Принцип работы 2-х и 4-х тактных двигателей

Для начала рассмотрим устройство двигателей внутреннего сгорания.

Тактом рабочего цикла ДВС является ход поршня от одной мёртвой точки до другой. Один такт соответствует 180-градусному повороту (полуобороту) коленчатого вала. При 4-тактном процессе рабочий цикл осуществляется за два оборота вала, при 2-тактном — за один.

Присутствуют те же 4 такта: впуск — сжатие — расширение — выпуск. Сначала открывается впускной клапан, поршень идёт вниз, под действием создающегося разрежения в цилиндр поступает свежая топливовоздушная смесь или воздух — это такт впуска. Затем клапан закрывается, поршень идёт вверх — происходит сжатие. Следующий такт: сжатая смесь воспламеняется искрой или в сжатый воздух форсунка впрыскивает топливо, которое самовоспламеняется, поршень под действием этого идёт вниз — это расширение, или рабочий ход поршня. Двигатель совершает полезную работу именно в течение такта расширения. Потом поршень идёт вверх, открывается выпускной клапан, через который продукты сгорания топлива выходят в атмосферу — это такт выпуска.

В случае с двухтактным процессом всё уже не так просто. Такты условно называются сжатие и расширение. Как видно, места отдельным тактам впуска и выпуска здесь не нашлось. Это не случайно. Хотя в двухтактном двигателе процессы впуска и выпуска присутствуют, для их осуществления необходимо, чтобы давление на входе в цилиндр было выше атмосферного. То есть нужен принудительный наддув. Те, кто знаком с двухтактными мотоциклетными бензиновыми двигателями, могут возразить: на мотоциклах нет никаких турбо- или механических компрессоров. Отдельного компрессора в мотоциклетном двухтактнике действительно нет. Функция компрессора возложена на картер двигателя.

В простых мотоциклетных моторах нет клапанов в головке цилиндра, вместо них существуют впускные и выпускные окна в стенках цилиндра, перекрываемые телом поршня. Впускные окна связаны с карбюратором не напрямую, а через перепускные каналы, выходящие в картер. В течение хода поршня вверх нижний край открывает окно, на котором находится карбюратор, рабочая смесь под действием разрежения, создаваемого идущим вверх поршнем, устремляется в картер. Когда поршень идёт вниз, он перекрывает это окно, рабочая смесь начинает сжиматься. Поршень идёт далее вниз, открывая перепускные окна, рабочая смесь под давлением подаётся в цилиндр, где вытесняет отработанные газы в выпускное окно. Поршень идёт снова вверх, и процессы под его днищем повторяются, а в это время в цилиндре происходит сжатие рабочей смеси. Затем сжатая смесь воспламеняется свечой, и поршень идёт вниз, совершая такт расширения, или рабочий ход.

По материалам сайта airbase.ru

Преимущества и недостатки двух и четырех тактных ЛОДОЧНЫХ моторов.

Двухтактные преимущества

1. Меньший вес. Пример: 15 л.с. 2х тактный 36 кг 4-х тактный 45 кг. Казалось — бы 45 кг. — легко. Все не так просто. Вес мотора распределен крайне неравномерно. Примерно 90% весит голова (сам двигатель) 10% нога. Не нужно также забывать и о большем у 4-х тактников размере головы. Все это + одна маленькая не всегда удобная ручка для переноски делает этот процесс крайне затруднительным.

2. Цена. 4-х тактные двигатели сложнее в производстве, состоят из большего количества деталей, поэтому всегда дороже 2-х тактников.

3. Удобство перевозки 2-х тактника. Можно возить в любом положении, перед началом эксплуатации не требует отвешивания. Т.е. достал из багажника, поставил, завел, поехал.

4. 2-х такт мотор живее реагирует на ручку газ. В 4-х тактниках для совершения полного рабочего цикла поршню необходимо сделать 2 полных оборота в то время как в 2-х тактных только один. Частый вопрос: А правда ли что 4-х такная 15 л.с. бежит быстрее чем такая же 2-х тактная? Ответ: нет не правда. У обеих этих двигателей мощность на валу 15 л.с. При прочих равных условиях почему один мотор должен ехать быстрее второго?

Двухтактные недостатки

1. Больший расход топлива. Напомним, примерный расход можно высчитать по формуле: для 2х такта 300 грамм на одну лошадинную силу для 4х такта 200 грамм.

2. Шумноcть. На максимальных оборотах 2-х тактные моторы как правило работают немного громче 4х тактников.

3. Комфорт. 4-х тактные моторы не так вибрируют на малых оборотах (Касается только двухцилинровых двигателей. Одноцилиндровые и 2-х и 4-х тактники вибрируют примерно одинаково) и не так дымят как 2-х тактники. Дымность важный момент, особенно если вы любите тролить.

4. Долговечность. Довольно спорный пункт. Бытует мнение, что 2-хтактные моторы менее долговечны. С одной стороны это понятно, потому как масло для смазки трущихся элементов двигателя подается вместе с бензином, а значит работает не так эффективно в отличие от 4-х тактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле. Но с другой стороны 4-х тактный мотор по конструкции намного сложнее конкурента, состоит из значительно большего числа деталей, а золотой принцип механики «Чем проще тем надежнее» еще никто не отменял.

Какой же лодочный мотор выбрать?

Взвесьте все за и против изложенные выше и сделайте выбор самостоятельно. Однозначного ответа на вопрос: какой из моторов лучше Вы не найдете ни в одной из книг ни на одном из форумов. И у тех и у других типов двигателей есть свои поклонники. Личное мнение автора: мотор до 40 л.с. должен быть 2-х тактным, а свыше 40 л.с. — четырехтактником.

Устройство типового подвесного лодочного мотора (пмл) для маломерных судов

Рассматривая далее устройство типового подвесного лодочного мотора (рис.108), нашедшего применение на большинстве мотолодок , следует сказать, что он, как правило, имеет двухцилиндровый, карбюраторный двигатель, с кривошипнокаменой дефлекторной продувкой и водяным охлаждением и может эксплуатироваться как в морских, так и пресных водоемах с глубиной более 0.8 метра.

Рис. 108. Подвесной лодочный мотор. 1 — двигатель; 2 — маховик и магнето зажигания; 3 -капот; 4 — руч. стартер; 5 — румпель; 6 — бензошланг с подкачивающей помпой; 7 — подвеска; — 8 — бензобак; 9 — редуктор с реверсив. муфтой; 10 — греб, винт; 11 — предохранит, срезные штифты (шпонки); 12 — антикавитац. плита; 13 — выхлоп патрубок; 14 — помпа вод. охлаждения двигателя; 15 — дейдвуд — выхлоп, труба; 16 — верт. вал; 17 — поддон

Впуск топливной смеси — посредством золотникового устройства. Цилиндры изготовлены из серого чугуна отдельными отливками (или единым блоком из алюминиевого сплава с чугунными гильзами — в зависимости от модификаци с каналами для пропуска охлаждающей воды, продувочными для подачи свежей горючей смеси из полости картера и выхлопными для выпуска отработавших газов. Блок головок, изготовленный из алюминиевого сплава, и имеющий каналы для охлаждающей воды и два отверстия под свечи, крепится к цилиндрам через уплотняющие армированные асбестовые прокладки.

Картер и коленчатый вал ПЛМ

Картер ( рис. 109 ) алюминиевый литой, состоит из трех частей, образующих две кривошипные камеры, разделенные уплотняющим лабиринтным кольцом. Плоскости разъема камер уплотнены прокладками и резиновый сальниками. К фланцам на картере крепятся цилиндры, карбюратор и топливный насос. В средней части картера предусмотрен канал, через который из карбюратора к кривошипным камерам подводится свежая топливная смесь. Коленчатый вал изготовлен из двух неразъемных кривошипов, каждый из которых имеет по две полуоси, соединенных пальцами на прессованных посадках. Кривошипы, в свою очередь, соединены между собой торцовыми шлицами.

Карбюратор, топливный бак

Устройство и работа карбюратора ( рис. 112 ) аналогична рассматриваемым ранее.

Система охлаждения

При продувке цилиндров и в процессе сжатия масло разделяется со смесью на компоненты оседает на поверхности цилиндров и поршней. Масляный «туман» в картере смазывает шатунные и коренные шейки коленчатого вала, подшипники верхних головок шатуна и поршневые пальцы. Система охлаждения ( рис. 113 ) подвесного лодочного мотора проточная водяная, осуществляется забортной водой, засасываемой водяной помпой и циркулирующей по системе соответствующих каналов. Водяная помпа коловратного типа крепится на рессоре, фиксируется шпонкой, состоит из корпуса и резиновой крыльчатки.

Система зажигания

Система подвески

Система подвески — основа, на которой, как уже упоминалось, монтируются все агрегаты мотора и устройства для установки его на судно. Подвеска воспринимает усилие, создаваемое гребным винтом, передает его на корпус, позволяет использовать мотор в качестве руля, предусматривает автоматическое откидывание мотора при наезде на препятствие. В систему подвески входит плита управления (с двумя ручками), вертлюг и две опоры. Плита управления соединяется с вертлюгом с помощью трубы, которая вращается в двух втулках. К вертлюгу шарнирно крепятся опоры, каждая из которых имеет винт с рукояткой и фасонными прижимными головками, с помощью которых мотор крепится на транце. С дейдвудной трубой вертлюг соединен пружиной амортизатора. Положение мотора относительно плоскости транца регулируется.

Устройство пускового механизма

Для запуска двигателя имеется ручной или электрический стартер. Ручной стартер — это шкив-блок( намотанным на него шнуром ( рис. 115 ).

Установка двух подвесных моторов

Ряд конструкций мотолодок позволяет установку на транце двух моторов ( рис. 117 ).

Соответствие мощности подвесного лодочного мотора возможностям маломерного судна

Наличие мощных стационарных двигателей и подвесных лодочных моторов , а также возможность установки на транец нескольких ПЛМ ставит перед судоводителем проблему соответствия их суммарной мощности конструктивным возможностям маломерного судна и, соответственно, определения их допустимой максимальной мощности. Проблема одна — безопасность плавания с увеличением мощности двигателя повьшается скорость движения судна, следовательно, увеличиваются все динамические силы, действующие на него. Существенную опасность представляют силы, стремящиеся оспрокинуть судно на циркуляции.

Лодочный мотор. Виды и работа. Особенности и как выбрать

Лодочный мотор – это специальный двигатель, предназначенный для фиксации к транцу лодки для обеспечения быстрого движения без применения весел. Это подвесная конструкция, которая не занимает полезное пространство судна. Она используется на компактных лодках, предназначенных для прогулок, охоты или рыбной ловли. Мощность серийных моторов может достигать 350 л.с.

Типы моторов по разновидности силового агрегата

Лодочные двигатели отличаются между собой в зависимости от способа обеспечения движения. В качестве силового агрегата может использоваться несколько типов моторов:

• Электрический.
• Бензиновый двухтактный.
• Бензиновый четырехтактный.
• Дизельный.

Электрические характеризуются небольшой мощностью и габаритами, что компенсирует значительный вес батареи для их питания. Обычно в продаже встречаются только устройства до 5 л.с. Они недорогие и компактные, к тому же могут легко сниматься для хранения в безопасном месте для предотвращения воровства. Это важно если лодка постоянно находится на причале. Электромоторы тихоходные агрегаты. Их обычно выбирают для движения на водоемах с особым экологическим статусом, на которых запрещено использовать агрегаты с опасными выбросами или повышенным шумом.

Бензиновые двухтактные более распространены. Они являются самыми легкими устройствами, работающими на топливе. К сожалению, они более прожорливы и шумные. Для их заправки необходимо смешивать бензин с моторным маслом в пропорции рекомендуемой производителем. Такие устройства имеют ограниченный ресурс. У них значительная часть топлива сбрасывается в воду вместе с выхлопными газами, поскольку оно не успевает прогорать.

Четырехтактный мотор, работающий на бензине, более совершенный. Он тихоходный и потребляет на 30% меньше горючего, но и весит больше. Для него не нужно специально подготавливать топливо, поскольку бензин и масло заливаются по отдельности. Такой вариант подойдет для установки на судна длиной больше 3-4 м.

Дизельные наиболее экономичные в плане потребления топлива. Они тяжелее, и запускаются сложнее, особенно в зимнее время. При этом у них огромный ресурс и очень надежная конструкция. Мощность таких моторов на порядок выше, поэтому их часто устанавливают на прогулочные катера, когда на агрегат ложится большая нагрузка, сопровождаемая минимальными перерывами между поездками.

Виды лодочных моторов в зависимости от способа движения

Силовые агрегаты могут по-разному передавать создаваемое усилие на формирование движущей силы. Подвесной лодочный мотор может быть:

Преимущества и недостатки винтов

Такие моторы имеют в своей конструкции гребной винт. Это самые распространенные устройства, которые хорошо подходят для движения на глубоководье. Они сравнительно недорогие и предусматривают более простое техническое обслуживание, которое зачастую можно провести самостоятельно без обращения в мастерскую. При этом такая конструкция имеет и недостатки. В первую очередь вращающийся винт может наматывать на себя водную растительность. Если она довольно жесткая, то двигатель останавливается. Также недостатком является высокая вероятность повреждения винта при движении на отмели. Он может деформироваться при ударе о камни.

Параметры винтовых двигателей во многом зависят от конструкции самого винта. Чем больше лопастей, тем более маневренной и быстроходной будет лодка. При этом форма винта должна соответствовать мощности силового агрегата. Обычно винты вращаются в правую сторону. В том случае если лодка имеет два мотора, то второй должен совершать обороты влево. Это предотвратит снос в сторону во время движения.

Турбинный лодочный мотор

Мотор с турбиной еще называют водометным. Он также имеет винт, но тот укрыт в специальном канале, выполненном в виде трубки. Лопасти захватывают воду с передней части лодки и выбрасывают ее через более узкий проход, создавая тонкую струю. Повторяется принцип работы водомета. Такая конструкция не имеет открытых вращающихся частей. Благодаря этому она меньше страдает от длинных водорослей, а также не так подвержена механическим повреждениям при движении в условиях мелководья. Обычные суда с турбинным агрегатом способны двигаться даже на глубине 30 см. Это позволяет подходить на созданной тяге прямо к берегу, не используя весла.

Важным преимуществом турбинных лодочных моторов является их тихоходность и низкая вибрация. Их часто выбирают охотники для установки на резиновые лодки, чтобы меньше распугивать дичь. Также двигатели с водометами применяют для развлекательных лодок, которые курсируют на оживленных пляжах. Они более безопасны для пловцов.

Почему требуется настройка погружения винта или водомета

Чтобы лодочный мотор работал как следует, необходимо правильно выставить глубину погружения его винта или турбинного механизма. Если поставить привод слишком высоко, то лодка не сможет развивать свою оптимальную скорость. Если перестараться и заглубить слишком сильно, то создастся повышенная нагрузка, что может сопровождаться вибрацией от мотора, передаваемой на корпус судна. Также если перестараться с глубиной, то повышается вероятность случайного повреждения винта или водомета в случае движения на высокой скорости по участку с выступающими камнями.

Многие типы топливных лодочных моторов предусматривают систему выхлопа газов через винт, а не сверху. Для них чрезмерное заглубление приводит к созданию дополнительной нагрузки на агрегат. Ему сложнее вытолкнуть отработанные газы из камеры сгорания. В результате мотор больше греется и не может набрать свою полную мощность.

У электрических двигателей предусматривается специальный механизм для регулировки глубины винта. У моторов на ДВС это осуществляется путем наклона самого агрегата. Для этого предусматривается специальный механизм, который дает возможность менять положение оси относительно горизонта.

Выбор мотора под габариты лодки

Покупая лодочный мотор, следует обратить внимание на рекомендации производителя. Он всегда указывает максимальные параметры судна, для которого может подойти данный агрегат. В первую очередь это касается длины лодки и ее веса. Вполне возможно установить более слабый двигатель, но при этом нужно понимать, что динамика движения понизится. При этом если поставить слишком мощное устройство, то использование такого водного средства небезопасно. Чтобы это компенсировать, необходимо нагрузить нос лодки, это уберет ее чрезмерный подъем при разгоне.

Также важным критерием являются габариты транца лодки. Это задняя жесткая часть, предназначенная для фиксации двигателя. Информация о том, какой транец подходит под агрегат имеется в инструкции для мотора. Если данные показатели не будут совпадать, то не удастся настроить правильное заглубление винта. Зачастую параметры рекомендуемого транца указываются в название самого мотор.

Для этого используются латинские буквы:

• S – 38-45 см.
• L – 50-57 см.
• X – 60-64 см.
• U – 65-68 см.

Способы запуска двигателя

Лодочный мотор может иметь различную систему запуска. В плане электрических устройств никаких проблем нет. Достаточно нажать кнопку и винт начинает вращаться. В случае с агрегатами на ДВС все гораздо сложнее. В них применяется несколько способов пуска:

Моторы с ручным пуском самые распространенные, поскольку недорогие и обладают меньшим весом. В качестве стартера у них применяется шнурок, наподобие используемого в бензопилах и мотокосах. Сначала нужно прокачать топливо с помощью специального ручного насоса, после чего дернуть за шнурок. Это требует значительной физической силы. Хотя это и популярная конструкция, но она имеет и недостаток. Зачастую после рывка за шнур тот может потянуть в обратную сторону, вызвав болевые ощущения и растяжение связок руки. Особенно эта проблема актуальна для дизельных двигателей.

Электронный пуск намного удобнее. Лодочные моторы более высокого класса имеют электростартер, который при нажатии кнопки или повороте ключа, в зависимости от модели, раскручивает коленвал и мотор запускается. Это действительно очень удобно, но за это придется доплатить и поплатиться весом устройства. Это большой недостаток, поскольку такие агрегаты стоят дорого, и оставлять их на лодке возле причала нежелательно. В связи с этим большинство рыбаков вынуждены снимать двигатель и переносить его для хранения в защищенное место. Также такие агрегаты имеют аккумуляторную батарею, которая необходима для пуска стартера.

Комбинированный лодочный мотор может запускаться как от стартера, так и вручную. Если аккумулятор сел, то это не проблема и всегда можно воспользоваться шнурком. Подавляющее большинство агрегатов являются именно комбинированными. Моторы чисто с электронным пуском более редкие.

Генератор

Практически любой лодочный мотор, который работает на топливе, имеет в своей конструкции генератор. Он вырабатывает электроэнергию, требуемую для подзарядки аккумулятора. Даже те устройства, которые запускаются вручную, могут иметь генератор, что необходимо для подключения внешних электрических приборов. В первую очередь это система навигации, рация, эхолот или другое оснащение. Генераторы вырабатывают постоянный ток напряжением 12В. При выборе двигателя необходимо ориентироваться по тому, какой способ подключение внешнего оборудования в нем предусматривается, чтобы избежать несовместимости.