Четырехтактный двигатель: изобретение века. Отличия двухтактного двигателя от четырехтактного Принцип работы 4х тактного двигателя внутреннего сгорания

Подвесные лодочные моторы

Какой лучше 2 тактный или 4 тактный?

На различных интернет площадках, время от времени разгораются дебаты по вопросу востребованности 2-х и 4-х тактных лодочных моторов. Одни оппоненты уверяют, что лучше 2-х тактника не найти, другие продолжают настаивать, о явных преимуществах 4-тактного двигателя.

Отметим, что каждый из этих агрегатов наделен своими преимуществами и недостатками, а покупать надо тот мотор, который подойдет для ваших условий эксплуатации. После прочтения данной статьи, вам останется только выбрать нужный именно вам мотор. Мы же, постараемся привести все аргументы «за» и «против» в использовании данных конструкций.

Экологическая безопасность

Несмотря на усилия конструкторов лодочных моторов, топливо, которое «обязано» полностью сгореть в камере, попадает в виде рабочей или несгоревшей до конца смеси в выхлопной газ. Двухтактник выполнен так, что масло, смазывающее коленчатый вал, малыми дозами проникает в камеру сгорания, а далее с недогоревшей смесью вылетает прямо в водоем. Вот здесь и надо подумать, выбрать лодочный мотор 2 или 4 тактный.

Законами в Америке и некоторых странах Европейского союза запрещается продажа и эксплуатация 2-х тактных моторов, так как у них превышены экологические нормы по загрязнению окружающей среды. Поэтому, если захотели походить по водам Европы, то покупайте 4-х тактный.

Что касается России, то на настоящий момент, таких законов у нас нет. Следовательно - смело можно приобретать двухтактник! Но, один момент все-таки подчеркнем, в случае если вы являетесь приверженцем людей болеющих за сохранение природы, то ответ на вопрос какой лучше двухтактный или четырехтактный мотор, вы сейчас получили.

Масса мотора

Разберемся, почему двигатели названы 2 х тактный или 4 х тактный. Объясняется это просто: у двухтактников каждый второй такт является рабочим, у четырехтактников - четвертый такт. По идее, двигатели с двумя тактами должны превосходить по мощности четырехтактовые двигатели в два раза, заметим - при равных объемах в камерах сгорания. Но, практика показала, что это не так.

Конструктивные особенности в виде недочетов (попадание несгоревшей смеси в выхлопной раструб), говорят о понижении этого показателя почти в 2 раза. Получается, что для достижения цели равномерного распределения мощности по валу, необходим 2-х тактный мотор размером, меньшим, чем 4-х тактный. Ну, а коли размер меньше, соответственно и двигатель легче. Вывод напрашивается сам за себя - хотите мотор легче по массе, покупайте двухтактный.

Мы знаем, когда важен вес мотора. Надувая каждый раз свою лодку, вы устанавливаете мотор на транец, а после выхода с водоема снимаете двигатель каждый раз, а может, даже храните его на балконе N-го этажа. Вот здесь - вес мотора играет большую роль.

Когда же мотор установлен на транце и не снимается долгое время с лодки, то в этом случае вопрос массы двигателя остро не ставится. Вес мотора играет ощутимую роль, когда лодка небольшой длины и чем она короче, тем чаще придется нагружать нос, дабы подойти к двигателю безопасно или начать ход на режиме глиссирования. Мы получаем очередной ответ на вопрос что лучше плм 2х или 4х тактный, который рассмотрен с точки зрения веса двигателя.

Экономия средств

Двухтактные и четырехтактные двигатели имеют одинаковую мощность, но 4-тактные моторы стоят дороже 2-х тактных, иногда разница доходит до пятидесяти процентов. Все дело в особенностях конструкции первого, поэтому если вы хотите сэкономить средства, покупайте двухтактник.

Использование топлива

Не является секретом то, что КПД 4-тактного агрегата больше, а расход топлива и масла меньше, чем у двухтактного мотора. Обусловлено это, опять же конструктивными особенностями двигателя. В ситуации, когда вы выходите на воду раз от раза - один расход топлива, а если проводите на воде весь сезон, до самого ледостава, то расход бензина соответственно увеличивается в разы. Вот здесь и задумайтесь, какой лучше приобрести мотор 2 тактный или 4 тактный.

Некоторые утверждают, что ресурс 4-тактника выше, чем у 2-х тактного собрата. Но, это самая настоящая теория. Допустим, производитель заявил, что мотор имеет ресурс 2 тысячи м.ч. Для установления этого на практике, надо в круглосуточном режиме ходить по водоему, забыв об отдыхе и не смотря на погодные условия. И в какую сумму выльется такая проверка на истину, трудно представить.

Даже, если и проводились такие испытания, то их можно считать условными. С наибольшей вероятностью, производители лодочных моторов спонсировали эти испытания, следовательно, сложно дать объективную оценку таким данным. Поэтому рассуждать о ресурсе ПЛМ нет необходимости, скорее всего он рассчитан только теоретически. Вывод: относительно данного вопроса сложно дать ответ, какой мотор лучше, с двумя тактами или четырьмя.

Применение масла

Отметим, что двухтактники работают на бензиново-масляной смеси, а четырехтактные моторы на бензине, в его чистом виде. Иногда при выборе двигателя, многие покупатели усматривают в процессе приготовления раствора бензина и масла определенные неудобства.

Для того чтобы обкатать мотор необходимо сделать смесь 1:25, а после того, как двигатель обкатан, смесь готовят из расчета 1:50. Не надо иметь великих познаний в математике, чтобы приготовить такой раствор. Некоторые владельцы ПЛМ сразу на заправочной станции наливают нужное количество масла в емкость и доливают потом бензин, а по дороге к водоему смесь «готовится».

Что касается масел, то в настоящее время производятся и продаются масла способные самосмешиваться. Здесь, выбор за вами, какой купить лодочный мотор, 2 или 4 тактный.

Обслуживание и ремонт

Любая техника, механизмы или конструкции, которые реально эксплуатируются, по окончанию определенного отрезка времени, «затребуют» ремонта. И любому становится понятно, что чем дороже техника, тем дороже обойдется ее ремонт.

Если вы разбираетесь в двигателях и руки у вас «золотые», а обслужить и отремонтировать мотор не составит труда, то покупайте мотор 2-х тактный. Данные двигатели не сложны в устройстве, есть специалистов, способных дать совет по ремонту.

К тому же, двухтактные моторы производятся давно и не снимаются с производства, а есть даже мастера, которые могут настроить такой мотор прямо на воде. Какой мотор, 2 х тактный или 4 х тактный выбрать по данному критерию, вам наверно стало понятно.

Прочие нюансы

Немаловажная характеристика - шум мотора. Двухтактные двигатели более шумные, чем четырехтактники. Становится это ощутимым на самом малом ходу или на полном. Исходя из этого, подумайте - в случае, если вы любите троллинговать, то стоит выбрать 4-х тактный агрегат.

Очередной недостаток 2- тактника - большая дымность, обусловленная наличием масла в смеси. Если вы любите троллинговать, то в моменты попутного ветра говорить о комфорте не придется. Поэтому, что лучше ПЛМ 2х или 4х тактный в данном случае, вы разберетесь быстро.

Транспортировка

Двигатели с четырьмя тактами транспортируют в определенном положении, которое указано в руководстве по эксплуатации мотора. В это же время двухтактники перевозить можно как захочется, иногда даже винтом вверх. Объясняется такое положение вещей просто: у 4-х тактных моторов присутствует масло в картере, поэтому при неправильном положении транспортируемого агрегата, может произойти его утечка.

Приверженцы двухтактников акцентируют внимание на этом факте, хотя сам факт не оказывает влияния ни на скорость, ни на мощность двигателя. И вообще, хочется сказать, что перевозка 4-х тактного мотора в этом случае, не приносит, в принципе, ощутимых неудобств пользователю мотора. Относительно вопроса удобства транспортировки выбор только за вами - двухтактный или четырехтактный.

Финальные сравнительные характеристики

Двухтактные ПЛМ:

Экономные по цене, в чем заслуга массовости производства данных моторов;

Оптимальное соотношение цены и мощности;

Можно легко выбрать мотор из широкого модельного ряда;

Модели моторов имеют электронную начинку, что снижает вероятность неисправности двигателя и позволяет более точно настроить ПЛМ при работе на воде;

Идеальный вариант для начинающих, для отдыха с семьей, а также для лодок, не предназначенных дальних водных путешествий.

Четырехтактные ПЛМ:

Более совершенный двигатель, по стоимости немного дороже, чем 2-х тактный;

Приблизились к двухтактным моделям по характеристике соотношения цена-мощность;

Низкие параметры шумности (моторы, более подходящие для троллинга);

Постоянное увеличение модельного ряда;

Новейшие разработки в электронной начинке мотора;

Низкие выбросы продуктов сгорания в воду, двигатели экологически более безопасны;

Меньший расход топлива, чем у двухтактных двигателей, что экономит в итоге средства потребителя.

Какой бы из двух моторов вы не выбрали, каждый из них имеет свои плюсы и минусы. Ориентируйтесь больше на свои запросы, и выбор ПЛМ станет для вас правильным во всех отношениях!

Выбрать наиболее подходящий именно вам лодочный мотор, мы предлагаем в интернет магазина Seamotors18, где представлен широкий выбор качественных и надежных лодочных моторов от известного бренда - компании Hangkai.

Посетите страницы сайта магазина и позвоните по телефону указанному на нем или оставьте там же заявку, мы обязательно вам перезвоним!

Наши высококвалифицированные специалисты проконсультируют вас по всем возникающим вопросам и помогут определиться с правильным выбором!

Начнем с принципа действия. Любой двигатель внутреннего сгорания имеет поршень, который через шатун крутит коленчатый вал (и в конечном итоге колеса), движимый энергией сгорания паров топлива в смеси с воздухом (горючей смеси).

Принцип работы двухтактного двигателя

В 2Т двигателе процесс наполнения цилиндра свежей горючей смесью, сжатия ее, воспламенения, рабочего хода (когда энергия сгорания с силой движет поршень вниз, вращая коленчатый вал) и выпуска выхлопных газов происходит за два такта.

Первый такт.

Поршень идет вверх, сжимая топливную смесь. Происходит воспламенение горючей смеси.

Второй такт, рабочий ход.

Расширяющиеся газы толкают поршень вниз. Когда он находится внизу, он открывает выпускные и впускные окна в стенках цилиндра. Выхлопные газы выходят в глушитель, их место занимает свежая топливная смесь и повторяется первый цикл.

Все это происходит за один оборот коленчатого вала.

Принцип работы четырехтактного двигателя

В 4Т двигателе процесс наполнения цилиндра свежей горючей смесью, сжатия ее, воспламенения, рабочего хода и выпуска выхлопных газов происходит за четыре такта.

Первый такт, впуск.

Поршень идет вниз, клапан впуска открывается, и топливная смесь поступает в цилиндр. Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается.

Второй такт, сжатие.

Поршень идет вверх, оба клапана закрыты, топливная смесь сжимается. Когда поршень находится вверху, свеча воспламеняет горючую смесь.

Третий такт, рабочий ход (расширение).

Горячие газы быстро расширяются, толкая поршень вниз (оба клапана закрыты).

Четвертый такт, выпуск.

По инерции коленвал продолжает свое вращение (для равномерности вращения на коленвале установлены грузы - щеки коленвала), поршень идет наверх. Одновременно открывается выпускной клапан, и отработавшие газы выходят в выхлопную трубу. В верхнем положении поршня выпускной клапан закрывается.

Эти 4 такта происходят за два оборота коленчатого вала.

Видео «как работает 4х тактный двигатель»

FAQ по вопросам связанным с 2т и 4т двигателями

Говорят, двухтактный двигатель мощнее и мотоцикл с ним динамичнее. Так ли это?

Да. 2Т двигатель за два оборота коленчатого вала успевает два раза использовать энергию сгорания топлива. Многие считают, что он в два раза мощнее двигателя 4Т. Но обратите внимание, в 2Т двигателе часть цилиндра занимают впускные и выпускные окна, значит количество горючего, которое потом сгорит, меньше в объеме, чем у двигателя 4Т, где цилиндр цельный. В двигателе 2Т из-за простоты конструкции смазка коленчатого вала производится маслом, добавленным в бензин. Масло в рабочей смеси снижает выделяемую энергию (масло горит хуже). Из-за особенностей впуска-выпуска горючей смеси и выхлопных газов в двигателе 2Т больше горючей смеси «улетает в трубу», не сгорая. В 4Т двигателе этот процесс за счет более сложного механизма впуска-выпуска минимален. В результате - 2Т двигатели, действительно, мощнее (но не в два раза), но более высокая мощность у них достигается в более узком рабочем диапазоне оборотов коленчатого вала (то есть вы стартуете с места, скутер еле разгоняется, потом наступает так называемый «подхват», скутер «выстреливает», но быстро увядает) и вам для динамичной езды все время придется поддерживать определенные обороты двигателя. Как Вы понимаете, чем мощнее 2Т двигатель, тем уже диапазон оборотов, тоньше настройки и двигатель дороже. Насладиться в полной мере преимуществами 2Т двигателя могут или спортсмены (где важнее выжать все и сейчас), или обладатели бензопил и газонокосилок (которым чем проще и дешевле, тем лучше).

4Т двигатель менее мощный, значит, на таком мотоцикле неинтересно ездить?

Из предыдущего ответа следует, что даже несколько менее мощный 4Т двигатель обладает более благоприятной характеристикой - он «эластичен». Сразу с начала движения, он обеспечит мотоциклу «паровозную тягу», то есть Вы плавно и уверенно без «провалов» и «подхватов» набираете скорость, и уверенный набор скорости будет доступен Вам во всем диапазоне оборотов коленчатого вала. Недостаток мощности скажется только в верхнем рабочем диапазоне оборотов двигателя, то есть когда Вы «шпарите» на пределе. Как раз близко к этому режиму движения 2Т двигатель и выдаст максимальную мощность.

4Т двигатель более надежен?

Безусловно. Ведь в 2Т двигателе поршень, поршневые кольца и цилиндр фактически являются расходным материалом из-за особенностей конструкции - в цилиндре-то отверстия. Многие мотоциклисты укатывают поршень 2Т двигателя за сезон, а цилиндр - за два. В 4Т двигателе Вы об этом забудете. 4-5 сезонов на одном поршне 4Т двигателя - норма.
Из-за более качественной смазки (масло подается к ответственным частям не в смеси с бензином, а путем разбрызгивания или подачи под давлением), 4Т двигатель рассчитан на больший ресурс. Более сложный клапанный механизм впуска-выпуска газов четче работает, требует несложного и не частого обслуживания.

Для составления статьи были использованы материалы с сайта vd-sc.clan.su , изображения взяты с сайта

Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания (ДВС) - представляет собой ряд процессов, в результате которых производится порция усилия (мощности), воздействующего на коленчатый вал двигателя. Рабочий цикл состоит из:

заполнения цилиндра топливной смесью;
ее сжатия;
воспламенения смеси;
расширения газов и очистки от них цилиндра.

Такт в ДВС - это движение поршня в одном направлении (вверх или вниз). За один оборот коленчатого вала совершается два такта. Тот из них, при котором происходит расширение сгоревших газов и совершается полезная работа, называется рабочим ходом поршня.

Двухтактный бензиновый двигатель для авиамоделей. Слева прикреплен карбюратор, справа - глушитель.

Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за 2 такта (один оборот коленчатого вала), называются двухтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за 4 такта (два оборота коленвала), называются четырехтактным. Двух- и четырехтактные двигатели могут быть как бензиновыми (карбюраторными), так и дизельными. Каковы основные эксплуатационные и конструктивные особенности бензиновых двухтактных и четырехтактных двигателей? Чем отличается двухтактный от четырехтактного? Чтобы лучше понять это, необходимо ознакомиться с принципом их работы.

Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя

Рабочий цикл 4-х тактного двигателя состоит из четырех тактов: впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

При впуске поршень опускается из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю (НМТ). При этом с помощью кулачков распределительного вала открывается впускной клапан, через который в цилиндр засасывается топливная смесь.

При обратном ходе поршня (из НМТ в ВМТ) происходит сжатие топливной смеси, сопровождающееся ростом ее температуры.

Перед самым концом сжатия между электродами свечи загорается искра, поджигающая топливную смесь, которая, сгорая, образует горючие газы, толкающие поршень вниз. Происходит рабочий ход, при котором совершается полезная работа.

После перехода поршня НМТ открывается выпускной клапан, позволяя двигающемуся вверх поршню вытолкнуть отработавшие газы из цилиндра. Происходит выпуск. В верхней мертвой точке выпускной клапан закрывается, и цикл повторяется снова.

Устройство четырехтактного бензинового двигателя (Honda): 1 - топливные фильтры, 2 - коленчатый вал, 3 - воздушный фильтр, 4 - часть системы зажигания, 5 - цилиндр, 6 - клапан, 7 - подшипник коленчатого вала.

Принцип работы двухтактного бензинового двигателя

Рабочий цикл 2-х тактного двигателя состоит из двух тактов: сжатия и расширения (рабочего хода). Впуск топливной смеси и выпуск отработанных газов, которые в 4-х тактных двигателях совершаются в отдельных тактах, в 2-х тактных происходят во время сжатия и расширения.

При сжатии поршень двигается из нижней мертвой точки в верхнюю. После того как перекроется сначала продувочное окно (2), через которое в цилиндр поступает топливная смесь, а затем выпускное (3), через которое выходят отработавшие газы, начинается сжатие воздушно-бензиновой смеси. Одновременно с этим в кривошипной камере (1) создается разрежение, засасывающее из карбюратора следующую порцию топлива. При подходе поршня к верхней мертвой точке смесь воспламеняется от искры свечи, и образовавшиеся газы толкают поршень вниз, вращая коленвал и производя полезную работу.

В кривошипной камере при рабочем ходе повышается давление, сжимающее топливную смесь, попавшую туда в предыдущем такте. При достижении верхней поверхности поршня (его уплотнительного кольца) выпускного окна, последнее открывается, выпуская отработавшие газы в глушитель. При дальнейшем движении поршень открывает продувочное окно, и находящаяся под давлением в кривошипной камере топливная смесь поступает в цилиндр, вытесняя остатки отработавших газов (осуществляя продувку) и заполняя надпоршневое пространство. При переходе поршня нижней мертвой точки рабочий цикл повторяется.

Эксплуатационные и конструктивные отличия двухтактных и четырехтактных бензиновых двигателей

Основное отличие двухтактного двигателя от четырехтактного обусловлено различием механизмов их газообмена - т.е. подачи воздушно-топливной смеси в цилиндр и удалении отработавших газов. В четырехтактном двигателе процессы очистки и заполнения цилиндра производятся с помощью специального газораспределительного механизма, который открывает и закрывает в определенное время рабочего цикла впускной и выпускной клапана.

В двухтактном двигателе заполнение и очистка цилиндра выполняются одновременно с тактами сжатия и расширения - в то время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки. Для этого в стенках цилиндра имеются два отверстия - впускное или продувочное и выпускное, через которые производится впуск топливной смеси и выпуск отработанных газа. Газораспределительный механизм с клапанами у двухтактного двигателя отсутствует, что делает его значительно проще и легче.

Литровая мощность . В отличие от четырехтактного двигателя, в котором один рабочий ход приходится на два оборота коленчатого вала, в двухтактном рабочий ход совершается при каждом обороте коленвала. Это означает, что 2-х тактный двигатель должен иметь (теоретически) вдвое большую литровую мощность (отношение мощности к литражу двигателя), чем 4-х тактный. На практике, однако, превышение составляет всего 1,5-1,8 раза. Это происходит из-за неполного использования хода поршня при расширении, худшего механизма освобождения цилиндра от отработавших газов, траты части мощности на продувку и прочих явлений, связанных с особенностями газообмена 2-х тактных двигателей.

Потребление топлива . Превосходя четырехтактный двигатель в литровой и удельной мощности, двухтактный двигатель уступает ему в экономичности. Вытеснение отработавших газов осуществляется в нем воздушно-топливной смесью, поступающей в цилиндр из кривошипно-шатунной камеры. При этом часть топливной смеси попадает в выхлопные каналы, удаляясь вместе с отработавшими газами и не производя полезной работы.

Смазка . Двухтактные и четырехтактные двигатели имеют различный принцип смазки двигателя. В 2-х тактных моделях она осуществляется смешиванием в определенных пропорциях (обычно 1:25-1:50) моторного масла с бензином. Воздушно-топливно-масляная смесь, циркулируя в кривошипной и поршневой камерах, смазывает подшипники шатуна и коленчатого вала, а также зеркало цилиндра. При возгорании топливной смеси масло, существующее в виде мельчайших капель, сгорает вместе с бензином. Продукты его сгорания удаляются вместе с отработанными газами.

Применяются два способа смешивания масла с бензином. Простое перемешивание перед заливкой топлива в бак и раздельная подача, при которой топливно-масляная смесь образуется во впускном патрубке, находящемся между карбюратором и цилиндром.

Раздельная система смазки двухтактного двигателя: 1 - масляный бак; 2 - карбюратор; 3 -разделитель троса газа; 4 - ручка газа; 5 - трос управления подачей масла; 6 - плунжерный насос-дозатор; 7 - шланг, подводящий масло во впускной патрубок.

В последнем случае двигатель имеет масляный бачок, трубопровод которого соединен с плунжерным насосом, подающим масло во впускной патрубок ровно в том количестве, которое требуется в зависимости от количества воздушно-бензиновой смеси. Производительность насоса зависит от положения ручки подачи "газа". Чем больше подается топлива, тем больше поступает масла, и наоборот. Раздельная система смазки двухтактных двигателей является более совершенной. При ней отношение масла к бензину при малых нагрузках может достигать 1:200, что приводит к уменьшению дымности, снижению образования нагара и расхода масла. Эта система используется, например, на современных скутерах с двухтактными двигателями.

В четырехтактном двигателе масло не смешивается с бензином, а подается отдельно. Для этого двигатели оснащены классической системой смазки, состоящей из масляного насоса, фильтра, клапанов, трубопроводной магистрали. Роль масляного бачка может выполнять картер двигателя (система смазки с "мокрым" картером) или отдельный бачок (система с "сухим" картером).

Система смазки четырехтактного двигателя с мокрым и сухим картером: 1 - поддон картера; 2 - маслозаборник; 3 - масляный насос; 4 - масляный фильтр; 5 - предохранительный клапан.

При смазке с "мокрым" картером насос 3 всасывает масло из поддона, нагнетает его в выходную полость и далее по каналам подает к подшипникам коленвала, деталям кривошипно-шатунной группы и газораспределительного механизма.

При смазке с "сухим" картером масло заливается в бачок, откуда с помощью насоса подается к трущимся поверхностям. Та часть масла, которая стекает в картер, откачивается дополнительным насосом, возвращающем ее в бачок.

Для очистки масла от продуктов износа деталей двигателя имеется фильтр. При необходимости устанавливается и охлаждающий радиатор, так как в процессе работы температура масла может подниматься до высоких температур.

Поскольку в двухтактных двигателях масло сгорает, а в четырехтактных нет, требования к его свойствам сильно разнятся. Масло, используемое в двухтактных двигателях, должно оставлять минимум нагара в виде золы и сажи, в то время как масло для четырехтактных двигателей должно обеспечивать стабильность характеристик в течение как можно более длительного времени.

Сравнение основных параметров двухтактных и четырехтактных двигателей :

Литровая мощность. У 2-х тактных двигателей выше в 1,5-1,8 раза, чем у 4-х тактных.
Удельная мощность (отношение мощности к массе двигателя). Также выше у 2-х тактных.
Обеспечение подачи топлива и очистки цилиндра. 4-х тактные двигатели оснащены газораспределительным механизмом, который отсутствует у 2-х тактных двигателей.
Экономичность. Выше у 4-х тактных, расход топлива у которых примерно на 20-30 % ниже, чем у 2-х тактных.

Двигатель	Количество тактов	Мощность, л.с.	Расход топлива (бензина), кг/час
Briggs&Stratton	4	3,5	0,9
Minarelli	2	3,5	1,5
Tecumzeh	4	3,7	0,9
Briggs&Stratton	4	5,0	1,0
Tecumzeh	4	5,0	1,0
Briggs&Stratton	4	6,0	1,1
Lombardini	4	7,0	1,6
Minsel	2	7,0	2,1

Система смазки. Масло для 2-х тактных двигателей разводится в бензине или (значительно реже) подается из масляного бака во впускной коллектор и сгорает вместе с топливом в поршневой камере. У 4-х тактных двигателей реализована полноценная система, обеспечивающая качественную смазку двигателя и длительное использование масла.
Экологичность. У 4-х тактных выше. Выхлоп 2-х тактных двигателей обладает большей токсичностью.
Шумность работы. 4-х тактные двигатели менее шумные.
Сложность конструкции. 2-х тактные двигатели значительно проще 4-х тактных.
Ресурс работы. Выше у 4-х тактных из-за более совершенной системы смазки и меньшей частоты вращения коленвала.
Скорость набора оборотов. 2-х тактные двигатели набирают обороты быстрее.
Обслуживание. Сложнее у 4-х тактных из-за наличия газораспределительного механизма и более сложной системы смазки.
Вес. 2-х тактные значительно легче.
Цена. 2-х тактные дешевле.

Благодаря своей высокой удельной мощности, небольшому весу, простоте обслуживания двухтактные двигатели имеют достаточно широкую область применения. В отношении некоторой бензотехники вопрос, какой двигатель использовать - двухтактный или четырехтактный - даже не возникает. В бензопилах, например, двухтактный двигатель благодаря своему небольшому весу и высокой удельной мощности находится вне конкуренции по сравнению с четырехтактным. Широко используются 2-х тактные двигатели также в скутерах, мототехнике, авиамоделестроении.

И все же из-за токсичности выхлопа и шумности 2-х тактные двигатели сдают свои позиции перед 4-х тактными. Большая их конкурентоспособность возможна при использовании новых технологических решений. Таких, например, как идея компаний Aprilia и Orbital использовать для продувки двухтактного двигателя чистый воздух. Топливо в их модели подается через форсунку, расположенную в головке двигателя, а масло добавляется в продувочный воздух. Такой двигатель по экономичности даже превосходит четырехтактный, его экологичность также соответствует современным требованиям. Вот только главное достоинство 2-х тактных двигателей - простота их конструкции - несколько страдает от нововведения.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

4 тактный двигатель является поршневым мотором внутреннего сгорания. В этих агрегатах рабочий процесс всех цилиндров занимает два кругооборота коленчатого вала. Два кругооборота коленчатого вала также можно охарактеризовать как четыре поршневых такта, от чего и произошло название четырехтактный двигатель.

Начиная с середины двадцатого века четырехтактный двигатель является самым распространенным видом поршневых моторов внутреннего сгорания.

Основные характеристики 4 тактного двигателя

Обмен газов происходит за счет движения рабочего поршня;
4 тактный двигатель обладает газораспределительным механизмом, который позволяет переключить цилиндровую полость на впуск и выпуск;
Обмен газов происходит в момент отдельного полуоборота коленвала;
Цепная, ременная передача и шестеренчатые редукторы позволяют изменить моменты зажигания, впрыскивания бензина и привода газораспределительного механизма относительно частоты верчения коленвала.

История

Примерно 1854-1857 годов итальянцы Евгенио Барсанти и Феличче Матоци создали устройство, которое, согласно существующим сведениям, походило на 4 тактный мотор. Несмотря на это, 4 тактный мотор был запатентован только в 1861 Алфоном де Роше, поскольку изобретение итальянцев было потеряно.

В первый раз пригодный к работе 4 тактный мотор был создан немецким инженером Николаусом Отто, в честь которого четырехтактный цикл назвали циклом Отто, а применяющий свечи зажигания 4 тактный мотор – двигателем Отто.

4 тактный двигатель принцип работы

В двухтактном моторе смазывание коленвала, цилиндровых и поршневых пальцев, подшипника коленвала, поршня и компрессионных колец происходит путем заливки масла в . 4 тактный мотор отличается тем, что в нем коленчатый вал расположен в масляной ванне. За счет этой особенности необходимость в добавлении масла или смешивании топлива попросту отсутствует. Все, что нужно сделать владельцу транспортного средства – это наполнить топливный бак бензином, после чего можно продолжать пользоваться транспортом.

Таким образом, автовладельцу становится незачем приобретать специальное масло, которое нужно для функционирования двухтактных моторов. Помимо этого, 4 тактный мотор отличается уменьшенным количеством нагара на стенах глушителя и поршневом зеркале. Еще одним важным отличием является то, что при двухтактном моторе совершается выплеск горючей смеси в выхлопную трубу – это обусловлено его устройством.

Стоит признать, что четырехтактные двигатели также обладают небольшими недостатками. К примеру, у таких двигателей повышенная длительность старта скутера с места. Также не особо качественными являются работы по теплового зазора. При этом следует отметить, что проблему с повышенной длительностью старта скутера можно решить оптимизацией опций центробежного сцепления и передачи.

Конструкция агрегата

Устройство 4 тактного двигателя выглядит таким образом: распредвал размещен в крышке цилиндра и приводится в действие с помощью ведущего колеса, вмонтированного на коленчатом вале. В устройстве 4 тактного двигателя распределительный вал способен открывать и закрывать впускной и выпускной клапан, но лишь один из них, а какой конкретно – зависит от расположения поршня. Помимо этого, на распределительном вале расположены кулачки, с помощью которых приводятся в действие коромысла клапанов.

После своего срабатывания коромысла начинают воздействовать на один из двух клапанов, что приводит к его открытию. Стоит отметить, что между клапаном и регулировочным винтом должен быть узкий промежуток (его еще называют тепловым зазором) – во время нагрева происходит расширение металла, поэтому в случае неимения или слишком маленького размера зазора клапаны не смогут полностью закрыть каналы впуска и выпуска. Зазор при клапане выпуска должен быть большего размера, чем у клапана впуска, поскольку газы выхлопа более горячие, нежели горючая смесь, и, соответственно, это приводит к тому, что клапан выпуска нагревается больше клапана впуска.

Вот и все описание устройства 4 тактного двигателя.

Работа 4 тактного двигателя

Как уже было сказано, работа 4 тактного двигателя состоит из двух оборотов коленвала или, еще можно сказать, четырех тактов поршня.

Работа 4 тактного двигателя происходит таким образом:

(впуск). Поршень продвигается в нижнюю сторону, что приводит к открытию клапана впуска. В итоге горючая смесь оказывается в цилиндре, куда она попадает из карбюратора. По достижению поршнем нижнего положения совершается закрытие клапана впуска.
(сжатие). Поршень передвигается в верхнюю сторону, что провоцирует сжимание горючей смеси. После того, как поршень приближается к верхней мертвой точке, совершается возгорание сжатого поршнем бензина.
(расширение). Происходит возгорание бензина, в результате которого он сгорает – это приводит к растяжению горючих газов и, соответственно, к движению поршня вниз (два клапана оказываются закрытыми).
(выпуск). По инерции коленчатый вал продолжает кругооборот вокруг своей оси, а поршень – продвигаться вверх. Вместе с этим происходит открытие клапана выпуска, откуда выхлопные газы попадают в трубу. Когда поршень доходит до верхней мертвой точки, совершается закрытие клапана впуска.

По окончанию работы 4 тактного двигателя четыре такта проходят заново.

Функционирование двухтактного агрегата

Хоть и статья не об этом, однако стоит коротко описать функционирование двухтактного двигателя с целью сравнить их. Как становится понятно из наименования, функционирование такого мотора проходит только через два такта.

Поршень продвигается наверх, что приводит к сжатию горючей смеси, после которого (без достижения верхней мертвой точки) она воспламеняется. По достижению поршнем верхней мертвой точки открываются окна впуска в стене цилиндра, из-за чего горючая смесь перетекает в кривошипную камеру.
Под действием растягивающихся газов поршень продвигается в нижнюю сторону. Пребывая в нижнем положении, поршень открывает окна впуска и выпуска. Газы попадают в трубу выхлопа, а на их месте оказывается горючая смесь.

Какой двигатель выбрать?
2-тактный или 4-тактный?

При выборе лодочного мотора всегда будет стоять вопрос, какой брать: 2-тактный или 4-тактный. Чтобы сделать выбор, необходимо определиться с тем, в каких условиях будет эксплуатироваться мотор
и в каком режиме.
С точки зрения конечного потребителя (то есть нас с вами) главное отличие между 2-тактными и 4-тактными моторами – это устройство системы смазки.
В двухтактниках масло приходится заливать в бак с бензином в определенной пропорции, в четырехтактниках же масло находится в картере двигателя, как в автомобилях. Но, разумеется, разница не только в этом.
Сравним эти два типа моторов. В чем их отличия?
Вес мотора
Вес мотора играет немаловажную роль, особенно если мотор планируется часто перевозить. Какую разницу в весе могут иметь 2-тактные и 4-тактные моторы?
Это легко представить на конкретном примере. Допустим, возьмем две пары схожих по мощности мотора фирмы Suzuki.
DT15 (2-тактный)
Вес при длине дейдвуда L (20 дюймов) - 39,5 кг

DF15 (4-тактный)
Вес при длине дейдвуда L (20 дюймов) - 48,5 кг
Максимальная мощность - 15 л.с.
DT40W (2-тактный)
Вес при длине дейдвуда L (20 дюймов) - 80 кг
Максимальная мощность - 40 л.с.
DF50WT (4-тактный)
Вес при длине дейдвуда L (20 дюймов) - 110 кг
Максимальная мощность - 50 л.с.
Как видно, вес 4-тактника, как правило, больше его 2-тактного аналога. Однако если бы дело ограничивалось только весом, не вставал бы вопрос выбора, не так ли? Ведь есть еще такой важный показатель, как расход масла и топлива.
Расход масла
В 4-тактных моторах расход масла практически отсутствует, то есть с этим все просто: покупаете масло, заливаете в картер и, когда приходит время, меняете.
В двухтактных же моторах масло подается в камеру сгорания вместе с топливом. Причем реализуется это по-разному.
Традиционная система смазки двухтактника подразумевает добавление масла в бензин в определенной пропорции. Существует также раздельная система смазки, при которой масло заливается в отдельный бачок и подается в камеру сгорания дополнительным дозирующим устройством. В любом случае, масло должно попадать в камеру сгорания в определенном количестве, и количество это зависит от режима эксплуатации и даже от оборотов двигателя.
Так в чем же разница? Предположим, в вашем моторе система смазки смешанная. Рассчитывая на то, что в эти выходные вы будете рыбачить троллингом, вы добавляете масла не слишком много – так как на малых оборотах большого количества масла не требуется. Но при такой пропорции масла в топливе вы не сможете себе позволить, например, длительного передвижения на больших оборотах – у двигателя возникнет масляное голодание. И, наоборот, при заправке маслом в расчете на высокие обороты, на малых оборотах мотор будет «кушать» неоправданно много масла. А слишком много масла для мотора – это тоже вредно.
Теперь, предположим, система смазки у мотора раздельная. Вы залили масло в бачок, и мотор сам решает, сколько ему масла надо, пока он работает. Но тут уже стоит помнить о другой стороне медали, а она есть. Дозирующее устройство всё-таки может выйти из строя (а это может произойти если мотор недостаточно грамотно обслуживать), и тогда об этом факте вы если узнаете – то лишь в тот момент, когда двигатель заклинит от масляного голодания.
Так сколько же масла лить, и насколько его хватит? Масла лить нужно ровно столько, сколько предписано в инструкции по эксплуатации вашего мотора. Предположим, эта пропорция 1:25. То есть получается, что на 25 литров бензина уйдет литр масла.
Но за сколько времени уходит литр бензина? Об этом ниже.
Расход бензина
Да, современные моторы стали такими совершенными по сравнению с теми, которые выпускались пару десятилетий назад. Но даже сейчас чаще всего справедливым утверждением будет то, что у 2-тактных моторов расход топлива больше. Насколько – это уже зависит от конкретных данных: мощность, модель мотора.
Чтобы иметь приблизительное представление о разнице в «аппетитах», представим следующие данные на примере моторов Suzuki: 2-тактный DT55 и 4-тактный DF50.
2-тактный DT55 и 4-тактный DF50
Длина проходимой дистанции на одном литре топлива (на крейсерской скорости при 4500 об/мин)
Получается, на данном примере, на двадцати литрах в баке двухтактника DT55 можно пройти 20 километров. Однако на тех же двадцати литрах в 4-тактнике DF50 – 35 километров! Разница ощутимая, не так ли?
http://www.forum.1000size.ru/images/image2.jpg
Сравнение расхода топлива моторов при разных оборотах двигателя. (за 100-процентную величину взята норма расхода двухтактника)
Как видно из второго рисунка, 4-тактник заведомо выгоден тем, что чем меньше обороты двигателя – тем меньше аппетит.
А теперь добавьте к этим расчетам расходы на масло, если использовать 2-тактный двигатель. Еще по литру на 25 километров.
Если учесть, что средняя стоимость литра бензина 18 рублей, а стоимость одного литра 2-тактного масла 300 руб – получается, что стоимость одного километра на 2-тактном двигателе приблизительно ок. 30. руб, против 10 руб стоимости километра на 4-тактнике. И даже если учесть стоимость масла, которое вы смените после 6 месяцев, или 50 часов работы 4-тактного мотора, видно, что 4-тактный двигатель (во всяком случае, в данном сравнении) дешевле в эксплуатации.
Транспортировка
Несомненно, удобство 2-тактника в том, что его удобней перевозить – его можно положить в горизонтальном положении. Однако есть и 4-тактные модели, позволяющие это делать. Например, 2,5 – и 6-сильные от Suzuki.
Экологичность
4-тактные моторы, традиционно, считаются более экологичными. Это связано с тем, что в этих двигателях лучше сгорают остатки топлива, а в выхлопе отсутствуют продукты сгорания масла. Да и шума от этих моторов зачастую намного меньше.
Моторесурс
Всем известно, что 4-тактные двигатели внутреннего сгорания имеют больший ресурс, нежели 2-тактные. Однако даже при этом многие ярые противники 4-тактных моторов имеют такое оппозиционное мнение, что, якобы, 2-тактные моторы проще и дешевле в ремонте, и поэтому 4-тактники совсем брать не стоит… Просто задайте себе вопрос – для чего вы покупаете лодочный мотор? Чтобы его ремонтировать? Нет.
Стало быть, вы знаете ответ, а значит, и выбор сможете сделать правильный – и выбирать тип мотора будете исходя из разумных рассуждений на основе ваших целей.
Конечно же, не всё в этой статье следует понимать как аксиому. Дело в том, что в последнее время производители лодочных моторов добились таких результатов, что двухтактники почти не уступают 4-тактникам по экологичности, а 4-тактные моторы, в свою очередь, такие же мощные, как и 2-тактники аналогичного объема. Расход топлива двухтактника может быть лишь чуть хуже 4-тактника, а 4-тактные, в свою очередь, могут быть не такими уж и требовательными к положению мотора при перевозке. Это уже зависит от конкретных моделей, и очевидно, что нельзя однозначно сказать, в чью пользу делать выбор – в пользу двух- или четырехтактников. Всё зависит от целей эксплуатации мотора. Так или иначе, исходя из сравнительных данных, можно утверждать, что выбор четырехтактника будет особенно оправдан при покупке мотора средней или большой мощности.
При покупке же мотора мощностью до 25-30 л.с., выбор будет, скорее всего, определяться в пользу личных предпочтений покупателя. Но и здесь, пожалуй, стоит отметить, что небольшие мощностью четырехтактники особенно удобны, если планировать их использование в длительных прогулках – и расходов меньше, и возни.
Так что выбирайте свой мотор, покупайте и пусть он радует вас каждый раз, когда у вас найдется время для плеска волн за бортом лодки и тишины вокруг…