Различие двухтактных и четырехтактных двигателей квадроциклов

Все скутеры, мопеды, мотоциклы и квадроциклы можно разбить на две категории по типу двигателя — двухтактные и четырехтактные. Особенности эксплуатации и ремонта каждой модели во многом обусловлены именно типом двигателя.

Четырехтактный двигатель имеет расположенные в головке цилиндра, впускной и выпускной клапаны, приводящиеся от кулачков распределительного вала, который в свою очередь получает вращение от коленчатого вала обычно посредством цепной передачи. При ходе поршня вниз от ВМТ к НМТ (такт впуска) впускной клапан открыт и горючая смесь из воздуха и паров бензина, приготовленная в карбюраторе, под действием разрежения поступает в цилиндр. Поршень достигает НМТ, впускной кла-пан закрывается, затем поршень движется вверх, сжимая смесь (такт сжатия). Когда поршень подходит к ВМТ искра свечи зажигания, ввернутой в головку

цилиндра, поджигает смесь. Температура и давление газов в замкнутом объеме цилиндра резко возрастают и поршень, под действием этого давления движется вниз, вращая через шатун коленчатый вал (рабочий ход). По достижении поршнем нижнего положения давление в цилиндре падает, открывается выпускной клапан, и затем поршень снова идет вверх, вытесняя отработавшие газы в выпускную трубу, глушитель и далее в атмосферу (выпуск). Когда поршень достигнет ВМТ, выпускной клапан закрывается, открывается впускной клапан, и весь цикл повторяется.

Рабочий процесс получается состоящим из четырех тактов, проходящих соответственно за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала. Рабочий ход занимает только 1/4 часть цикла, движение поршня во время оставшихся тактов обеспечивается благодаря инерции коленчатого вала и связанных с ним вращающихся деталей.

Двухтактный двигатель отличается от четырехтактного несколько более сложным рабочим процессом, но конструкция его проще из-за отсутствия механизма газораспределения и его привода (в головке расположена только свеча). У двухтактного двигателя тоже есть такты сжатия и рабочего хода, а вот выпуск и впуск объединены в особый процесс, называемый продувкой. Продувка начинается в конце рабочего хода и заканчивается в начале хода сжатия, то есть когда поршень находится вблизи НМТ. Рабочая смесь из карбюратора поступает не сразу в цилиндр, а сначала засасывается в картер двигателя под действием образующегося в нем разрежения, когда поршень движется к ВМТ. В это время в цилиндре происходит сжатие смеси предыдущего цикла. Свеча поджигает эту смесь, и поршень под действием расширяющихся газов перемещается вниз, вращая коленчатый вал и сжимая новую порцию смеси в картере. Не дойдя до НМТ, поршень открывает выпускное окно в стенке цилиндра, и отработавшие

газы выходят через выпускную трубу в глушитель. Давление в цилиндре резко падает. Затем поршень открывает продувочные окна и свежая смесь, сжатая в картере, проходит по перепускным ка¬налам, влетает в цилиндр через продувочные окна и заполняет его, вытесняя оставшиеся отработавшие газы. Поршень проходит НМТ и, двигаясь вверх, закрывает сначала продувочные окна, а затем выпускное окно. Продувка закончена, начинается сжатие смеси в цилиндре и впуск новой порции смеси в картер. Цикл повторяется. Весь рабочий процесс протекает за два хода поршня и один оборот коленчатого вала, а рабочий ход происходит при каждом движении поршня вниз, что вдвое чаше, чем у четырехтактного двигателя. Для улучшения наполнения картера и исключения обратного выброса смеси в карбюратор на входе в картер устанавливается лепестковый клапан. Это несложное устройство повышает мощность и экономичность мотора на средних и низких частотах вращения коленчатого вала, то есть на наиболее используемых рабочих режимах.

Достоинства и недостатки этих двух двигателей вытекают из особенностей их рабочего процесса и конструкции. Двухтактный мотор квадроцикла проще в производстве, компактнее, легче а соответственно, и дешевле. При равном рабочем объеме «двухтактник» мощнее как минимум в полтора раза, Двойное число рабочих ходов заметно сглаживает пульсации крутящего момента и вибрации, что особенно важно для одноцилиндровых агрегатов, устанавливаемых на легкой мототехнике. Но на этом преимущества классического двухтактного бензинового двигателя заканчиваются.

Один из главных его недостатков — низкая экономичность. Связано это с тем, что при кривошипно-камерной продувке часть свежей смеси неизбежно улетает в выпускную трубу вместе с отработавшими газами. Другой проблемой является смазка и токсичность выхлопа. Проход свежей смеси через картер исключает использование надежной смазки кривошипно-шатунного механизма под давлением как у четырехтактных моторов (иначе все масло оказалось бы в цилиндре за несколько секунд). Приходится вводить масло в горючую смесь, откуда оно попадает к подшипникам и на зеркало цилиндра. Раньше масло приходилось смешивать с бензином. Сегодня большинство двухтактных моторов оснащены системой раздельной смазки, когда масло из отдельного бачка специальным миниатюрным насосом подается в поток горючей смеси. Производительность насоса зависит от степени поворота рукоятки газа: чем больше мощность, тем масла подается больше. Такая система позволяет уменьшить расход масла. Но оно все-таки в конце концов оказывается в камере сгорания и, как и положено сгорает там, правда, не полностью. Именно этим объясняется сизый дым из глушителей двухтактной техники. В этом дыме кроме целого набора вредных веществ присутствует и несго-ревшее топливо, улетевшее в трубу вслед за газами, и масляные брызги. С точки зрения экологов это огромный недостаток.

У двухтактных моторов есть и другие недостатки, также связанные с принципом работы. Масло, разбавленное бензином, плохо смазывает трущиеся детали, а рабочих ходов у «двухтактников» вдвое больше, поэтому их ресурс заметно ниже. Снижает долговечность деталей и постоянная продувка кривошипной камеры воздухом, в котором всегда есть твердые песчинки, «проскочившие» через воздушный фильтр. От несгоревшего масла на поршне, в камере сгорания и в глушителе быстро образуется нагар, поршневые кольца «залегают» в канавках, из-за чего мощность двигателя падает. При малейшем нарушении подачи масла, особенно в жару и в тяжелых до¬рожных условиях может возникнуть масляное голодание, чреватое задиром поршня и выходом двигателя из строя. Двухтактный двигатель чаще капризничает при запуске, в нем может, например, «забросать» смесью свечу, он более склонен к перегреву (если нет принудительного охлаждения). Резкое открытие поршнем выпускного окна приводит к неприятному треску при работе, несмотря на наличие глушителя. Наконец, мопед или мотоцикл с «двухтактником» хуже тормозит двигателем.

Все это вместе взятое привело практически к прекращению производства в развитых странах двухтактных мотоциклетных двигателей объемом более 125 см3. Исключение составляют спортивные моторы, где высокая удельная мощность, ко-торую обеспечивает двухтактный цикл, является приоритетом.

Эксплуатируя четырехтактный двигатель, надо постоянно следить за уровнем масла в картере, вовремя пополнять его и вовремя заменять масло. Необходимо также контролировать и регулировать зазоры в приводе клапанов.

Владелец скутера с двухтактным двигателем должен контролировать наличие масла в бачке, периодически очищать камеру сгорания, выпускную трубу и свечу от нагара, следить за тепловым состоянием мотора.

На правах рекламы:

Сайт btblady.com - читай отборные советы и рекомендации на разную тематику для всей семьи.