4 тактный двигатель мотоцикла принцип работы

Что лучше выбрать: 2-тактный или 4-тактный скутер?

Если вы решили купить скутер, то этот вопрос встанет неизбежно: какой двигатель подойдет именно вам? Об отличительных особенностях двух- и четырехтактников, а также важных критериях выбора мототехники рассказывают эксперты водно-моторного центра «Спорт-Экстрим».

У каждого типа двигателя свои нюансы конструкции и эксплуатации. Поэтому на вопрос, что лучше — двухтактный или четырехтактный, однозначного ответа нет. Все индивидуально и зависит от бюджета на покупку мототехники, последующих финансовых возможностей на ее эксплуатацию и обслуживание и ряда других моментов.

Принцип работы

Название говорит само за себя — последовательность работы двигателя делится на четыре такта:

1. Впуск
   Поршень движется вниз, открывается впускной клапан. Так в цилиндр попадает смесь бензина и воздуха. Затем клапан закрывается, а поршень доходит до нижней мертвой точки.
2. Сжатие
   В момент, когда оба клапана закрыты, поршень направляется вверх. Сжатое топливо зажигается свечой на несколько миллиметров ниже верхней мертвой точки.
3. Расширение
   Далее начинается рабочий ход: газы начинают быстро расширяться. Они давят на поршень, заставляя его двигаться вниз. В этот момент оба клапана закрыты.
4. Выпуск
   Коленчатый вал начинает вращаться по инерции, а поршень снова направляется вверх, открывая выпускной клапан. Газы, которые образовались как результат горения топлива, выходят через выхлопную трубу. Когда поршень достигает верхней точки, выпускной клапан закрывается, и весь процесс повторяется сначала.

Скутеры Обслуживание и ремонт

Как известно, практически все автомобили и мотоциклы оборудованы четырехтактными двигателями сгорания. Современные технологии позволяют выжать из них весь потенциал и максимально эффективно использовать его. Тенденция к экономии топлива влечет за собой новые разработки и инновации.

Изначально все скутеры объемом до 50 кубических сантиметров комплектовались исключительно двухтактными двигателями, а мопеды и скутеретты, такие как легендарная Honda Cub — четырехтактными. Этому есть объяснение. Скутер имеет безступенчатую коробку передач в виде вариатора, а вариатор нуждается в постоянно высоких оборотах, при этом пик мощности должен соответствовать скорости вращения коленвала.

Идеальным образом при минимальных расчетах для этой цели подходят двухтактные двигатели.

Мопеды и скутеретты имеют от двух до четырех передач, при этом максимально эффективным двигателем для такой трансмиссии является четырехтактный. Кроме того, он значительно экономичен и тяговит.

Спустя некоторое время после изобретения скутера, инженеры начали задумываться о внедрении маломощного четырехтактного двигателя и на молокубатурники, при этом, по мощности они не должны били уступать своим двухтактным братьям. Также ставилась задача сделать их более экономичными, менее шумными и в значительной мере повысить надежнось.

Применение четырехтактного двигателя объемом до 50 см. кубических на скутере требует значительных вложений, а следовательно увеличения стоимости продукции. Так как деталей стало больше, теперь и ремонт обойдется дороже, а провести ремонт самому будет значительно сложнее. Тем не менее рубеж пройден, и практически все современные скутеры комплектуются четырехтактными двигателями. Основная масса такой техники поставляется из Китая и начинает медленно обретать хоть какое-то качество пластика и прочих деталей, но для приближения к Японской и Европейской технике потребуется еще не мало лет, а в итоге, по достижению подобного качества, и китайские скутеры по цене приблизятся к ним.

Устройство четырехтактного двигателя

Принципиального отличия между двигателями скутера и другой техники нет, на схеме можно посмотреть устройство четырехтактного двигателя в разрезе

а) продольный вид, б) поперечный вид; 1-головка цилиндра, 2-кольцо, 3-палец,4-поршень,5 — цилиндр,6 — картер,7 — маховик, 8 — коленчатый вал,9 — поддон,10 — щека,11 — шатунная шейка,12 — кореннойподшипник,13 — коренная шейка,14 — шатун,15,17- клапаны,16 — форсунка

Ниже на схеме обозначен цикл работы. Как видите, топливо и кислород, поступая в карбюратор, смешиваются в заведомо заданной пропорции, образуя этим самым топливную смесь. Далее она подается в цилиндр, где сжимается поршнем, а затем воспламенятся. После этого газы расширяются и через клапан выпуска, уходят в крбюратор.

Основы четырехтактного двигателя

Когда речь идет о мощности, основным параметром следует отметить объем камеры сгорания, или, как говорят, объем двигателя. Следует отличать полный и рабочий объем.

1 — головка цилиндра; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — шатун; 5 — коленчатый вал; 6 — картер; 7 — свеча зажигания

Принцип работы четырехтактного двигателя

Работа двигателя в целом состоит из четырех циклов, это:

1. Впуск
2. Сжатие
3. Расширение
4. Выпуск

Каждый цикл имеет четкое назначение и воспроизводится с заведомо рассчитанной точностью. Малейшие отклонения в расчетах ведут к понижению мощности и неправильной работе.

Совокупность тактов в работе двигателя. а — впуск; б — сжатие; в — расширение (рабочий ход); г — выпуск; 1 — впускной клапан; 2 — свеча зажигания; 3 — выпускной клапан.

Рассмотрим каждый из тактов в отдельности.

Такт впуска

Во время такта впуска, в камеру сгорания подается готовая смесь из кислорода и бензина. Для качественной работы и максимальной отдачи двигателя, эта смесь должна быть в правильных пропорциях. Поэтому очень важна точная настройка карбюратора.

Во время такта впуска, впускной клапан открыт, выпускной зарыт.

Такт сжатия

После того, как в камеру сгорания подается определенное количество смеси, клапан впуска закрывается, а поршень начинает движение от нижней мертвой точки (НМТ) вверх. Во время движения вверх, он сжимает смесь, доводя ее к критическим нормам.

Во время такта сжатия оба клапана закрыты

Такт расширения или рабочего хода

Именно во время третьего такта происходит самый важный процесс в двигателе. Когда уже рабочая смесь сжата, смесь воспламеняется искрой, образуется взрыв. Вследствие теплового расширения, поршень начинает движение вниз, и с большой силой давит через шатун на коленвал. Именно в этот момент происходит рабочий ход. Очень важно, чтобы свеча воспламеняла рабочую смесь в нужный момент, от этого зависит основа правильной работы двигателя, как четырехтактного, так и двухтактного.

Такт расширения (рабочего хода). Клапана по прежнему закрыты.

Такт выпуска

Во время такта выпуска, после расширения, уже отработанные газы через выпускной клапан уходят в глушитель.

Такт выпуска. Впускной клапан закрыт, выпускной открыт.

Глушитель четырехтактного двигателя не выполняет функции резонатора и имеет абсолютно другое строение, в отличие от двухтактного. Они не взаимозаменяемы, и это очень важный момент, например если вы решили поменять глушитель. Этого делать нельзя. Он служит лишь для гашения звука, а также в некоторых современных моделях содержит фильтрующие элементы, для соответствия евростандартам.

Преимущества четырехтактного двигателя на скутере

Преимуществ у четырехтактного двигателя гораздо больше, чем недостатков. И в данном случае сравнивать мы его будем конечно же с двухтактными моторами. Итак, плюсы:

• экономичность (потребляют значительно меньше топлива);
• долговечность (срок службы на порядок больше);
• экологичность (меньше выбросов в атмосферу);
• стабильность ( как на холостых так и при движении; четырехтактный двигатель работает стабильнее, менее вибрирует и лучше работает в сложных условиях, например зимой),
• шум при работе двигателя гораздо тише.

Недостатки четырехтактного двигателя на скутере

• большой вес;
• высокая стоимость;
• ниже мощность, по сравнению с двухтактником, но только при наборе скорости;
• сложность и дороговизна в ремонте.

Дальнейшая перспектива таких двигателей очевидна, это неизбежный переход и отказ от громких и неэкономичных, но в то же время мощных двухтактных скутеров.

Вы также можете ознакомиться с другими статьями на тему: