ИНДИКАТОРНАЯ И КРУГОВАЯ ДИАГРАММЫ 2-Х ТАКТНОГО ДВС.

СХЕМА РАБОТЫ 2-Х ТАКТНОГО ДИЗЕЛЯ.

Двухтактными называются двигатели, у которых весь рабочий цикл совершается за два хода поршня или один оборот коленчатого вала.

Для осуществления подачи воздуха и отвода газов в нижней части цилиндровой втулки по окружности сделаны специальные вырезы (окна), причём, продувочные окна расположены по одной части полуокружности, а выпускные - по другой. Эти ока имеют разную высоту. Как правило, высота выпускных окон больше, чем продувочных. Газораспределительные клапана отсутствуют. Открытие и закрытие окон осуществляется самим поршнем во время движения в цилиндровой втулке. Воздух подаётся в рабочий цилиндр через специальный резервуар (ресивер) принудительно от продувочного насоса (компрессора), который приводится в действие от коленчатого вала или газовой турбины наддува.

I такт - РАСШИРЕНИЕ. Процесс сжатия обеспечивает самовоспламенение топлива. Около ВМТ в цилиндр из форсунки впрыскивается под большим давлением мелкораспыленое топливо, которое самовоспламеняется и сгорает. Поршень под действием продуктов сгорания движется к НМТ, производя при этом полезную работу - процесс расширения.

В конце хода поршень своей верхней кромкой открывает выпускные окна. Затем поршень начинает открывать продувочные окна, по которым из ресивера под давлением 1,15-1,4 кг/см2 подаётся воздух. Благодаря наклонному расположению продувочных окон сжатый воздух омывает стенки цилиндра по периметру (см. «типы продувок») и, выталкивая остатки продуктов сгорания, осуществляет наполнение цилиндра свежим зарядом воздуха.

II такт - СЖАТИЕ. Поршень, двигаясь к ВМТ, последовательно закрывает своей верхней кромкой продувочные, а затем выпускные окна. После этого начинается процесс сжатия воздушного заряда. В конце процесса воздух в цилиндре имеет параметры: Pc=32-45кг/см²; Tc=650-800°C. После этого цикл повторяется.

Для 2-х тактных ДВС характерно то, что весь рабочий цикл совершается при давлении выше атмосферного и поэтому индикаторная диаграмма располагается над линией атмосферного давления (Po).

Точками на индикаторной диаграмме указаны положения поршня, соответствующие моментам открытия и закрытия окон. На круговой диаграмме газораспределения указаны точки положения кривошипа.

При открытии выпускных окон поршень не доходит до НМТ на угол 40-60° п.к.в. Полезный (рабочий) ход поршня меньше его полного (геометрического) хода на величину высоты выпускных окон. Продолжительность открытия этих окон равно 110-130° п.к.в.

Сравнительная оценка 4-х и 2-х тактных двигателей.

Таким образом, при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения, в 2-х тактных ДВС сгорает вдвое больше топлива и следовательно, может быть получена вдвое большая мощность, чем у 4-х тактных, но 4-х тактные более экономичны. Практически мощность 2-х тактного двигателя больше в 1,7-1,8 раза.

Конструкция 2-х тактых двигателей проще. У них нет клапанов и их приводов. Но необходим продувочный насос. Усложняется конструкция и изготовление цилиндровых втулок из-за наличия окон.

В 2-х тактных двигателях более равномерно происходит вращение коленчатого вала т.к. рабочий ход осуществляется за каждый его оборот.

Недостатки: менее совершенна очистка цилиндров от продуктов сгорания; меньшая экономичность из-за потери части горючей смеси через выпускные окна при продувке.