двигатель ЯАЗ-М 204А с инерционно-масляными воздушными фильтрами

Второй принципиальной технической особенностью двигателей ЯАЗ-М 204 перед четырехтактными дизелями является отсутствие топливных насосов высокого давления (ТНВД) и регуляторов опережения впрыска топлива. Угол опережения впрыска топлива в эксплуатации не регулируется ни в зависимости от переходных режимов, ни от числа оборотов. Такой технической возможности нет вообще. А топливо подается в цилиндры так называемыми насос-форсунками, которые управляются кулачками распределительного вала, установленного в головке блока цилиндров. В отличие от моторов легковых машин привод распределительного вала осуществляется не цепью (или зубчатым ремнем), а системой цилиндрических шестерен.

Третье различие в том, что эти агрегаты имеют пары валов (распределительный и уравновешивающий), которые вращаются синхронно вместе со своими противовесами в головках блока, образуя так называемый механизм уравновешивания. Благодаря этому 800-килограммовые двигатели ЯАЗ-М 204 при работе имеют меньший уровень вибрации, чем 150–200-килограммовые силовые агрегаты большинства отечественных легковушек. Укажем для сведения, что кабины грузовиков ЯАЗ и МАЗ 1940–1950-х годов имеют деревянные каркасы, собранные на деревянных же «шипах», винтах-«саморезах» с угольниками-подкосами и в значительно меньших местах — на резьбовых болтах-стяжках. И сколько-нибудь продолжительных и повышенных вибраций они бы просто не выдерживали.

Двигатель ЯАЗ-М 206Б

И наконец, различие с четырехцилиндровыми бензиновыми моторами определяется тем, что у моторов ЯАЗ-М 204 каждый поршень движется в своей фазе, а кривошипы коленчатого вала расположены четырехлучевой «звездой», если смотреть с торца вала. А у карбюраторных двигателей попарно и синхронно работают поршни 1–4-го и 2–3-го цилиндров, и кривошипы лежат в одной плоскости.

Рассматриваемые двигатели комплектуются двумя типами воздушных фильтров, в зависимости от того, в каких условиях придется работать силовому агрегату. Инерционно-масляные очистители применяются при малой запыленности окружающего воздуха, а центробежно-контактные фильтры — при большой. Не будем подробно останавливаться на различиях этих вспомогательных устройств. Отметим лишь два факта. Во-первых, у центробежно-контактных фильтров имеется система частичной, эжекторной (за счет отсоса части воздуха в выпускной коллектор), постоянной очистки фильтроэлементов при работе мотора, тогда как у инерционно-масляных фильтров очистка производится лишь при техобслуживании всего агрегата. А во-вторых, вне зависимости от типа фильтров, они применяются в количествах из расчета один фильтр на два цилиндра. То есть мотор ЯАЗ-М 204 оснащается двумя установленными вдоль оси двигателя фильтрами, а появившийся позднее шестицилиндровый силовой агрегат ЯАЗ-М 206 — тремя воздухо­очистителями.

Во впускных коллекторах, после воздушных фильтров и перед нагнетателями, установлены воздушные заслонки аварийной остановки («аварийного останова» по терминологии того времени) двигателей. Как известно, без доступа воздуха не горит ни костер, ни топливо в цилиндрах двигателя. Аварийная остановка требуется в тех случаях, когда двигатель «идет вразнос» и неуправляемо увеличиваются обороты коленчатого вала, вплоть до запредельных. «Разнос» может происходить из-за попадания в цилиндры избыточного количества топлива (при неисправностях насос-форсунок) или даже масла системы смазки при износе поршневых колец. Потому аварийную остановку не всегда можно осуществить просто прекращением подачи горючего.

Кстати сказать, попытка аварийной остановки двигателя с помощью включенной передачи в КПП и тормозов в ряде случаев была бесполезной, если на пути автомобиля не оказывалось большой кучи песка, щебня или других непреодолимых препятствий. Ну а попытки заглушить двигатель торможением автомобиля применялись при неисправности или обрыве привода аварийного останова. Такие случаи истории тоже известны.

Продолжение следует

• Андрей Кузнецов

Что такое двухтактный двигатель: кто не знает?

Сегодня мы узнаем что такое двухтактный двигатель. Разберемся в принципе его работы, в его конструктивной простоте и почему же не ставят двухтактный двигатель на автомобили все уважающие себя автопроизводители. Поэтому за дело, друзья!

 

Что такое двухтактный двигатель?

Так как же устроен этот поршневой мотор, встречающийся в газонокосилке, скутере, и мотоцикле? Почему двухтактный?

Принцип действия этого агрегата заложен в самом его названии «двухтактный двигатель внутреннего сгорания». То есть внутри его что-то сгорает за два такта.

А сгорает в нём не что иное, как топливная смесь, состоящая из топлива и воздуха.

В результате взрыва и сгорания этой смеси происходит движение поршня с передачей этой энергии в крутящий момент, который в свою очередь передается на колёса наших квадроциклов, скутеров и иногда автомобилей.

Но в чём же секрет сокращения тактности в два раза?

Чтобы разобраться в этом, смотрим схему, как работает простейший одноцилиндровый двухтактный мотор.

Как работает двухтактный ДВС

Итак, главная роль в этом устройстве принадлежит поршню, который, двигаясь вверх и вниз в цилиндре, преобразует энергию сгоревшего топлива в механическое движение коленвала.

Почему двухтактный, какое ключевое отличие от его более сложных четырёхтактных сородичей?

Отличие заключается в том, что такт сжатия в двухтактном ДВС, совмещен с тактом выпуска. А такт рабочего хода совмещен с тактом впуска

Такт сжатия, двухтактный мотор, начинает после момента прохождения поршнем нижней точки и начала его движения вверх.

В этот миг в цилиндре, в пространстве над поршнем, уже находится свежая порция воздушно топливной смеси, поступившая из карбюратора через перепускной канал и продувочное окно во время такта рабочего хода.

При приближении поршня к верхней точке движения, смесь в цилиндре воспламеняется от искры свечи зажигания и двигатель переходит в рабочий такт – именно в этот момент выполняется полезная работа.

Движущийся вниз под воздействием расширяющихся продуктов горения топлива поршень двухтактного мотора, открывает выпускное окно, в которое под давлением устремляются выхлопные газы.

Дальнейшая их судьба – глушитель. Он-то и принимает всю сгоревшую смесь и глушит по средством специальных каналов громкий хлопок взрыва этой самой смеси.

Если ещё не скучно про двухтактный мотр, идем дальше.

Заканчивается рабочий такт мотора в нижнем положение Н.М.Т., а не задолго до этого открывается продувочное окно, из которого в цилиндр устремляется очередная порция топливной смеси из под поршня.

Она вытесняет последние остатки выхлопных газов. Эта нехитрая процедура называется продувкой.

Затем повторяется первый такт Сжатие-впуск и второй Рабочий ход-выпуск. И так бесконечно, пока есть воля к движению.

Вот где нужен двухтактный мотор

Таким образом, мы вкратце рассмотрели принцип работы простейшего двухтактного двигателя.

Стоит отметить, что такой тип двухтактного мотора, по сравнению с четырёхтактным, аналогичного объёма, имеет большую мощность.

Но двухтактным моторам присущи и недостатки – к примеру, низкая экологичность и высокий расход топлива. Именно по этой причине нет смысла устанавливать его на автомобиль.

Простота двухтактного двигателя состоит в том, что он не имеет сложного механизма газораспределения, распредвалов, клапанов, сложных головок блока цилиндров двигателя, требующих больших трудозатрат на их изготовление.

Тем не менее, благодаря своей простоте двухтактные агрегаты находят широкое применение в различных отраслях.

Они крайне популярны у авиамоделистов. Почти все простые мотоциклы и скутеры имеют двухтактный двигатель.

Повсеместно применяются в различных моторизированных устройствах, к примеру, в бензопилах, газонокосилках, генераторах, сельскохозяйственной технике.

Наверное в каждой нормальной семье присутствует хоть один механизм, имеющий двухтактный двигатель.

Надеюсь, это краткое повествование помогло разобраться что такое двухтактный двигатель, в принципах его работы.

Посмотрите что-нибудь еще на сайте, например Когда автомобиль будет иметь паровой двигатель.

Масло моторное для двухтактных двигателей: характеристики, особенности, правильный выбор

На мотоциклах, снегоходах, бензопилах и другой технике устанавливаются двухтактные двигатели, требующие специальных моторных масел. Все о моторных маслах для двухтактных двигателей, их особенностях и отличиях от масел для четырехтактных моторов, а также об их выборе и применении — читайте в статье.

Что такое моторное масло для двухтактных двигателей

Моторное масло для двухтактных двигателей (two-strokeoil, two-cycleoil, 2T oil) — специализированные масло, предназначенное для смазки бензиновых двухтактных двигателей внутреннего сгорания, в которых не предусмотрена отдельная система смазки.

Масло выполняет несколько основных функций:

• Смазка трущихся деталей;
• Защита деталей, узлов и агрегатов от коррозии;
• Продление ресурса узлов двигателя;
• В меньшей степени — помощь в охлаждении двигателя за счет улучшения теплообмена между внутренними деталями двигателя и его корпусным деталями (в первую очередь — с рубашкой охлаждения).

Как нетрудно заметить, моторные масла для двухтактных двигателей решают тот же круг задач, что и смазочные материалы для четырехтактных агрегатов. Однако 2-х и 4-тактные двигатели имеют существенные конструктивные отличия, поэтому и масла для них не одинаковы. Об этом расскажем подробнее.

Отличие масел для двухтактных двигателей от масел для четырехтактных двигателей

Техника с двухтактными двигателями

Двухтактный двигатель — простой по конструкции, надежный и эффективный силовой агрегат, который сегодня имеет очень широкое распространение на маломощной технике. Двигатели объемом от 50 до 500 куб. см устанавливаются на мотороллеры и мотоциклы, снегоходы, бензопилы, газонокосилки, моторные лодки, разнообразные генераторные установки и т.д.

Большинство двухтактных двигателей с целью упрощения конструкции не имеет отдельной системы смазки, однако трущиеся детали в них должны смазываться. Решается эта задача добавкой масла непосредственно в бензин, который через карбюратор поступает в надпоршневое (в цилиндр) и подпоршневое пространство — здесь образуется бензиномасляный туман (а точнее, топливно-масляно-воздушная горючая смесь), смазывающий собой все трущиеся детали. В цилиндре данная смесь сгорает, и образующиеся газы через продувочное окно выбрасываются в атмосферу. Таким образом, двухтактный двигатель расходует не только бензин, но и масло.

Добавка масла в бензин может выполняться двумя различными способами:

• Непосредственно в топливный бак в определенной пропорции к бензину — смесь масла и бензина поступает в карбюратор, где смешивается с воздухом и образует горючую смесь;
• В топливно-воздушную смесь на выходе из карбюратора — в этом случае предусмотрен отдельный масляный бачок, из которого масло с помощью дозирующего насоса поступает к выходу карбюратора, где смешивается с готовой горючей смесью.

В любом случае моторное масло для двухтактного двигателя имеет ряд особенностей, отличающих данный смазочный материал от масел для 4-тактных моторов:

• Хорошая растворимость в бензине;
• Низкая зольность;
• Повышенная способность образования защитной пленки;
• Стабильность характеристик при высоких температурах.

Все эти характеристики обусловлены особенностями эксплуатации масла. Во-первых, масло должно равномерно смешиваться с бензином, в противном случае будут образовываться крупные масляные капли, которые не смогут обеспечить равномерную смазку трущихся деталей. Во-вторых, масло должно максимально полно сгорать в цилиндре, образуя минимальное количество дыма — это обеспечивается пониженным содержанием золы. Наконец, масло должно эффективно смазывать трущиеся детали, проходя по двигателю и одновременно подвергаясь высоким температурам (до 300°С) — именно поэтому оно должно быстро создавать пленку на деталях и сохранять свои характеристики при нагреве.

Эти требования обуславливают состав и особенности масел.

Типы, состав и особенности масел для 2-тактных двигателей

Все масла для двухтактных моторов имеют принципиально одинаковый состав:

• Основа — базовое масло, полученное из нефти или нефтепродуктов;
• Присадки — комплексы различных компонентов для придания маслу требуемых характеристик.

Моторное масло с дозатором

В качестве основы могут использоваться минеральные и синтетические базовые масла, первые получаются путем перегонки нефти, а вторые — при органическом синтезе и иных технологиях переработки нефтепродуктов и газов. В пакет присадок входят растворители (для повышения способности смешивания с бензином), ингибиторы коррозии, регуляторы вязкости, очищающие (моющие), антиокислительные и другие компоненты. При этом как базовое масло, так и присадки подбираются таким образом, чтобы все они не снижали качество топлива и сгорали с образованием минимального количества твердых сажевых частиц.

С целью регулирования качества и характеристик моторных масел используются различные национальные и международные стандарты. В настоящее время применяется четыре основных стандарта, разработанных Американским Нефтяным Институтом (American Petroleum Institute, API), Японской организацией по стандартизации масел (Japanese Engine Oil Standards Implementation Panel, JASO), Международной организации по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) и Национальной Ассоциации Судостроителей США (National Marine Manufacturers Association, NMMA).

Большинство этих стандартов устанавливает зольность смазочных материалов, степень растворимости их в бензине, температурные диапазоны эксплуатации, моющий эффект и другие качества. Также по стандартам предусматривается окрашивание масла в синий или иной цвет для уверенной идентификации этих материалов и визуального определения их степени растворения в бензине.

В России единого стандарта на смазочные материалы для двухтактных силовых агрегатов нет, отечественные производители используют собственные ТУ, в основе которых зачастую лежат указанные выше стандарты.

Следует заметить, что многие производители техники (особенно бензопил, бензокос, газонокосилок и другой) предлагают свои фирменные масла для двухтактных двигателей, имеющие различную маркировку — HP, HD, XP и т.д. Однако все эти материалы в любом случае соответствуют одному или сразу нескольким указанным выше стандартам. Также на упаковках масла встречается маркировка «2T», что означает лишь назначение этого смазочного материала для двухтактных моторов.

Как правильно подобрать и использовать масло для 2-тактных двигателей

Применение моторных масел для двухтактных силовых агрегатов имеет свои особенности. В первую очередь, для моторов различных типов можно использовать только рекомендованные стандартами смазочные материалы. Например, для двигателей мотоциклов и снегоходов — масла по спецификации APITC, JACO или ISO, а для подвесных лодочных моторов — масла TC-W3. И следует отказаться применения масел для четырехтактных моторов — они обладают повышенной зольностью, поэтому приводят к интенсивному образованию отложений на поршне, закоксовке колец и к другим негативным последствиям.

Сложные условия работы моторного масла

Добавлять масло в бензин следует только в соответствии с инструкцией к агрегату и смазочному материалу. Если масло должно добавляться в бензобак, то рекомендуется изготовить смесь в отдельной канистре в следующем порядке:

1. Налить половину от необходимого количества топлива;
2. Добавить необходимый объем масла;
3. Долить остатки топлива;
4. Тщательно перемешать смесь, вылить ее в бензобак.

Если на мотороллере, мотоцикле или снегоходе предусмотрен отдельный масляный бачок, то смазочный материал просто добавляется в него.

Критически важно соблюдать пропорции масла и бензина при их смешивании. В зависимости от указаний производителя техники соотношение масла и бензина может варьироваться от 1:20 до 1:50. Для точного соблюдения пропорций рекомендуется использовать мерные стаканчики или приобретать масло в канистрах со встроенной мерной емкостью.

При грамотном подборе масла и правильном его смешивании с бензином мотор мотоцикла, снегохода, лодки, бензопилы или генератора будет работать надежно и эффективно на всех режимах.

Двухтактные и четырехтактные двигатели мотобуров

Отличия двухтактного двигателя от четырёхтактного 

Двигатели внутреннего сгорания имеют классификацию в зависимости от количества оборотов коленчатого вала. Движок, в котором рабочий цикл происходит за два такта (один оборот коленвала), именуется двухтактным. Двигатель, с рабочим циклом состоящим из четырех тактов ( за два оборота коленного вала), относится к четырёхтактному.

Один такт двигателя внутреннего сгорания это движение поршня вверх или вниз внутри цилиндра. Рабочий цикл ДВС объединяет серию процессов, в ходе которых высвобождается определённый объем мощности, оказывающий воздействие на коленвал двигателя.

Рабочий цикл 4-х тактного двигателя внутреннего сгорания состоит из нескольких этапов:

• Заполнение цилиндра топливной смесью.
• Сжатия топливной жидкости.
• Воспламенения смеси.
• Расширение сгоревших газов и освобождения от них цилиндра.

Двух и четырёхтактные двигатели внутреннего сгорания бывают карбюраторными, то есть функционирующими на бензиновом топливе, или дизельными. Отличие этих двух видов ДВС состоит не только в количестве оборотов коленвала. Но также в конструктивных и эксплуатационных характеристиках, от чего зависит принцип работы двигателей.

 

Технология работы двухтактного бензинового двигателя

Рабочий цикл состоит из двух тактов: сжатия рабочего хода и его расширения. Впускание топливной смеси и выпускание отработанных газов осуществляется в пределах двух тактов, то есть во время расширения и сжатия. В отличие от четырёхтактного движка, в котором процесс вхождения топлива и освобождения от газов происходит в отдельных тактах.

В момент сжатия топливной смеси поршень передвигается из НМТ (нижней мёртвой точки) в ВМТ (верхнюю мёртвую точку). Затем перекрывается продувочное окно, сквозь которое проникает в цилиндр топливная смесь, а за ним и выпускное отверстие для выхода отработанных газов. После этого осуществляется сжатие воздушно-бензиновой смеси.

Параллельно с этим процессом в кривошипной камере возникает разрежение, которое получает из карбюратора очередную порцию топлива. В момент прохождения поршня ВМТ топливная жидкость воспламеняется от свечной искры, а посредством образовавшихся газов поршень толкается вниз, тем самым провоцируя вращение коленного вала, что производит полезную работу.

В камере с кривошипным механизмом при рабочем ходе увеличивается давление, которое сжимает топливную жидкость, оказавшуюся там, в предыдущем такте. Когда верхний уровень уплотнительного кольца поршня достигает выпускного окна, при его открытии отработавшие газы попадают в глушитель.

Дальнейшее движение поршня способствует открытию продувочного окна, из-за чего топливная смесь, пребывающая под давлением в кривошипной камере, попадает в цилиндр. В это время остаточные от сгорания газы, попутно выполняют продувку цилиндра и заполняют надпоршневую часть цилиндра. Когда же поршень проходит НМТ рабочий цикл возобновляется в том же порядке.

 

Технология работы четырёхтактного бензинового двигателя

Рабочий цикл включает в себя четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход (расширение), выпуск. На впуске происходит опускание поршня из ВМТ в НМТ, а кулачки распредвала открывают впускной клапан, через который в цилиндр попадает топливо. Когда поршень идёт обратно из нижней мёртвой точки в верхнюю, то возникает сжатие топливной смеси, которое провоцирует увеличение её температуры. После чего перед завершением процесса сжатия между электродами свечи зажигается искра, которая воспламеняет топливную жидкость.

Та в свою очередь, высвобождает горючие газы, подталкивающие поршень вниз. За счёт такой последовательности осуществляется рабочий ход, при котором происходит полезная работа. При прохождении поршнем нижней мёртвой точки происходит открытие выпускного клапана, позволяющее движущемуся по направлению вверх поршню вытеснить отработавшие газы из ёмкости цилиндра, происходит выпуск. После закрытия выпускного клапана в верхней мёртвой точке рабочий цикл возобновляется.

 

Разница конструктивных особенностей и эксплуатационных преимуществ между 2-х и 4-х тактными двигателями

Главное различие четырёхтактного двигателя от двухтактного ― это разные методы подачи подачи воздушно-топливной смеси в цилиндр и ликвидации продуктов газообмена. Газораспределительное устройство у двухтактного движка отсутствует, что существенно облегчает его массу. В то время как в четырёхтактном ДВС основные процессы происходят за счёт специального газораспределительного устройства, которое контролирует работу впускного и выпускного клапанов. Сравнительный анализ основополагающих параметров 2-х тактных и 4-х тактных двигателей выявляет их сильные и слабые стороны.

Преимущества четырёхтактных ДВС:

• Высокий крутящий момент при более низких оборотах коленвала.
• Экономичность более высокая у четырёхтактных движков, топливный расход у них почти на 30% меньше, чем у двухтактных двигателей внутреннего сгорания.
• Качественная система смазки у четырёхтактных ДВС обеспечивает продолжительное использование масла. Для двухтактных движков масло разбавляется в бензине либо поступает из масляного бака во впускной коллектор и сжигается одновременно с топливом в поршневой камере.
• Шумность работы ниже у двухтактников.
• Рабочий ресурс выше у 4-х тактных устройств, преобразования энергии в механическую работу, по причине меньшей частоты вращения коленного вала и более усовершенствованной смазочной системы.
• С точки зрения безопасности окружающей экологической среды четырёхтактные движки лучше, потому как выхлопные газы у двухтактных двигателей намного токсичнее.

Достоинства двухтактных двигателей:

• Простейшее техобслуживание из-за отсутствия сложной смазочной системы и наличия газораспределительного механизма. 
• Объемная мощность у 2-х тактных движков значительно выше , почти на 70%, чем в четырёхтактных движках.
• Простая и легкая конструкция.
• Скорость увеличения оборотов вращения у 2-х тактных ДВС быстрее.
• Стоимость более доступная у двухтактного двигателя внутреннего сгорания.

 

На мотобурах используют двигатели обоих типов. Если вам нужен легкий мотобур обладающий высокой мобильностью и управляемый одним оператором, то ваш выбор это двухтактный двигатель.  Если вам необходимо бурение грунта от третей категории и выше, диаметрами от 250 мм, то вам однозначно нужен мотобур с четырехтатным двигателем.

Husqvarna TE 150i — инжекторный двухтактный эндуро мотоцикл Хускварна

Высокая производительность

Двигатель
Мотоцикл оснащен системой впрыска топлива. Система содержит две топливных форсунки, установленные непосредственно в каналах продувки цилиндра, которые снабжают двигатель идеальным количеством топлива во всех режимах его работы. Это не только снижает расход топлива и уровень вредных выбросов в атмосферу, но также делает отдачу двигателя более плавной, выводя всеми любимый 2х тактный мотор на новый уровень.

Цилиндр
Цилиндр имеет специальную конфигурацию продувочных каналов, в которых установлены две топливные форсунки. Топливо подается вниз продувочного канала, что обеспечивает превосходное смешивание с потоком воздуха, двигающимся наверх к камере сгорания. Это обеспечивает лучшее наполнение цилиндра и полноту сгорания топлива, что приводит к снижению потребления топлива и выбросов.

Картер
Для снижения веса картер литой и имеет тонкостенную конструкцию. Расположение вала тщательно выверено с целью централизации массы. Кроме того, корпус помпы улучшает охлаждение за счет оптимизации потока охлаждающей жидкости.

Выхлоп
Разработанная с использованием инновационного трехмерного проектирования, выхлопная труба обладает ещё лучшей геометрией и производительностью. За счет изменения формы увеличился дорожный просвет, а рифленая поверхность лучше защищает трубу от замятий. Глушитель также оснащен новым алюминиевым монтажным кронштейном и новыми внутренними деталями.

Инженерия как искусство

Стальная рама
Рама сделана в WP Performance System с помощью лазерной резки и роботизированной сборки и отвечает всем требованиям инновационных решений в двухтактных моторах. Именно в раме расположен бачок для залива масла, которое автоматически смешивается с топливом. Рама легкая, прочная и идеально сочетается с подвеской WP.

Композитный подрамник
Композитный составной подрамник – уникальная разработка Husqvarna, которая стала возможной благодаря применению новаторских технологий. Он состоит из двух частей и на 30% выполнен из углеродного волокна, благодаря чему узел обладает низким весом при максимальной прочности.

Маслобак и насос
Мотоцикл оборудован электрическим маслонасосом, подающим жизненно необходимое для двигателя масло. Насос располагается немного ниже маслобака и подает масло непосредственно в двигатель, через корпус дроссельной заслонки. Это исключает необходимость предварительно смешивать масло с топливом, как в традиционных 2х тактных двигателях. Насос связан с блоком управления двигателем и подает оптимальное количество масла, согласно текущим оборотам и нагрузке, что снижает дымность отработавших газов и количество отложений в выпускной системе. Маслобак емкостью 0,7 литра находится под топливным баком и соединяется подающим шлангом с внешней заливной горловиной, расположенной выше для удобства заправки. В баке установлен датчик низкого уровня, который сигнализирует о необходимости долить масло.

Охлаждение
Радиаторы искусно изготовлены с использованием высокопрочного алюминия и вычислительной гидродинамики — для более эффективного пропускания воздуха через радиаторы. Система охлаждения интегрирована в раму, исключая необходимость в дополнительных шлангах. Центральная трубка проходящая через раму снижает давление, обеспечивая более равномерный поток охлаждающей жидкости. Кроме того, радиаторы устанавливаются ниже, ближе к центру тяжести, для повышения маневренности при езде. Дополнительный вентилятор радиатора может быть установлен и доступен в каталоге аксессуаров Husqvarna.

Подвеска

WP XPLOR 48
Передняя вилка WP Xplor 48 разработана специально для эндуро и имеет разделенные функции демпфирования. Сжатие происходит в левом пере, отбой в правом. Регулировка осуществляется с помощью легкодоступных кликеров (30 щелчков) в верхней части вилки. Обновленный поршень среднего клапана вилки обеспечивает более равномерное демпфирование. Вилка полностью регулируемая.

Задний амортизатор WP
Задний амортизатор WP Xact сочетает в себе оптимальные характеристики демпфирования, высокую прочность и низкий вес. Сбалансированное давление улучшает демпфирование и комфорт пилота, также улучшено охлаждение. Амортизатор полностью регулируемый.

Тормозная система Braktec
На мотоцикле установлена топовая тормозная система от Braktec. Ещё больше контроля и стабильности. 260 мм тормозной диск спереди и 220 мм сзади.

Внешний вид
Футуристическая форма пластика символизирует впечатляющий технологический скачок вперед по сравнению с мотоциклами прошлых лет. Жемчужный синий и электрических желтый окрас несёт в себе дух Швеции. Переработанная эргономика существенно увеличивает контроль и комфорт пилота. Сиденье имеет более низкий профиль и при этом обладает рельефностью для наилучшего сцепления при ускорениях и торможениях.

Премиум технологии

Переключатель карт двигателя
Характеристики двигателя могут быть изменены с помощью смены карт зажигания. Каждый пилот сможет выбрать удобный режим для текущих погодных условий. Для более тонкой настройки режима работы мотора можно изменить пружину в мощностном клапане на более мягкую или жесткую.

Блок дроссельной заслонки
На мотоцикле применяется дроссельная заслонка, регулирующая количество воздуха поступающего в двигатель, и управляемая сдвоенными тросами, соединенными с ручкой газа на руле. В отличии от 4х тактных двигателей в корпус дроссельной заслони поступает не топливо, а масло которое попадает в двигатель вместе с воздухом и обеспечивает надежную смазку коленчатого вала, цилиндра и поршня. Данные о количестве поступающего воздуха поступают от датчика положения дроссельной заслонки в блок управления двигателем, который в свою очередь рассчитывает количество масла и топлива, подаваемого в двигатель. Система холостого хода и система холодного запуска дозируют количество воздуха, проходящего по обходному каналу при закрытой дроссельной заслонке.

Электростартер
ТЕ150i оснащен новым электрическим стартером, который теперь расположен под двигателем и надежно скрыт от возможных повреждений. Сам стартер стал конструктивно проще и, как следствие, надежнее. Кроме того, на мотоцикл теперь устанавливается более мощный аккумулятор, который при этом обладает малым весом.

Система управления двигателем
TE 150i оснащен электронным блоком управления (ECU), который отвечает за ряд функций. Устройство определяет момент зажигания, количество топлива и масла, впрыскиваемого в цилиндр, и, кроме того, переводит информацию, полученную от различных датчиков, для адаптации значений и внесения поправок для автоматической компенсации температуры и высоты. Это означает, что двигатель всегда работает на оптимальной топливовоздушной смеси на любой высоте.

МАСЛО ДЛЯ 2-ТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ | ДВУХЦИКЛОВЫЕ МОТОЦИКЛЫ И СНЕГОХОДЫ | ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ

Чем отличается масло для двухтактных двигателей? Могу ли я использовать вместо него масло для 4 циклов?

Масла для двухтактных или двухтактных двигателей — это специальные моторные масла, предназначенные для использования в двухтактных (двухтактных) двигателях. При использовании масла для двухтактного двигателя важно использовать правильное двухтактное масло, иначе оно может повредить двигатель из-за различий между двухтактным и четырехтактным двигателем.

Разница между двухтактными и четырехтактными двигателями

Двухтактные и четырехтактные двигатели используются в механическом оборудовании, но тип оборудования определяет, какой двигатель лучше использовать.В то время как четырехтактные двигатели обычно используются в более крупных приложениях, таких как автомобили, мотоциклы, лодки и более крупные двигатели, двухтактные двигатели часто используются в двигателях меньшего размера, таких как оборудование для газонов и скутеры.

Двухтактные двигатели не содержат клапанов из-за механизма работы двухтактного двигателя. Двухтактные двигатели запускают каждый оборот. Топливо и масло смешиваются с воздухом и сжимаются, а затем выталкиваются в сторону свечи зажигания. Свеча зажигания срабатывает и отправляет поршень вниз для завершения цикла сжатия.Когда происходит сжатие, открывается пластинчатый клапан, который удаляет смесь топлива / масла / воздуха, и цикл начинается снова.

Ключевое различие между маслом для четырехтактных двигателей и маслом для двухтактных двигателей заключается в том, что масло для четырехтактных двигателей не смешивает топливо и масло. Четырехтактные двигатели работают следующим образом:

• Масло и топливо смешиваются в камере сжатия, когда поршень движется вниз по цилиндру
• Топливно-масляная смесь сжимается, и впускной клапан закрывается для сжатия газа
• Свеча зажигания загорается и воспламеняет смесь газа и воздуха
• Поршень снова опускается и выпускной клапан открывается для выпуска отработанной смеси

Так как двухтактные двигатели часто меньше, легче и проще четырехтактных двигателей; они обеспечивают более высокое отношение мощности к массе и часто используются в небольшом оборудовании, таком как газонокосилки и другое садовое оборудование, а также в транспортных средствах с малым двигателем (скутеры, водные мотоциклы, ATF и небольшие подвесные двигатели).

Могу ли я использовать масло для 4-тактных двигателей 2-х тактных двигателей?

Масла для двухтактных двигателей имеют те же присадки и базовые масла, что и масла для четырехтактных двигателей, но имеют некоторые существенные отличия. Как упоминалось ранее, масло для двухтактных двигателей смешивается с бензином, когда оно используется в двухтактном двигателе. Это означает, что масло расходуется намного быстрее, чем масла для четырехтактных двигателей (которые не расходуются как часть смазки в четырехтактном двигателе). Кроме того, поскольку масла для двухтактных двигателей потребляются, зольность масел для двухтактных двигателей значительно ниже, и они могут содержать значительно другой пакет присадок, чем масла для четырехтактных двигателей.

Использование правильного масла

Как и в случае с любым моторным маслом, очень важно использовать подходящую смазку для вашего двигателя. Масла для четырехтактных двигателей не следует использовать в двухтактных двигателях (а масла для двухтактных двигателей нельзя использовать в четырехтактных двигателях). Масла для двухтактных двигателей, как правило, легче, ниже и зольнее и предназначены для использования в двухтактных двигателях, поэтому их срок службы не такой, как у масел для четырехтактных двигателей. Всегда проверяйте руководство пользователя, чтобы найти подходящую смазку для вашего двигателя.Еще один отличный источник подходящей смазки для конкретного применения — Castrol Oil Selector.

Анимированные двигатели — двухтактный

Двухтактный двигатель

В двухтактном двигателе используются как картер, так и цилиндр для достижения всех элементов цикла Отто всего за два хода поршня.

Впуск

Топливно-воздушная смесь сначала всасывается в картер под действием вакуума. который создается во время движения поршня вверх.Иллюстрированный двигатель оснащен тарельчатым впускным клапаном; однако многие двигатели используют поворотная величина, встроенная в коленчатый вал.

Компрессия картера

Во время хода вниз тарельчатый клапан принудительно закрывается повышенное давление в картере. Затем топливная смесь сжимается в картер в течение оставшейся части хода.

Передаточный / Выпускной

Ближе к концу хода поршень открывает впускное отверстие, выход сжатой топливно-воздушной смеси из картера вокруг поршня в главный цилиндр.Это вытесняет выхлопные газы. выхлопное отверстие, обычно расположенное на противоположной стороне цилиндр. К сожалению, часть свежей топливной смеси обычно тоже исключен.

Сжатие

Затем поршень поднимается под действием импульса маховика и сжимает топливная смесь. (В то же время происходит еще один такт впуска под поршнем).

Мощность

В верхней части такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. В горящее топливо расширяется, перемещая поршень вниз, чтобы завершить цикл.(При этом еще один ход сжатия картера составляет происходит под поршнем.)

---

Поскольку двухтактный двигатель срабатывает при каждом обороте коленчатого вала, двухтактный двигатель обычно более мощный, чем четырехтактный. эквивалентного размера. Это в сочетании с их более легкими, простыми конструкция, делает двухтактный двигатель популярным в бензопилах, линейных триммеры, подвесные моторы, снегоходы, водные мотоциклы, легкие мотоциклы и модели самолетов.

К сожалению, большинство двухтактных двигателей неэффективны и ужасны. загрязнителей из-за количества неизрасходованного топлива, которое выходит через выхлопное отверстие.

Двухтактный двигатель — обзор

Первое летящее в океане дизельное судно, 370-футовое Selandia, было доставлено Восточно-Азиатской компании в 1912 году верфью Burmeister & Wain (B&W), Копенгаген, Дания. За 20 лет, прошедших с момента испытания первого серийного дизельного двигателя в сотрудничестве Rudolph Diesel и Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg (MAN), двигатель нового типа стал предметом интенсивных разработок и спекуляций. Он обещал промышленности революционно новый источник энергии и тем самым угрожал мировым производителям угля.Итак, плавание Селандии было одной из главных новостей того времени. Уинстон Черчилль, первый лорд британского Адмиралтейства, посетил судно и назвал его достижением мирового масштаба.

Selandia оснащалась двухцилиндровыми восьмицилиндровыми четырехтактными дизельными двигателями B&W, каждый из которых развивал 1250 л.с. В течение года такие конкуренты, как MAN, Sulzer, Vickers и Krupp, работали над разработкой двухтактных двигателей с мощностью около 2000 л.с. на цилиндр, начав соревнование по мощности, которое с тех пор не прекращалось.Наблюдая за этими ранними усилиями, Рудольф Дизель прокомментировал: «Если, что кажется вероятным, эти испытания дадут удовлетворительные результаты, наступила эра очень больших дизельных двигателей».

Главный двигатель для крупнейших торговых судов — танкеров, балкеров и контейнеровозов — это большой тихоходный двухтактный дизельный двигатель. Он стал рыночной силой в конце 1920-х годов, когда растущие требования к размерам кораблей и мощности стали выходить за рамки возможностей четырехтактных двигателей. Благодаря тому, что фазы впуска и выпуска занимают долю хода, а не полный ход каждая, двухтактный двигатель имеет несколько преимуществ.Он удвоил выходную мощность на единицу размера по сравнению с четырехтактным двигателем и сделал более высокую выходную мощность доступной за счет больших размеров поршней и более длинных ходов. Кроме того, двухтактный двигатель с низкой скоростью позволял прямое соединение с гребным винтом. Со временем производители двухтактных двигателей также будут заявлять — как и сегодня — о более высокой эффективности и большей общей надежности этих двигателей.

50-летняя битва двухтактных дизелей с паром за господство на море была завершена на фоне стремительного роста цен на топливо 1970-х годов.Например, в 1975 году из 614 двигателей, поставленных для крупнейших торговых судов, 78 процентов (482) составляли тихоходные дизели, а остальные 123 — паровые турбины. В 2000 году из 1059 главных двигателей, поставленных судам дедвейтом более 2000 тонн, 60 процентов были тихоходными двухтактными. Большинство оставшихся были четырехтактными средними скоростями.

Четырехтактные судовые дизели применяются повсюду, от гоночных катеров и моторных яхт до круизных судов, {грузовых и пассажирских} судов и танкеров-челноков (и на большом количестве стационарных электростанций).Их более высокая скорость требует некоторого промежуточного звена между двигателем и гребным винтом (редуктор или дизель-электрический привод), установка, обеспечивающая преимущества более тихой работы, более низкой вибрации и очень гибкой компоновки и расположения машинного отделения. Конкуренция в этой сфере бизнеса делится между большим количеством производителей, во главе с Wärtsilä (51% рынка в 2000 году) и MAN B&W Diesel.

В своем соревновании за более высокую производительность [и экономию топлива] разработчики дизелей сосредоточили большую часть своих усилий на увеличении мощности при одновременном контроле веса двигателя.Чтобы оценить их успех, рассмотрите только увеличение мощности между двумя 12-цилиндровыми двухтактными двигателями диаметром 420 мм, разделенными промежутком в 30 лет. В 1968 году B&W 1242-VTBF-90 выдал общую мощность 6600 л.с. при ходу 900 мм и скорости 220 об / мин. В 2001 году двигатель MAN B&W 12S42-MC выдал 17 640 л.с. при ходу 1764 мм и частоте вращения 136 об / мин — увеличение мощности примерно в 2,5 раза при почти том же двигателе. Такое увеличение мощности было реализовано во всем дизельном спектре. Мощность двигателя Top подскочила за это время с 40 000 до 100 000 л.с.Средняя скорость поршня увеличилась с примерно 6,6 м / с до примерно 8,5 м / с.

Огромное увеличение внутренних сил и давлений, сопровождавшее это увеличение мощности, было устранено не за счет увеличения физических размеров двигателя вдвое, а за счет использования современных материалов, ковки и конструкционных технологий. Также был достигнут значительный рост теплового КПД, показателя способности двигателя выполнять механическую работу за счет энергетического потенциала топлива. Эффективность повысилась примерно с 40 процентов в 1975 году до 50 процентов сегодня, а гибридные системы — до 55 процентов.В упорядоченных высокотехнологичных мастерских современных дизельных конструкторов массивные компоненты даже самых больших двигателей — например, головки поршней диаметром почти метр и топливные форсунки длиной 600 мм — обрабатываются вручную с точностью часового механизма, чтобы уговорить каждую фракцию. мощности от процесса сгорания. Новые методы обработки топлива, компьютеризированные системы впрыска и управления цилиндрами, а также новые технологии обработки выхлопных газов оптимизируют мощность, снижая при этом содержание загрязняющих веществ в выхлопных газах двигателя. И теперь последний бастион паровых двигателей, танкер для перевозки СПГ, подвергается атаке компактных дизелей по привлекательной цене, которые сжигают смесь нефти и природного газа.

— Джо Евангелиста, в исследовании Surveyor Американского бюро судоходства (весна 2002 г.), стр. 14–20

Разъяснение конструкции нового двухтактного двигателя

С каждым днем ​​на горизонте появляется все больше и больше новых электромобилей, и будущее двигателей внутреннего сгорания кажется темнее. Но этот новый тип сверхэффективного двигателя может продержаться еще немного.

Road & Track соавтор Джейсон Фенске разбирает новый дизайн, опубликованный Обществом автомобильных инженеров, в новом видео для своего канала YouTube, Engineering Explained.Несмотря на то, что в нем используются поршни и топливо, его конструкция не похожа ни на один из других традиционных двигателей внутреннего сгорания, используемых сегодня на дорогах.

В отличие от обычного двигателя внутреннего сгорания, в котором одна и та же камера используется для сжатия, смешивания и сжигания топливовоздушной смеси, входное зажигание распределяет работу между тремя разными камерами. Первый, оснащенный поршнем, сжимает воздух для создания давления и нагрева. Затем он отправляет сжатый воздух в резервуар, который поступает в другое пространство, где сжатый воздух смешивается с топливом.Затем эта горячая топливно-воздушная смесь всасывается в другую камеру с помощью скользящего клапана, где из-за тепла внутри цилиндра она воспламеняется (без использования свечи зажигания). Вот откуда взялось название «зажигание».

Это много для переваривания, мы знаем. Фенске объясняет это более подробно в видео выше. Поскольку конструкция обеспечивает такты впуска и сгорания одновременно (помните, в разных цилиндрах), технически это двухтактный двигатель. Этот метод обеспечивает более высокую степень сжатия и более обедненное соотношение воздух-топливо, обеспечивая теоретический тепловой КПД 63 процента — на 14 процентов лучше, чем у обычного традиционного двигателя внутреннего сгорания.

Конечно, мы не собираемся в ближайшее время увидеть появление двигателей с внутренним зажиганием в дорожных автомобилях. Этот метод недоказан и несет в себе множество неизвестных в отношении охлаждения, балансировки и надежности. Тем не менее, это признак того, что не все потеряно в мире топливных двигателей.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

ДВУХТАКТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ С ВЫСОКОЙ МОЩНОСТЬЮ МАЛОГО ВЫСОКОГО ДВИГАТЕЛЯ

Рассмотрены подходы, предпринятые производителями и независимыми разработчиками двигателей за последние 20 лет при преобразовании легких двухтактных двигателей с воздушным охлаждением, с пластинчатым клапаном, типа цепной пилы в высокопроизводительные моторы для соревнований для приведения в действие небольших транспортных средств для отдыха. спортивные состязания и организованные гонки. Увеличение мощности двухтактных двигателей малого диаметра повлекло за собой решение проблем, связанных с их высокими потенциалами оборотов, системами впуска с язычковыми и поворотными клапанами, портами цилиндров и поршней, впуском картера, кривошипными механизмами на подшипниках качения, воздушным охлаждением и сгоранием топлива и смазки.При разработке программ модификации малых двухтактных двигателей использовались методы, значительно отличающиеся от тех, которые используются для увеличения мощности малых четырехтактных двигателей. Производители и разработчики двигателей для соревнований использовали высокопрочные, противоусталостные и антикоррозионные сплавы аэрокосмического типа, а также передовые методы металлургической обработки. Они также исследовали эффекты акустической настройки индукции и выхлопа, новые конструкции карбюраторов, свечи зажигания нового типа, инновации в области колец и стержней, радикальные конструкции подшипников качения с высокими оборотами в минуту, новые синтетические смазочные материалы, специальное спиртовое гоночное топливо, улучшенные методы охлаждения двигателя, ультра -высокопрочные конструкции крепежа и допуски на картер в тысячных долях дюйма.Некоторые из этих подходов применимы к четырехтактным двигателям. Прилагается список номеров SAE на двухтактных двигателях и иллюстрации двигателей и компонентов.

Информация для СМИ

Предмет / указатель терминов

Информация для подачи

• Регистрационный номер: 00399001
• Тип записи: Публикация
• Агентство-источник: Национальная администрация безопасности дорожного движения
• Номера отчетов / статей: SAE 780737, HS-025 569U
• Файлы: HSL, USDOT
• Дата создания: 31 августа 1985 г., 00:00

Как работает двухтактный двигатель

Почти вся машина двигатели работа на четырехтактном цикл , так называемый, потому что он занимает четыре удары принадлежащий поршень индукция , сжатие , зажигание и выхлоп — произвести один выстрел из топливо / воздушная смесь.Это означает, что коленчатый вал дважды вращается для завершения каждого цикла.

Двухтактный двигатель

Большинство двухтактных двигателей относятся к компрессионному типу картера. Топливно-воздушная смесь подается в картер через боковую часть поршня из впускного коллектора, установленного внизу на цилиндре. Смесь слегка сжимается в картере, затем переносится в верхнюю часть цилиндров, сжимается и воспламеняется, так что горящие газы расширяются и опускают поршни.Смазочное масло смешивается с топливом или впрыскивается отдельно. Поскольку в подшипники коленчатого вала не подается масло под давлением, они представляют собой шариковые или игольчатые роликоподшипники, которые могут работать в масляном тумане.

Однако некоторые двигатели меньшего размера, особенно те, которые установлены на некоторых мопедах или мотоциклы, работают по двухтактному циклу — поршень находится на рабочий ход каждый раз, когда он движется вниз цилиндр поэтому коленчатый вал поворачивается только один раз во время каждый цикл. Некоторые автомобили также использовали этот двигатель, например, Wartburg Knight. и некоторые ранние Saab.

Uniflow

Самые ранние двухтактные двигатели были однопоточного типа. С таким дизайном топливно-воздушная смесь нагнетается в цилиндр роторным вентилятором ( нагнетатель ) приводится в движение двигателем. Нет входа клапан : вместо этого есть удлиненный отверстие, называемое портом, в боковой части цилиндра рядом с нижней частью ход поршня. Порт открывается или закрывается при движении поршня вверх и вниз. цилиндр. Выхлопные газы обычно проходят через обычный кулачковый тарельчатый клапан .

Цикл начинается с хода вниз, при котором горящее топливо толкает поршень. вниз. Когда поршень открывает впускное отверстие в нижней части своего хода, топливо и воздух вдавливается над ним. На ходу выхлоп газ вытеснен и топливо сжато, готово к стрельбе. Чтобы это произошло, выхлоп клапан открывается незадолго до того, как опускающийся поршень откроет впускной канал, поэтому нет сопротивление входящим плата .

Двухтактный цикл

Когда поршень сжимает топливно-воздушную смесь при движении вверх, свежий всасываемый заряд всасывается в картер.Сжатая смесь, воспламененная правильно рассчитанной электрической искрой, горит и расширяется, опуская поршень вниз. Сгоревшие газы покидают цилиндр через открывшееся теперь выпускное отверстие, а свежий всасываемый заряд устремляется в цилиндр (через переходное отверстие), помогая вытеснить отработавшие газы. Когда поршень снова начинает движение вверх, он начинает всасывать свежий заряд топлива / воздуха в картер.

Современная версия

Большинство современных двухтактных двигателей работают немного иначе.Вместо того, чтобы иметь воздуходувка для сила топливовоздушной смеси в цилиндры, они используют то, что известный как картер сжатие.

Этот тип двигателя не требует обычных клапанов. Входные порты ведут в нижняя часть цилиндра, открытая для картера: выше цилиндр на противоположной стороне — еще один набор портов, ведущих к выхлоп трубка . Отверстие для передачи ведет обратно к цилиндру из картера, вход на уровне немного выше, чем входной порт, но немного ниже чем выпускной порт.

Во время хода вверх поршень открывает впускное отверстие и позволяет топливно-воздушная смесь устремилась в картер под поршень. Иногда в боковой части поршня есть вырез, через который может проходить смесь дотянуться до картера.

Когда поршень достигает верхней части цилиндра, сжатое топливо / воздух смесь обжигается свеча зажигания , прижимая поршень к силе Инсульт.

При опускании поршень сжимает топливно-воздушную смесь в картере, и он также открывает выхлопную трубу, за которой следует переходное отверстие.Выхлопные газы начинают выходить, когда выхлопное отверстие открывается, и далее поглощается (вытесняется) топливно-воздушной смесью, поступающей из порт передачи под небольшим давление от картера.

Чтобы помочь удалить выхлопные газы из цилиндра, верхняя часть Поршень часто имеет такую ​​форму, чтобы отклонять поступающую смесь вверх. Смесь затем удваивается, когда ударяет крышка цилиндра , стекает в выхлоп левый борт и выталкивает выхлопные газы наружу.

Импульс газов из передаточных окон, которые будут открыты так как около нижней части хода вниз, продолжает выталкивать выхлоп продуктов, пока не будут закрыты выпускные отверстия.Эта система вытеснения выхлопных газов газы известны как петли уборка мусора .

Выхлопная конструкция

Конструкция выхлопной системы более критична в двухтактном двигателе, чем он находится в четырехтактном двигателе. Сгоревшие выхлопные газы не положительно выталкивается движущимся вверх поршнем, поэтому важно, чтобы Система вытяжки предлагает минимальное сопротивление газам ‘ дорожка.

У большинства двухтактных двигателей стремительный входящий заряд помогает подметать остаточные выхлопные газы из цилиндра.Проблема в том, что некоторые из входной заряд — несгоревшее топливо — может быть унесен в атмосферу, потому что впускной и выпускной порты открыты вместе в течение некоторого времени. Тем не мение, конструкция выхлопной трубы и глушителя может быть использована для минимизации этот эффект.

Когда выхлопной заряд покидает цилиндр, он посылает импульс — удар. волна — вниз по выхлопной трубе, которая отражается обратно от конца трубка. Уделяя особое внимание конструкции выхлопной системы, инженеры может организовать систему, которая может использовать возвратный выхлопной импульс, чтобы подтолкнуть впускной заряд, который пытается следовать за выхлопными газами вниз по выхлопной трубе. трубу обратно в цилиндр.

Смазка

В большинстве двигателей картер и отстойник содержат масло для смазки движущиеся части двигателя. Но при двухтактном сжатии картера двигатель картер не может этого сделать, потому что он необходим для начального сжатия топливо и воздух.

Очистка

в двухтактных двигателях

Очистка двухтактных двигателей

Ханну Яэскеляйнен, Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием.Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Реферат : Процесс одновременной продувки выхлопных газов и заполнения цилиндра свежим зарядом для нового цикла называется продувкой. Основными методами очистки являются перекрестная очистка, очистка петлей и очистка непотоком. Процесс газообмена в двухтактных двигателях можно охарактеризовать с помощью ряда параметров, включая коэффициент подачи, коэффициент продувки, эффективность продувки, чистоту заряда и эффективность улавливания.

Методы очистки

Поскольку один цикл двигателя в двухтактном двигателе завершается за один оборот коленчатого вала, газообмен должен происходить, когда поршень находится около НМТ. Это имеет два важных последствия:

1. Поскольку газообмен начинается до и заканчивается после НМТ, часть такта расширения и сжатия непригодна.
2. Скорость поршня мала в течение всей фазы газообмена и не может оказать значительного перекачивающего воздействия на заряд цилиндра.Следовательно, газообмен может происходить только тогда, когда давление всасывания достаточно выше, чем давление выхлопа, чтобы позволить поступающей свежей зарядке вытеснить сгоревший газ за отведенное время. Этот процесс одновременной продувки выхлопных газов из предыдущего цикла и заполнения цилиндра свежим зарядом для нового цикла называется продувкой. Для обеспечения адекватной продувки двухтактные двигатели должны быть оборудованы системой сжатия всасываемого воздуха, а впускные и выпускные отверстия и / или клапаны должны быть открыты одновременно в течение достаточного периода времени.

Оба клапана в головке блока цилиндров и отверстия в гильзе цилиндра используются в качестве элементов управления газообменом. В случае портов поршень также выполняет функцию управляющего салазок.

В двухтактных двигателях продувка производится в основном одним из трех способов:

• Перекрестная продувка
• Удаление петель
• Непоточная продувка

Другие подходы, такие как продувка клапана с использованием компоновок впускных и выпускных клапанов, аналогичных тем, которые используются в 4-тактных двигателях, также были рассмотрены [3991] [3992] [3993] .

###

.