Divtaktu dzinējs: kādi ir tā plusi un mīnusi?
Divtaktu dzinējs, saukts arī par divtaktu ciklu, ir virzuļa iekšdedzes dzinējs, kas darbojas divos taktos.
Tas nozīmē, ka dzinēja darba cikls notiks divu virzuļa un viena kloķvārpstas apgriezienu laikā.
Saturs
Divtaktu dzinēja funkcija
Lai būtu skaidrs, arī divtaktu dzinēja darbība sastāv no četrtaktiem, tāpat kā četrtaktu dzinējam. Tomēr vairāki no tiem darbojas vienlaikus. Ciklu skaita samazinājums no četriem uz diviem tiek panākts ar vietu zem virzuļa; līdz ar to arī karteris piedalās cilindra pildījuma nomaiņā.
Četrtaktu dzinējs: kā tas darbojas un kādas ir tā priekšrocības
Ar divtaktu dzinēju divi darba cikli notiek vienlaikus, savukārt viens notiek telpā virs virzuļa ar degšanu un otrs zem virzuļa bez degšanas.
Klasisks divtaktu dzinējs nesatur vārstu sadali un tādējādi ne vārstus, sadales vārpstu, siksnu vai sviras. Lai nomainītu cilindra saturu, vārstu vietā tiek izmantoti trīs kanāli, precīzāk:
- Ieplūdes kanāls — sākas no karburatora un ved uz karteri
- Izplūdes kanāls — savieno karteri ar cilindra sadegšanas kameru
- Izplūdes gāze kanāls – atveras no cilindra sadegšanas kameras izplūdes caurulē
Tā kā nav vārstu vilciena un tā sastāvdaļu, divtaktu dzinējs ir mazāks un vieglāks nekā citi četrtaktu dzinēji ar tādu pašu darba tilpumu un cilindru skaitu.
Divtaktu dzinējam ir līdzīga kloķvārpsta kā četrtaktu dzinējam. Virzulis, pārvietojoties no augšējā nāves punkta uz apakšējo miršanas punktu, cita starpā nodrošina spiedienu, degvielas padevi un tā pārnešanu uz cilindra sadegšanas kameru.
Dzinēja virzuļi: kā tie darbojas?
Tas darbojas tā, ka virzulis, virzoties uz savu apakšējo miršanas punktu, izspiež degvielu pa izplūdes kanālu uz augšu cilindra sadegšanas kamerā. Pēc tam, pārejot uz augšējo miršanas punktu, tas iesūc papildu degvielu caur sūkšanas kanālu zem virzuļa vai karterī.
Dzinēja eļļošana:
Divtaktu dzinējos dzinēja kustīgās daļas, piemēram, kloķa vai klaņa gultņi, tiek pārpludinātas ar degvielu, kas nozīmē, ka tās nevar ieeļļot klasiskā veidā kā četrtaktu dzinējus. Tomēr vairumā gadījumu degvielai nav pietiekamu eļļošanas spēju, tāpēc degvielai tiek pievienota eļļa.
Šo eļļošanu sauc par eļļošanu, un tā ir vienkāršākais dzinēja eļļošanas veids. Šāda veida eļļošanā eļļu pievieno tieši degvielai, sajaucot to eļļas un degvielas attiecībā no aptuveni 1:20 līdz 1:100.
Divtaktu dzinēju cikli
1. Pirmais virzuļa gājiens (ieplūde un saspiešana):
Virzulis virzās uz augšu no apakšējā mirušā centra uz augšējo miršanas punktu.
Virs virzuļa:
Kustības laikā no apakšējā nāves punkta uz augšējo miršanas punktu virzulis vispirms aizver izplūdes kanālu, caur kuru maisījums tiek iespiests telpā virs virzuļa. Pēc tam virzulis arī aizver izplūdes kanālu, radot izolētu telpu cilindrā, kas noved pie maisījuma saspiešanas.
Zem virzuļa:
Kad virzulis ir nobraucis apmēram pusi no sava gājiena, tā apakšējā mala atver ieplūdes atveri. Tas izraisīs aizdedzes maisījumu no karburatora, kas sāks iesūkties karterī. Bet tas vēl nav viss.
Karburators: kā šī ierīce darbojas?
Tieši pirms virzuļa augšējā mirušā centra starp aizdedzes sveces elektrodiem izlec dzirkstele, kas izraisa maisījuma aizdegšanos (aizdegšanos). Degšana rada siltumenerģiju, kas izpaužas, palielinot spiedienu cilindrā, kas virza virzuli uz leju un tādējādi pārvērš degvielas siltumenerģiju motora mehāniskajā darbā.
2. Otrais virzuļa gājiens:
Virzulis pārvietojas no augšējā mirušā centra uz leju uz apakšējo miršanas punktu.
Virs virzuļa:
Virzuļa otrā gājiena laikā telpā virs virzuļa notiek izplešanās, kas virzuli virza no augšējā mirušā punkta uz apakšējo miršanas punktu.
Zem virzuļa:
Caur atvērto sūkšanas kanālu karterī tiek iesūkts aizdedzinošs maisījums. Kad virzulis ir pabeidzis pusi no sava gājiena virzienā uz apakšējo miršanas punktu, ieplūdes atvere aizveras, saspiežot maisījumu karterī.
Tieši pirms izplešanās beigām virzulis atver izplūdes atveri, kas izraisa spiediena pazemināšanos cilindrā. Virzulis atver izplūdes kanālu, un aizdedzes maisījums no kartera zem spiediena izskalo sadegšanas gāzes no cilindra, vienlaikus piepildot to nākamajam motora darba ciklam.
Cilindru skalošana
Cilindru skalošana ir fāze, kas nenotiek četrtaktu dzinējā. Taču divtaktu dzinējam tas ir ārkārtīgi svarīgi, jo tā gaita būtiski ietekmē dzinēja parametrus.
Četrtaktu dzinējos parasti izplūdes gāzes tiek izspiestas virzuļa kustībā uz augšējo miršanas punktu, bet divtaktu dzinēju gadījumā cilindru iztukšošana ir jānodrošina citiem faktoriem, precīzāk. :
- Brīvā izplūde – dūmgāzes izplūst no cilindra pa izplūdes kanālu tikai spiediena starpības dēļ cilindrā un izplūdes caurulē.
- Ekstrūzija ar jaunu uzlādi — pēc izplūdes vārsta atvēršanās aizdedzes maisījums sāk plūst cilindrā, izspiežot sadegšanas gāzes.
Skalošanas fāze bieži vien ir ierobežota ar laiku, kad izplūdes kanāls ir atvērts, līdz izplūdes kanāls ir aizvērts.
Tomēr ar dažādiem dzinēja režīmiem, skalojot cilindrus, var rasties:
- Vairāk vai mazāk svaigā maisījuma sajaukšanās ar izplūdes gāzēm, jo notiek to tiešais kontakts
- Svaiga maisījuma noplūde izplūdes caurulē
- Nepietiekama cilindra skalošana ar lielu izplūdes gāzu atlikumu nākamā dzinēja laikā darba cikls
Divtaktu dzinēju var konstruēt kā benzīna dzinēju, bet to var konstruēt arī kā dīzeļdzinēju.
Divtaktu dīzeļdzinējs
Divtaktu dīzeļdzinēja darbības princips ir tāds pats kā dzirksteļainajam divtaktu dzinējam. Viena būtiska atšķirība ir tā, ka maisījums tiek izveidots tikai cilindrā.
Tādējādi degviela tiek iesmidzināta cilindrā tieši pirms kompresijas beigām precīza aizdedzes momenta dēļ. Lielākajā daļā divtaktu dīzeļdzinēju degvielas iesmidzināšanai tiek izmantots klasisks vārsts, kas ir ļoti līdzīgs četrtaktu dzinēja vārstam.
Divtaktu dzinējos bieži izmanto kompresoru, lai radītu paaugstinājuma spiedienu. Tomēr ir arī iespēja uzpildīt dzinēju, izmantojot turbokompresoru vai turbokompresora un kompresora kombināciju.
Divtaktu dzinēja priekšrocības:
- Vienkārša konstrukcija
- Mazāks svars salīdzinājumā ar četrtaktu dzinēju
- Mazāki dzinēja izmēri
- Nav vārstu vilciena
- Zemākas ražošanas izmaksas
- Vienkārša dzinēja eļļošanas sistēma
- Vairumā gadījumu ir dzesēšana. , gaiss, tāpēc tiek likvidētas visas ūdens dzesēšanas sistēmas daļas
- Iespēja strādāt jebkurā pozīcijā (arī otrādi)
- Maksimālā veiktspēja tiek sasniegta pie mazākiem apgriezieniem, jo katra virzuļa kustība uz leju pavada degšanu
- Dažos gadījumos ir vieglāk apgriezt
Divtaktu dzinēja trūkumi:
- Neekoloģiski, jo degvielā sajaucas eļļa
- Liels degvielas patēriņš, jo skalošanas laikā bieži izplūst nesadegušais maisījums izplūdes gāzēs
- Lielāks motoreļļas patēriņš salīdzinājumā ar četrtaktu dzinēju
- Neregulārs dzinējs darbība pie maziem apgriezieniem
- Lielāks dzinēja troksnis
- Sadeguša un nesadeguša maisījuma sajaukšanās
- Pateicoties kanālu izvietojumam cilindra sānos, rodas lielāks virzuļa gredzenu nodilums.