«Сердце» современного транспорта — двигатель внутреннего сгорания. Это механизм, который преобразует горючее в механическую работу. Топливо сжигается внутри генератора, и тот перенаправляет полученную энергию на колеса или лопасти, раскручивая их. ДВС применяется во всех видах транспорта, начиная от садовых инструментов и заканчивая небольшими самолетами. При этом существуют разные типы силовых установок, а неискушенным людям всегда интересно, чем двухтактный двигатель отличается от четырехтактного, почему между ними такая разница.
Содержание
Почему ДВС разделяются на 2-тактные и 4-тактные
Тип двигателя — один из параметров, на который следует обратить внимание при покупке силового оборудования. ДВС бывает двух- и четырехтактный, и от этого зависит количество этапов рабочего цикла.
Двигатели обоих типов встречаются на любом виде транспорта, начиная от небольших мопедов, для которых большую роль играет размер двигателя, и заканчивая суднами.
Выбирать ДВС нужно, учитывая параметры транспортного средства. Например, для лодочных двигателей важны конструкция, габариты и тип транца, а владельцы мотоциклов должны решить, что для них важнее — мощность ДВС или стоимость обслуживания.
Далее подробно будет рассказано, по какому принципу работают ДВС и станет точно понятно, почему их делят на 2-тактные и 4-тактные.
Принцип работы ДВС
В целом принцип у обоих видов одинаковый: он базируется на расширении газов при нагревании, которое происходит от воспламенения горючей жидкости, подаваемой в цилиндр. В любом ДВС есть газораспределительный механизм, контролирующий подачу топливной смеси, и кривошипно-шатунный механизм, который отвечает за передачу полезной работы газа.
Четырехтактный двигатель
Количество циклов — то, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного. Цикл 4-х тактного генератора состоит из впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска.
- На впуске поршень опускается, открывая клапан: в результате в цилиндр попадает горючее и смешивается с отработанной смесью.
- При сжатии оба клапана закрываются, а поршень от нижней мертвой точки (НМТ) движется к верхней мертвой точке (ВМТ), то есть крайнего нижнего в крайнее верхнее положение. От того, насколько поднимется поршень, зависит давление и температура.
- Рабочий ход — это движение поршня от ВМТ к НМТ, которое осуществляется под давлением воспламененной рабочей смеси. Когда поршень достигает нижнего положения, выпускной клапан открывается.
- На выпуске в атмосферу под давлением поршня выбрасываются продукты сгорания.
Двухтактный двигатель
У ДВС на два такта рабочий цикл состоит из сжатия и рабочего хода.
На первом этапе поршень движется от НМТ к ВМТ и перекрывает по очереди продувочное и выпускное окно: газ в цилиндре сжимается, а через впускное окно поступает горючая смесь для следующего сжатия.
Когда горючее сжато максимально, оно воспламеняется от искры свечи. Температура газа возрастает, его объем резко растет, и от давления поршень движется к НМТ, открывая выпускное окно и избавляясь от продуктов горения. Затем так же под давлением поршня сжимается новая горючая смесь, открывается продувочное окно, запуская смесь в камеру сгорания.
Контурные системы продувки
Система продувки определяет, какой будет масса остаточных, отработанных газов и какой процент свежей смеси будет утерян. В контурной системе поток движется по контуру цилиндра.
| Тип контурной системы | Коэффициент остаточных газов |
| Поперечно-щелевая | 0,11-0,15 |
| Поперечно-щелевая с автоматическими клапанами на выпуске | 0,09-0,12 |
| Поперечно-щелевая с двумя рядами продувочных окон | 0,08-0,12 |
| Петлевая | 0,09-0,13 |
Прямоточные системы продувки
При прямоточной системе коэффициент остаточных газов достигает 0,03-0,08, приближая значение к показателям двигателей на четыре такта.
При прямоточно-клапанной продувке продувочные окна располагаются по окружности цилиндра, а в его крышке размещают выпускной клапан. Когда поршень движется к НМТ, клапан открывается, осуществляется свободный выпуск газов. Кромка поршня размыкает продувочные окна, и воздух вытесняет отработавшие газы.
Когда очистка завершается, клапан закрывается, а за ним перекрываются и продувочные окна.
В двигателях с расходящимися поршнями используется прямоточно-щелевая продувка, в которой окна располагаются в крайних частях рабочего объема цилиндра. При расширении газов поршни сходятся, открывая выпускные окна: происходит выпуск газов.
Потом продувочный поршень размыкает продувочные окна, начиная продувку. К моменту, когда выпускной поршень достигает ВМТ, продувочный еще движется к своей ВМТ. При такой системе сначала закрываются выпускные, а затем уже продувочные окна, и за счет этого воздушный заряд не теряется.
Конструктивные особенности двухтактного ДВС
В двухтактных движках энергия вырабатывается из топливной смеси более простым методом. Она состоит из бензина и специального 2-х тактного масла.
Поскольку энергия вырабатывается проще, то и сама конструкция состоит из меньшего числа деталей. За счет этого ДВС имеет меньший вес — это то, чем отличается 2 тактный от 4 тактного с такой же мощностью.
Также этот тип двигателя отличают его компактность и легкость в обслуживании. Такой вид мотора подойдет, к примеру, водителю квадроцикла, который часто ездит по пересеченной местности.
Устройство четырехтактного ДВС
В конструкции 4-х тактного мотора машины присутствует газораспределительный механизм, и в этом состоит основное отличие двухтактного от четырехтактного.
Наличие ГРМ влияет на вес и размер ДВС, а также сказывается на его стоимости. Впрочем, благодаря газораспределительному механизму кольца и поршень двигателя изнашиваются меньше, а значит, увеличивается ресурс работы. 4-тактный двигатель может работать как на бензине, так и на дизеле.
Основные отличия
Совокупность параметров влияет на мощность и стойкость двигателя.
В таблице ниже представлены другие различия.
| Параметр | Двухтактный ДВС | Четырехтактный ДВС |
| Потребление топлива | Один оборот коленчатого вала — одна порция топлива. Часть топливной смеси при работе теряется без пользы. | Два оборота коленчатого вала — одна порция топлива. |
| Тип топлива | Смесь масла и бензина. | Полностью бензиновый двигатель. |
| Система смазки | Встречаются как отдельные от системы подачи топлива, так и общие. | Имеется отдельная система смазки. |
| Тип масла | Используется сгораемый тип масла. | Применяется обычное моторное масло. |
Преимущества и недостатки
Разница между двумя типами двигателей заключается в количестве потребляемого топлива, его типе, виде масла и системы смазки.
Чем лучше 2-х тактный ДВС:
- Маленький вес устройства. 2-х тактный двигатель на 15 л.с. весит около 35 кг, а второй тип ДВС при той же мощности — почти 50. При этом 90 % веса приходится на сам двигатель, а конструкция чаще всего предусматривается всего одну ручку для переноса: в этом недостаток большого веса агрегата. Также на некоторых видах транспорта развесовка влияет на работу функций, к примеру, на снегоходе вес влияет на задний ход.
- Низкая цена. Количество деталей движка — то, чем отличается 2 тактный от 4 тактного двигателя: его конструкция проще, и это возможность двухтактника отличиться в цене.
- Удобный в транспортировке. ДВС можно перевозить в любом положении, а перед использованием его не нужно отвешивать. Также такой тип двигателя можно эксплуатировать сразу после установки.
- Быстрый разгон. Более высокая скорость разгона объясняется тем, что для полного рабочего цикла 2-х тактному мотору нужен один полный оборот, а 4-х тактному — два. Этот параметр играет важную роль для некоторых видов транспорта и позволяет выгодно отличить двухтактник.
Чем хуже 2-х тактный ДВС:
- Топливо расходуется быстрее. Как уже описывалось выше, в конструкции 2-х тактного ДВС есть изъяны, из-за которых часть топлива теряется без применения, а сам рабочий цикл затрачивает больше топлива.
- Шум. 4-х тактный мотор на максимальной мощности работает значительно тише.
- Комфорт. Вибрация и количество дыма — то, чем отличается двухтактный от четырехтактного, и мотор на 2 такта здесь явно проигрывает.
- Долговечность. Безусловно, срок службы устройства зависит от правильности эксплуатации, однако в 4-х тактном агрегате детали снашиваются медленнее, поскольку масло подается отдельно от бензина.
Что такое ДВС 4-mix?
Двигатель внутреннего сгорания 4-mix — современная модификация, которая имеет более качественную систему запуска благодаря механизму декомпрессии.
При запуске мотора впускной клапан приоткрывается с помощью металлического выступа на механизме ГРМ. Таким образом 4-mix объединяет в себе преимущества обоих типов ДВС: да, двухтактный двигатель и четырехтактный имеют отличия, но благодаря модернизации быстрый запуск появляется и у четырехтактника.
Такое усовершенствование порадует владельцев мотоблока: новая функция позволит скорее справиться с работой.
Что такое двигатели внутреннего сгорания 2-MIX и X-torq?
ДВС 2-mix — модернизированная модель привычного двухтактного двигателя. Устройство запатентовала компания Stihl, которая выпускает триммеры; аналогичную версию мотора выпустила и фирма Husqvarna. Их агрегат называется X-torq.
Конструкции несколько различаются между собой, однако принцип работы двигателей похож: топливно-воздушная смесь делится на два потока. За счет этого нововведения топливная смесь теряется меньше, а потом, поступающий в камеру КШМ, более эффективно смазывает детали.
Видео по теме статьи
В видеоролике ниже доступно разъяснены отличия между 2Т и 4Т двигателями.
Заключение
Таким образом, можно отметить, что между двумя типами двигателей есть существенные различия. По весу двухтактники легче, поскольку их конструкция требует меньшее количество деталей, однако благодаря этому четырехтактники мощнее. Двигатели на четыре такта экономичнее расходуют топливо, не смешивают его с моторным маслом, что благоприятно влияет на срок эксплуатации. Однако неизменным плюсом 2-х тактного ДВС остается его более низкая стоимость.