Какое масло заливать в двухтактный двигатель


Масло для двухтактных двигателей - какое лучше

Сегодня для дачников и сельских жителей предлагается довольно большое количество технических средств, в основе которых используются малогабаритные двигатели внутреннего сгорания. Чтобы получить более высокое значение мощности на выходном валу, используется двухтактный мотор. При одном и том же объеме подобные силовые агрегаты способны выдавать на 70…75 % больше мощности, чем получают от четырехтактного собрата.

Еще одна важная причина, на которую ориентируются производители техники – это реальное упрощение конструкции ДВС. Отсутствие газораспределительного механизма удешевляет агрегат почти в два раза. Единственная проблема таких моторов заключается в том, что нужно готовить бензо-масляную смесь для заливки в топливный бак. Здесь от качества используемого масла во многом зависит моторесурс двигателя.

Как происходит смазка в двухтактном моторе

Основное конструктивное отличие ДВС, работающих в двухтактном режиме, заключается в наличии трех окон.

  1. Нижнее впускное окно предназначено для подачи бензо-воздушной смеси в кривошипную камеру.
  2. Среднее продувочное окно используется для подачи горючей смеси (бензин, смешанный с маслом и воздух) в цилиндр двигателя.
  3. Третье верхнее окно необходимо для выпуска продуктов горения в окружающую среду.

Всего выполняется два такта.

Первый такт

  1. Поршень движется вверх.
  2. Среднее и верхние окна перекрыты поршнем, а нижнее открыто. Здесь создается разряжение.
  3. Из карбюратора за счет разряжения, созданного в кривошипной камере, горючая смесь поступает в нее.
  4. Внутри цилиндра происходит сжатие рабочего заряда.
  5. Когда остается всего несколько миллиметров движения вверх, подается искра. Она воспламеняет сжатый заряд.
  6. Поршень преодолевает верхнее мертвое положение (ВМП) за счет инерции маховика.

Второй такт

  1. Давление увеличивается в 20…40 раз (зависит от конструктивного исполнения).
  2. Сгорающие газы давят на поршень, заставляя его двигаться вниз.
  3. Совершается рабочий ход. Разность между энергией расширения и сжатия определяет величину выдаваемой мощности.
  4. Когда открывается среднее окно, продукты сгорания горючей смеси выбрасываются через него в систему выхлопа, оборудованную глушителем.

Оба такта выполняются за один оборот коленчатого вала. Все процессы повторяются многократно.

Для осуществления смазки в бензин добавляется моторное масло. При нахождении горючей смеси в кривошипной камере часть смазки попадает:

  • в область расположения шатунной шейки. Происходит образование масляной пленки на поверхности контакта;
  • в зону соединения поршня с шатуном. Здесь имеется поршневой палец. Осаждающаяся смазка попадает на поверхность пальца;
  • поступив в цилиндр, часть масляного содержимого горючей смеси остается на поверхности зеркала цилиндрической образующей. Между поршневыми кольцами и окружающей поверхностью также формируется контактная пленка моторного масла;
  • частично смазка накапливается и в канавках, где располагаются кольца. При движении вверх и вниз смазочная жидкость выдавливается, распределяясь по внутренней поверхности цилиндра;
  • примерно 85…95 % масла сгорают в такте расширения. Несгоревшие частицы в нагретом состоянии распадаются на простые молекулы и выбрасываются в глушитель. Большая часть оседает внутри этого устройства. Поэтому периодически требуется очистка выхлопной системы для получения максимума мощности от мотора.

Требования к моторному маслу для двухтактного двигателя

Технологическое решение обеспечения смазки в ДВС двухтактного цикла осуществляется двумя способами.

  1. Смешивание бензина и смазки при заправке в топливный бак.
  2. Раздельная подача горючего и смазочного компонентов. Подобным образом решается вопрос в двухтактных дизелях. Имеются два бака: в основной заливается топливо; во вспомогательный – масло.

Промышленность использует двухтактные дизели довольно ограничено. Чаще всего – это судовые моторы с большим ходом поршня. Для пользователей более распространенным является первый способ. Его применяют

  • на мобильной технике: мотоциклы, скутеры, мотовелосипеды, мотоблоки, мотокультиваторы и другие устройства;
  • для малой механизации в быту: бензопилы, мотокосы, буровые установки и ряд иных устройств.

Основные характеристики моторного масла

  1. Вязкость – это способность образовывать устойчивую пленку на поверхности контакта механических элементов. Для тепловых машин нужно обеспечивать стабильность данного показателя в широком температурном диапазоне (-20…+60 ⁰С).
  2. Текучесть является вторым важным показателем. Жидкость для смазки должна заполнять предоставляемое ей пространство. При запуске двигателя его температура еще довольно мала, поэтому необходимо проникновение масла в кривошипно-шатунном механизме, оседание на стенках цилиндра.
  3. Наличие противопригарных присадок. Это требование возникло сравнительно недавно. Компоненты начали добавлять примерно 20…25 лет назад. В результате реже возникают поломки из-за залегания колец в канавках поршней. При температуре более 2000…2100⁰С, которая наблюдается при сгорании топлива присадки не позволяют маслу образовывать кристаллы, оседающие в разных точках, где их вымывание затруднено.
  4. Противопенные присадки не позволяют образовывать пузыри газа на поверхности масляной пленки. Там, где присутствует пузырек газа, толщина пленки минимальная. Возможен «сухой» контакт между сопрягаемыми деталями.
  5. Противокоррозионные свойства. Смазка не должна окисляться кислородом, содержащимся в воздухе. Поэтому в составе обязательно присутствует небольшое количество предельных углеводородов (парафинов). Они образуют на поверхности защитное покрытие, предотвращающее доступ кислорода к металлу.
  6. Растворимость в бензине показатель, без которого использовать смазочное вещество нельзя. В практике требуется создавать топливо-смазочные смеси с разными соотношениями. Для тяжелых мотоциклов требуется готовить тяжелую пропорцию, в которой на 1 часть масла заливают 15…25 частей топлива. Для легких моторов триммеров нужна легкая смесь, в ней поддерживают пропорцию 1 : 40…50.
  7. Стабильность свойств характеризуется сохранением исходных показателей в течение длительного периода. Жидкость не должна расслаиваться. Не допускается выпадение включений в осадок.

В основе моторной смазки имеется несущая часть, а также присадочные компоненты, которые задают основные характеристики материалу.

Минеральные, полусинтетические и синтетические масла

При переработке нефти в крекинг процессе разделяют разные фракции. Часть используется в качестве топлива. Тяжелые части применяют для производства масел. Так производят минеральные смазочные материалы.

Внимание! Часто задают вопрос, почему не применяют растительные масла для моторов. У смазок растительного происхождения наблюдается эффект испарения значительного количества вещества с образованием лаковой пленки. Если подобную жидкость залить в двигатель, то возможно застывание лака после остывания мотора. Провернуть коленчатый вал и завести двигатель будет весьма затруднительно.

Синтетические масла производят путем сжижения газа и образования длинных полимеров. Их отличает стабильность в широком диапазоне температур. В частности, вязкость остается постоянной даже при низкой температуре. Текучесть сохраняется довольно высокой.

Комбинируя минеральные и синтетические составляющие, получают полусинтетические смазочные материалы. От минеральной основы берут примерно 25…30 % легких фракций. Остальное – синтетическая часть. Присадками добиваются получение необходимых свойств.

Экологические характеристики

Для легких моторов рекомендуют смазки по стандарту . Этот критерий был разработан в 1986 г. после аварии на Чернобыльской АЭС. Тогда было принято решение искать энергию в возобновляемых источниках: ветер, солнце, приливы, реки и иные производные для энергетики. Отработавшее масло по приведенному стандарту должно распадаться на безопасные составляющие в течение 10…15 дней.

Для тяжелых моторов (моторные лодки) разработан стандарт утилизации TC-W3. При контакте с водой масляная пленка должна разлагаться на простые молекулы в течение 30…40 часов. Минеральные масла не могут гарантировать выполнение подобного требования, поэтому они не допускаются к использованию для двухтактных двигателей, мощность которых превышает 12 кВт.

Как готовить топливную смесь

На практике пользователи сталкиваются с необходимостью часто готовить топливные смеси при использовании средств малой механизации. Многие при этом испытывают определенные затруднения в отмеривании нужного количества масла.

  1. Можно приобрести готовые емкости для смешивания разных жидкостей в необходимых пропорциях. Их отличает от обычных наличие отметок по бензину и маслу. В интернет-магазинах реализуют подобные канистры в разном исполнении. Они рассчитаны на объем от 0,5…0,6 л до 5…8 л.
  2. Однокамерные предусматривают поочередную заливку бензина и масла. В двухкамерные разные жидкости заливают через разные горловины.
  3. После заливки энергичное встряхивание позволяет качественно перемешать смесь. Удлиненный носик помогает заливать ГСМ в бак механического помощника.
  4. При отсутствии подобных приспособлений можно самому изготовить подобное. В пластиковой бутылке отмечают объемы бензина и масла. Остается только заливать нужное количество, а затем перемешивать и заливать в бак своего устройства.

Недостатки двухтактных двигателей - Принципы работы двухтактных двигателей

Теперь вы можете видеть, что двухтактные двигатели имеют два важных преимущества по сравнению с четырехтактными двигателями: они проще и легче, и они производят примерно в два раза больше мощности. Так почему в легковых и грузовых автомобилях используются четырехтактные двигатели? Есть четыре основных причины:

  • Двухтактные двигатели не работают так же долго, как четырехтактные. Отсутствие специальной системы смазки означает, что детали двухтактного двигателя изнашиваются намного быстрее.
  • Масло для двухтактных двигателей дорогое, и вам нужно около 4 унций его на галлон газа. Если вы используете двухтактный двигатель в автомобиле, вы сжигаете около галлона масла каждые 1000 миль.
  • Двухтактные двигатели расходуют топливо неэффективно, поэтому вы получите меньше миль на галлон.
  • Двухтактные двигатели производят много загрязнений - на самом деле настолько сильно, что вы, вероятно, не увидите их слишком долго. Загрязнение происходит из двух источников.Первый - это сгорание масла. Масло делает все двухтактные двигатели до некоторой степени задымленными, а сильно изношенный двухтактный двигатель может выделять огромные облака маслянистого дыма. Вторая причина менее очевидна, но ее можно увидеть на следующем рисунке:

Каждый раз, когда новый заряд воздуха / топлива загружается в камеру сгорания, его часть выходит наружу через выпускное отверстие. Вот почему вы видите масляный блеск вокруг любого двухтактного лодочного мотора. Утечка углеводородов из свежего топлива в сочетании с вытекшим маслом представляет собой настоящий беспорядок для окружающей среды.

Advertiseme

.

Двухтактный двигатель - Energy Education

Рис. 1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания [1]

Как следует из названия, двухтактный двигатель требует только двух движений поршня (одного цикла) для выработки мощности. [2] Двигатель может вырабатывать мощность после одного цикла, потому что выхлоп и всасывание газа происходят одновременно, [3] , как показано на рисунке 1. Существует клапан для такта впуска, который открывается и закрывается из-за к изменению давления.Кроме того, из-за частого контакта с движущимися компонентами топливо смешивается с маслом для добавления смазки, что обеспечивает более плавный ход.

В целом двухтактный двигатель состоит из двух процессов:

  1. Ход сжатия: Впускное отверстие открывается, топливовоздушная смесь поступает в камеру, и поршень перемещается вверх, сжимая эту смесь. Свеча зажигания воспламеняет сжатое топливо и начинает рабочий такт.
  2. Рабочий ход: Нагретый газ оказывает высокое давление на поршень, поршень движется вниз (расширение), отработанное тепло отводится.

Тепловой КПД этих бензиновых двигателей зависит от модели и конструкции автомобиля. Однако в целом бензиновые двигатели преобразуют 20% топливной (химической) энергии в механическую, в которой только 15% будет использоваться для движения колес (остальное теряется на трение и другие механические элементы). [4]

По сравнению с четырехтактными двигателями двухтактные двигатели легче, эффективнее, имеют возможность использовать топливо более низкого качества и более экономичны. [2] Таким образом, более легкие двигатели обеспечивают более высокую удельную мощность (больше мощности при меньшем весе). Однако им не хватает маневренности, характерной для четырехтактных двигателей, и им требуется больше смазки. Это делает двухтактные двигатели идеальными для кораблей (для перевозки большого количества грузов) [2] , мотоциклов и газонокосилок, тогда как четырехтактные двигатели идеально подходят для таких автомобилей, как легковые и грузовые автомобили.

Цикл Отто

Рисунок 2. Реальный цикл Отто для двухтактного двигателя. [5] Рисунок 3. Идеальный цикл отто для бензинового двигателя. [6]

Диаграмма «давление-объем» (PV-диаграмма), которая моделирует изменения давления и объема топливно-воздушной смеси в любом бензиновом двигателе, называется циклом Отто. Изменения в них будут создавать тепло и использовать это тепло для перемещения транспортного средства или машины (вот почему это тип теплового двигателя). Цикл Отто можно увидеть на Рисунке 2 (реальный цикл Отто) и Рисунке 3 (идеальный цикл Отто). Компонент в любом двигателе, который использует этот цикл, будет иметь поршень для изменения объема и давления топливно-воздушной смеси (как показано на рисунке 1).Поршень получает движение от сгорания топлива (где это происходит, объясняется ниже) и электрического наддува при запуске двигателя.

Ниже описывается, что происходит во время каждого шага на фотоэлектрической диаграмме, когда сгорание рабочего тела - бензина и воздуха (кислорода), а иногда и электричества, изменяет движение поршня:

Идеальный цикл - зеленая линия: Обозначенный как фаза впуска , двухтактный двигатель не проходит через эту фазу .Это связано с тем, что четырехтактные двигатели начинаются с поднятого поршня, поэтому его нужно опускать, чтобы всасывать топливно-воздушную смесь. Однако двухтактный двигатель может сразу приступить к впуску топливно-воздушной смеси, как показано в процессах 1-2.

Процесс с 1 по 2: Во время этой фазы впускное отверстие открывается, и поршень поднимается вверх, так что он может сжимать топливно-воздушную смесь, попавшую в камеру. Сжатие вызывает небольшое повышение давления и температуры смеси, однако теплообмен не происходит.С точки зрения термодинамики это называется адиабатическим процессом. Когда цикл достигает точки 2, свеча зажигания встречает топливо, которое должно воспламениться.

Процессы 2–3: Здесь происходит горение из-за воспламенения топлива свечой зажигания. Сгорание газа завершается в точке 3, что приводит к образованию камеры с высоким давлением, которая имеет много тепла (тепловой энергии). С точки зрения термодинамики это называется изохорным процессом.

Процессы с 3 по 4: Тепловая энергия в камере в результате сгорания используется для работы с поршнем, которая толкает поршень вниз, увеличивая объем камеры. Это также известно как силовой сток , потому что это когда тепловая энергия превращается в движение, приводящее в действие машину или транспортное средство.

Фиолетовая линия (процесс с 4 по 1): Из процесса с 4 по 1 все отходящее тепло отводится из камеры двигателя. Когда тепло покидает газ, молекулы теряют кинетическую энергию, вызывая снижение давления. [7] Однако в двухтактном двигателе фаза выхлопа отсутствует, поэтому цикл начинается (с 1 по 2) снова, давая возможность новой смеси топлива и воздуха сжиматься.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

  1. ↑ «Файл: Two-Stroke Engine.gif - Wikimedia Commons», Commons.wikimedia.org, 2018. [Онлайн]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Two-Stroke_Engine.gif. [Доступно: 17 мая 2018 г.].
  2. 2,0 2,1 2.2 Э. Алтурки, "Сравнение и применение четырехтактных и двухтактных судовых двигателей", Международный журнал инженерных исследований и приложений, вып. 07, нет. 04, стр. 49-56, 2017.
  3. ↑ С. Ву, Термодинамика и тепловые циклы. Нью-Йорк: Nova Science Publishers, 2007.
  4. ↑ Р. Вольфсон, Энергия, окружающая среда и климат. Нью-Йорк: W.W. Norton & Company, 2012, стр. 106.
  5. ↑ http://www.citethisforme.com
  6. ↑ Wikimedia Commons [Online], Доступно: https: // en.wikipedia.org/wiki/Otto_cycle#/media/File:P-V_Otto_cycle.svg
  7. ↑ И. Динчер и К. Замфиреску, Современные системы производства электроэнергии. Лондон, Великобритания: Academic Press - это издание Elsevier, 2014, стр. 266.
.

Бензиновый двигатель | Британника

Бензиновый двигатель , любой из класса двигателей внутреннего сгорания, вырабатывающих энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива (бензина или бензиновой смеси, такой как этанол) с воспламенением, инициируемым электрической искрой. Бензиновые двигатели могут быть построены для удовлетворения требований практически любого возможного применения в силовых установках, наиболее важными из которых являются легковые автомобили, небольшие грузовики и автобусы, самолеты авиации общего назначения, подвесные и малые внутренние морские агрегаты, стационарные насосные агрегаты среднего размера, осветительные установки и т. Д. станки и электроинструменты.Четырехтактные бензиновые двигатели используются в подавляющем большинстве автомобилей, легких грузовиков, средних и больших мотоциклов и газонокосилок. Двухтактные бензиновые двигатели встречаются реже, но они используются для небольших подвесных судовых двигателей и во многих портативных инструментах для озеленения, таких как цепные пилы, кусторезы и воздуходувки.

Поперечное сечение V-образного двигателя. Encyclopædia Britannica, Inc.

Типы двигателей

Бензиновые двигатели могут быть сгруппированы в несколько типов в зависимости от нескольких критериев, включая их применение, метод управления подачей топлива, зажигание, расположение поршня и цилиндра или ротора, количество ходов за цикл, систему охлаждения, а также тип и расположение клапана.В этом разделе они описаны в контексте двух основных типов двигателей: поршневых и цилиндровых двигателей и роторных двигателей. В поршневом двигателе давление, создаваемое сгоранием бензина, создает силу на головку поршня, которая перемещает цилиндр по длине возвратно-поступательным или возвратно-поступательным движением. Эта сила отталкивает поршень от головки цилиндра и выполняет работу. Роторный двигатель, также называемый двигателем Ванкеля, не имеет обычных цилиндров, оснащенных возвратно-поступательными поршнями.Вместо этого давление газа действует на поверхности ротора, заставляя ротор вращаться и таким образом выполнять работу.

бензиновые двигатели Типы бензиновых двигателей включают (A) двигатели с оппозитными поршнями, (B) роторные двигатели Ванкеля, (C) рядные двигатели и (D) двигатели V-8. Encyclopdia Britannica, Inc.

Большинство бензиновых двигателей относятся к поршнево-поршневому типу. Основные компоненты поршневого двигателя показаны на рисунке. Почти все двигатели этого типа используют четырехтактный или двухтактный цикл.

Типовая схема поршневой цилиндр бензинового двигателя. Encyclopdia Britannica, Inc.

Четырехтактный цикл

Из различных методов рекуперации энергии процесса сгорания наиболее важным до сих пор был четырехтактный цикл, концепция, впервые разработанная в конце 19 века. Четырехтактный цикл показан на рисунке. При открытом впускном клапане поршень сначала опускается на такте впуска. Воспламеняющаяся смесь паров бензина и воздуха втягивается в цилиндр за счет создаваемого таким образом частичного вакуума.Смесь сжимается, когда поршень поднимается на такте сжатия при закрытых обоих клапанах. По мере приближения к концу хода заряд воспламеняется электрической искрой. Затем следует рабочий ход, когда оба клапана все еще закрыты, а давление газа обусловлено расширением сгоревшего газа, давящим на головку или головку поршня. Во время такта выпуска восходящий поршень выталкивает отработавшие продукты сгорания через открытый выпускной клапан. Затем цикл повторяется. Таким образом, каждый цикл требует четырех тактов поршня - впуска, сжатия, мощности и выпуска - и двух оборотов коленчатого вала.

Двигатель внутреннего сгорания: четырехтактный цикл Двигатель внутреннего сгорания имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск. Когда поршень перемещается во время каждого хода, он поворачивает коленчатый вал. Encyclopdia Britannica, Inc. Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Недостатком четырехтактного цикла является то, что завершается только половина тактов мощности по сравнению с двухтактным циклом ( см. Ниже ), и только половину такой мощности можно ожидать от двигателя данного размера при заданная рабочая скорость.Однако четырехтактный цикл обеспечивает более эффективную очистку выхлопных газов (продувку) и перезагрузку цилиндров, уменьшая потерю свежего заряда в выхлопе.

.

2-тактный и 4-тактный двигатель

Обновлено 14 февраля 2018 г.

Возможно, вы использовали газонокосилку, водный мотоцикл, скутер или двигатель гораздо большей мощности, например двигатель грузовика. Эти двигатели подразделяются на двухтактные и четырехтактные. Состав двигателя иногда может помочь вам определить, какая машина соответствует вашим потребностям. Чтобы понять преимущества и недостатки каждого из этих двигателей, вам необходимо знать, как они работают.

Определения

2-тактный дизельный двигатель

2-тактный двигатель Поршень совершает один ход в каждом направлении для работы данной машины.

  • Такт сжатия сжимает топливо, которое затем взрывается.
  • Обратный ход, называемый рабочим ходом, приводится в движение взорванным топливом. Он перемещает картер, выпускает выхлопные газы и впускает новое топливо и воздух для следующего хода.
Иллюстрация четырехтактного двигателя

Четырехтактный двигатель делает четыре такта для приведения в действие двигателя.

  • Такт сжатия сжимает воздух и топливо.
  • Рабочий ход.Сжатый воздух воспламеняется, опуская поршень, который при этом вращает коленчатый вал, а также обеспечивает достаточную энергию для выполнения трех других ходов.
  • Ход выпуска. Когда поршень движется вверх, он выпускает выхлопные газы через выпускной клапан.
  • Такт впуска позволяет подавать новую подачу топлива и воздуха для первого хода.

Сравнительная таблица

2-тактный двигатель 4-тактный двигатель
Его поршень совершает два хода в двигателе Его поршень совершает четыре такта в двигателе
Громко Тише
Менее эффективен, следовательно, не наносит вреда окружающей среде Эффективен, следовательно, экологически безопасен
Относительно дешевле, так как у них нет клапанов Относительно дорого из-за сложности установки клапанов
Обеспечивает высокую мощность в течение относительно короткого периода Производят низкую мощность в течение длительного периода
Избыточное масло, необходимое для смешивания с топливом, делает их обслуживание дорогим Не требует масла в топливе

2-тактный против 4 Тактный двигатель

В чем разница между 2-тактным двигателем En джин и 4-тактный двигатель? Различия можно увидеть в количестве ходов каждого поршня и в их конструкции.

  • Поршень в 4-тактном двигателе совершает четыре хода, которые приводят в движение коленчатый вал. Из-за своего веса и количества включений, приводящих в движение коленчатый вал, эти двигатели могут производить только небольшое, но устойчивое количество энергии, что идеально подходит для использования в таких вещах, как грузовики, которым необходимо преодолевать большие расстояния без остановки. Напротив, двухтактный двигатель способен производить быстрые и внезапные всплески мощности, которые не поддерживаются в течение длительного периода времени. Это делает его идеальным для использования в бензопилах и гидроциклах, которые время от времени останавливаются.
  • Двухтактный двигатель проще сконструировать, поскольку в нем нет клапанов. Это делает его более легким и дешевым в производстве. Для эффективной работы четырехтактного двигателя требуются продуманные клапаны, что делает его тяжелым и дорогостоящим в сборке.
  • Двухтактный двигатель не требует масляного картера. Масло, смешанное с газом, недостаточно смазывает двигатель. Поэтому вряд ли это продлится долго. Стоимость короткого срока службы и смешивания масла с топливом делает их дорогими в долгосрочной перспективе.Четырехтактный двигатель не требует смешивания масла с газом и поэтому дешев в эксплуатации.
  • Двухтактные двигатели не так эффективно сжигают топливо. По этой причине они загрязняют окружающую среду более 4-х тактных двигателей.

Видео

Вот видео, в котором освещаются основные различия между двухтактным и четырехтактным двигателем, с плюсами и минусами каждого из них:

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)
Загрузка...