3 Рабочий цикл двухтактного двигателя

В двухтактном двигателе рабочий цикл полностью происходит в течение одного оборота коленчатого вала. При этом от цикла четырёхтактного двигателя остаётся только сжатие и расширение. Впуск и выпуск заменяются продувкой цилиндра вблизи НМТ поршня, при которой свежая рабочая смесь вытесняет отработанные газы из цилиндра.

Более подробно цикл двигателя устроен следующим образом: когда поршень идёт вверх, происходит сжатие рабочей смеси в цилиндре. Одновременно, движущийся вверх поршень создаёт разрежение в кривошипной камере. Под действием этого разрежения открывается клапан (лепестковый) впускного коллектора и свежая порция топливовоздушной смеси (как правило, с добавкой масла) засасывается в кривошипную камеру. При движении поршня вниз давление в кривошипной камере повышается и клапан закрывается. Поджиг, сгорание и расширение рабочей смеси происходят так же, как и в четырёхтактном двигателе. Однако, при движении поршня вниз, примерно за 60° до НМТ открывается выпускное окно (в смысле, поршень перестаёт перекрывать выпускное окно). Выхлопные газы (имеющие ещё большое давление) устремляются через это окно в выпускной коллектор. Через некоторое время поршень открывает также впускное окно, расположенное со стороны впускного коллектора. Свежая смесь, выталкиваемая из кривошипной камеры идущим вниз поршнем, попадает в рабочий объём цилиндра и окончательно вытесняет из него отработанные газы. При этом часть рабочей смеси может выбрасываться в выпускной коллектор. При движении поршня вверх часть свежей смеси вытолкнутой из выпускного коллектора засасывается назад в кривошипную камеру. Можно заметить, что двухтактный двигатель при том же объёме цилиндра, должен иметь почти в два раза большую мощность. Однако полностью это преимущество не реализуется, из-за недостаточной эффективности продувки по сравнению с нормальным впуском и выпуском. Мощность двухтактного двигателя того же рабочего объема, что и четырёхтактного больше в 1,5 — 1,8 раза. Важное преимущество двухтактных двигателей — отсутствие громоздкой системы клапанов и распределительного вала.

14 Устройство системы смазки

Смазочная система служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей, что уменьшает трение между ними и их износ, а также позволяет снизить потери мощности двигателя на преодоление сил трения. Во время работы двигателя масло, вводимое между деталями, непрерывно циркулирует, охлаждает детали, предохраняет их от коррозионного разрушения и уносит продукты их изнашивания. Тонкий же слой масла, находящийся на поршнях, поршневых кольцах и цилиндрах, не только снижает их износ, но и улучшает компрессию двигателя. При достаточной подаче смазочного материала между взаимодействующими деталями в основном возникает полужидкостное трение, при котором нет полного разделения поверхностей взаимодействующих деталей слоем смазочного материала. При таком виде трения обеспечивается необходимая долговечность трущихся деталей и отвод от них тепла. При недостаточном смазывании или неравномерной подаче смазочного материала к узлам и механизмам возникает полусухое трение, сопровождаемое повышенным изнашиванием сопряженных деталей и выделением значительного количества тепла, вследствие чего резко снижается работоспособность и механический к.п.д. двигателя. Нельзя допускать и избыточного смазывания, так как это приводит к попаданию масла в камеры сгорания и на электроды свечи зажигания, вследствие чего увеличивается нагарообразование на днищах поршней, в камерах сгорания и клапанах, что приводит к перегреву и перебоям в работе двигателя, а также к повышенному расходу масла. Таким образом, для обеспечения заданного срока службы двигателя при минимальных потерях на трение в его узлах и механизмах необходимы наивыгоднейшие условия смазывания всех взаимодействующих поверхностей подвижных соединений.

В зависимости от условий работы узлов и механизмов двигателя смазочный материал к ним может подводиться несколькими способами, конструктивно объединенными в единую смазочную систему. В современных двигателях из-за наличия различных способов подачи масла к трущимся поверхностям сопряженных деталей смазочная система называется комбинированной и в ней применяются следующие способы смазывания: - под давлением, - капельное (разбрызгиваемым маслом) - масляным туманом. Под давлением, создаваемым смазочным насосом, масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, к подшипникам опорных шеек распределительного вала, к осям коромысел и верхним наконечникам штанг. В отдельных конструкциях под давлением смазываются втулки верхней головки шатуна и поршневые пальцы, а также обеспечивается периодическая подача масла на более нагруженную часть стенки цилиндра через отверстие в нижней головке шатуна. Разбрызгиванием масла и масляным туманом смазываются кулачки распределительного вала, нижние наконечники штанг, направляющие втулки клапанов, механизмы вращения выпускных клапанов, зубчатые колеса газораспределения и другие детали. Основными элементами любой смазочной системы являются смазочный насос, масляные фильтры и масляный радиатор. Принцип работы смазочной системы большинства двигателей заключается в следующем. Масло из поддона картера насосом нагнетается в полнопоточный фильтр тонкой очистки, из которого оно подается в главную магистраль, выполненную с двух сторон блока цилиндров в виде продольных (магистральных) смазочных каналов, откуда масло отводится по поперечным каналам к подшипникам коленчатого и распределительного валов и далее к другим точкам смазывания.