Двутактов Двигател

Първоначално двутактовият бензинов двигател е бил използван при мотоциклетите. От 1928 г. обаче поради неговата проста конструкция е намерил приложение също и в автомобилостроенето, преди всичко при по-малките автомобили.

Какви са впрочем предимствата на двутактовия двигател?

Той се състои от три подвижни части, бутало, мотовилка и колянов вал. Поради това той е по-евтин в производството си и може по-лесно да се обслужва, отколкото четиритактовият двигател с неговия газоразпределителен механизъм. Освен това има по-малко износващи се детайли, поддържането с резервни части е по-простo ремонтите са no-евтини.

Мазането на двигателя е много опростено и при това сигурно, тъй като маслото се смесва с горивото. Следователно отпадат и маслената помпа, маслените тръбопроводи и съответният маслен резервоар. Такъв двигател естествено се отличава също и с незначително собствено тегло и малки външни (габаритни) размери.

На фиг. 24 е показана широко разпространената форма на двутактов двигател с реверсивно продухване. По начало и при двутактовия двигател работният цикъл се състои от фазите всмукване, сгъстяване, разширение и изпускане, обаче този работен цикъл се извършва за едно завъртане на коляновия вал.

Едно завъртане на коляновия вал пък отговаря на два хода на буталото или на два такта и поради това такъв двигател се означава като двутактов.

Устройство на Двутактов Двигател

Цилиндърът притежава отвори (Прозорци) и канали за подвеждане на газовете, които се управляват от самото бутало. Освен това буталото има още две прозорчета, едното от които се забелязва. Картерът е затворен напълно херметически, тъй като в случая той се използува за сгъстяване на гориво-въздушната смес. Двата края на коляновия вал също трябва да бъдат уплътнени срещу изтичане на газове от отворите на картера, което се постига чрез уплътнителни пакети, семеринги или лабиринтни уплътнения.

На фиг. 24/11 е изобразено буталото, когато е сгъстило гориво-въздушната смес в горната част на цилиндъра. Чрез електрическата искра в този момент започва горенето. През време на движението към горна мъртва точка буталото е създало в картера подналягане. При това, когато долният край на буталото освободи отвора на всмукателния канал, от карбуратора постъпва в картера гориво-въздушна смес. Буталото, което под действието на изгарящите газове се движи надолу, със своя долен край затваря отново всмукателния отвор и сместа в картера се сгъстява.

Компресия

При двутактовия двигател следователно се извършва двукратно сгъстяване: един път в картера чрез движещото се към долна мъртва точка бутало и след това в горивното пространство на цилиндъра при движението на буталото нагоре. За разлика от истинското сгъстяване в цилиндъра сгъстяването в картера се означава като предварително сгъстяване. Преди буталото да достигне до долна мъртва точка, със своя горен ръб то освобождава разположените тангенциално към горивното пространство два преливни канала за прясна горивна смес (за продухване).

Разработка на Двутактов Двигател

На фиг. 24/1V е показано тяхното тангенциално разположение в хоризонтално сечение, докато фиг. 24/1 и II онагледяват пътя на предварително сгъстените пресни газове от картера през преливните канали в компресионното пространство над буталото. Двата потока от пресни газове се срещат до цилиндровата стена срещу отвора на изпускателния канал, минават един под друг и най-пос през полусферическото горивно пространство се насочват обратно към изпускателния отвор. При това пресните газове изтласкват остатъчните газове през изпускателния канал навън.

Следователно, като обобщим, получава се следният работен процес:

• 1 такт – всмукване на пресните газове в картера и едновременно сгъстяване на газовата смес в пространството над буталото;
• 2 такт – предварително сгъстяване на пресните газове в картера, изгаряне на газовата смес в цилиндъра. Изгорелите газове изтичат навън и пресният газ постъпва от картера през преливните канали в горивното пространство.

Подобно на реверсивното продухване е кръстосаното поточно прочистване, при което два преливни канала са разположени точно срещу два изпускателни канала.

Трипоточното продухване прилича на реверсивното продухване, обаче притежава три продухващи канала, така че се получават три продухващи потока при един или два изпускателни канала. При всичките три посочени начина на прочистване на цилиндъра от остатъчни газове се използува .успешно буталото с плоско чело, каквото е и при чети-ритактоВия двигател. Остарялото напречно поточно прочистване работи с изпъкнало бутало, което отправя нагоре продухващия поток и го насочва към цилиндровата глава. Продухването на цилиндъра в случая не е идеално, а освен това такъв двигател, има редица други недостатъци.

Принцип на действие

Двутактовият двигател работи с реверсивно продухване. За управлението на всмукването тук се използува въртящ се шибър. Той се състои от един сегментен метален диск, който се върти с коляновия вал и чрез налягането на една пружина се притиска към обработената вътрешна повърхност на картера, както е показано на фиг. 25/1. При това намиращият се в картера отвор на всмукателния канал се закрива или открива.

Най-благоприятният момент на постъпването на пресни газове в коляновия картер може да се определи чрез формата на въртящия се диск независимо от движението на буталото. На фиг. 25/2 е показано началото на засмукването, а на фиг. 25/3 – процесът на продухването. Предимствата на това относително просто газоразпределение се заключават в спечелена мощност и в икономичния разход на гориво.

В сравнение с четиритактовия двигател двутактовият има известни конструктивно-технически особености, които трябва да се имат пред вид.

За да бъде по възможност високо предварителното сгъстяване в картера, той трябва да бъде добре уплътнен и обемът му по възможност по-малък. Колкото по-малък е обемът на картера, толкова следователно ще бъде по-голямо предварителното сгъстяване. Затова маховикът на двигателя се поставя в картера, а двете колянови рамена са оформени като дискообразни маховикови маси.

Центровка на запалването на двутактов двигател

При многоцилиндровите двигатели всеки цилиндър се нуждае от свое собствено плътно затворено пространство за предварително сгъстяване, което изисква допълнителни уплътнения в картера.

Налягането при предварителното сгъстяване, което определя скоростта на движението на пресните газове, се определя най-точно, за да се избегне безполезното изтичане от цилиндъра на голяма част от пресните газове навън заедно с изгорелите. Известни загуби при прочистването на цилиндъра все пак не могат да се избягнат. За да се поддържат загубите в определени граници, изпускателната система се конструира така, че в определена степен тя да дроселира потока на изгорелите газове.

Всяко изменение в изпускателната система (които се извършват охотно от млади приятели на мотоциклета поради “състезателните” шумове на двигателя) довежда неизбежно до по-големи загуби от продухването на цилиндъра.

Би могъл да възникне въпросът, защо през несигурна работа но празен ход, по-високия разход и “димната опашка” от изгарянето но смесеното към горивото масло все още го про вят по-малоценен. По отношение но мощността обаче двутактовите двигатели не от стъпват на четири тактовите.