В настоящее время находят применение 2-х тактные поршневые ДВС , которые ввиду их особенностей используются в основном в мотоциклах, мопедах, лодочных моторах и других маломощных устройств..
2-х тактные ДВС по сравнению с 4-х тактные имеют ряд достоинств:
- за один оборот выходного вала в 2-х цилиндровом ДВС при рабочем ходе происходит две вспышки , также как и в 4-х тактном, т.е. мощность развиваемая 2-мя цилиндрами соответствует 70 - 80 процентов 4-х тактного ДВС при меньшем количестве цилиндров,
– 2-х тактные ДВС быстрее набирают обороты выходного вала по сравнению с 4-х тактными, т.е. обладают большей приёмистостью
В тоже время 2-х тактные ДВС имеют ряд существенных недостатков , которые ограничивают их применение:
– в определённый период движения поршня вниз при рабочем ходе открываются каналы в стенке цилиндров для удаления отработанных газов и при дальнейшем перемещении поршня открываются каналы для заполнения объёма цилиндра воздушно-бензиновой смесью , заполняющей объём картера и часть этой смеси теряется через каналы для выхода горючих газов. Это сказывается на повышенном расходе топлива, что при ДВС не большой мощности не так существенно, где основной приоритет - снижение массы ДВС.
- воздушно-бензиновая смесь , заполняющая внутреннюю полость картера требует герметичности полости картера ввиду возможной её утечки и снижении надёжности работы ДВС.
- в виду близкого расположения каналов для удаления сгоревших газов и каналов для подачи воздушно-топливной смеси промежуток времени не всегда достаточен для более полного заполнения полости цилиндра.
В виду выше указанных недостатков 2-х тактные ДВС не нашли широкого применения.
В патенте 2 769 610 ( 2021г) решается задача по устранению выше указанных недостатков:
- в данной конструкции каждый цилиндр имеет две камеры, разделённые поршнем с установкой крышки в нижней части цилиндра
- также в нижней и средней частях выполнены кольцевые канавки соединённые между собой продольными канавками
- при такой конструкции поршень со штоком перемещается только вдоль оси цилиндра в отличие от кривошипно-шатунного механизма.
Работа ДВС происходит в следующей последовательности?
- при рабочем ходе при сгорании воздушно-бензиновой смеси поршень движется вниз и в определённом положении согласно профиля кулачка распределительного вала в верхней крышке цилиндра открывается выпускной клапан с удалением сгоревших газов, в тоже время происходит сжатие воздуха в нижней части цилиндра и при дальнейшем перемещении поршня открывается верхняя кольцевая канавка с вытеснением оставшихся продуктов горения т.е. происходит продувка верхней камеры с полным удалением оставшихся газов . Далее выпускной клапан закрывается , а воздух из нижней части цилиндра за счёт его повышенного давления перемещается в его верхнюю камеру вплоть до достижения поршнем нижнего положения. При обратном движении поршня вверх после достижения верхней кольцевой канавки при закрытом выпускном клапане происходит сжатие воздуха в верхней камере цилиндра , при этом при впрыске топлива в конце хода и вспышки за счёт электрической искры выполняется рабочий ход, и одновременно а нижней камере происходит за счёт образования вакуума заполнение её через обратный клапан. Далее цикл движения поршня повторяется. За счёт отделения крышкой цилиндра нижняя камера отделяется от полости картера , что допускает возможность её разгерметизации не влияя на процессах в цилиндре. В данной конструкции ввиду нахождения в нижней камере охлаждённого воздуха достигается интенсивное охлаждение самого поршня.
В этом варианте перемещается из нижней камеры в верхнюю только воздух и не будет потеря воздушно-бензиновой смеси , как это происходит в предыдущих конструкциях. Этим достигается повышение кпд ДВС
