Каква е разликата между двутактов двигател и четиритактов двигател - сравнителен анализ

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:29

Каква е разликата между двутактов двигател и четиритактов? Най-забележимата разлика са режимите на запалване на горимата смес, което веднага се забелязва от звука. 2-тактовият двигател обикновено произвежда пронизителен и много силен тътен, докато 4-тактовият двигател обикновено има по-тихо мъркане.

Заявление

В повечето случаи разликата е и в основното предназначение на агрегата и неговата горивна ефективност. Двутактовите двигатели се запалват при всеки оборот на коляновия вал, така че те са два пъти по-мощни от четиритактовите двигатели, при които сместа запалва само всеки оборот.

Четиритактовите двигатели са по-икономични, но по-тежки и по-скъпи. Те обикновено се срещат при автомобили и превозни средства, докато по-малките двутактови модели са по-често срещани в приложения като косачки, скутери и леки лодки. Но бензинов генератор, например, може да се намери както двутактов, така и четиритактов. Двигателят на скутера също може да бъде от всякакъв тип. Принципът на работа на тези двигатели е принципно същият, разликата е само в начина и ефективността на преобразуване на енергия.

Какво е бийт?

Обработката на гориво и в двата типа двигатели се извършва чрез последователно изпълнение на четири различни процеса, известни като цикли. Скоростта, с която двигателят преминава през тези цикли, е точно това, което прави двутактовия двигател различен от четиритактовия.

Първият удар е инжекция. В този случай буталото се движи надолу по цилиндъра и всмукателният клапан се отваря, за да пусне сместа въздух-гориво в горивната камера. Следва ходът на компресия. По време на този ход всмукателният клапан се затваря и буталото се движи нагоре по цилиндъра, компресирайки газовете там. Мощният ход започва, когато сместа се запали. В този случай искра от свещ запалва сгъстените газове, което води до експлозия, чиято енергия изтласква буталото надолу. Последният ход е изпускателната тръба: буталото се движи нагоре по цилиндъра и изпускателният клапан се отваря, позволявайки на изгорелите газове да излязат от горивната камера, така че процесът да може да започне отново. Възвратно-постъпателните движения на буталото въртят коляновия вал, въртящият момент от който се предава на работните части на устройството. Ето как енергията на изгаряне на горивото се превръща в транслационно движение.

Работа с четиритактов двигател

При стандартен четиритактов двигател сместа се запалвавсеки втори оборот на коляновия вал. Въртенето на вала задвижва сложен набор от механизми, които осигуряват синхронното изпълнение на последователност от цикли. Отварянето на всмукателните или изпускателните клапани се извършва с помощта на разпределителен вал, който последователно натиска кобилните рамена. Клапанът се връща в затворено положение с помощта на пружина. За да избегнете загуба на компресия, е важно клапаните да прилягат плътно към главата на цилиндъра.

Работа на двутактов двигател

Сега нека видим как двутактовият двигател се различава от четиритактовия по отношение на принципа на работа. При двутактовите двигатели и четирите действия се извършват в един оборот на коляновия вал, по време на хода на буталото от горната мъртва точка до долната и след това обратно. Освобождаването на отработените газове (продухване) и впръскването на гориво са интегрирани в един цикъл, в края на който сместа се запалва, а получената енергия изтласква буталото надолу. Този дизайн елиминира необходимостта от клапанен механизъм.

Мястото на клапаните е заето от два отвора в стените на горивната камера. Когато буталото се движи надолу поради енергията на горене, изпускателният канал се отваря, позволявайки на отработените газове да излязат от камерата. При движение надолу в цилиндъра се създава вакуум, поради което смес от въздух и гориво се изтегля през всмукателния отвор, разположен отдолу. При движение нагоре буталото затваря каналите и компресира газовете в цилиндъра. В този момент запалва свещта и целият процес, описан по-горе, се повтаря.отново. Важното е, че при този тип двигатели сместа се запалва при всеки оборот, което ви позволява да извличате повече мощност от тях, поне в краткосрочен план.

Соотношение тегло/мощност

Двутактовите двигатели са по-подходящи за приложения, които изискват бързи и резки изблици на мощност, вместо стабилна работа за дълги периоди от време. Например, двутактов джет ски ускорява по-бързо от четиритактов камион, но е предназначен за кратки пътувания, докато камионът може да измине стотици мили, преди да се нуждае от почивка. Двутактовите двигатели компенсират краткия си живот, като имат ниско съотношение тегло/мощност: обикновено тежат много по-малко, така че стартират по-бързо и по-бързо достигат работна температура. Те също така изискват по-малко енергия за движение.

Кой мотор е по-добър

В повечето случаи четиритактовите двигатели могат да работят само в една позиция, докато двутактовите двигатели са по-малко взискателни в това отношение. Това до голяма степен се дължи на сложността на движещите се части, както и на дизайна на масления картер. Такъв картер, който осигурява смазване на двигателя, обикновено се среща само при четиритактови модели и е от голямо значение за тяхната работа. Двутактовите двигатели обикновено нямат такъв картер, така че могат да работят в почти всяка позиция без риск от пръскане на масло или прекъсване на процеса на смазване. За устройства като верижни триони, циркуляри идруги преносими инструменти, тази гъвкавост е много важна.

Ефективност на горивото и екологична ефективност

Често се установява, че компактните и бързи двигатели произвеждат повече замърсяване на въздуха и използват повече гориво. В долната част на движението на буталото, когато горивната камера се напълни с горима смес, малко гориво се губи в изпускателния отвор. Това може да се види на примера на извънбордов мотор; ако се вгледате внимателно, можете да видите многоцветни мазни петна около него. Следователно двигателите от този вид се считат за неефективни и замърсяващи. Въпреки че четиритактовите модели са малко по-тежки и по-бавни, те изгарят горивото напълно.

Разходи за покупка и поддръжка

По-малките двигатели обикновено са по-евтини, както по отношение на първоначалната покупка, така и по отношение на поддръжката. Те обаче са предназначени за по-кратък експлоатационен живот. Въпреки че има някои изключения, повечето от тях не са предназначени за непрекъсната работа повече от няколко часа и не са предназначени за много дълъг експлоатационен живот. Липсата на отделна система за смазване също означава, че дори най-добрите двигатели от този тип се износват относително бързо и стават неизползваеми поради повреда на движещи се части.

Отчасти поради липсата на система за смазване в бензин, предназначена да се пълни в двутактов двигател на скутер, например,необходимо е да се добави определено количество специално масло. Това води до допълнителни разходи и караница, а също така може да причини повреда (ако забравите да добавите масло). 4-тактовият двигател в повечето случаи изисква минимална поддръжка и грижи.

Кой мотор е по-добър

Тази таблица описва накратко как двутактов двигател се различава от четиритактов двигател.

	Четиритактов двигател	Двутактов двигател
1.	Един мощен ход за всеки два оборота на коляновия вал.	Един цикъл на мощност за всеки оборот на коляновия вал.
2.	Трябва да използваме тежък маховик, за да компенсираме вибрациите, които възникват по време на работа на двигателя поради неравномерно разпределение на въртящия момент, тъй като запалването на горимата смес се случва само на всеки втори оборот.	Необходим е много по-лек маховик и двигателят работи доста балансирано, тъй като въртящият момент се разпределя много по-равномерно поради факта, че горивната смес се запалва при всеки оборот.
3.	Голямо тегло на двигателя	Тегло на двигателя много по-малко
4.	Дизайнът на двигателя е сложен поради клапанния механизъм.	Дизайнът на двигателя е много по-опростен поради липсата на клапанмеханизъм.
5.	Висока цена.	По-евтино от четиритактов.
6.	Ниска механична ефективност поради триенето на голям брой части.	По-висока механична ефективност поради намалено триене поради по-малко части.
7.	По-висока производителност благодарение на пълно отстраняване на отработените газове и впръскване на прясна смес.	Намалена висока производителност поради смесване на остатъци от отработени газове с прясна смес.
8.	По-ниска работна температура.	По-висока работна температура.
9.	Водно охлаждане.	Въздушно охлаждане.
10.	По-малко разход на гориво и пълно изгаряне.	По-висок разход на гориво и смесване на прясно впръскване с остатъци от отработени газове.
11.	Заема много място.	Заема по-малко място.
12.	Комплексна система за смазване.	Много по-проста система за смазване.
13.	Нисък шум.	По-шумно.
14.	Система за разпределение на клапаните.	Вместо клапани се използват входни и изходящи канали.
15.	Висока топлинна ефективност.	По-малко топлинна ефективност.
16.	Нисък разход на масло.	По-висок разход на масло.
17.	По-малко износване на движещи се части.	Повишено износване на движещи се части.
18.	Инсталирани в автомобили, автобуси, камиони и др.	Използва се в мотопеди, скутери, мотоциклети и др.

Той също така изброява положителните и отрицателните качества на всеки от тези два типа.