เครื่องยนต์สองจังหวะในรถยนต์

โลกของรถยนต์ได้เห็นการพัฒนาระบบส่งกำลังมากมาย บางคนยังคงถูกแช่แข็งในเวลาอันเนื่องมาจากความจริงที่ว่านักออกแบบไม่มีความสามารถในการพัฒนาผลิตผลของเขาต่อไป คนอื่นพิสูจน์แล้วว่าใช้ไม่ได้ผลดังนั้นการพัฒนาดังกล่าวจึงไม่มีอนาคตที่สดใส

นอกเหนือจากเครื่องยนต์แบบอินไลน์หรือรูปตัววีแบบคลาสสิกแล้วผู้ผลิตยังผลิตรถยนต์ที่มีการออกแบบหน่วยกำลังอื่น ๆ ภายใต้ฝากระโปรงของบางรุ่นเราสามารถมองเห็นได้ เครื่องยนต์ Wankel, นักมวย (หรือนักมวย), มอเตอร์ไฮโดรเจน. ผู้ผลิตรถยนต์บางรายยังคงสามารถใช้ระบบส่งกำลังที่แปลกใหม่ในรุ่นของตนได้ นอกเหนือจากการปรับเปลี่ยนเหล่านี้แล้วประวัติศาสตร์ยังรู้ถึงมอเตอร์ที่ไม่ได้มาตรฐานที่ประสบความสำเร็จอีกหลายตัว (บางตัวเป็น บทความแยกต่างหาก).

ตอนนี้เรามาพูดถึงเครื่องยนต์ดังกล่าวซึ่งแทบไม่มีผู้ขับขี่รถยนต์คนใดเจอถ้าไม่พูดถึงความจำเป็นในการตัดหญ้าด้วยเครื่องตัดหญ้าหรือตัดต้นไม้ด้วยเลื่อยไฟฟ้า นี่คือหน่วยกำลังสองจังหวะ โดยทั่วไปเครื่องยนต์สันดาปภายในประเภทนี้ใช้ในยานยนต์ในรถถังเครื่องบินลูกสูบ ฯลฯ แต่ไม่ค่อยมีในรถยนต์

นอกจากนี้เครื่องยนต์สองจังหวะยังเป็นที่นิยมอย่างมากในมอเตอร์สปอร์ตเนื่องจากหน่วยเหล่านี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญ ประการแรกพวกมันมีพลังมหาศาลสำหรับการกระจัดขนาดเล็ก ประการที่สองมอเตอร์เหล่านี้มีน้ำหนักเบาเนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่าย ปัจจัยเหล่านี้สำคัญมากสำหรับชาวสองล้อสายสปอร์ต

พิจารณาคุณสมบัติของอุปกรณ์การปรับเปลี่ยนดังกล่าวรวมถึงความเป็นไปได้ที่จะใช้ในรถยนต์

เครื่องยนต์สองจังหวะคืออะไร?

เป็นครั้งแรกที่สิทธิบัตรสำหรับการสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสองจังหวะปรากฏขึ้นในช่วงต้นทศวรรษที่ 1880 การพัฒนานี้นำเสนอโดยวิศวกร Douglad Clerk อุปกรณ์ผลิตผลของเขามีสองกระบอก คนหนึ่งเป็นคนงานและอีกคนกำลังสูบฉีดชุดใหม่ของความร่วมมือทางวิชาการทางทหาร

หลังจากผ่านไป 10 ปีการดัดแปลงด้วยการระเบิดของห้องปรากฏขึ้นซึ่งไม่มีลูกสูบปล่อยอีกต่อไป มอเตอร์นี้ออกแบบโดย Joseph Day

ควบคู่ไปกับการพัฒนาเหล่านี้ Karl Benz ได้สร้างหน่วยก๊าซของตัวเองสิทธิบัตรสำหรับการผลิตซึ่งปรากฏในปีพ. ศ. 1880

dvigun สองจังหวะตามชื่อของมันในการหมุนครั้งเดียวของเพลาข้อเหวี่ยงจะทำทุกจังหวะที่จำเป็นสำหรับการจ่ายและการเผาไหม้ของส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศและการกำจัดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ลงในระบบไอเสียของรถ . ความสามารถนี้มีให้โดยคุณสมบัติการออกแบบของหน่วย

ในหนึ่งจังหวะของลูกสูบจะมีการดำเนินการสองจังหวะในกระบอกสูบ:

1. เมื่อลูกสูบอยู่ที่ศูนย์ตายด้านล่างกระบอกสูบจะถูกกำจัดนั่นคือผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะถูกลบออก จังหวะนี้จัดทำโดยการบริโภคส่วนใหม่ของ BTC ซึ่งแทนที่ไอเสียเข้าสู่ทางเดินไอเสีย ในขณะเดียวกันก็มีวัฏจักรของการเติมช่องด้วย VTS ที่สดใหม่
2. ลูกสูบจะปิดช่องทางเข้าและทางออกด้านบนซึ่งเพิ่มขึ้นถึงจุดศูนย์กลางตายด้านบนซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการบีบอัดของ BTC ในพื้นที่เหนือลูกสูบ (หากไม่มีกระบวนการนี้จะไม่สามารถเผาไหม้ส่วนผสมได้อย่างมีประสิทธิภาพและเอาต์พุตที่ต้องการของชุดจ่ายไฟ) ในเวลาเดียวกันส่วนเพิ่มเติมของส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงจะถูกดูดเข้าไปในโพรงใต้ลูกสูบ ที่ TDC ของลูกสูบจะเกิดประกายไฟขึ้นเพื่อจุดชนวนส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศ จังหวะการทำงานเริ่มขึ้น

การทำเช่นนี้ซ้ำรอบการทำงานของมอเตอร์ ปรากฎว่าในสองจังหวะจังหวะทั้งหมดจะดำเนินการในสองจังหวะของลูกสูบ: ในขณะที่มันเคลื่อนที่ขึ้นและลง

อุปกรณ์ของเครื่องยนต์สองจังหวะ?

เครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะแบบคลาสสิกประกอบด้วย:

• คาร์เตอร์. นี่คือส่วนหลักของโครงสร้างที่เพลาข้อเหวี่ยงได้รับการแก้ไขด้วยลูกปืน ขึ้นอยู่กับขนาดของกลุ่มลูกสูบกระบอกสูบจะมีจำนวนเพลาที่สอดคล้องกันบนเพลาข้อเหวี่ยง
• ลูกสูบ. นี่คือชิ้นส่วนในรูปแบบของแก้วซึ่งติดอยู่กับก้านสูบคล้ายกับที่ใช้ในเครื่องยนต์สี่จังหวะ มีร่องสำหรับแหวนบีบอัด ประสิทธิภาพของหน่วยในระหว่างการเผาไหม้ของ MTC ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของลูกสูบเช่นเดียวกับมอเตอร์ประเภทอื่น ๆ
• ทางเข้าและทางออก พวกมันถูกสร้างขึ้นในที่อยู่อาศัยของเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งเชื่อมต่อท่อร่วมไอดีและไอเสีย ไม่มีกลไกการจ่ายก๊าซในเครื่องยนต์ดังกล่าวเนื่องจากสองจังหวะมีน้ำหนักเบา
• วาล์ว. ส่วนนี้จะป้องกันไม่ให้ส่วนผสมของอากาศ / เชื้อเพลิงถูกโยนกลับเข้าไปในทางเดินไอดีของเครื่อง เมื่อลูกสูบสูงขึ้นสูญญากาศจะถูกสร้างขึ้นภายใต้มันโดยเคลื่อนพนังซึ่งส่วนใหม่ของ BTC จะเข้าสู่โพรง ทันทีที่มีจังหวะของจังหวะการทำงาน (ประกายไฟถูกกระตุ้นและส่วนผสมลุกเป็นไฟเคลื่อนลูกสูบไปที่จุดศูนย์กลางตายด้านล่าง) วาล์วนี้จะปิดลง
• แหวนบีบอัด สิ่งเหล่านี้เป็นชิ้นส่วนเดียวกับในเครื่องยนต์สันดาปภายในอื่น ๆ ขนาดของพวกเขาถูกเลือกอย่างเคร่งครัดตามขนาดของลูกสูบโดยเฉพาะ

การออกแบบสองจังหวะ Hofbauer

เนื่องจากอุปสรรคทางวิศวกรรมหลายประการแนวคิดในการใช้การปรับเปลี่ยนสองจังหวะในรถยนต์นั่งยังไม่สามารถทำได้จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ในปี 2010 มีการพัฒนาในเรื่องนี้ EcoMotors ได้รับการลงทุนที่เหมาะสมจาก Bill Gates และ Khosla Ventures สาเหตุของการเสียดังกล่าวคือการนำเสนอเครื่องยนต์บ็อกเซอร์เดิม

แม้ว่าการปรับเปลี่ยนดังกล่าวจะมีมานานแล้ว แต่ Peter Hofbauer ได้สร้างแนวคิดของสองจังหวะที่ทำงานบนหลักการของนักมวยคลาสสิก บริษัท เรียกว่างาน OROS (แปลว่ากระบอกสูบตรงข้ามและลูกสูบตรงข้าม) หน่วยดังกล่าวสามารถทำงานได้ไม่เพียง แต่กับน้ำมันเบนซินเท่านั้น แต่ยังใช้กับน้ำมันดีเซลได้อีกด้วย แต่ผู้พัฒนาได้ใช้เชื้อเพลิงแข็ง

หากเราพิจารณาการออกแบบคลาสสิกของสองจังหวะในความสามารถนี้ในทางทฤษฎีแล้วสามารถใช้ในการดัดแปลงที่คล้ายกันและติดตั้งบนรถ 4 ล้อโดยสาร มันจะเป็นไปได้ถ้ามันไม่ได้เป็นไปตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมและน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีราคาสูง ในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสองจังหวะทั่วไปส่วนหนึ่งของส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศจะถูกกำจัดออกทางพอร์ตไอเสียในระหว่างกระบวนการกำจัด นอกจากนี้ในกระบวนการเผาไหม้ของ BTC น้ำมันก็ถูกเผาเช่นกัน

แม้จะมีความสงสัยอย่างมากของวิศวกรจากผู้ผลิตรถยนต์ชั้นนำ แต่เครื่องยนต์ Hofbauer ก็เปิดโอกาสให้รถสองจังหวะเข้ามาอยู่ภายใต้ประทุนของรถหรู หากเปรียบเทียบการพัฒนากับบ็อกเซอร์คลาสสิกผลิตภัณฑ์ใหม่นี้มีน้ำหนักเบากว่า 30 เปอร์เซ็นต์เนื่องจากการออกแบบมีชิ้นส่วนน้อยกว่า หน่วยนี้ยังแสดงให้เห็นถึงการผลิตพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในระหว่างการทำงานเมื่อเทียบกับบ็อกเซอร์สี่จังหวะ (ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นภายใน 15-50 เปอร์เซ็นต์)

รูปแบบการทำงานแรกได้รับเครื่องหมาย EM100 ตามที่ผู้พัฒนากล่าวว่าน้ำหนักของมอเตอร์คือ 134 กก. กำลัง 325 แรงม้าและแรงบิด 900 นิวตันเมตร

คุณลักษณะการออกแบบของบ็อกเซอร์รุ่นใหม่คือลูกสูบสองตัวจะอยู่ในกระบอกสูบเดียว ติดตั้งอยู่บนเพลาข้อเหวี่ยงเดียวกัน การเผาไหม้ของ VTS เกิดขึ้นระหว่างพวกเขาเนื่องจากพลังงานที่ปล่อยออกมาพร้อมกันส่งผลกระทบต่อลูกสูบทั้งสอง สิ่งนี้อธิบายถึงแรงบิดมหาศาล

กระบอกสูบตรงข้ามได้รับการกำหนดค่าให้ทำงานแบบอะซิงโครนัสกับกระบอกที่อยู่ติดกัน สิ่งนี้ทำให้แน่ใจว่าการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงเป็นไปอย่างราบรื่นโดยไม่กระตุกด้วยแรงบิดที่มั่นคง

ในวิดีโอต่อไปนี้ Peter Hofbauer แสดงให้เห็นว่ามอเตอร์ของเขาทำงานอย่างไร:

เครื่องยนต์ opoc มันทำงานอย่างไร. mp4

มาดูโครงสร้างภายในและรูปแบบการทำงานทั่วไปอย่างละเอียดยิ่งขึ้น

องคาพยพ

เทอร์โบชาร์จเจอร์มีให้โดยใบพัดบนเพลาที่ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้า แม้ว่ามันจะทำงานบางส่วนจากกระแสก๊าซไอเสีย แต่การชาร์จใบพัดด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ช่วยให้ใบพัดเร่งความเร็วได้เร็วขึ้นและสร้างแรงดันอากาศ เพื่อชดเชยการใช้พลังงานในการหมุนใบพัดอุปกรณ์จะสร้างกระแสไฟฟ้าเมื่อใบพัดอยู่ภายใต้แรงดันก๊าซไอเสีย อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยังควบคุมการไหลของไอเสียเพื่อลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

องค์ประกอบในสองจังหวะที่เป็นนวัตกรรมนี้ค่อนข้างขัดแย้งกัน เพื่อสร้างความดันอากาศที่จำเป็นอย่างรวดเร็วมอเตอร์ไฟฟ้าจะใช้พลังงานในปริมาณที่เหมาะสม ในการทำเช่นนี้รถยนต์ในอนาคตซึ่งจะใช้เทคโนโลยีนี้จะต้องติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นพร้อมความจุที่เพิ่มขึ้น

ณ วันนี้ประสิทธิภาพของการอัดบรรจุด้วยไฟฟ้ายังคงอยู่บนกระดาษ ผู้ผลิตอ้างว่าระบบนี้ช่วยปรับปรุงการล้างกระบอกสูบในขณะที่เพิ่มประโยชน์สูงสุดของรอบสองจังหวะ ตามทฤษฎีแล้วการติดตั้งนี้ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มความจุลิตรของหน่วยได้เป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับรุ่นสี่จังหวะ

การแนะนำอุปกรณ์ดังกล่าวจะทำให้โรงไฟฟ้ามีราคาแพงขึ้นอย่างแน่นอนซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบคลาสสิกที่ทรงพลังและตะกละตะกลามยังถูกกว่ารถบ็อกเซอร์น้ำหนักเบารุ่นใหม่

เหล็กเชื่อมต่อ

โดยการออกแบบหน่วยจะคล้ายกับเครื่องยนต์ TDF เฉพาะในการปรับเปลี่ยนนี้เท่านั้นลูกสูบเคาน์เตอร์ที่ตั้งอยู่ในการเคลื่อนที่ไม่ใช่เพลาข้อเหวี่ยงสองตัว แต่เป็นหนึ่งอันเนื่องจากแท่งเชื่อมต่อที่ยาวของลูกสูบภายนอก

ลูกสูบด้านนอกในเครื่องยนต์ติดตั้งอยู่บนแท่งเหล็กยาวที่เชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยง มันไม่ได้อยู่ที่ขอบเช่นเดียวกับการดัดแปลงบ็อกเซอร์คลาสสิกซึ่งใช้ในอุปกรณ์ทางทหาร แต่อยู่ระหว่างกระบอกสูบ

องค์ประกอบภายในยังเชื่อมต่อกับกลไกข้อเหวี่ยง อุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้คุณดึงพลังงานจากกระบวนการเผาไหม้ของส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงได้มากขึ้น มอเตอร์ทำงานราวกับว่ามีข้อเหวี่ยงที่ให้จังหวะลูกสูบเพิ่มขึ้น แต่เพลามีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา

เพลาข้อเหวี่ยง

มอเตอร์ Hofbauer มีการออกแบบแบบแยกส่วน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถปิดกระบอกสูบบางส่วนเพื่อให้รถประหยัดได้มากขึ้นเมื่อ ICE มีน้ำหนักบรรทุกต่ำสุด (เช่นเมื่อแล่นบนถนนเรียบ)

สำหรับเครื่องยนต์ 4 จังหวะพร้อมไดเร็คอินเจคชั่น (สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับประเภทของระบบหัวฉีดโปรดอ่าน ในการตรวจสอบอื่น) การปิดกระบอกสูบทำได้โดยการหยุดจ่ายน้ำมัน ในกรณีนี้ลูกสูบยังคงเคลื่อนที่อยู่ในกระบอกสูบเนื่องจากการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง พวกเขาไม่เผาไหม้เชื้อเพลิง

สำหรับการพัฒนาที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของ Hofbauer การปิดกระบอกสูบคู่หนึ่งจะทำให้มั่นใจได้ด้วยคลัตช์พิเศษที่ติดตั้งบนเพลาข้อเหวี่ยงระหว่างคู่ลูกสูบกระบอกสูบที่สอดคล้องกัน เมื่อถอดโมดูลออกคลัทช์จะปลดการเชื่อมต่อส่วนของเพลาข้อเหวี่ยงที่รับผิดชอบในส่วนนี้

เนื่องจากลูกสูบเคลื่อนที่ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบคลาสสิก 2 จังหวะที่ความเร็วรอบเดินเบาจะยังคงดูด VTS ส่วนใหม่ในการปรับเปลี่ยนนี้โมดูลนี้จึงหยุดทำงานทั้งหมด (ลูกสูบยังคงตรึงอยู่) ทันทีที่ภาระของชุดจ่ายไฟเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งคลัทช์จะเชื่อมต่อส่วนที่ไม่ทำงานของเพลาข้อเหวี่ยงและมอเตอร์จะเพิ่มกำลัง

กระบอก

ในกระบวนการระบายอากาศของกระบอกสูบวาล์ว 2 จังหวะแบบคลาสสิกจะปล่อยส่วนหนึ่งของส่วนผสมที่ไม่ได้เผาไหม้สู่ชั้นบรรยากาศ ด้วยเหตุนี้ยานพาหนะที่ติดตั้งหน่วยพลังงานดังกล่าวจึงไม่สามารถปฏิบัติตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมได้

เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องนี้ผู้พัฒนาเครื่องยนต์สองจังหวะตรงข้ามได้ออกแบบกระบอกสูบแบบพิเศษ นอกจากนี้ยังมีทางเข้าและทางออก แต่การวางตำแหน่งจะช่วยลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย

เครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะทำงานอย่างไร

ความไม่ชอบมาพากลของการดัดแปลงสองจังหวะแบบคลาสสิกคือเพลาข้อเหวี่ยงและลูกสูบอยู่ในโพรงที่เต็มไปด้วยส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศ มีการติดตั้งวาล์วทางเข้าที่ทางเข้า การปรากฏตัวของมันช่วยให้คุณสร้างแรงดันในโพรงใต้ลูกสูบเมื่อมันเริ่มเคลื่อนตัวลง หัวนี้ช่วยเร่งการล้างกระบอกสูบและการคายก๊าซไอเสีย

ในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ภายในกระบอกสูบมันจะเปิด / ปิดทางเข้าและทางออกสลับกัน ด้วยเหตุนี้คุณสมบัติการออกแบบของหน่วยทำให้ไม่สามารถใช้กลไกการจ่ายก๊าซได้

เพื่อไม่ให้องค์ประกอบการถูสึกหรอมากเกินไปจึงต้องการการหล่อลื่นที่มีคุณภาพสูง เนื่องจากมอเตอร์เหล่านี้มีโครงสร้างที่เรียบง่ายจึงขาดระบบหล่อลื่นที่ซับซ้อนซึ่งจะส่งน้ำมันไปยังทุกส่วนของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ด้วยเหตุนี้น้ำมันเครื่องบางส่วนจึงถูกเติมเข้าไปในน้ำมันเชื้อเพลิง สำหรับสิ่งนี้แบรนด์พิเศษใช้สำหรับหน่วยสองจังหวะ สารนี้ต้องคงความหล่อลื่นไว้ที่อุณหภูมิสูงและเมื่อเผาพร้อมกับเชื้อเพลิงจะต้องไม่ทิ้งคราบคาร์บอน

แม้ว่าเครื่องยนต์สองจังหวะจะไม่พบการใช้งานที่กว้างขวางในรถยนต์ แต่ประวัติศาสตร์ก็รู้ช่วงเวลาที่เครื่องยนต์ดังกล่าวอยู่ใต้ฝากระโปรงของรถบรรทุกบางรุ่น (!) ตัวอย่างนี้คือหน่วยพลังงานดีเซล YaAZ

ในปีพ. ศ. 1947 เครื่องยนต์ดีเซล 7 สูบในไลน์ของการออกแบบนี้ได้รับการติดตั้งบนรถบรรทุกขนาด 200 ตัน YaAZ-205 และ YaAZ-4 แม้จะมีน้ำหนักมาก (ประมาณ 800 กก.) แต่ก็มีการสั่นสะเทือนต่ำกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล เหตุผลก็คืออุปกรณ์ของการปรับเปลี่ยนนี้มีเพลาสองอันที่หมุนพร้อมกัน กลไกการปรับสมดุลนี้ช่วยลดการสั่นสะเทือนส่วนใหญ่ในเครื่องยนต์ซึ่งจะทำให้ตัวรถบรรทุกไม้พังลงอย่างรวดเร็ว

รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของมอเตอร์ 2 จังหวะอธิบายไว้ในวิดีโอต่อไปนี้:

2 TACT. มาลองทำความเข้าใจ ...

ต้องการมอเตอร์สองจังหวะที่ไหน?

อุปกรณ์ของเครื่องยนต์ 2 จังหวะนั้นง่ายกว่าอะนาล็อก 4 จังหวะเนื่องจากใช้ในอุตสาหกรรมเหล่านั้นซึ่งน้ำหนักและปริมาตรมีความสำคัญมากกว่าการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและพารามิเตอร์อื่น ๆ

ตัวอย่างเช่นมอเตอร์เหล่านี้ได้รับการติดตั้งบนเครื่องตัดหญ้าแบบล้อเลื่อนน้ำหนักเบาและเครื่องตัดแต่งด้วยมือสำหรับชาวสวน การถือมอเตอร์หนักไว้ในมือทำให้การทำงานในสวนเป็นเรื่องยากมาก แนวคิดเดียวกันนี้สามารถตรวจสอบได้ในการผลิตเลื่อยไฟฟ้า

ประสิทธิภาพของมันยังขึ้นอยู่กับน้ำหนักของการขนส่งทางน้ำและทางอากาศดังนั้นผู้ผลิตจึงยอมลดการใช้เชื้อเพลิงที่สูงเพื่อสร้างโครงสร้างที่เบากว่า

อย่างไรก็ตาม 2-tatniks ไม่เพียง แต่ใช้ในการเกษตรและเครื่องบินบางประเภทเท่านั้น ในกีฬาออโต้ / โมโตน้ำหนักก็สำคัญพอ ๆ กับเครื่องร่อนหรือเครื่องตัดหญ้า เพื่อให้รถยนต์หรือรถจักรยานยนต์พัฒนาความเร็วสูงนักออกแบบสร้างยานพาหนะดังกล่าวใช้วัสดุที่มีน้ำหนักเบา มีการอธิบายรายละเอียดของวัสดุที่ใช้ทำตัวถังรถ ที่นี่... ด้วยเหตุนี้เครื่องยนต์เหล่านี้จึงมีข้อได้เปรียบเหนือเครื่องยนต์ 4 จังหวะที่หนักและซับซ้อนทางเทคนิค

นี่คือตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ ของประสิทธิภาพของการดัดแปลงเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสองจังหวะในกีฬา ตั้งแต่ปี 1992 รถจักรยานยนต์บางคันได้ใช้เครื่องยนต์ Honda NSR4 500 สูบ V-type สองจังหวะของญี่ปุ่นในการแข่งขันมอเตอร์ไซค์ MottoGP ด้วยปริมาตร 0.5 ลิตร หน่วยนี้พัฒนา 200 แรงม้า และเพลาข้อเหวี่ยงหมุนได้ถึง 14 รอบต่อนาที

แรงบิด 106 นิวตันเมตร ไปถึงแล้ว 11.5 หมื่นล. ความเร็วสูงสุดที่เด็กคนนี้สามารถพัฒนาได้คือมากกว่า 320 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (ขึ้นอยู่กับน้ำหนักของผู้ขับขี่) น้ำหนักของเครื่องยนต์มีเพียง 45 กก. น้ำหนักรถหนึ่งกิโลกรัมคิดเป็นแรงม้าเกือบครึ่งหนึ่ง รถสปอร์ตส่วนใหญ่จะอิจฉาอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักนี้

เปรียบเทียบเครื่องยนต์สองจังหวะและสี่จังหวะ

คำถามคือทำไมเครื่องไม่สามารถมีหน่วยผลิตได้? ประการแรกคลาสสิกสองจังหวะเป็นหน่วยที่สิ้นเปลืองที่สุดในบรรดาทั้งหมดที่ใช้ในยานพาหนะ เหตุผลนี้เป็นลักษณะเฉพาะของการล้างและการเติมกระบอกสูบ ประการที่สองสำหรับการดัดแปลงรถแข่งเช่น Honda NSR500 เนื่องจากความเร็วรอบสูงอายุการใช้งานของตัวเครื่องจึงน้อยมาก

ข้อดีของยูนิต 2 จังหวะเหนืออะนาล็อก 4 จังหวะ ได้แก่ :

• ความสามารถในการถอดกำลังจากการหมุนรอบหนึ่งครั้งของเพลาข้อเหวี่ยงนั้นสูงกว่าเครื่องยนต์คลาสสิกที่มีกลไกการจ่ายแก๊สถึง 1.7-XNUMX เท่า พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญมากขึ้นสำหรับเทคโนโลยีทางทะเลความเร็วต่ำและโมเดลเครื่องบินลูกสูบ
• เนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบของเครื่องยนต์สันดาปภายในมีขนาดและน้ำหนักที่เล็กลง พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญมากสำหรับยานพาหนะขนาดเล็กเช่นสกูตเตอร์ ก่อนหน้านี้มีการติดตั้งหน่วยกำลังดังกล่าว (โดยปกติปริมาตรไม่เกิน 1.7 ลิตร) ในรถยนต์ขนาดเล็ก ในการปรับเปลี่ยนดังกล่าวได้จัดให้มีการเป่าห้องเหวี่ยง รถบรรทุกบางรุ่นติดตั้งเครื่องยนต์สองจังหวะด้วย โดยปกติปริมาตรของเครื่องยนต์สันดาปภายในดังกล่าวมีอย่างน้อย 4.0 ลิตร การเป่าในการปรับเปลี่ยนดังกล่าวดำเนินการโดยชนิดไหลตรง
• ชิ้นส่วนของพวกเขาสึกหรอน้อยลงเนื่องจากองค์ประกอบที่เคลื่อนไหวเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์เช่นเดียวกับในอะนาล็อก 4 จังหวะให้ทำการเคลื่อนไหวน้อยเป็นสองเท่า (สองจังหวะจะรวมกันในจังหวะลูกสูบเดียว)

มอเตอร์ 4 จังหวะ

แม้จะมีข้อดีเหล่านี้ แต่การดัดแปลงเครื่องยนต์สองจังหวะก็มีข้อบกพร่องที่สำคัญเนื่องจากยังไม่สามารถใช้งานได้จริงในรถยนต์ นี่คือข้อเสียบางประการเหล่านี้:

• รุ่นคาร์บูเรเตอร์ทำงานโดยสูญเสียประจุไฟฟ้าใหม่ของ VTS ระหว่างการล้างห้องสูบ
• ในรุ่น 4 จังหวะก๊าซไอเสียจะถูกกำจัดออกไปในระดับที่มากกว่าในอะนาล็อกที่พิจารณา เหตุผลก็คือใน 2 จังหวะลูกสูบไม่ถึงจุดศูนย์กลางตายด้านบนในระหว่างการล้างและกระบวนการนี้จะมั่นใจได้เฉพาะในช่วงจังหวะเล็ก ด้วยเหตุนี้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศบางส่วนจึงเข้าสู่ทางเดินไอเสียและก๊าซไอเสียจำนวนมากยังคงอยู่ในกระบอกสูบ เพื่อลดปริมาณเชื้อเพลิงที่ไม่ได้เผาไหม้ในไอเสียผู้ผลิตสมัยใหม่ได้พัฒนาการดัดแปลงด้วยระบบหัวฉีด แต่ในกรณีนี้ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะขจัดสิ่งตกค้างจากการเผาไหม้ออกจากกระบอกสูบได้อย่างสมบูรณ์
• มอเตอร์เหล่านี้มีกำลังมากขึ้นเมื่อเทียบกับรุ่น 4 จังหวะที่มีการกระจัดเหมือนกัน
• เทอร์โบชาร์จเจอร์ประสิทธิภาพสูงใช้ในการล้างกระบอกสูบในเครื่องยนต์หัวฉีด ในมอเตอร์ดังกล่าวจะมีการใช้อากาศเพิ่มขึ้นอีกหนึ่งถึงครึ่งถึงสองเท่า ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีการติดตั้งตัวกรองอากาศพิเศษ
• เมื่อถึงรอบสูงสุดหน่วย 2 จังหวะจะสร้างสัญญาณรบกวนมากขึ้น
• พวกเขาสูบบุหรี่หนักขึ้น
• ที่ความเร็วรอบต่ำจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่รุนแรง ไม่มีความแตกต่างในเครื่องยนต์สูบเดียวที่มีสี่และสองจังหวะในเรื่องนี้

สำหรับความทนทานของเครื่องยนต์สองจังหวะเชื่อว่าเนื่องจากการหล่อลื่นที่ไม่ดีทำให้ล้มเหลวเร็วขึ้น แต่ถ้าคุณไม่คำนึงถึงยูนิตสำหรับมอเตอร์ไซค์สปอร์ต (การหมุนรอบสูงจะปิดการใช้งานชิ้นส่วนอย่างรวดเร็ว) กฎสำคัญจะทำงานในกลไก: ยิ่งการออกแบบกลไกง่ายขึ้นก็จะยิ่งมีอายุการใช้งานนานขึ้น

เครื่องยนต์ 4 จังหวะมีชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลไกการจ่ายก๊าซ (อ่านวิธีการทำงานของจังหวะวาล์ว ที่นี่) ซึ่งสามารถแตกได้ตลอดเวลา

อย่างที่คุณเห็นการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในยังไม่หยุดลงจนถึงขณะนี้ดังนั้นใครจะรู้ว่าความก้าวหน้าในด้านนี้จะเกิดขึ้นโดยวิศวกร การเกิดขึ้นของการพัฒนาใหม่ของเครื่องยนต์สองจังหวะทำให้เกิดความหวังว่าในอนาคตอันใกล้รถยนต์จะติดตั้งระบบส่งกำลังที่เบาและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

โดยสรุปเราขอแนะนำให้ดูการปรับเปลี่ยนเครื่องยนต์สองจังหวะที่มีลูกสูบเคลื่อนที่เข้าหากัน จริงอยู่เทคโนโลยีนี้ไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นนวัตกรรมใหม่เช่นเดียวกับในเวอร์ชัน Hofbauer เนื่องจากเครื่องยนต์สันดาปภายในดังกล่าวเริ่มใช้ในอุปกรณ์ทางทหารในทศวรรษที่ 1930 อย่างไรก็ตามสำหรับยานพาหนะขนาดเล็กยังไม่ได้ใช้เครื่องยนต์ 2 จังหวะดังกล่าว:

เครื่องยนต์ Counter Traffic อันน่าทึ่ง 2018

คำถามและคำตอบ:

เครื่องยนต์ 2 จังหวะหมายถึงอะไร? ต่างจากเครื่องยนต์ 4 จังหวะ ทุกจังหวะจะดำเนินการในการหมุนรอบเพลาข้อเหวี่ยงหนึ่งครั้ง (ดำเนินการสองจังหวะในจังหวะลูกสูบเดียว) ในนั้นขั้นตอนการเติมกระบอกสูบและการระบายอากาศจะรวมกัน

เครื่องยนต์สองจังหวะหล่อลื่นอย่างไร? พื้นผิวภายในที่สึกหรอทั้งหมดของเครื่องยนต์ได้รับการหล่อลื่นด้วยน้ำมันในน้ำมันเชื้อเพลิง ดังนั้นต้องเติมน้ำมันในเครื่องยนต์ดังกล่าวอย่างต่อเนื่อง

เครื่องยนต์ 2 จังหวะทำงานอย่างไร? ในเครื่องยนต์สันดาปภายในนี้ แสดงจังหวะสองจังหวะอย่างชัดเจน: การบีบอัด (ลูกสูบเคลื่อนไปที่ TDC และค่อยๆ ปิดการล้างก่อนแล้วจึงพอร์ตไอเสีย) และจังหวะการทำงาน (หลังจากการจุดระเบิดของ BTC ลูกสูบจะเคลื่อนไปที่ BDC เปิดพอร์ตเดียวกันเพื่อล้าง)