Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного

Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного — сравнительный анализ

Чем отличается двухтактный двигатель от четырёхтактного? Самое заметное отличие — это режимы воспламенения горючей смеси, что сразу можно заметить по звуку. Двухтактный мотор обычно издаёт пронзительный и очень громкий гул, тогда как четырёхтактному свойственно более спокойное мурлыканье.

Применение

В большинстве случаев разница состоит также в основном предназначении агрегата и его топливной эффективности. В двухтактных двигателях зажигание происходит при каждом обороте коленчатого вала, поэтому по мощности они в два раза превосходят четырёхтактные, в которых смесь воспламеняется только через оборот.

Четырёхтактные моторы экономичнее, зато тяжелее и дороже. Они обычно устанавливаются на автомобили и спецтехнику, в то время как на таких устройствах, как газонокосилки, мотороллеры и лёгкие катера, чаще встречаются более компактные двухтактные модели. А вот бензиновый генератор, например, можно найти как двухтактный, так и четырёхтактный. Двигатель скутера также может относиться к любому типу. Принцип работы этих двигателей в основном один и тот же, отличие только в способе и эффективности преобразования энергии.

Что такое такт?

Переработка топлива в обеих разновидностях моторов осуществляется посредством последовательного выполнения четырёх различных процессов, известных как такты. Скорость, с которой двигатель через эти такты проходит, — это именно то, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного.

Первым тактом является впрыск. При этом поршень движется вниз по цилиндру, а впускной клапан открывается, чтобы впустить воздушно-топливную смесь в камеру сгорания. Далее идёт такт сжатия. Во время этого такта впускной клапан закрывается, а поршень движется по цилиндру вверх, сжимая находящиеся там газы. Такт рабочего хода начинается, когда происходит зажигание смеси. При этом искра от свечи воспламеняет сжатые газы, что приводит к взрыву, энергия которого толкает поршень вниз. Последним тактом является выпуск: поршень поднимается вверх по цилиндру, а выпускной клапан открывается, позволяя выхлопным газам выйти из камеры сгорания, чтобы можно было начать процесс снова. Возвратно-поступательные движения поршня вращают коленчатый вал, крутящий момент от которого передаётся на рабочие части устройства. Так происходит преобразование энергии сгорания топлива в поступательное движение.

Работа четырёхтактного двигателя

В стандартном четырёхтактном двигателе зажигание смеси происходит на каждом втором обороте коленчатого вала. Вращение вала приводит в действие сложный набор механизмов, обеспечивающих синхронное выполнение последовательности тактов. Открытие впускных или выпускных клапанов осуществляется с помощью кулачкового вала, который попеременно нажимает на коромысла. Возврат клапана в закрытое положение выполняется с помощью пружины. Чтобы избежать потери компрессии, необходимо, чтобы клапаны плотно прилегали к головке блока цилиндров.

Работа двухтактного двигателя

Теперь посмотрим, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного по принципу работы. В двухтактных двигателях все четыре действия выполняются за один оборот коленчатого вала, во время хода поршня от верхней мёртвой точки к нижней, а затем обратно вверх. Выпуск отработанных газов (продувка) и впрыск горючего интегрированы в один такт, в конце которого происходит воспламенение смеси, и полученная энергия толкает поршень вниз. Такая конструкция устраняет необходимость использования клапанного механизма.

Место клапанов занимают два отверстия в стенках камеры сгорания. Когда поршень за счёт энергии сгорания перемещается вниз, выпускной канал открывается, позволяя отработанным газам выйти из камеры. При движении вниз в цилиндре образуется разрежение, за счёт которого через расположенный ниже впускной канал внутрь втягивается смесь воздуха и топлива. При движении вверх поршень перекрывает каналы и сжимает находящиеся в цилиндре газы. В этот момент срабатывает свеча зажигания, и весь описанный выше процесс повторяется снова. Важно то, что в двигателях такого типа зажигание смеси происходит при каждом обороте, что позволяет извлечь из них больше мощности, по крайней мере, в краткосрочной перспективе.

Соотношение массы и мощности

Двухтактные двигатели лучше подходят для устройств, от которых требуются быстрые и резкие всплески энергии, а не равномерная работа в течение длительного времени. Например, гидроцикл с двухтактным двигателем разгоняется быстрее, чем грузовик с четырёхтактным, однако он предназначен для кратковременных поездок, в то время как грузовик может проехать сотни километров, прежде чем ему понадобится отдых. Невысокая длительность работы двухтактников компенсируется низким отношением массы к мощности: такие двигатели обычно весят намного меньше, поэтому быстрее запускаются и достигают рабочей температуры. Для их перемещения также требуется меньше энергии.

Какой мотор лучше

В большинстве случаев четырёхтактные двигатели могут работать только в одном положении, тогда как двухтактные в этом отношении менее требовательны. Это во многом связано со сложностью движущихся частей, а также конструкцией масляного поддона. Такой поддон, обеспечивающий смазку двигателя, обычно присутствует только в четырёхтактных моделях и имеет огромную важность для их работы. У двухтактных двигателей обычно нет такого поддона, поэтому их можно эксплуатировать практически в любом положении без риска выплёскивания масла или прерывания процесса смазки. Для таких устройств, как бензопилы, циркулярные пилы и другие переносные инструменты, такая гибкость очень важна.

Топливная эффективность и экологическая составляющая

Часто выясняется, что компактные и быстрые двигатели сильнее загрязняют воздух и потребляют больше топлива. В нижней точке движения поршня, когда камера сгорания наполняется горючей смесью, некоторое количество топлива теряется, попадая в выпускной канал. Это можно увидеть на примере подвесного лодочного мотора; если присмотреться, вы разглядите вокруг него разноцветные маслянистые пятна. Поэтому двигатели такого рода считаются неэффективными и загрязняющими окружающую среду. Хотя четырёхтактные модели несколько тяжелее и медленнее, зато в них топливо сжигается полностью.

Стоимость приобретения и обслуживания

Меньшие по размеру двигатели обычно являются менее дорогими, как с точки зрения первоначальной покупки, так и в техническом обслуживании. Однако они рассчитаны на менее длительный срок службы. Хотя есть некоторые исключения, большинство из них не предназначено для непрерывной работы в течение более чем нескольких часов и рассчитано на не очень длительный срок эксплуатации. Отсутствие отдельной системы смазки также приводит к тому, что даже лучшие моторы такого типа относительно быстро изнашиваются и приходят в негодность из-за повреждения движущихся деталей.

Отчасти из-за отсутствия системы смазки в бензин, предназначенный для заливки в двухтактный двигатель скутера, например, необходимо добавлять определённое количество специального масла. Это ведёт к дополнительным затратам и хлопотам, а также может стать причиной поломки (если вы забудете подлить масла). Мотор 4-тактный в большинстве случаев требует минимума обслуживания и ухода.

Какой мотор лучше

В этой таблице кратко описывается, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного.

Один такт рабочего хода на каждые два оборота коленчатого вала.

Один такт рабочего хода на каждый оборот коленчатого вала.

Приходится использовать тяжёлый маховик для компенсации вибраций, возникающих при работе двигателя из-за неравномерного распределения крутящего момента, так как воспламенение горючей смеси происходит только на каждом втором обороте.

Нужен гораздо более лёгкий маховик и двигатель работает достаточно сбалансировано, так как крутящий момент распределяется намного равномернее из-за того, что воспламенение горючей смеси происходит при каждом обороте.

Большой вес двигателя

Вес двигателя намного меньше

Конструкция двигателя усложнена за счёт клапанного механизма.

Конструкция двигателя гораздо проще за счёт отсутствия клапанного механизма.

Дешевле, чем четырёхтактный.

Невысокий механический КПД из-за трения большого количества деталей.

Более высокий механический КПД из-за уменьшения трения за счёт небольшого количества деталей.

Более высокая производительность благодаря полному удалению отработанных газов и впрыскиванию свежей смеси.

Сниженная высокая производительность из-за смешивания остатков отработанных газов со свежей смесью.

Более низкая рабочая температура.

Более высокая рабочая температура.

Меньший расход и полное сгорание топлива.

Более высокий расход топлива и смешивание свежего впрыска с остатками выхлопных газов.

Занимает много места.

Занимает меньше места.

Сложная система смазки.

Гораздо более простая система смазки.

Более высокая шумность.

Система газораспределения с клапанным механизмом.

Вместо клапанов используются впускные и выпускные каналы.

Высокая тепловая эффективность.

Менее высокая тепловая эффективность.

Низкое потребление масла.

Более высокое потребление масла.

Меньший износ движущихся деталей.

Повышенный износ движущихся деталей.

Устанавливается в автомобили, автобусы, грузовики и т. д.

Используется в мопедах, скутерах, мотоциклах и т. д.

В ней также приведены положительные и отрицательные качества каждого из этих двух типов.

Отличия двухтактного двигателя от четырехтактного

Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания (ДВС) — представляет собой ряд процессов, в результате которых производится порция усилия (мощности), воздействующего на коленчатый вал двигателя. Рабочий цикл состоит из:

• заполнения цилиндра топливной смесью;
• ее сжатия;
• воспламенения смеси;
• расширения газов и очистки от них цилиндра.

Такт в ДВС — это движение поршня в одном направлении (вверх или вниз). За один оборот коленчатого вала совершается два такта. Тот из них, при котором происходит расширение сгоревших газов и совершается полезная работа, называется рабочим ходом поршня.

Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за 2 такта (один оборот коленчатого вала), называются двухтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за 4 такта (два оборота коленвала), называются четырехтактным. Двух- и четырехтактные двигатели могут быть как бензиновыми (карбюраторными), так и дизельными. Каковы основные эксплуатационные и конструктивные особенности бензиновых двухтактных и четырехтактных двигателей? Чем отличается двухтактный от четырехтактного? Чтобы лучше понять это, необходимо ознакомиться с принципом их работы.

Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя

При впуске поршень опускается из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю (НМТ). При этом с помощью кулачков распределительного вала открывается впускной клапан, через который в цилиндр засасывается топливная смесь.

При обратном ходе поршня (из НМТ в ВМТ) происходит сжатие топливной смеси, сопровождающееся ростом ее температуры.

Перед самым концом сжатия между электродами свечи загорается искра, поджигающая топливную смесь, которая, сгорая, образует горючие газы, толкающие поршень вниз. Происходит рабочий ход, при котором совершается полезная работа.

После перехода поршня НМТ открывается выпускной клапан, позволяя двигающемуся вверх поршню вытолкнуть отработавшие газы из цилиндра. Происходит выпуск. В верхней мертвой точке выпускной клапан закрывается, и цикл повторяется снова.

Принцип работы двухтактного бензинового двигателя

При сжатии поршень двигается из нижней мертвой точки в верхнюю. После того как перекроется сначала продувочное окно (2), через которое в цилиндр поступает топливная смесь, а затем выпускное (3), через которое выходят отработавшие газы, начинается сжатие воздушно-бензиновой смеси. Одновременно с этим в кривошипной камере (1) создается разрежение, засасывающее из карбюратора следующую порцию топлива. При подходе поршня к верхней мертвой точке смесь воспламеняется от искры свечи, и образовавшиеся газы толкают поршень вниз, вращая коленвал и производя полезную работу.

В кривошипной камере при рабочем ходе повышается давление, сжимающее топливную смесь, попавшую туда в предыдущем такте. При достижении верхней поверхности поршня (его уплотнительного кольца) выпускного окна, последнее открывается, выпуская отработавшие газы в глушитель. При дальнейшем движении поршень открывает продувочное окно, и находящаяся под давлением в кривошипной камере топливная смесь поступает в цилиндр, вытесняя остатки отработавших газов (осуществляя продувку) и заполняя надпоршневое пространство. При переходе поршня нижней мертвой точки рабочий цикл повторяется.

Эксплуатационные и конструктивные отличия двухтактных и четырехтактных бензиновых двигателей

В двухтактном двигателе заполнение и очистка цилиндра выполняются одновременно с тактами сжатия и расширения — в то время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки. Для этого в стенках цилиндра имеются два отверстия — впускное или продувочное и выпускное, через которые производится впуск топливной смеси и выпуск отработанных газа. Газораспределительный механизм с клапанами у двухтактного двигателя отсутствует, что делает его значительно проще и легче.

Литровая мощность. В отличие от четырехтактного двигателя, в котором один рабочий ход приходится на два оборота коленчатого вала, в двухтактном рабочий ход совершается при каждом обороте коленвала. Это означает, что 2-х тактный двигатель должен иметь (теоретически) вдвое большую литровую мощность (отношение мощности к литражу двигателя), чем 4-х тактный. На практике, однако, превышение составляет всего 1,5-1,8 раза. Это происходит из-за неполного использования хода поршня при расширении, худшего механизма освобождения цилиндра от отработавших газов, траты части мощности на продувку и прочих явлений, связанных с особенностями газообмена 2-х тактных двигателей.

Потребление топлива. Превосходя четырехтактный двигатель в литровой и удельной мощности, двухтактный двигатель уступает ему в экономичности. Вытеснение отработавших газов осуществляется в нем воздушно-топливной смесью, поступающей в цилиндр из кривошипно-шатунной камеры. При этом часть топливной смеси попадает в выхлопные каналы, удаляясь вместе с отработавшими газами и не производя полезной работы.

Смазка. Двухтактные и четырехтактные двигатели имеют различный принцип смазки двигателя. В 2-х тактных моделях она осуществляется смешиванием в определенных пропорциях (обычно 1:25-1:50) моторного масла с бензином. Воздушно-топливно-масляная смесь, циркулируя в кривошипной и поршневой камерах, смазывает подшипники шатуна и коленчатого вала, а также зеркало цилиндра. При возгорании топливной смеси масло, существующее в виде мельчайших капель, сгорает вместе с бензином. Продукты его сгорания удаляются вместе с отработанными газами.

Применяются два способа смешивания масла с бензином. Простое перемешивание перед заливкой топлива в бак и раздельная подача, при которой топливно-масляная смесь образуется во впускном патрубке, находящемся между карбюратором и цилиндром.

В последнем случае двигатель имеет масляный бачок, трубопровод которого соединен с плунжерным насосом, подающим масло во впускной патрубок ровно в том количестве, которое требуется в зависимости от количества воздушно-бензиновой смеси. Производительность насоса зависит от положения ручки подачи «газа». Чем больше подается топлива, тем больше поступает масла, и наоборот. Раздельная система смазки двухтактных двигателей является более совершенной. При ней отношение масла к бензину при малых нагрузках может достигать 1:200, что приводит к уменьшению дымности, снижению образования нагара и расхода масла. Эта система используется, например, на современных скутерах с двухтактными двигателями.

В четырехтактном двигателе масло не смешивается с бензином, а подается отдельно. Для этого двигатели оснащены классической системой смазки, состоящей из масляного насоса, фильтра, клапанов, трубопроводной магистрали. Роль масляного бачка может выполнять картер двигателя (система смазки с «мокрым» картером) или отдельный бачок (система с «сухим» картером).

При смазке с «мокрым» картером насос 3 всасывает масло из поддона, нагнетает его в выходную полость и далее по каналам подает к подшипникам коленвала, деталям кривошипно-шатунной группы и газораспределительного механизма.

При смазке с «сухим» картером масло заливается в бачок, откуда с помощью насоса подается к трущимся поверхностям. Та часть масла, которая стекает в картер, откачивается дополнительным насосом, возвращающем ее в бачок.

Для очистки масла от продуктов износа деталей двигателя имеется фильтр. При необходимости устанавливается и охлаждающий радиатор, так как в процессе работы температура масла может подниматься до высоких температур.

Поскольку в двухтактных двигателях масло сгорает, а в четырехтактных нет, требования к его свойствам сильно разнятся. Масло, используемое в двухтактных двигателях, должно оставлять минимум нагара в виде золы и сажи, в то время как масло для четырехтактных двигателей должно обеспечивать стабильность характеристик в течение как можно более длительного времени.

Сравнение основных параметров двухтактных и четырехтактных двигателей:

• Литровая мощность. У 2-х тактных двигателей выше в 1,5-1,8 раза, чем у 4-х тактных.
• Удельная мощность (отношение мощности к массе двигателя). Также выше у 2-х тактных.
• Обеспечение подачи топлива и очистки цилиндра. 4-х тактные двигатели оснащены газораспределительным механизмом, который отсутствует у 2-х тактных двигателей.
• Экономичность. Выше у 4-х тактных, расход топлива у которых примерно на 20-30 % ниже, чем у 2-х тактных.

• Система смазки. Масло для 2-х тактных двигателей разводится в бензине или (значительно реже) подается из масляного бака во впускной коллектор и сгорает вместе с топливом в поршневой камере. У 4-х тактных двигателей реализована полноценная система, обеспечивающая качественную смазку двигателя и длительное использование масла.
• Экологичность. У 4-х тактных выше. Выхлоп 2-х тактных двигателей обладает большей токсичностью.
• Шумность работы. 4-х тактные двигатели менее шумные.
• Сложность конструкции. 2-х тактные двигатели значительно проще 4-х тактных.
• Ресурс работы. Выше у 4-х тактных из-за более совершенной системы смазки и меньшей частоты вращения коленвала.
• Скорость набора оборотов. 2-х тактные двигатели набирают обороты быстрее.
• Обслуживание. Сложнее у 4-х тактных из-за наличия газораспределительного механизма и более сложной системы смазки.
• Вес. 2-х тактные значительно легче.
• Цена. 2-х тактные дешевле.

Благодаря своей высокой удельной мощности, небольшому весу, простоте обслуживания двухтактные двигатели имеют достаточно широкую область применения. В отношении некоторой бензотехники вопрос, какой двигатель использовать — двухтактный или четырехтактный — даже не возникает. В бензопилах, например, двухтактный двигатель благодаря своему небольшому весу и высокой удельной мощности находится вне конкуренции по сравнению с четырехтактным. Широко используются 2-х тактные двигатели также в скутерах, мототехнике, авиамоделестроении.

И все же из-за токсичности выхлопа и шумности 2-х тактные двигатели сдают свои позиции перед 4-х тактными. Большая их конкурентоспособность возможна при использовании новых технологических решений. Таких, например, как идея компаний Aprilia и Orbital использовать для продувки двухтактного двигателя чистый воздух. Топливо в их модели подается через форсунку, расположенную в головке двигателя, а масло добавляется в продувочный воздух. Такой двигатель по экономичности даже превосходит четырехтактный, его экологичность также соответствует современным требованиям. Вот только главное достоинство 2-х тактных двигателей — простота их конструкции — несколько страдает от нововведения.

Сравнение двухтактного мотора с четырехтактным

Принцип работы 2-х и 4-х тактных двигателей

Тактом рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания является ход поршня от одной мёртвой точки до другой. Один такт соответствует 180-градусному повороту (полуобороту) коленчатого вала. При 4-х тактном процессе рабочий цикл осуществляется за два оборота вала, при 2-х тактном — за один.

Четырехтактный двигатель

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырёх основных этапов — тактов. Поршень — металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Пoршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, соединение с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

I этап – Впуск. В процессе впуска поршень четырёхтактного двигателя идёт из верхней мёртвой точки в нижнюю мёртвую точку. Одновременно кулачком распредвала открывается впускной клапан, в цилиндр четырёхтактного двигателя затягивается свежая топливно-воздушная смесь.

II этап – Сжатие. Пoршень четырёхтактного двигателя поднимается из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку, сжимая рабочую топливную смесь. Одновременно и значительно поднимается температура горючей смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в нижней мертвой точке и объёма камеры сгорания во внутренней мертвой точке называется степенью сжатия (не путать с компрессией). Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Но, для четырёхтактного двигателя с бОльшей степенью сжатия требуется топливо с бОльшим октановым числом, которое дороже.

III этап – Сгорание и расширение (рабочий ход поршня). Незадолго до окончания такта сжатия горючая смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. Во время следования поршня из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до верхней мертвой точки при поджигании смеси именуется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы давление газов достигло максимальной величины когда поршень будет находиться в верхней мертвой точке. Тогда использование энергии сгоревшего топлива будет максимальным. Скороть горения топлива практически не меняется, то есть занимает фиксированное время, следовательно чтобы достичь максимальной производительности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания пропорционально уровню оборотов коленвала. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством (центробежным и вакуумным регулятором воздействующим на прерыватель). В более современных двигателях для регулировки угла используется электронное опережение зажигания.

IV этап – Выпуск. После нижней мертвой точки такта рабочего хода поршня четырёхтактного двигателя открывается выпускной клапан, и поднимающийся поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем верхней мертвой точки выпускной клапан закрывается и четырёхтактный цикл начинается сначала.

Необходимо также помнить, что следующий процесс (например, впуск), необязательно должен начинаться в тот момент, когда закончится предыдущий (например, выпуск). Такое положение, когда открыты сразу оба клапана (впускной и выпускной), называется перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов необходимо для лучшего наполнения цилиндра/-ов горючей смесью, а также для лучшей очистки цилиндра/-ов четырёхтактного двигателя от отработанных газов.

Двухтактный двигатель

Двухтактный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе происходят так же, как и в четырехтактном, но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за короткое время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки, с помощью вспомогательного агрегата — продувочного насоса.

В связи с тем, что в двухтактном двигателе при равном количестве цилиндров и числе оборотов коленчатого вала рабочие ходы происходят вдвое чаще, литровая мощность двухтактных двигателей выше чем четырехтактных — теоретически в два раза, на практике в 1,5-1,7 раза, так как часть полезного хода поршня занимают процессы газообмена, а сам газообмен менее совершенный чем у четырехтактных двигателей.

В отличие от четырехтактных двигателей, где вытеснение отработавших газов и всасывание свежей смеси осуществляется самим поршнем, в двухтактных двигателях газообмен выполняется за счет подачи в цилиндр рабочей смеси или воздуха (в дизелях) под давлением, создаваемым продувочным насосом, а сам процесс газообмена получил название — продувка. В процессе продувки свежий воздух (смесь) вытесняет продукты сгорания из цилиндра в выпускные органы, занимая их место.

По способу организации движения потоков продувочного воздуха (смеси) различают двухтактные двигатели с контурной и прямоточной продувкой.

Контурная продувка

При контурной продувке поток воздуха (смеси) движется вдоль внутренней поверхности цилиндра и его головки, повторяя их контур (отсюда название). Впускные и выпускные органы — окна в стенках цилиндра — расположены в его нижней части. Открытие и закрытие впускных и выпускных окон осуществляется самим поршнем, а специальный газораспределительный механизм отсутствует. Направление потока воздуха (смеси) по контуру цилиндра может осуществляться специальными дефлекторами на днище поршня и в головке цилиндра (в этом случае продувка называется дефлекторной) или специальной формой продувочных каналов, направляющих поток воздуха (смеси) к головке цилиндра, и сферической формой головки. Так как в последнем случае воздух (смесь) в цилиндре описывает петлю, такой тип продувки называется возвратно-петлевой или просто петлевой.

Прямоточная продувка

При прямоточной продувке поток воздуха (смеси) движется, не меняя направления, вдоль оси цилиндра. Управлять открытием и закрытием продувочных и выпускных окон одним поршнем невозможно, что требует применения специальных устройств. Может использоваться клапанный механизм, установленный в головке цилиндра, через который происходит выпуск отработавших газов (продувочные окна открываются и закрываются поршнем), или два поршня, встречно движущихся в одном цилиндре (один поршень управляет впускными окнами, другой выпускными).

При прямоточной продувке качество очистки цилиндра от остаточных газов существенно лучше, чем при контурной. Кроме того, поскольку открытие (и закрытие) выпускных и продувочных органов осуществляется различными элементами двигателя, подбор оптимальных фаз газораспределения не представляет затруднейний. Как правило, в двигателях с прямоточной продувкой выпускной клапан (выпускное окно) закрывается раньше продувочного, что исключает потерю свежего заряда и позволяет осуществлять дозарядку с повышением давления (то есть наддув).

Преимущества и недостатки 2-х и 4-х тактных подвесных лодочных моторов

Преимущества 2-х тактных перед 4-х тактными

Во-первых, меньший вес. Пример: 15 л.с. 2-х тактный 36 кг 4-х тактный 45 кг. Казалось — бы 45 кг. — легко. Все не так просто. Вес мотора распределен крайне неравномерно. Примерно 90% весит голова (сам двигатель) 10% нога. Не нужно также забывать и о большем у 4-х тактников размере головы. Все это + одна маленькая не всегда удобная ручка для переноски делает этот процесс крайне затруднительным.

Во-вторых, цена. 4-х тактные двигатели сложнее в производстве, состоят из большего количества деталей, поэтому всегда дороже 2-х тактников.

В-третьих, удобство перевозки 2-х тактника. Можно возить в любом положении, перед началом эксплуатации не требует отвешивания. Т.е. достал из багажника, поставил, завел, поехал.

В-четвертых, 2-х такт мотор живее реагирует на ручку газ. В 4-х тактниках для совершения полного рабочего цикла поршню необходимо сделать 2 полных оборота в то время как в 2-х тактных только один.

Частый вопрос: А правда ли что 4-х такная 15 л.с. бежит быстрее чем такая же 2-х тактная?
Ответ: нет не правда. У обеих этих двигателей мощность на валу 15 л.с. При прочих равных условиях почему один мотор должен ехать быстрее второго?

Недостатки 2-тактных перед 4-тактными

Во-первых, больший расход топлива. Напомним, примерный расход можно высчитать по формуле: для 2 такта 300 грамм на одну лошадинную силу для 4 такта 200 грамм.

Во-вторых, шумность. На максимальных оборотах 2-х тактные моторы как правило работают немного громче 4х тактников.

В-третьих, комфорт. 4-х тактные моторы не так вибрируют на малых оборотах (Касается только двухцилинровых двигателей. Одноцилиндровые и 2-х и 4-х тактники вибрируют примерно одинаково) и не так дымят как 2-х тактники. Дымность важный момент, особенно если вы любите заниматься троллингом.

В-четвертых, долговечность. Довольно спорный пункт. Бытует мнение, что 2-хтактные моторы менее долговечны. С одной стороны это понятно, потому как масло для смазки трущихся элементов двигателя подается вместе с бензином, а значит работает не так эффективно в отличие от 4-х тактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле. Но с другой стороны 4-х тактный мотор по конструкции намного сложнее конкурента, состоит из значительно большего числа деталей, а золотой принцип механики «Чем проще тем надежнее» еще никто не отменял.

Какой же мотор выбрать?

Конечное решение всегда остается за вами, в этой статье мы лишь постарались дать объективную оценку этим моторам, поэтому взвесьте все за и против изложенные выше и сделайте выбор самостоятельно. Однозначного ответа на вопрос: какой из моторов лучше вы не найдете ни в одной из книг ни на одном из форумов, все зависит от того чего вы хотите от приобретаемого вами мотора, условия его использования и, конечно, ваши возможности.

Узнайте больше о возможностях сотрудничества и обслуживания в нашей компании!

Позвоните +7 910 664 30 01 или заполните форму обратной связи.

Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного и какой из них лучше

Знать, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного полезно, чтобы выбрать для себя подходящее оборудование или транспортное средство (многие модели оснащаются как 2Т, так и 4Т моторами). К тому же, понимание плюсов и минусов конкретного силового агрегата поможет правильно его эксплуатировать.

Принцип работы двухтактного и четырехтактного двигателя

Чтобы понять какой тип мотора лучше, нужно разобраться в принципах их работы. Все ДВС устроены по сути одинаково: за счет возгорания горючей смеси воздух в цилиндрах расширяется, и толкает вниз поршень, который передает движение на маховик и далее — на привод. Но конструкция двухтактной и четырехтактной моделей при этом существенно отличается.

Четырехтактный силовой агрегат

Один полный цикл 4Т мотора состоит из четырех тактов (по два хода поршня вверх и вниз). Принцип работы четырехтактного двигателя:

1. Цикл начинается с того, что поршень опускается из верхней мертвой точки до нижней, в это время открывается впускной клапан и область цилиндра заполняется смесью горючего и кислорода (у бензиновых ДВС) или только воздухом (у дизельных).
2. Далее происходит движение поршня вверх от нижней мертвой точки, при котором горючая смесь (или воздушная масса) сжимается до критического уровня. В этот момент в камеру сгорания поступает искра от свечи зажигания (на бензиновых агрегатах) или распыленное до мельчайших частиц горючее (на дизелях).
3. Содержимое цилиндра воспламеняется и из-за расширения воздуха поршневой элемент смещается вниз, совершая полезную работу — проворачивая коленвал, за счет которого движется маховик и вся дальнейшая система.
4. На четвертом такте поршень движется вверх, одновременно открывается выпускной клапан и отработанные газы подаются в выхлопную систему.

Третий такт, называется рабочим ходом, потому что при этом поршень передает энергию на маховик.

Четрехтактник конструктивно сложнее 2Т ДВС, для его нормальной работы нужны дополнительные системы:

• впуска и выпуска;
• смазки;
• охлаждения.

Двухтактный мотор

Главное отличие двухтактного от четырехтактного двигателя — рабочий ход, состоящий только из двух тактов (движения вверх и вниз).

Еще одна отличительная черта 2-тактных ДВС — отсутствие газораспределительного механизма и, соответственно, клапанов. С одной стороны, это упрощает конструкцию и обслуживание силового агрегата, с другой — повышает расход топлива (часть его улетучивается вместе с выхлопными газами) и снижает ресурс мотора.

Принцип работы двухтактного двигателя:

1. Сжатие — во время движения поршня вверх открывается продувочное отверстие для поступления горючей смеси, затем выпускное — для выхода отработанных газов. Далее поршень поднимается выше, до камеры сгорания, и сжимает находящуюся в ней смесь кислорода и горючего.
2. Происходит воспламенение (от свечи или форсунки) и поршень отбрасывается вниз, передавая кинетическую энергию на коленвал, также, как и у четырехтактника. После этого по инерции элемент снова поднимается, выталкивая лишнее и открывая вход для новой порции горючего, и цикл повторяется.

Двухтактные двигатели не имеют отдельной системы смазки, а из-за отверстий для входа топливной смеси и выхода отработанных газов цилиндры и поршни более подвержены износу.

Модификации ДВС 4-MIX, 2-MIX и X-TORQ

У пользователей, которые знают, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного может возникнуть вопрос: почему 4Т бензокосу Stihl нужно заправлять смесью масла и бензина? Дело в том, что мотор 4-MIX — это модель усовершенствованного типа, в которой поршень проходит 4 такта, но при этом агрегат не имеет отдельной системы смазки, позволяя снизить стоимость оборудования.

Принцип работы 4-MIX.

2-MIX и X-TORQ — это усовершенствованные 2Т двигатели, в которых поступающий кислород разделяется на 2 потока, обеспечивая более эффективную работу мотора.

Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного

Однозначно сказать, какой двигатель лучше невозможно: все зависит от того, что именно ожидает владелец ТС или рабочей техники от силового агрегата, а также от условий использования мотора. Поскольку достоинства одного типа ДВС являются недостатками другого (и наоборот), рассмотрим плюсы и минусы движков по отдельным категориям.

Четырехтактный двигатель можно отличить от двухтактного по звуку его работы: первый отличается ровным и монотонным урчанием, в то время как второй издает громкий и пронзительный гул.

Мощность

Многих интересует вопрос, какой двигатель мощнее 2 тактный или 4 тактный. Установки первого типа могут выдавать в 1,5 раза большую мощность из-за того, что энергия не расходуется на два «лишних» хода поршня, но они не способны работать продолжительное время по причине более простой конструкции и опасности перегрева.

Благодаря большей номинальной мощности, 2Т движок на старте способен обогнать 4Т, но на продолжении дистанции он сдаст позиции.

Экономичность и экологичность

По экономичности лидируют 4Т агрегаты: из-за того, что в двухтактниках нет отдельного ГРМ и клапанов, перекрывающих впускное и выпускное отверстие, система подачи топлива настроена менее точно, к тому же, часть горючего просто уходит в отработку. По этой же причине 2Т на данный момент не способны соответствовать экологическим нормам для авто (в их выхлопе слишком много продуктов горения).

При анализе экономичности двухтактного ДВС обычно обращают внимание только на цену и расход бензина, однако качественное моторное масло стоит дороже, чем топливо и также ощутимо влияет на затраты при эксплуатации.

Тип используемого масла

Из-за разного принципа смазки движущихся деталей масло для 4Т и 2Т моторов отличается:

• У четырехтактников масло циркулирует в системе — оно должно обеспечивать продолжительную и стабильную работу ДВС.
• В двухтактниках смазка сгорает, поэтому составы для таких движков не оптимизированы для длительного использования, главная их особенность — минимальное остаточное количество продуктов горения.

Использование неподходящего масла может вывести силовой агрегат из строя.

Простота обслуживания

В спорах, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного, часто приводятся аргументы, что 2Т моторы имеют менее сложную конструкцию, и поэтому их легче обслуживать, однако, если копнуть глубже это не совсем верно. Двухтактные ДВС действительно проще устроены, и их легче ремонтировать, но при нормальной эксплуатации агрегата обслуживать четырехтактные установки во многом удобнее:

• не нужно готовить топливную смесь;
• нет необходимости сливать излишки горючего из бака перед простоем (в баке техники с 2Т моторами бензин и масло расслаиваются, а работа на таком составе плохо влияет на состояние силового агрегата);
• благодаря автоматической системе охлаждения, не приходится постоянно отслеживать состояние установки.

Простота обслуживания — вопрос спорный, здесь все зависит от владельца устройства: одному не сложно перебрать 8-цилиндровый движок автомобиля, а другой — даже примерно не знает, как функционирует мотор его триммера или газонокосилки.

Надежность и ресурс

Изначально больший ресурс заложен у 4-тактных силовых агрегатов: они имеют отдельные системы смазки и охлаждения, а также менее подверженную износу конструкцию. Но 2-тактные ДВС устроены проще, следовательно в них меньше узлов, которые могут выйти из строя.

Ресурс любого двигателя внутреннего сгорания во многом зависит от особенностей его использования. Можно встретить как 30-летние мотоциклы с двухтактными моторами, которые еще на ходу, так и полностью «убитые» 10–15 летние четырехтактники.

Вес и транспортировка

Если рассматривать силовые агрегаты с точки зрения удобства транспортировки, то здесь явное преимущество у двухтактных:

• Они имеют меньший вес (в сравнении с четырехтактными аналогами).
• Габариты силовой установки также значительно меньше (при равном объеме и назначении агрегата).
• Благодаря отсутствию масляного контура перевозить установку можно в любом положении, в то время, как при перевороте или сильном наклоне 4Т двигателей масло может залить внутренности агрегата, после чего потребуется его долгая и сложная чистка.

Автомобильные 4-тактные двигатели, конечно, очень тяжелые, но их практически не требуется переносить вручную (особенно в собранном виде).

В каких видах техники используются четырехтактные и двухтактные двигатели

Основная область применения четырехтактников — это автомобилестроение. Серийных машин с 2Т двигателями (как и топлива для них) на данный момент не существует. В середине 20 века выпускались модели с циклом на 2 такта, но из-за большого количества масла в выхлопе, низкой экологичности, повышенного расхода топлива и других сложностей их производство было прекращено. Гоночные автомобили с 2Т мотором встречаются, но это прототипы или машины, сделанные в единственном экземпляре.

Бортовой грузовик ЯАЗ-200 с четырехцилиндровой 2Т-установкой ЯАЗ-М 204, который выпускался в Ярославле с 1945 года.

2Т-моторы из-за их простоты, небольшого веса и способности быстро набирать мощность чаще используются в строительной, уборочной или садовой технике, а также на небольшом транспорте, от которого не требуется преодолевать длинные расстояния.

Как двухтактные, так и четырехтактные моторы можно встретить на:

• мотоциклах;
• скутерах;
• квадроциклах;
• моторных лодках;
• бензопилах;
• триммерах;
• снегоуборочных машинах;
• другой садовой или обслуживающей технике.

В таком случае выбор силового агрегата остается за владельцем: 4Т моторы мощнее и дороже, 2Т — дешевле и легче.

Двухтактный мотор оперативнее реагирует на нажатие ручки газа, так как ему для полного цикла достаточно всего одного оборота поршня.

Какой мотор лучше для лодки: двухтактный или четырехтактный?

26 Фев 2019 | 11:44

В этой статье попробуем разобраться, какой мотор — двухтактный или четырехтактный — лучше. На специализированных форумах не смолкает спор по этому поводу. Так что сегодня мы приведем несколько доводов, подкрепленных фактами и цифрами.

Важно. Если вы собираетесь покупать мотор для лодки, но не можете решить, какой именно. Наш специалист может помочь вам с выбором мотора для вашей лодки и подберет наилучший вариант за ваш бюджет. Обратиться к специалисту и посмотреть варианты моторов можно в нашем Интернет-магазине.

Сравнение двухтактного и четырехтактного двигателя

Сравним преимущества двух типов двигателей по нескольким параметрам.

• Вес. Двухтактный двигатель весит гораздо меньше своего четырехтактного собрата, соответственно меньше перегружает корму.
• Динамика. Здесь также первенство за двухтактным мотором, который разгоняется быстрее чем четырехтактный.
• Цена. Опять же первый вариант практически всегда стоит дешевле.
• Ремонт и обслуживание. Меньше запчастей и простота конструкции позволяет владельцам двухтактных моторов расходовать меньше денег на поддержание аппарата в рабочем состоянии.
• Надежность. Та же простота конструкции обеспечивает большую надежность и долгий срок работы двухтактного мотора, но и качество четырехтактного устройство тоже обычно на высоте.
• Уровень шума. Четырехтактный двигатель работает тише.
• Расход топлива. Также владельцы четырехтактного двигателя экономят на горючем.

Это было то, чем в основном отличается лодочный мотор двухтактный от четырехтактного. Обычно при споре одним из доводов в пользу четырех тактов становится то, что не нужно мешать бензин с маслом перед заправкой. Мы это не стали учитывать как преимущество, потому что есть модели двухтактники, которые также не нуждаются в этой процедуре.

Итог соревнования лодочных моторов

Итак, что получается? Плюсы 4-т мотора — низкий уровень шума и экономичный расход топлива. Рассмотрим подробнее первый пункт. Да, 2-т двигатель на малых оборотах и на холостом ходу звучит гораздо громче, но при оборотах около 4 тыс. разница практически не заметна опытному уху рыболова. Да и мотор шумит только до тех пор, пока вы не выплывете на середину водоема, где сразу же его заглушите. Так что этот довод не является веским настолько, что необходимость переплаты становится очевидной.

Что же насчет экономичности — это факт, с которым бессмысленно спорить. Действительно четырехтактник поглощает гораздо меньше топлива. Это значит, что загрузка лодки также будет меньше, и стоимость выезда снизится.
Но стоит учесть, что цена на него значительно выше, а вес больше. Так что, чтобы уверенно заявлять об экономии, необходимо узнать: покрывает ли экономия на топливе разницу цен, и весит ли мотор меньше, чем его более легкий аналог с запасом топлива.

На официальный сайте Ямаха, публикуются замеры производительности моторов. Для сравнения были взяты 2 ПЛМ средней мощности:
представитель лагеря двухтактных двигателей — Yamaha 50TLR;
его оппонент — Yamaha F50TLR.
Yamaha 50TLR проходил испытания на лодке Sundance FX 17 Flicker (полный вес во время поездки 710 кг). Yamaha F50TLR испытывали на лодке Key West 166 SK (полный вес 623 кг).
Как вы видите, условия не идеальные — разный вес и параметры лодок. Просто учтем, что 4-т двигатель немного впереди уже на старте.

Данные по результатам сравнения мы свели в таблицу:

Большинство владельцев судов предпочитают движение на оборотах от перехода на глиссер до 5 000. Это оптимальный диапазон, чтобы развить хорошую скорость, но при этом не расходовать слишком много топлива. Из таблицы видно, что на этом отрезке 4-т мотор экономит примерно 20,27%. Перейдем в абсолютную величину и получим разницу расхода в 2,65 л/ч.
Теперь переведем результаты в денежный эквивалент. Актуальная цена на сегодняшний день для Yamaha 50TLR 356 400 руб., Yamaha F50TLR — 436 000 руб. Значит, 4-т двигатель дороже на 79 600 руб., зато расходует меньше бензина.

Теперь подсчитаем, когда же мотор окупится. Итак, ежечасно экономия составляет 2,65 л бензина. Сегодня стоимость 92 составляет примерно 42,40 руб/л. Считаем экономию в рублях:
42,4 * 2,65 = 112,36 руб.
Теперь рассчитаем, за сколько моточасов окупится переплата за 4-т ПЛМ:
79 600 / 112,36 = 708 часов.
То есть Yamaha F50TLR должен продержаться 708 часов только чтобы экономия на топливо покрыла разницу в ценах!
В среднем за сезон заядлый рыболов может проехать 50 моточасов, так что возьмем немного усредненное значение: 40 часов. Таким образом, двигатель вернет потраченный излишек за:
708 / 40 = 17,7 сезона.
То есть должно пройти 18 лет, чтобы покупка 4-т ПЛМ стала оправданной. Это можно назвать экономией? Ну это естетсвенно по фактору «Экономии топлива».

Где же выгода?

Покупатель приходит в магазин за хорошим, надежным двигателем. Его встречает менеджер, который начинает расхваливать бесшумную, экономичную модель, деликатно умалчивая о тяжести и дороговизне. И вот появляется еще один «счастливый» обладатель четырехтактника.

Выгодно ли вам переплачивать солидную сумму за мотор? Нет, зато производителю выгодно продать более дорогую модель.
Выгодно ли вам тратить деньги на сложный ремонт и дорогие комплектующие? Нет, зато производителю выгодно выпускать дорогие запчасти, которые обязательно вам пригодятся.

Выгодно ли производителю осовременить дизайн более дешевых двухтактных моторов? Конечно, нет, ведь тогда 4-т двигатели лишатся огромного преимущества — стильного внешнего вида.
Подведем итог: покупка 4-т двигателя выгодна в большей мере производителю, и производителю запчастей, но не покупателю.

Конечно, бывают случаи, когда четырехтактный двигатель выгоднее. Например, для профессиональных перевозчиков. Здесь экономия на топливе должна сыграть свою роль гораздо раньше 18 сезонов. Или для любителя скорости и высоких оборотов, который никогда не останавливается. Но для мирных выходных с удочкой, проведенных в одиночестве или в приятной компании предпочтительнее и проще купить двухтактный мотор, а сэкономленные деньги еще несколько лет тратить на топливо.