В двухтактных двигателях весь рабочий цикл происходит в течение одного оборота коленчатого вала.
По устройству двухтактный двигатель похож на четырехтактный. Те же цилиндр, поршень, шатун, коленчатый вал (рис. 1). Когда поршень идет вниз, объем в цилиндре над поршнем увеличивается. Одновременно объем под поршнем в картере уменьшается. Нельзя ли использовать это с тем расчетом, чтобы в двигателе сразу происходили два такта? Оказывается, можно.
Поршень идет вверх. Смесь над ним сжимается, но одновременно газы, находящиеся в картере, получают больший объем, они будут расширяться. В картере создается разрежение. Попробуем использовать это разрежение для такта впуска. Для этого надо картер соединить с прибором, который приготовляет смесь. Смесь заполняет картер через впускное окно. За один ход поршня снизу вверх над поршнем происходит сжатие смеси в цилиндре, а под поршнем - засасывание ее в картер. Два такта совмещены.
При приближении поршня к верхней мертвой точке (рис. 1а) сжатая в цилиндре рабочая смесь воспламеняется электрической искрой. Начинается рабочий ход. Поршень идет вниз и сжимает смесь, заполняющую картер. Сжатая смесь будет искать выход. В конце рабочего хода (рис. 1б) откроется выпускное окно. Сгоревшие, отработавшие, газы, имеющие еще высокое давление, начинают выходить через это окно из цилиндра. С небольшим опозданием после этого откроется перепускное окно, и находящаяся в картере сжатая смесь будет поступать в цилиндр. В цилиндре эта смесь встретится с отработавшими газами и будет выталкивать их наружу через выпускное окно (рис. 1в). Горючая смесь, попадающая в цилиндр, ускоряет очистку цилиндра. Этот процесс наполнения цилиндра смесью и одновременно очистка его от остатков отработавших газов получил название продувки. Как видим, за один ход поршня происходит рабочий ход, выпуск и наполнение цилиндра смесью. Весь рабочий цикл двухтактного двигателя происходит за один оборот коленчатого вала.
Двухтактные бензиновые двигатели отличаются от четырехтактных тем, что у них нет клапанов. Вместо клапанов в стенках цилиндров прорезаны три окна: одно - впускное, второе - выпускное, третье - перепускное, или продувочное. Окна расположены так, что поршень, двигаясь вверх и вниз, может их закры- вать и открывать, т. е. он выполняет обязанности клапанов. Когда поршень находится вверху, окно для впуска горючей смеси открыто, а выпускное и продувочное окна закрыты. Когда поршень идет вниз, впускное окно закрывается, а выпускное и продувочное окна открываются. Отсутствие клапанов и механизма для управления ими делает двухтактные двигатели очень простыми и дешевыми в изготовлении.
Двухтактные бензиновые двигатели имеют широкое применение на мотоциклах, мотороллерах (мопедах) и лодках.
На автомобилях двухтактные двигатели менее распространены, чем четырехтактные. О них вы можете прочитать в моей предыдущей статье.