Мотор 2 тактный с впрыском

Мотор 2 тактный с впрыском

Несмотря на широкий ассортимент лодочных двигателей подвесного типа, львиная доля покупателей резко отбрасывает возможность приобретения двухтактных силовых установок. Причиной тому является святая вера в ряд распространенных заблуждений. Пренебрежение общеизвестными фактами может поставить под сомнение реальную пользу покупки. Ведь нынешний двухтактный двигатель, даже если он бюджетный, имеет существенные конструктивные изменения, если сравнивать его с теми, которые выпускались десятки лет назад.

В чем заключаются «проблемы»?

К самым распространенным заблуждениям о нынешних двухтактных двигателях для лодок можно отнести мнение, будто бы агрегаты всегда работают очень шумно, имеют низкую устойчивость в холостом режиме, могут дымить и не обеспечивают эффективность работы на минимальных оборотах. В большинстве случаев эти недостатки давно устранены. Времена, когда старый карбюраторный мотор для лодки использовал предварительно подготовленную смесь топлива и смазочного материала, давно остались в прошлом. Мало того, более поздняя модель работы с компрессорным оборудованием типа VRO, где масло добавлялось насосом при помощи шланга, также уже не используется. Инновационные технологии предотвращают моменты, когда приходилось тратить часы на воде из-за несвоевременного оповещения о минимальном запасе масла. Технологический прогресс предложил выгодные решения недостатков. Постоянные улучшения конструктивной части привели к тому, что 2-хтактные двигатели уже можно отнести к категории тех, которые можно и нужно выбирать. Любители лодок получают эффективный, чистый и мощный мотор подвесного типа.

Прямой впрыск

Ряд производителей, занимающихся выпуском современных силовых агрегатов, предложили варианты решения существующих проблем. Как результат, новые двухтактные моторы работают без лишнего дыма, громкого звучания, с пользой используют топливо. Mercury Marine, Tohatsu и некоторые другие бренды изготавливают исключительно двухтактные двигатели для своих потребителей. От карбюраторов они решили отказаться, заменив их на схему прямого впрыска. Она обеспечила более экономную и беспроблемную работу, полностью соответствуя требованиям агентства EPA, занимающегося охраной природы. Впрыск горючего, осуществляемый под определенным давлением, заставляет его легко воспламеняться и сжигаться без потерь. Следовательно, на выходе получается чистый выхлоп. Внутренности силовой установки не накапливают горючее, которое не сгорело в процессе подачи в камеру. Нужно также отметить, что сгорает не только само топливо, но и масло, используемое для смазки движущихся частей. Естественно, на выходе получаем повышенную экономию горючего.

Представители фирмы Evinrude, которая разработала свою версию системы прямого впрыска, утверждают, что их силовые установки могут похвастаться наиболее чистым выхлопом среди всех моделей. Во всех экземплярах, созданных по системе E-TEC, топливо и масло проходят по непересекаемым путям. Само же масло используется только для смазки. Поэтому уровень его потребления на уровень меньше, нежели в устаревших моделях силовых агрегатов. Получаем еще один факт, развенчивающий миф о нецелесообразности покупки двухтактного движка.

Устраняем «яму» мощности на низких оборотах

Специалисты Evinrude и инженеры других компаний решили не останавливаться на достигнутом, разработав схему стратификации впрыска горючего на минимальных оборотах, обеспечив тем самым топливную эффективность. Поскольку горючее подается в рабочую среду в заранее заданный временной промежуток, штатный компьютер дает возможность определить, что теперь при работе «на минимуме» требуется куда меньше топлива. Автоматизированная система подает столько бензина или дизеля, сколько понадобится для создания приемлемой тяговой силы, чтобы переместить лодку, водителя и пассажиров по воде на маленькой скорости.

Технологию проще понять, если на минутку представить, что в роли камеры сгорания выступает помещение без открытых окон и дверей. Система стратифицированного впрыска являет собой своеобразную банку аэрозоля, расположенную прямо перед зажигалкой (в нашем случае это свеча зажигания). При загорании зажигалки воспламеняется исключительно газ, подаваемый струей из аэрозоля. Это позволяет создать необходимую для перемещения на небольшой скорости энергию. При увеличении подачи газа сразу возрастает количество оборотов. Помещение наполняется газовой смесью, и теперь поданный огонь будет создавать куда большую силу горения, воспламенив практически всю комнату (своеобразная камера сгорания). Решение поспособствовало более экономичному расходу горючего на низких оборотах, выдавая приемлемый уровень горючего в очень точно заданный промежуток времени. Мощность двигателя не играет никакой роли. Соответственно, двухтактные двигатели теперь обладают куда большей эффективностью, поднимаясь на планку выше, чем четырехтактные двигатели. Как результат, еще один миф относительно плохой работы на низких оборотах можно развеять.

Читайте также:  Дизельный ниссан кашкай с дизельным мотором

Забота об окружающей среде

Еще одна выдуманная проблема — двухтактные двигатели не будут соответствовать экологическим требованиям. Высшее руководство компании Тохатсу, а также других производителей, неоднократно заявляло об отсутствии такой проблемы в целом. Ассортимент продукции за 2013 год превысил все ожидания в плане экологии. Если требования станут ужесточаться, компании уже будут готовыми к переменам, поскольку работы по усовершенствованию ведутся уже сейчас. Интересно, что при необходимости ставить катализаторы возникнет дополнительный плюс перед четырехтактными моделями. Ведь двухтактные обеспечат повышенную компактность и легкость, соответствуя аналогичным требованиям. Если рассуждать проще, ужесточение правил не грозит никому. Фирмы Mercury и Tohatsu — яркий тому пример. Они достигли положительных результатов в ряде государств, где правила намного жестче, чем те, с которыми обычно приходится иметь дело.

Шум — высокий или низкий?

Следующий миф — лодочные двигатели двухтактного типа имеют высокие показатели шумности. В принципе, о новых моделях это не скажешь. Модернизация звукоизоляции и постоянные технологические наработки позволили уменьшить уровень шума до такой степени, что теперь он сравним со стандартным четырехтактным агрегатом. Естественно, не все двигатели имеют более низкие показатели шума, но все же, выделяют немного больше шума, чем нынешние силовые установки четырехтактного типа. Фирма Mercury создала модель OptiMax, обладающую пониженным уровнем шума, сохранив характерный приятный звук при работе. То есть, этот параметр уже не можно считать решающим для тех, кто ломает себе голову между выбором подвесного двигателя двухтактного или четырехтактного типа.

Выводы

Интересно, что компании-разработчики смогли добиться не только устранения ряда серьезных проблем, но и сохранения основных достоинств. Теперь во время производства требуется куда меньшее количество деталей. Соответственно, обеспечивается меньший размер и вес. Не требуется дорогостоящее сервисное обслуживание. По сравнению с четырехтактными двигателями, двухтактные не вынуждают менять масло по истечению последующей сотни моточасов работы или в конце/начале нового сезона.

В конструкции подобного двигателя не требуются компоненты, где без их применения четырехтактная установка не сможет работать. Лодочные модели типа E-TEC не требуют от владельца обкатки после ста часов использования. По факту, обслуживание нужно проводить по истечению 300 часов эксплуатации или спустя три года после первого запуска на лодке. Прямой впрыск, уменьшенный уровень шума, специфические доработки для устойчивой работы на низких оборотах. Это лишь мала часть изменений, которые привели к тому, что двигатель двухтактного типа уже нельзя недооценивать. Это серьезный игрок на рынке моторов, который без проблем может превратиться в разумный выбор.

Источник

Какие основные отличия двухтактного двигателя от четырехтактного?

Добрый день, друзья!

На днях мой товарищ как то спросил меня:

А чем отличается двухтактный двигатель от четырёхтактного? Слышал я, что двухтактный помощнее будет, да и в конструкции попроще, так чего ж их на современные машины то не ставят?

Этот вопрос и подтолкнул меня написать эту статью, возможно она кому-нибудь будет полезна и интересна.

Вообще рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания делится на несколько стадий — это впрыск топливной смеси в цилиндр, сжатие этой смеси, её воспламенение, затем расширение газов за счет резкого повышения температуры и далее выпуск этих газов из цилиндра.

Что же такое такт в двигателе? Это движение поршня в одном направлении — когда поршень идёт вверх — это один такт, когда он идет вниз — второй такт. То есть, когда коленчатый вал совершает один оборот, происходят два такта. Отсюда уже вырисовывается понимание того, что полный рабочий цикл в двухтактном двигателе происходит за один оборот коленчатого вала, а в четырёхтактном — за два оборота.

Становится понятно, почему двухтактный ДВС мощнее четырёхтактного — ведь за два оборота коленвала, двухтактный двигатель успевает его толкнуть два раза, а четырехтактный всего один раз, об этом ещё говорит и то, что двухтактный двигатель быстрее набирает обороты . Так же, из-за отсутствия механизма газораспределения, он легче четырехтактного и проще в конструкции. За счет всего этого он может иметь очень маленький размер, что позволяет использовать его в бензопилах, косилках, авиамоделях и прочих небольших приборах.

Во дела! У двухтактного двигателя одни плюсы! Но в чём же подвох? Сейчас разберёмся.

Вот схема работы двухтактного мотора:

Как мы видим из схемы — у такого двигателя отсутствуют клапана , есть лишь каналы, по одному поступает топливо-воздушная смесь, а по второму выходят отработанные газы. Как только поршень перекрывает оба этих канала во время движения вверх, начинается сжатие смеси, затем поджиг и её расширение. Когда поршень идёт вниз, сперва открывается канал выхлопа, затем, за счёт разреженного давления, при открытии канала впрыска топлива, он и попадает из карбюратора в камеру сгорания. Однако, часть этой смеси так же выходит и через выхлопной канал из-за особенности конструкции камеры сгорания — отсюда снижение КПД двигателя и повышенный расход топлива. Ещё такой двигатель более шумный и менее экологичный. Так же, в силу своей конструкции, ему требуется масло, разведенное прямо в бензине, по этому в целом он потребляет масла намного больше, чем четырёхтактный двигатель, при этом ресурс у двухтактного мотора меньше.

Читайте также:  Мотор комбат смертельная битва

Теперь посмотрим, как работает четырёхтактный двигатель:

Из схемы видно, что во время первого такта идёт впуск топливо-воздушной смеси через впускной клапан системы газораспределительного механизма (ГРМ) Затем, во время второго такта, идёт сжатие смеси, при этом оба клапана закрыты . Далее идёт поджиг топлива и совершается рабочий ход поршня, при этом оба клапана так же закрыты — это третий такт. И наконец, поршень идёт вверх, выпуская отработанные газы через открытый выпускной клапан — это четвёртый такт . На этом завершается полный рабочий цикл четырёхтактного двигателя. Отсюда и сложность конструкции такого мотора из-за присутствия системы ГРМ. Его обслуживание сложнее и дороже.

Как мы уже выяснили, мощность такого двигателя ниже, чем у двухтактного и он тяжелее. Но и преимуществ у него больше. Например, отдельная система смазки освобождает от обязанности постоянно смешивать масло с бензином. Залил один раз и всё, меняешь его только по истечению определённого пробега. Затем расход топлива — он гораздо ниже , так как топливная смесь полностью сгорает в цилиндре и только потом, когда открывается выпускной клапан, отработанные газы выходят наружу. Экологичность — за счёт полного сгорания топливной смеси, выделяется меньше вредных веществ в атмосферу. Четырёхтактный двигатель более тихий, вспомните, как сильно тарахтит мопед с двухтактным двигателем, даже если стоит глушитель, однако скутер с четырёхтактным мотором работает тихо, если у него глушитель исправен.

В общем то и всё, если вам есть, что дополнить — пишите в комментарии , жмите палец вверх и подписывайтесь !

Источник

Двухтактные подвесные лодочные моторы с непосредственным впрыском топлива

Двухтактные подвесные лодочные моторы с низким уровнем выбросов DFI (непосредственный впрыск топлива) выпускаются с 1996 года, так что, похоже, эта технология уже устарела. Если только вы не лодочный Рип ван Винкль, как мой сосед, который решил, что в этом году он все таки заменит свой старый и надежный мотор V-4 мощностью 90 л. с. Совершенно удовлетворенный тем, что у него есть, он разъезжает в облаке двухтактных паров, не обращая внимания на десятилетний прогресс в технологии подвесных лодочных моторов.

Если вы попали во временную петлю и не в курсе трендов лодочного моторостроения, возможно, пришло время войти в курс дела с помощью краткого руководства по современному двухтактному подвесному двигателю для катеров и лодок.

Двухтактные подвесные лодочные моторы с DFI (непосредственным впрыском топлива) были разработаны в ответ на мандат EPA, требующий 75% сокращения выбросов выхлопных газов в период с 1998 по 2006 год. Со времен Оле Эвинруда почти все лодочные моторы использовали традиционную двухтактную силовую установку, которая была легче и дешевле в изготовлении, чем четырехтактный двигатель. В отличие от четырехтактного двигателя, двухтактный не имеет подвижных клапанов для герметизации камеры сгорания и управления потоком впуска и выпуска. В двухтактном двигателе поднимающийся и опускающийся поршень закрывает и открывает отверстия в каждом цилиндре, через которые топливовоздушная смесь поступает в камеру сгорания, а выхлопные газы выходят из нее.

Современные двухтактные моторы с DFI используют инжекторы, подобные этому из линейки Evinrude ETEC, чтобы получить огромный прирост эффективности.

Традиционный двухтактный двигатель производит очень высокие выбросы выхлопных газов, потому что свежий заряд топлива и воздуха, поступающий из картера через передаточные отверстия и в камеру сгорания, поступает, когда выхлопное отверстие еще открыто. Часть несгоревшей топливной смеси улетучивается вместе с выхлопными газами, создавая облако углеводородных выбросов, которые мы все привыкли считать само собой разумеющимися. На самом деле, несгоревшее топливо часто улетучивалось по замыслу, чтобы гарантировать, что камера сгорания полностью очищена от отработанных газов. Это было особенно заметно на низких оборотах, когда до 40% топлива, поступающего в традиционный двухтактный двигатель, выходило несгоревшим. На своей самой эффективной скорости, как правило, от 4000 до 4500 об/мин, традиционный двухтактный двигатель все еще может выбрасывать до 8% своего топлива с выхлопом. Чтобы получить визуальное представление, посмотрите это видео о том, как работают двухтактные двигатели.

Читайте также:  Стационарные моторы для маломерных судов

Всё это экологическое безобразие должно было прекратиться, согласно новым нормам EPA. Одной из альтернатив был прямой впрыск топлива (DFI — или Direct Fuel Injection), который использовался на четырехтактных двигателях в некоторых самолетах Второй мировой войны и ранних автомобилях с впрыском топлива. Направляя топливную форсунку непосредственно в камеру сгорания, момент подачи топлива должен быть рассчитан так, чтобы он происходил только тогда, когда движущийся двухтактный поршень закрыл впускное и выпускное отверстия. Выхлопные газы все еще можно убрать из цилиндра с помощью свежего воздуха, который подается из кривошипной камеры через перепускное окно, а также очень небольшим количеством масла, необходимым для смазки движущихся частей.

В двухтактном судовом двигателе внедрение непосредственного впрыска топлива представляет собой две существенные проблемы. При 6000 об/мин каждый оборот коленчатого вала занимает сотую долю секунды, а при такой частоте вращения двигателя момент закрытия впускного и выпускного отверстий составляет всего 0,0019 секунды. Таким образом, большая часть топлива, необходимого для полной мощности, должна быть доставлена в камеру сгорания за эту долю секунды. А чтобы обеспечить хорошее сгорание, топливо должно быть распылено на крошечные 100-микронные капельки – на самом деле это просто туман.

Технология непосредственного впрыска топлива E-TEC от Evinrude. Электромагнитный инжектор Evinrude E-TEC.

Для решения этой задачи были разработаны различные технологии: либо с помощью высокоскоростного электромагнитного инжектора, либо с помощью инжектора, сочетающего давление топлива и сжатого воздуха, либо с помощью топливного насоса очень высокого давления, питающего форсунки. В каждом случае топливные форсунки размещаются в головке блока цилиндров, рядом со свечой зажигания. Сопловой наконечник этих новых форсунок сконструирован таким образом, чтобы выдерживать суровые условия камеры сгорания. Современные компьютерные средства управления, используемые для определения времени работы инжектора, также являются ключевой частью любой системы DFI.

Каждая из этих систем DFI значительно снизила выбросы выхлопных газов, а также улучшила экономию топлива, особенно сильно это заметно на низких оборотах двигателя, где традиционный двухтактный агрегат был наименее эффективен. На троллинговой скорости двигатель с непосредственным впрыском топлива потребляет на 70% меньше бензина, чем карбюраторные или EFI-двигатели, предлагаемые ранее. Экономичность на 30-40% выше на крейсерской скорости и примерно на 10% лучше на полном газу. Двухтактные подвесные лодочные моторы с DFI также легче запускаются, менее шумные и обеспечивают более плавную работу, чем традиционные двухтактные моторы, которые они в конечном итоге должны заменить.

Одновременно с разработкой подвесных лодочных моторов с DFI на рынке появились и новые четырехтактные силовые установки. Новый четырехтактный двигатель также значительно сократил выбросы в соответствии с текущим мандатом EPA и обеспечил значительно улучшенную экономию топлива и более плавную работу. Однако более мощные четырехтактные моторы были более тяжелыми, зачастую на 45-50 кг. или более, по сравнению с двухтактными с DFI аналогичной мощности. Такое положение дел предоставило двухтактным лодочным моторам с непосредственным впрыском топлива заметное преимущество в производительности, особенно на рыболовецких судах и скоростных катерах.

На протяжении многих лет дальнейшее развитие сузило разницу в весе между четырехтактным и двухтактным подвесным лодочным мотором с непосредственным впрыском топлива. Но в диапазоне от 25 до 300 лошадиных сил двухтактный двигатель с DFI остается самым легким вариантом. Кроме того он зачастую дешевле, чем его четырехтактный собрат. На низких оборотах двухтактный мотор с DFI обычно выбрасывает меньше выхлопных газов и обеспечивает лучшую экономию топлива, чем аналогичный четырехтактный мотор, что особенно важно для рыболовов, которые проводят много времени на троллинге, или владельцев лодок, которым приходится часто ходить в экологичных районах, где действуют строгие нормы выбросов от работающих двигателей.

Источник

Поделиться с друзьями