Едет пастор на велосипеде по поселку и видит маленького мальчика с бензопилой.
- Эй, малыш, сколько хочешь за пилу?
- Ровно столько, чтоб купить велосипед!
- Может тогда поменяемся на мой велосипед!?
- Давайте!
Взял пастор пилу. Дёрнул за веревочку - не заводится.
- Эй, мальчик, а как она работает?
- Не знаю, но когда папа ее заводил, он всегда матерился и она начинала работать!
- Хм, понимаешь, я служу Господу уже лет 15 и совсем забыл все матешинные слова!
- Ничего, вы просто дёргайте и дёргайте за веревочку: это само к вам придет!
ВНИМАНИЕ! Речь в статье идёт о простых бензиновых малокубатурных двухтактных моторах, которые используются в основном на мототранспорте (например в мопедах, мотоциклах, лодочных моторах и т.п.) и различном бензоинструменте (бензопилы, мотокосы, мотоблоки и т.п.). О том как устроены невероятных размеров судовые и тепловозные двигатели я знать не знаю и ведать не ведаю. Но наверняка их применение тоже обосновано особенностями их эксплуатации и экономическими расчётами.
Двухтактные двигатели, несмотря на свою сравнительно старую конструкцию, продолжают пользоваться популярностью в различных областях.
Двухтактный мотор менее экономичен, чем четырёхтактный и менее экологичен, так как происходит частичный выброс неиспользованной топливной смеси. Повседневная эксплуатация немного сложнее: нужно готовить масло-бензиновую смесь. Хотя есть моторы, где масло в бензин подмешивается с помощью масляного насоса, но и в этом случае нужно следить за уровнем масла в бачке и периодически его доливать.
Моторесурс двухтактников зачастую меньше, из-за отсутствия постоянной смазки движущихся элементов. Хотя при использовании современных масел и систем раздельной смазки - эта разница не существенна.
Но их использование остаётся актуальным даже в условиях растущих требований к экологии и эффективности. Давайте рассмотрим основные причины, почему двухтактные двигатели не сдают свои позиции.
Простота, лёгкость и дешевизна конструкции
Двухтактные двигатели имеют более простую конструкцию по сравнению с четырёхтактными. В них отсутствует сложная система клапанов и система смазки, что делает их легче и компактнее. Двухтактный двигатель на 30-40% легче четырёхтактного (при той же мощности). Это особенно важно для маломощных устройств, таких как бензопилы, бензотриммеры и газонокосилки, где требуется высокая мощность при малом весе.
У четырёхтактных моторов гораздо сложнее система смазки: необходим масляный насос, маслозаборник, масляная ванна (картер с маслом), сложная система каналов для подачи масла.
Исходя из вышесказанного - производство двухтактных двигателей обходится дешевле, чем четырёхтактных. Это позволяет производителям предлагать более доступные продукты, что является важным фактором для целого ряда потребителей, особенно в развивающихся странах.
Возможность работы в любом положении
Мало кто задумывался, почему в магазинах практически невозможно найти бензопилу или кусторез с четырёхтактным двигателем. Причина этого заключается в системе смазки двухтактного двигателя.
Дело в том, что бензопилу при валке деревьев приходится поворачивать даже на 90 градусов относительно горизонтали. А в некоторых случаях её приходится переворачивать чуть ли не вверх ногами.
Казалось бы, в чём проблема? Но вспомните систему смазки четырёхтактников: маслонасос забирает масло из картера двигателя и подаёт его в места трения. Но если двигатель работает под наклоном - возникают сложности со сбором масла из картера. При этом нельзя допустить попадания воздуха в систему смазки, так как это затруднит его прохождение по масляным каналам.
У двухтактников же всё гораздо проще: масло поступает в двигатель вместе с бензином. Сначала оно попадает в картер, смазывая кривошипно-шатунный механизм, а потом и в камеру сгорания. Таким образом мотор смазывается всегда, пока в него поступает бензин. То есть пока мотор работает - он всегда смазан.
Судя по комментариям многие не понимают каким образом масло в топливной смеси смазывает подшипники коленвала. В этой статье я подробно рассказал как работают простые двухтактные моторы с совместной системой смазки.
Повышенная мощность
При том же объеме двигателя мощность двухтактных обычно больше чем четырёхтактных примерно в 1,5-1,7 раза. Поскольку в четырёхтактных моторах рабочий ход происходит один раз за два оборота коленвала, а у двухтактных - при каждом обороте.
Казалось бы, что мощность двухтактников должна быть больше в 2 раза. Но во время рабочего хода используется не весь ход поршня (в конце хода происходит продувка). В процессе продувки свежая смесь вытесняет продукты сгорания из цилиндра в выпускной тракт. Получается, что выхлопные газы вытесняются из цилиндра не полностью, попутно унося с собой заряд свежего воздуха (смеси). Поэтому эффективность работы двигателя несколько снижается.
Что же даёт нам эта особенность?
Во первых: если есть ограничения по рабочему объему (например в России мопеды должны иметь рабочий объём не более 50 см³), можно получить бОльшую мощность при одинаковом объёме.
Во вторых: при одинаковой мощности двухтактный двигатель может иметь меньший объём, а следовательно и меньший вес и габариты.
Самый показательный пример я нашел на форуме про лодки и моторы. Там сравниваются два мотора одного производителя (Yamaha) и одинаковой мощности (15 л.с.), оба мотора двухцилиндровые:
- 2-х тактный мотор 15FMHS, объём двигателя 246 см³, масса 36 кг, максимальный расход топлива 7,3 л/час
- 4-х тактный мотор F15AMHS, объём двигателя 323 см³, масса 45 кг, максимальный расход топлива - 5,4 л/час
Таким образом, при одинаковой мощности рабочий объем двухтактного мотора на 24% меньше, чем четырёхтактного. При этом масса двухтактника меньше на 20%. Но расход бензина у двухтактного на 35% больше.
По-моему это самый наглядный пример.
Лёгкость в обслуживании
Благодаря простой конструкции, двухтактные двигатели легче обслуживать и ремонтировать. Владельцы могут самостоятельно выполнять большинство работ по техническому обслуживанию, что делает их более привлекательными для конечного пользователя.
Например отсутствует необходимость смены масляного фильтра и масла в картере (в моторах где масло поступает вместе с бензином). Не нужно регулировать тепловой зазор клапанов. Нет необходимости замены ремня или цепи ГРМ. Замена поршневой делается в два счёта.
Инновации и экология
Хотя двухтактные двигатели традиционно ассоциируются с высокой токсичностью выбросов, современные технологии, такие как системы впрыска и катализаторы, помогают снизить уровень загрязняющих веществ. Многие производители работают над тем, чтобы сделать двухтактные двигатели более экологичными, что позволяет им соответствовать современным стандартам.
Ностальгия и культура
Двухтактные двигатели имеют свою уникальную звуковую характеристику, запах выхлопа и характерный стиль, что привлекает энтузиастов и коллекционеров. В некоторых случаях использование двухтактных двигателей становится элементом культуры, особенно в мотоспорте и среди любителей ретро-автомобилей.
Заключение
Несмотря на появление более современных и эффективных технологий, двухтактные двигатели продолжают находить своё место на рынке благодаря своей простоте, высокой удельной мощности и доступности. Их уникальные характеристики и возможность использования в различных областях обеспечивают им сохранение актуальности и в будущем.
Не забудьте подписаться и поставить лайк. Это помогает развитию канала.
