Δίχρονος κινητήρας σε ένα αυτοκίνητο

Ο κόσμος των αυτοκινήτων έχει δει πολλές εξελίξεις κινητήρα. Μερικά από αυτά παρέμειναν παγωμένα στο χρόνο λόγω του γεγονότος ότι ο σχεδιαστής δεν είχε τα μέσα να αναπτύξει περαιτέρω το πνευματικό του παιδί. Άλλοι αποδείχθηκαν αναποτελεσματικοί, επομένως τέτοιες εξελίξεις δεν είχαν πολλά υποσχόμενο μέλλον.

Εκτός από τον κλασικό κινητήρα inline ή σχήματος V, οι κατασκευαστές παρήγαγαν επίσης αυτοκίνητα με άλλα σχέδια μονάδων ισχύος. Κάτω από την κουκούλα ορισμένων μοντέλων μπορούσε να δει κανείς Κινητήρας Wankel, μπόξερ (ή μπόξερ), κινητήρας υδρογόνου. Ορισμένες αυτοκινητοβιομηχανίες μπορούν ακόμα να χρησιμοποιούν τέτοια εξωτικά κινητήρια συστήματα στα μοντέλα τους. Εκτός από αυτές τις τροποποιήσεις, η ιστορία γνωρίζει πολλούς πιο επιτυχημένους μη τυπικούς κινητήρες (μερικές από αυτές είναι ξεχωριστό άρθρο).

Τώρα ας μιλήσουμε για έναν τέτοιο κινητήρα, με τον οποίο σχεδόν κανένας από τους οδηγούς δεν συναντά, αν όχι για να μιλήσουμε για την ανάγκη να κόψει το γρασίδι με ένα χλοοκοπτικό ή να κόψει ένα δέντρο με αλυσοπρίονο. Αυτή είναι μια δίχρονη μονάδα ισχύος. Βασικά, αυτός ο τύπος κινητήρα εσωτερικής καύσης χρησιμοποιείται σε μηχανοκίνητα οχήματα, σε δεξαμενές, αεροσκάφη εμβόλων κ.λπ., αλλά εξαιρετικά σπάνια σε αυτοκίνητα.

Επίσης, οι δίχρονοι κινητήρες είναι πολύ δημοφιλείς στο μηχανοκίνητο αθλητισμό, καθώς αυτές οι μονάδες έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα. Πρώτον, έχουν τεράστια ισχύ για μια μικρή μετατόπιση. Δεύτερον, αυτοί οι κινητήρες είναι ελαφροί λόγω του απλουστευμένου σχεδιασμού τους. Αυτοί οι παράγοντες είναι πολύ σημαντικοί για τα αθλητικά δίκυκλα.

Εξετάστε τα χαρακτηριστικά της συσκευής τέτοιων τροποποιήσεων, καθώς και εάν είναι δυνατή η χρήση τους σε αυτοκίνητα.

Τι είναι ο δίχρονος κινητήρας;

Για πρώτη φορά, στις αρχές της δεκαετίας του 1880 εμφανίστηκε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη δημιουργία ενός δίχρονου κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η ανάπτυξη παρουσιάστηκε από τον μηχανικό Douglad Clerk. Η συσκευή του παιδιού του περιλάμβανε δύο κυλίνδρους. Ο ένας ήταν εργαζόμενος και ο άλλος άντλησε μια νέα ομάδα στρατιωτικής-τεχνικής συνεργασίας.

Μετά από 10 χρόνια, εμφανίστηκε μια τροποποίηση με ένα πλήγμα στο θάλαμο, στην οποία δεν υπήρχε πλέον έμβολο εκφόρτισης. Αυτός ο κινητήρας σχεδιάστηκε από τον Joseph Day.

Παράλληλα με αυτές τις εξελίξεις, ο Karl Benz δημιούργησε τη δική του μονάδα φυσικού αερίου, το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την παραγωγή του οποίου εμφανίστηκε το 1880.

Το δίχρονο dvigun, όπως υποδηλώνει το όνομά του, σε μία στροφή του στροφαλοφόρου άξονα εκτελεί όλες τις πινελιές που είναι απαραίτητες για την τροφοδοσία και την καύση του μίγματος αέρα-καυσίμου, καθώς και για την αφαίρεση προϊόντων καύσης στο σύστημα εξάτμισης του οχήματος . Αυτή η ικανότητα παρέχεται από ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της μονάδας.

Σε μία διαδρομή του εμβόλου, εκτελούνται δύο διαδρομές στον κύλινδρο:

1. Όταν το έμβολο βρίσκεται στο κάτω νεκρό κέντρο, ο κύλινδρος καθαρίζεται, δηλαδή αφαιρούνται τα προϊόντα καύσης. Αυτή η διαδρομή παρέχεται από την πρόσληψη ενός νέου τμήματος του BTC, το οποίο μετατοπίζει την εξάτμιση στην οδό εξαγωγής. Την ίδια στιγμή, υπάρχει ένας κύκλος πλήρωσης του θαλάμου με ένα νέο τμήμα VTS.
2. Ανεβαίνοντας στο άνω νεκρό κέντρο, το έμβολο κλείνει την είσοδο και την έξοδο, η οποία εξασφαλίζει τη συμπίεση του BTC στον χώρο του άνω εμβόλου (χωρίς αυτήν τη διαδικασία, είναι αδύνατη η αποτελεσματική καύση του μείγματος και η απαιτούμενη έξοδος της μονάδας ισχύος). Ταυτόχρονα, ένα επιπλέον μέρος του μείγματος αέρα και καυσίμου απορροφάται στην κοιλότητα κάτω από το έμβολο. Στον TDC του εμβόλου παράγεται ένας σπινθήρας που αναφλέγει το μείγμα αέρα-καυσίμου. Το εγκεφαλικό επεισόδιο ξεκινά.

Αυτό επαναλαμβάνει τον κύκλο του κινητήρα. Αποδεικνύεται ότι σε δίχρονο, όλες οι διαδρομές πραγματοποιούνται σε δύο διαδρομές του εμβόλου: ενώ κινείται πάνω-κάτω.

Η συσκευή ενός δίχρονου κινητήρα;

Ο κλασικός δίχρονος κινητήρας εσωτερικής καύσης αποτελείται από:

• Καροτσιέρης. Αυτό είναι το κύριο μέρος της δομής στην οποία ο στροφαλοφόρος άξονας στερεώνεται με ρουλεμάν. Ανάλογα με το μέγεθος της ομάδας κυλίνδρου-εμβόλου, θα υπάρχει αντίστοιχος αριθμός στροφαλοφόρων στον στροφαλοφόρο άξονα.
• Εμβολο. Αυτό είναι ένα κομμάτι σε μορφή γυαλιού, το οποίο είναι προσαρτημένο στη μπιέλα, παρόμοιο με αυτό που χρησιμοποιείται σε τετράχρονους κινητήρες. Έχει αυλακώσεις για τους δακτυλίους συμπίεσης. Η απόδοση της μονάδας κατά τη διάρκεια της καύσης του MTC εξαρτάται από την πυκνότητα του εμβόλου, όπως και σε άλλους τύπους κινητήρων.
• Εισαγωγή και έξοδος. Είναι κατασκευασμένα στο περίβλημα του κινητήρα εσωτερικής καύσης, όπου συνδέονται οι πολλαπλές εισαγωγής και εξαγωγής. Δεν υπάρχει μηχανισμός διανομής αερίου σε έναν τέτοιο κινητήρα, λόγω του οποίου οι δίχρονοι είναι ελαφροί.
• Βαλβίδα. Αυτό το τμήμα εμποδίζει το να πετάξει ξανά το μείγμα αέρα / καυσίμου στον σωλήνα εισαγωγής της μονάδας. Όταν το έμβολο ανεβαίνει, δημιουργείται ένα κενό κάτω από αυτό, μετακινώντας το πτερύγιο, μέσω του οποίου ένα νέο τμήμα του BTC εισέρχεται στην κοιλότητα. Μόλις υπάρξει μια διαδρομή της διαδρομής εργασίας (ενεργοποιήθηκε ένας σπινθήρας και το μίγμα αναφλέχθηκε, μετακινώντας το έμβολο στο κάτω νεκρό κέντρο), αυτή η βαλβίδα κλείνει.
• Δαχτυλίδια συμπίεσης. Αυτά είναι τα ίδια μέρη όπως σε οποιονδήποτε άλλο κινητήρα εσωτερικής καύσης. Οι διαστάσεις τους επιλέγονται αυστηρά σύμφωνα με τις διαστάσεις ενός συγκεκριμένου εμβόλου.

Δίχρονος σχεδιασμός Hofbauer

Λόγω πολλών τεχνικών εμποδίων, η ιδέα της χρήσης δίχρονων τροποποιήσεων στα επιβατικά αυτοκίνητα δεν ήταν δυνατή μέχρι πρόσφατα. Το 2010, έγινε μια σημαντική ανακάλυψη από αυτή την άποψη. Η EcoMotors έλαβε μια αξιοπρεπή επένδυση από τους Bill Gates και Khosla Ventures. Ο λόγος για τέτοια απόβλητα ήταν η παρουσίαση του αρχικού κινητήρα μπόξερ.

Αν και μια τέτοια τροποποίηση υπάρχει εδώ και πολύ καιρό, ο Peter Hofbauer δημιούργησε την ιδέα ενός δίχρονου που δούλεψε στην αρχή ενός κλασικού μπόξερ. Η εταιρεία ονόμασε το έργο της OROS (μεταφράστηκε ως αντίθετοι κύλινδροι και αντίθετα έμβολα). Μια τέτοια μονάδα μπορεί να λειτουργήσει όχι μόνο με βενζίνη, αλλά και με ντίζελ, αλλά ο προγραμματιστής έχει μέχρι στιγμής εγκατασταθεί σε στερεά καύσιμα.

Εάν εξετάσουμε τον κλασικό σχεδιασμό ενός δίχρονου σε αυτή την χωρητικότητα, τότε θεωρητικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε παρόμοια τροποποίηση και να εγκατασταθεί σε ένα τετρακίνητο όχημα επιβατών. Θα ήταν δυνατό εάν δεν ήταν για περιβαλλοντικά πρότυπα και το υψηλό κόστος των καυσίμων. Κατά τη λειτουργία ενός συμβατικού δίχρονου κινητήρα εσωτερικής καύσης, μέρος του μίγματος αέρα-καυσίμου αφαιρείται μέσω της θύρας εξαγωγής κατά τη διαδικασία καθαρισμού. Επίσης, κατά τη διαδικασία καύσης του BTC, το λάδι καίγεται επίσης.

Παρά τον μεγάλο σκεπτικισμό των μηχανικών από κορυφαίες αυτοκινητοβιομηχανίες, ο κινητήρας Hofbauer άνοιξε την ευκαιρία για δίχρονες κινήσεις κάτω από την κουκούλα των πολυτελών αυτοκινήτων. Αν συγκρίνουμε την ανάπτυξή του με τον κλασικό μπόξερ, τότε το νέο προϊόν είναι 30% ελαφρύτερο, καθώς ο σχεδιασμός του έχει λιγότερα μέρη. Η μονάδα επιδεικνύει επίσης αποδοτικότερη παραγωγή ενέργειας κατά τη λειτουργία σε σύγκριση με έναν τετράχρονο μπόξερ (αύξηση απόδοσης εντός 15-50 τοις εκατό).

Το πρώτο μοντέλο εργασίας έλαβε τη σήμανση EM100. Σύμφωνα με τον προγραμματιστή, το βάρος του κινητήρα είναι 134 κιλά. Η ισχύς του είναι 325 hp και η ροπή είναι 900 Nm.

Το χαρακτηριστικό γνώρισμα του νέου μπόξερ είναι ότι δύο έμβολα βρίσκονται σε έναν κύλινδρο. Τοποθετούνται στον ίδιο στροφαλοφόρο άξονα. Η καύση του VTS συμβαίνει μεταξύ τους, λόγω της οποίας η απελευθερούμενη ενέργεια επηρεάζει ταυτόχρονα και τα δύο έμβολα. Αυτό εξηγεί μια τόσο μεγάλη ροπή.

Ο αντίθετος κύλινδρος είναι διαμορφωμένος ώστε να λειτουργεί ασύγχρονα με τον παρακείμενο. Αυτό διασφαλίζει την ομαλή περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα χωρίς να τρέχει με σταθερή ροπή.

Στο παρακάτω βίντεο, ο ίδιος ο Peter Hofbauer δείχνει πώς λειτουργεί ο κινητήρας του:

opoc engine πώς λειτουργεί .mp4

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στην εσωτερική δομή και το γενικό σχήμα εργασίας.

Στροβιλοφόρτιση

Η υπερτροφοδότηση παρέχεται από μια πτερωτή στον άξονα του οποίου είναι εγκατεστημένος ένας ηλεκτροκινητήρας. Αν και θα τρέχει εν μέρει από τη ροή καυσαερίων, ηλεκτρονικά φορτισμένη η πτερωτή επιτρέπει στην πτερωτή να επιταχύνει γρηγορότερα και να δημιουργεί πίεση αέρα. Για να αντισταθμίσει την κατανάλωση ενέργειας της περιστροφής της πτερωτής, η συσκευή παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν οι λεπίδες υπόκεινται σε πίεση καυσαερίων. Τα ηλεκτρονικά ελέγχουν επίσης τη ροή καυσαερίων για τη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης.

Αυτό το στοιχείο στο καινοτόμο δίχρονο είναι μάλλον αμφιλεγόμενο. Για να δημιουργήσετε γρήγορα την απαραίτητη πίεση αέρα, ο ηλεκτροκινητήρας θα καταναλώνει αξιοπρεπή ενέργεια. Για να γίνει αυτό, το μελλοντικό αυτοκίνητο, το οποίο θα χρησιμοποιεί αυτήν την τεχνολογία, θα πρέπει να είναι εξοπλισμένο με μια πιο αποτελεσματική γεννήτρια και μπαταρίες με αυξημένη χωρητικότητα.

Από σήμερα, η απόδοση της ηλεκτρικής υπερφόρτισης παραμένει στα χαρτιά. Ο κατασκευαστής ισχυρίζεται ότι αυτό το σύστημα βελτιώνει τον καθαρισμό των κυλίνδρων ενώ μεγιστοποιεί τα οφέλη ενός δίχρονου κύκλου. Θεωρητικά, αυτή η εγκατάσταση σας επιτρέπει να διπλασιάσετε τη χωρητικότητα λίτρων της μονάδας σε σύγκριση με τα τετράχρονα αντίστοιχα.

Η εισαγωγή ενός τέτοιου εξοπλισμού θα κάνει σίγουρα το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας πιο ακριβό, και γι 'αυτό είναι ακόμα φθηνότερο να χρησιμοποιείτε έναν ισχυρό και λαμπερό κλασικό κινητήρα εσωτερικής καύσης από έναν νέο ελαφρύ μπόξερ.

Ράβδοι σύνδεσης από χάλυβα

Με το σχεδιασμό της, η μονάδα μοιάζει με κινητήρες TDF. Μόνο σε αυτήν την τροποποίηση, τα αντίθετα έμβολα δεν ξεκίνησαν δύο στροφαλοφόρους άξονες, αλλά ένα λόγω των μακριών συνδετικών ράβδων των εξωτερικών εμβόλων.

Τα εξωτερικά έμβολα του κινητήρα είναι τοποθετημένα σε μακριές χαλύβδινες ράβδους που συνδέονται με τον στροφαλοφόρο άξονα. Δεν βρίσκεται στις άκρες, όπως στην κλασική τροποποίηση μπόξερ, η οποία χρησιμοποιείται σε στρατιωτικό εξοπλισμό, αλλά μεταξύ των κυλίνδρων.

Τα εσωτερικά στοιχεία συνδέονται επίσης με τον μηχανισμό μανιβέλας. Μια τέτοια συσκευή σας επιτρέπει να εξαγάγετε περισσότερη ενέργεια από τη διαδικασία καύσης του μίγματος αέρα-καυσίμου. Ο κινητήρας συμπεριφέρεται σαν να έχει στρόφαλο που παρέχει αυξημένη διαδρομή εμβόλου, αλλά ο άξονας είναι συμπαγής και ελαφρύς.

Στροφαλοφόρος άξων

Ο κινητήρας Hofbauer έχει αρθρωτό σχεδιασμό. Τα ηλεκτρονικά μπορούν να απενεργοποιήσουν μερικούς από τους κυλίνδρους, έτσι ώστε το αυτοκίνητο να μπορεί να είναι πιο οικονομικό όταν το ICE είναι κάτω από το ελάχιστο φορτίο (για παράδειγμα, όταν ταξιδεύετε σε επίπεδο δρόμο).

Σε τετράχρονους κινητήρες με άμεσο ψεκασμό (για λεπτομέρειες σχετικά με τους τύπους των συστημάτων ψεκασμού, διαβάστε σε μια άλλη κριτική) το κλείσιμο των κυλίνδρων εξασφαλίζεται με τη διακοπή της παροχής καυσίμου. Σε αυτήν την περίπτωση, τα έμβολα κινούνται ακόμα στους κυλίνδρους λόγω της περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα. Απλώς δεν καίνε καύσιμα.

Όσον αφορά την καινοτόμο ανάπτυξη του Hofbauer, το κλείσιμο ενός ζεύγους κυλίνδρων εξασφαλίζεται από έναν ειδικό συμπλέκτη τοποθετημένο στον στροφαλοφόρο άξονα μεταξύ των αντίστοιχων ζευγών κυλίνδρων-εμβόλων. Όταν η μονάδα αποσυνδεθεί, ο συμπλέκτης αποσυνδέει απλώς το τμήμα του στροφαλοφόρου άξονα που είναι υπεύθυνο για αυτήν την ενότητα.

Δεδομένου ότι η κίνηση των εμβόλων σε έναν κλασικό δίχρονο κινητήρα εσωτερικής καύσης με ταχύτητα ρελαντί θα εξακολουθεί να απορροφά ένα νέο τμήμα VTS, σε αυτήν την τροποποίηση αυτή η μονάδα σταματά να λειτουργεί εντελώς (τα έμβολα παραμένουν ακινητοποιημένα). Μόλις αυξηθεί το φορτίο της μονάδας ισχύος, σε μια συγκεκριμένη στιγμή ο συμπλέκτης συνδέει το μη λειτουργικό τμήμα του στροφαλοφόρου άξονα και ο κινητήρας αυξάνει την ισχύ.

Κύλινδρος

Κατά τη διαδικασία εξαερισμού με κύλινδρο, οι κλασικές δίχρονες βαλβίδες εκπέμπουν μέρος του άκαυστου μίγματος στην ατμόσφαιρα. Εξαιτίας αυτού, τα οχήματα που είναι εξοπλισμένα με μια τέτοια μονάδα ισχύος δεν μπορούν να πληρούν τα περιβαλλοντικά πρότυπα.

Για να αντιμετωπίσει αυτό το μειονέκτημα, ο προγραμματιστής του δίχρονου κινητήρα απέναντι έχει σχεδιάσει μια ειδική σχεδίαση των κυλίνδρων. Έχουν επίσης εισόδους και εξόδους, αλλά η τοποθέτησή τους μειώνει τις επιβλαβείς εκπομπές.

Πώς λειτουργεί ένας δίχρονος κινητήρας εσωτερικής καύσης

Η ιδιαιτερότητα της κλασικής δίχρονης τροποποίησης είναι ότι ο στροφαλοφόρος άξονας και το έμβολο βρίσκονται σε μια κοιλότητα γεμάτη με μείγμα αέρα-καυσίμου. Μια είσοδος βαλβίδας είναι εγκατεστημένη στην είσοδο. Η παρουσία του σάς επιτρέπει να δημιουργείτε πίεση στην κοιλότητα κάτω από το έμβολο όταν αρχίζει να κινείται προς τα κάτω. Αυτή η κεφαλή επιταχύνει τον καθαρισμό του κυλίνδρου και την εκκένωση καυσαερίων.

Καθώς το έμβολο κινείται μέσα στον κύλινδρο, ανοίγει / κλείνει εναλλάξ την είσοδο και την έξοδο. Για το λόγο αυτό, τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά της μονάδας καθιστούν δυνατή τη μη χρήση του μηχανισμού διανομής αερίου.

Για να μην φθαρούν υπερβολικά τα στοιχεία τριβής, χρειάζονται λίπανση υψηλής ποιότητας. Δεδομένου ότι αυτοί οι κινητήρες έχουν μια απλή δομή, στερούνται ενός σύνθετου συστήματος λίπανσης που θα παραδίδει λάδι σε κάθε μέρος του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Για το λόγο αυτό, λίγο λάδι κινητήρα προστίθεται στο καύσιμο. Για αυτό, μια ειδική μάρκα χρησιμοποιείται για δίχρονες μονάδες. Αυτό το υλικό πρέπει να διατηρεί τη λιπαντικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες και όταν καίγεται μαζί με καύσιμο, δεν πρέπει να αφήνει εναποθέσεις άνθρακα.

Παρόλο που οι δίχρονοι κινητήρες δεν έχουν βρει ευρεία εφαρμογή στα αυτοκίνητα, η ιστορία γνωρίζει περιόδους όταν αυτοί οι κινητήρες βρίσκονταν κάτω από την κουκούλα ορισμένων φορτηγών (!) Ένα παράδειγμα αυτού είναι η μονάδα ισχύος ντίζελ YaAZ.

Το 1947, ένας ενσωματωμένος τετρακύλινδρος πετρελαιοκινητήρας αυτού του σχεδιασμού εγκαταστάθηκε στα φορτηγά 7 τόνων YaAZ-200 και YaAZ-205. Παρά το μεγάλο βάρος (περίπου 4 κιλά), η μονάδα είχε χαμηλότερες δονήσεις από πολλούς κινητήρες εσωτερικής καύσης εγχώριων επιβατικών αυτοκινήτων. Ο λόγος είναι ότι η συσκευή αυτής της τροποποίησης περιλαμβάνει δύο άξονες που περιστρέφονται ταυτόχρονα. Αυτός ο μηχανισμός εξισορρόπησης μείωσε τις περισσότερες δονήσεις στον κινητήρα, οι οποίες γρήγορα θα συντρίβουν το ξύλινο αμάξωμα του φορτηγού.

Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη λειτουργία των δίχρονων κινητήρων περιγράφονται στο ακόλουθο βίντεο:

2 TACT. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε ...

Πού απαιτείται ένας δίχρονος κινητήρας;

Η συσκευή ενός δίχρονου κινητήρα είναι απλούστερη από ένα ανάλογο τετράχρονο, λόγω του οποίου χρησιμοποιείται σε εκείνες τις βιομηχανίες όπου το βάρος και ο όγκος είναι πιο σημαντικοί από την κατανάλωση καυσίμου και άλλες παραμέτρους.

Για παράδειγμα, αυτοί οι κινητήρες είναι εγκατεστημένοι σε ελαφριές τροχοφόρες χορτοκοπτικές μηχανές και χλοοκοπτικά για κηπουρούς. Κρατώντας έναν βαρύ κινητήρα στα χέρια σας καθιστά πολύ δύσκολη την εργασία στον κήπο. Η ίδια ιδέα μπορεί να εντοπιστεί στην κατασκευή αλυσοπρίονων.

Η αποδοτικότητά του εξαρτάται επίσης από το βάρος των υδάτινων και αεροπορικών μεταφορών, έτσι οι κατασκευαστές συμβιβάζονται με την υψηλή κατανάλωση καυσίμου προκειμένου να δημιουργήσουν ελαφρύτερες κατασκευές.

Ωστόσο, τα 2-tatniks χρησιμοποιούνται όχι μόνο σε γεωργικά και σε ορισμένους τύπους αεροσκαφών. Στα σπορ auto / moto, το βάρος είναι εξίσου σημαντικό με τα ανεμόπτερα ή τα χλοοκοπτικά. Προκειμένου ένα αυτοκίνητο ή μοτοσικλέτα να αναπτύξει υψηλή ταχύτητα, οι σχεδιαστές, δημιουργώντας τέτοια οχήματα, χρησιμοποιούν ελαφριά υλικά. Περιγράφονται λεπτομέρειες για τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται αμαξώματα αυτοκινήτων εδώ... Για το λόγο αυτό, αυτοί οι κινητήρες έχουν ένα πλεονέκτημα έναντι των βαρέων και τεχνικά περίπλοκων τετράχρονων ομολόγων τους.

Ακολουθεί ένα μικρό παράδειγμα αποτελεσματικότητας μιας δίχρονης τροποποίησης ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης στα σπορ. Από το 1992, ορισμένες μοτοσυκλέτες χρησιμοποιούν τον ιαπωνικό δίχρονο κινητήρα Honda NSR4 500κύλινδρο τύπου V στους αγώνες μοτοσυκλετών MottoGP. Με όγκο 0.5 λίτρων, αυτή η μονάδα ανέπτυξε 200 ίππους και ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται έως και 14 χιλιάδες στροφές ανά λεπτό.

Η ροπή είναι 106 Nm. έφτασε ήδη στις 11.5 χιλιάδες. Η μέγιστη ταχύτητα που μπόρεσε να αναπτύξει ένα τέτοιο παιδί ήταν πάνω από 320 χιλιόμετρα την ώρα (ανάλογα με το βάρος του αναβάτη). Το βάρος του ίδιου του κινητήρα ήταν μόνο 45 κιλά. Ένα κιλό βάρους οχήματος αντιπροσωπεύει σχεδόν ενάμιση ιπποδύναμη. Τα περισσότερα σπορ αυτοκίνητα θα ζηλέψουν αυτήν την αναλογία ισχύος προς βάρος.

Σύγκριση δίχρονου και τετράχρονου κινητήρα

Το ερώτημα είναι γιατί, λοιπόν, το μηχάνημα δεν μπορεί να έχει μια τόσο παραγωγική μονάδα; Πρώτον, η κλασική δίχρονη είναι η πιο σπατάλη μονάδα από όλα που χρησιμοποιούνται στα οχήματα. Ο λόγος για αυτό είναι οι ιδιαιτερότητες του καθαρισμού και της πλήρωσης του κυλίνδρου. Δεύτερον, όσον αφορά τις αγωνιστικές τροποποιήσεις όπως το Honda NSR500, λόγω των υψηλών στροφών, η διάρκεια ζωής της μονάδας είναι πολύ μικρή.

Τα πλεονεκτήματα μιας δίχρονης μονάδας σε σχέση με ένα τετράχρονο ανάλογο περιλαμβάνουν:

• Η ικανότητα αφαίρεσης ισχύος από μια περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα είναι 1.7-XNUMX φορές υψηλότερη από αυτήν που παράγεται από έναν κλασικό κινητήρα με μηχανισμό διανομής αερίου. Αυτή η παράμετρος έχει μεγαλύτερη σημασία για τα μοντέλα θαλάσσιας τεχνολογίας χαμηλής ταχύτητας και τα αεροσκάφη εμβόλων.
• Λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών του κινητήρα εσωτερικής καύσης, έχει μικρότερες διαστάσεις και βάρος. Αυτή η παράμετρος είναι πολύ σημαντική για ελαφρά οχήματα όπως σκούτερ. Προηγουμένως, τέτοιες μονάδες ισχύος (συνήθως ο όγκος τους δεν ξεπερνούσε τα 1.7 λίτρα) είχαν εγκατασταθεί σε μικρά αυτοκίνητα. Σε τέτοιες τροποποιήσεις, παρέχεται εμφύσηση στροφαλοθαλάμου. Ορισμένα μοντέλα φορτηγών ήταν επίσης εξοπλισμένα με δίχρονους κινητήρες. Συνήθως ο όγκος τέτοιων κινητήρων εσωτερικής καύσης ήταν τουλάχιστον 4.0 λίτρα. Η εμφύσηση σε τέτοιες τροποποιήσεις πραγματοποιήθηκε από τον τύπο άμεσης ροής.
• Τα μέρη τους φθείρονται λιγότερο, δεδομένου ότι τα κινούμενα στοιχεία, για να επιτύχουν το ίδιο αποτέλεσμα με τα ανάλογα 4-διαδρομών, εκτελούν διπλές φορές λιγότερες κινήσεις (δύο διαδρομές συνδυάζονται σε μία διαδρομή εμβόλου).

Τετράχρονος κινητήρας

Παρά τα πλεονεκτήματα αυτά, η δίχρονη τροποποίηση του κινητήρα έχει σημαντικά μειονεκτήματα, λόγω των οποίων δεν είναι ακόμη πρακτική η χρήση του σε αυτοκίνητα. Εδώ είναι μερικά από αυτά τα μειονεκτήματα:

• Τα μοντέλα καρμπυρατέρ λειτουργούν με την απώλεια νέου φορτίου του VTS κατά την εκκαθάριση του θαλάμου κυλίνδρου.
• Στην τετράχρονη έκδοση, τα καυσαέρια αφαιρούνται σε μεγαλύτερο βαθμό από ό, τι στο αναλογικό. Ο λόγος είναι ότι σε ένα δίχρονο, το έμβολο δεν φτάνει στο άνω νεκρό κέντρο κατά την εκκαθάριση και αυτή η διαδικασία εξασφαλίζεται μόνο κατά τη διάρκεια της μικρής διαδρομής του. Εξαιτίας αυτού, μέρος του μίγματος αέρα-καυσίμου εισέρχεται στην οδό εξάτμισης και περισσότερα καυσαέρια παραμένουν στον ίδιο τον κύλινδρο. Για να μειωθεί η ποσότητα του καύσιμου στην εξάτμιση, οι σύγχρονοι κατασκευαστές έχουν αναπτύξει τροποποιήσεις με ένα σύστημα ψεκασμού, αλλά ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση είναι αδύνατο να αφαιρεθούν πλήρως τα υπολείμματα καύσης από τον κύλινδρο.
• Αυτοί οι κινητήρες είναι περισσότερο πεινασμένοι σε σχέση με τις εκδόσεις 4-χρόνων με την ίδια μετατόπιση.
• Οι υπερσυμπιεστές υψηλής απόδοσης χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των κυλίνδρων στους κινητήρες ψεκασμού. Σε αυτούς τους κινητήρες, ο αέρας καταναλώνεται ενάμισι έως δύο φορές περισσότερο. Για το λόγο αυτό, απαιτείται η εγκατάσταση ειδικών φίλτρων αέρα.
• Όταν φτάσετε στις μέγιστες στροφές, η δίχρονη μονάδα παράγει περισσότερο θόρυβο.
• Καπνίζουν σκληρότερα.
• Σε χαμηλές στροφές, δημιουργούν ισχυρές δονήσεις. Δεν υπάρχει διαφορά στους μονοκύλινδρους κινητήρες με τέσσερις και δύο κινήσεις από αυτή την άποψη.

Όσον αφορά την αντοχή των δίχρονων κινητήρων, πιστεύεται ότι λόγω της κακής λίπανσης, αποτυγχάνουν γρηγορότερα. Αλλά, εάν δεν λάβετε υπόψη τις μονάδες για σπορ μοτοσικλέτες (οι υψηλές στροφές απενεργοποιούν γρήγορα τα ανταλλακτικά), τότε ένας βασικός κανόνας λειτουργεί στη μηχανική: όσο πιο απλός είναι ο σχεδιασμός του μηχανισμού, τόσο περισσότερο θα διαρκέσει.

Οι τετράχρονοι κινητήρες έχουν μεγαλύτερο αριθμό μικρών ανταλλακτικών, ειδικά στον μηχανισμό διανομής αερίου (για τον τρόπο λειτουργίας του χρονισμού βαλβίδων εδώ), το οποίο μπορεί να σπάσει ανά πάσα στιγμή.

Όπως μπορείτε να δείτε, η ανάπτυξη κινητήρων εσωτερικής καύσης δεν έχει σταματήσει μέχρι τώρα, οπότε ποιος ξέρει τι θα σημειωθεί πρόοδος σε αυτόν τον τομέα από τους μηχανικούς. Η εμφάνιση μιας νέας ανάπτυξης του δίχρονου κινητήρα δίνει ελπίδα ότι στο εγγύς μέλλον, τα αυτοκίνητα θα είναι εξοπλισμένα με ελαφρύτερους και αποδοτικότερους κινητήρες.

Εν κατακλείδι, προτείνουμε να εξετάσουμε μια άλλη τροποποίηση ενός δίχρονου κινητήρα με τα έμβολα να κινούνται το ένα προς το άλλο. Είναι αλήθεια ότι αυτή η τεχνολογία δεν μπορεί να ονομαστεί καινοτόμα, όπως στην έκδοση Hofbauer, επειδή τέτοιοι κινητήρες εσωτερικής καύσης άρχισαν να χρησιμοποιούνται τη δεκαετία του 1930 σε στρατιωτικό εξοπλισμό. Ωστόσο, για ελαφρά οχήματα, τέτοιοι δίχρονοι κινητήρες δεν έχουν ακόμη χρησιμοποιηθεί:

Εκπληκτική μηχανή κυκλοφορίας μετρητών 2018

Ερωτήσεις και απαντήσεις:

Τι σημαίνει 2χρονος κινητήρας; Σε αντίθεση με έναν τετράχρονο κινητήρα, όλες οι διαδρομές εκτελούνται σε μία περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα (δύο διαδρομές εκτελούνται σε μία διαδρομή εμβόλου). Σε αυτό συνδυάζεται η διαδικασία πλήρωσης του κυλίνδρου και αερισμού του.

Πώς λιπαίνεται ένας δίχρονος κινητήρας; Όλες οι εσωτερικές επιφάνειες τριβής του κινητήρα λιπαίνονται από το λάδι στο καύσιμο. Επομένως, το λάδι σε έναν τέτοιο κινητήρα πρέπει να συμπληρώνεται συνεχώς.

Πώς λειτουργεί ένας δίχρονος κινητήρας; Σε αυτόν τον κινητήρα εσωτερικής καύσης, εκφράζονται ξεκάθαρα δύο διαδρομές: συμπίεση (το έμβολο μετακινείται στο TDC και σταδιακά κλείνει πρώτα τη θύρα εξαέρωσης και μετά τη θύρα εξαγωγής) και η διαδρομή εργασίας (μετά την ανάφλεξη του BTC, το έμβολο μετακινείται στο BDC, ανοίγοντας τις ίδιες θύρες για καθαρισμό).