Кинематическая схема двигателя мопеда

Двухтактный двигатель скутера и мопеда — устройство и принцип работы

Этому есть ряд причин, основой из которых можно выделить стремление к уменьшению выброса вредных веществ в развитых странах, где все уже помешались на стандартах и прочих запретах. В тех же странах, а это в основном европейские государства, присутствует мода на экономию топлива, а четырехтактные двигатели, как известно, экономичнее. Ну и стремление внедрять что-то новое пробудило моду на четырехтактники по всему миру.
Безусловно, это хорошо, но не на полтинниках. Мощность такого двигателя при пятидесяти кубах ничтожна, по сравнению с двухтактным. Набор скорости происходит крайне вяло, скутер не реагирует должным образом на ручку газа и все происходит с опозданием. Этим можно обьяснить, почему китайские производители, скрывая кубатуру своей четырехтактной техники, выдают их за полтинники, оснащая при этом скутеры двигателем 65сс или 82сс. Все очевидно, так они хоть как-то компенсируют ту нехватку мощности, причем абсолютно без лишних затрат. Японские производители идут иным путем, объем цилиндра у них всегда указывается правильно, а из ситуации они выходят путем применения дорогостоящих технологий, таким образом четырехтактные японские скутеры объемом 50сс имеют сносную динамику и скоростные характеристики.

Очевидно, что в данном случае использование двухтактного двигателя более рационально, экономичнее и проще.

Так как большинство скутеров, которые эксплуатируются у нас, представляют собой модели японского производителя прошлых лет, они в основном двухтактные. Для примера можно выделить всем известные скутеры Yamaha Jog, Honda Dio, Honda Lead, Suzuki Sepia, Suzuki Address.

Любой владелец такой техники должен знать, как работает его двигатель, что из себя представляет. Рассмотрим основной принцип работы двухтактного двигателя и его строение. Никакого отличия в принципе работы между моделями нет, поэтому углубляться в недра каждой модели мы не будем, отличий там практически нет.

Устройство двухтактного двигателя

1 — масляный бак;
2 — карбюратор;
3 -разделитель троса «газа»;
4 — ручка «газа»;
5 — трос управления подачей масла;
6 — плунжерный насос-дозатор;
7 — шланг, подводящий масло во впускной патрубок.

Приведенная выше схема используется на скутерах Honda. Видно, что ручка газа управляет также и маслонасосом. Для подачи бензина используется бензонасос, так как бензобак обычно находится под ногами водителя, в отличие от моделей скутеров Yamaha и Suzuki. Поршень помещается внутрь цилиндра, непосредственно сверху в головке цилиндра находится свеча. Воспламеняясь смесь взрывается и толкает поршень вниз, он в свою очередь, через шатун крутит коленвал. Такие аппараты просты в ремонте и обслуживании.

Рабочий процесс двухтактного двигателя

Рассмотрим рабочий процесс двухтактного двигателя

Он состоит из двух тактов — такт сжатия и такт рабочего хода. Во время такта сжатия, смесь сжимается, создавая большое давление в камере сгорания, затем происходит воспламенение и так рабочего хода, который и является основой двигательной силы.

Теперь рассмотрим каждый процесс в деталях. На рис. 1 обозначен рабочий процесс двухтактного двигателя. Желтым цветом выделено топливо, в нашем случае уже в смеси с двухтактным маслом. Обозначены:
— цилиндр (крепится к картеру, служит основой для работы двигателя);
— поршень (работает внутри цилиндра, благодаря поршневым кольцам не пропускает газы в кривошипную камеру);
— свеча ( в нужным момент воспламеняет топливную смесь);
— выпускной коллектор (является выходом для отработанных газов и соединяет цилиндр скутера с выхлопной трубой);
— впускной коллектор (соединяет карбюратор скутера с цилиндром, внутри впускного коллектора расположен обратный клапан);
— обратный клапан (не позволяет выходить рабочей смеси и газам во время рабочего такта обратно во впускной коллектор, и соответственно в карбюратор);
— кривошипная камера (область картера, где происходит смазка всех движущихся частей двигателя скутера топливной смесью)

Дело в том, что в таких двигателях смазка всех рабочих частей происходит непосредственно топливной смесью, поэтому в бензин добавляется масло. В скутерах для масла предусмотрен отдельный бачок, а маслонасос подает его в нужном количестве. Эта смесь, перед тем, как попасть в камеру сгорания, смазывает основные движущие части двигателя, а отдельного масла в картере, как в четырехтактном моторе, не предусмотрено.
Так как масло сгорает вместе с бензином, оно должно соответствовать жестким требованиям:

Читайте также:  Как сделать подачу воды в двигатель

— хорошо гореть
— должным образом смазывать все части
— после горения не оставлять нагара в камере сгорания.

Последний момент очень важен, и зачастую именно некачественное двухтактное масло может привести к образованию чрезмерного нагара в двигателе и снижению мощности.

На рисунке 2 можно наблюдать расположение поршня в «нижней мертвой точке». В этом положении клапан открыт, а давления в цилиндре нет. Затем, поршень поршень поднимается вверх и перекрывает сначала впускное окно, а затем выпускное. После перекрытия выпускного коллектора, при достижении «верхней мертвой точки», обозначенной на рисунке 2, в цилиндре создается повышенное давление в смеси горючей смеси и воздуха.

Задача свечи, именно в этот момент воспламенить эту смесь, которая взрываясь, толкает поршень вниз с очень большой силой. Стоит заметить, что когда поршень закрывает впускной коллектор, в кривошипной камере под поршнем образуется разряжение. Именно в этот момент под действием этой силы открывается лепестковый клапан, и в камеру попадает новая доза топлива.

Затем, под действием взрыва, поршень уходя вниз, открывает выпускное окно цилиндра, в это время происходит выхлоп в глушителе. Этот процесс можно наблюдать на рисунке 3. Клапан в этот момент закрывается по действием давления, которое образуется при движении поршня вниз, и при достижении впускного окна, в камеру сгорания под давлением попадает топливная смесь.

При этом происходит постоянная смазка двигателя горючей смесью бензина и масла. Как видите, двухтактный двигатель очень прост в работе, обслуживании и ремонте.

Теперь рассмотрим основные плюсы и минусы двухтактных двигателей.

Преимущества двухтактного двигателя:

— простота изготовления;
— двухтактный двигатель очень прост в ремонте;
— значительная дешивизна, по сравнению с четырехтактным двигателем;
— меньше масса и габариты;
— меньше рабочих деталей;
— мощность двухтактного двигателя почти в два раза превышает четырехтактного.

Недостатки двухтактного двигателя:

— увеличенный расход топлива;
— двухтактный двигатель менее тяговит, и любит высокие обороты;
— выбросы вредных веществ больше, что актуально в Европе;
— менее долговечен, чем четырехтактный.

Как видите, есть преимущества и недостатки, можно услышать много откликов и критики, и но факт остается фактом, и как бы ни внедряли производители мототехники четырехтактные двигатели в свои скутеры, рабочим объемом двигателя меньше 50 кубов, они идут на шаг удорожания своей продукции и, пытаясь идти в ногу со временем, лишают покупателей тех динамических показателей и возможностей, которые они получают от мощной двухтактной техники.

Все это касается лишь скутеров с мотором 50сс, для класса 100сс и выше, конечно, более рациональным вариантом будет установка тяговитого и спокойного четырехтактного двигателя. Это было ясно уже в 80-е годы, и в то время почти вся кубатура комплектовалась четырехтактниками. Современный же мир полтинников несет за собой дефорсировку, а насладиться скоростью и динамикой можно будет только в спортивных моделях, которые как прежде комплектуются двухтактными двигателями.

Источник

Устройство двигателя скутера

По старой-доброй традиции нашего сайта — изучение устройства двигателя мы с вами будем проводить на реальном примере. С поиском жертвы для примера особо мучится мы не будем, а возьмем самый обычный четырехтактный двигатель китайского производства — распилим его и заодно изучим его внутреннее содержимое.

Тем более, что двигатели современных скутеров, имеют очень схожее устройство и единую компоновочную схему, поэтому двигатель, который мы сегодня с вами будем рассматривать по своей конструкции и устройству практически ни чем не будет отличаться от своих собратьев из Японии или Европы. За исключением незначительных мелочей.

Жертва: обычный китайский NONAME с каким-то нереально забубененным числовым индексом: JL1P39QMB-2.

В данном двигателе есть несколько важных или не очень узлов механизмов и систем без которых невозможна его полноценная работа. Каждый узел механизм или система, по ходу статьи мы с вами будем рассматривать более детально.

Система питания

Система питания данного двигателя состоит из двух основных элементов: карбюратора и воздухоочистителя, также в систему питания входят дополнительные элементы в виде патрубков, коллекторов, топливных кранов и трубок.

Читайте также:  Что льют в двигатель шевроле ланос

Расположение элементов системы питания на других моделях двигателей может существенно отличатся, а некоторые элементы могут и вовсе отсутствовать, например — карбюратор. На современных двигателях его уже и не ставят в виду несовершенства конструкции.

Принцип работы системы питания

Под действием разряжения — создаваемым поршнем в камере сгорания — атмосферный воздух сначала устремляется в впускное отверстие воздухоочистителя где он подвергается очистке от пыли и далее — уже очищенный воздух через соединительный патрубок поступает в карбюратор.

В карбюраторе воздух насыщается парами бензина до необходимой пропорции и потом в виде горючей смеси по впускному коллектору — через открытый впускной клапан — поступает прямиком в камеру сгорания где происходит процесс горения.

Система охлаждения

Система охлаждения установленная на этом двигателе — относиться к системам охлаждения воздушно-принудительного типа. Данные виды систем охлаждения очень просты, дешевы в производстве, надежны не требуют обслуживания и практически никогда не ломаются, но малоэффективны.

Устройство системы охлаждения

Система охлаждения, в нашем случае воздушно-принудительного типа — устроена не просто, а очень просто, можно даже сказать, что до безобразия просто… В основе ее конструкции находиться самый обычный вентилятор центробежного типа, или если говорить правильно: крыльчатка вентилятора, которая прикручена болтами к жестко связанному с коленчатым валом ротору генератора.

После запуска двигателя — крыльчатка вентилятора начинает вращаться — создавая поток воздуха, который для повышения эффективности работы системы охлаждения с помощью специальных кожухов движется в нужном направлении для обдува наиболее нагреваемых деталей двигателя: головки блока цилиндров и самого цилиндра.

Крыльчатка вентилятора спрятана за кожухом охлаждения, расположенным с правой стороны двигателя.

Кожухи охлаждения по которым нагнетаемый вентилятором воздух движется вдоль охлаждаемых деталей двигателя — равномерно обдувая и далее — через специальные каналы в кожухах охлаждения — горячий воздух отводится наружу.

Наиболее нагреваемые детали двигателя: головка блока цилиндров и цилиндр — имеют развитое оребрение, что позволяет увеличить в несколько раз площадь охлаждения и тем самым улучшить эффективность работы системы охлаждения.

Генератор

Генератор устанавливаемый на данном двигателе относиться к генераторам маховичного типа, переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов. Генератор состоит из двух основных элементов: ротора и статора, также для обеспечения своевременного формирования искры на свече зажигания в генератор внедрен дополнительный модуль в виде магнитоиндукционного датчика.

Добраться до статора генератора можно будет только после снятия крыльчатки вентилятора и ротора с цапфы коленчатого вала.

Система смазки

Система смазки установленная на данном двигателе относиться к системам смазки комбинированного типа: часть деталей смазывается под давлением, а другая часть разбрызгиванием или посредством «масляного тумана», который образуется во время работы двигателя.

Система смазки является одной из самых важных систем двигателя — без которой невозможна его работа. Любые неисправности в данной системе заканчиваются для двигателя либо разрушением деталей либо полным «клином» двигателя, а чаще всего и тем и другим.

Также стоит учитывать, что система смазки является дополнительным элементом системы охлаждения двигателя.

Система смазки состоит из двух основных деталей: масляного насоса и его привода. На данном двигателе привод масляного насоса осуществляется шестерней непосредственно от коленчатого вала двигателя. На других моделях двигателей привод масляного насоса может быть осуществлен посредством цепи.

Также, для обеспечения полноценной работы системы смазки в ее конструкции существует несколько дополнительных модулей: обратные клапана, фильтры, маслопроводы, радиаторы, щупы, датчики давления и прочие устройства.

Основные элементы системы смазки

Масляный насос в снятом виде

Работа системы смазки

Во время работы масляного насоса — моторное масло находящееся внутри картера двигателя под действием разряжения — создаваемым масляным насосом начинает увлекаться в приемное отверстие масляного фильтра и далее через масляный канал поступает в приемное отверстие корпуса масляного насоса.

В корпусе масляного насоса — моторному маслу сообщается давление под действием которого оно через масляный канал устремляется в основную масляную магистраль.

Основная магистраль в свою очередь разделяется на два отдельных канала, по одному из которых — моторное масло под действием давления через канал в цилиндре поступает к головке блока цилиндров — смазывая и охлаждая детали газораспределительного механизма, а по второму каналу — моторное масло поступает в специальную полость расположенную на щеке коленчатого вала.

Читайте также:  Как потребовать замены двигателя

В полости на щеке коленчатого вала — под действием центробежной силы возникающей во время вращения коленчатого вала — моторное масло устремляется в специальный канал расположенный в пальце нижней головки шатуна — осуществляя принудительную смазку подшипника нижней головки шатуна .

Масляные каналы системы смазки деталей головки блока цилиндров

Все остальные детали двигателя смазываются посредством разбрызгивания масла либо масляным туманом.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм состоит из двух основных деталей — поршня и коленчатого вала. Поршень воспринимает на себя энергию расширяющихся газов в камере сгорания головки блока цилиндров — совершая возвратно-поступательные движения, а коленчатый вал через жестко связанный с поршнем шатун посредством поршневого пальца — преобразует возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Основные детали кривошипно-шатунного механизма

Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм установленный на этом двигателе имеет тип: ОНС и состоит из нескольких деталей: впускного и выпускного клапана, распределительного вала, коромысел, приводной цепи, натяжителя приводной цепи, направляющих приводной цепи и других деталей.

Газораспределительный механизм осуществляет своевременную подачу рабочей смеси в камеру сгорания и отвод из нее отработавших газов.

Работа газораспределительного механизма

Во время работы двигателя — распределительный вал приводимый во вращение цепью от коленчатого вала с помощью кулачков расположенных на его поверхности поочередно открывает впускной и выпускной клапан.

Для предотвращения соскакивания цепи газораспределительного механизма с звездочек — цепь находиться в постоянном натяжении с помощью специального натяжителя цепи, и ограничена от смещения с оси двумя направляющими: верхней и нижней.

Кулачок расположенный на рабочей поверхности распределительного вала в определенный момент — подходит к опоре коромысла и далее под действием кулачка — коромысло проворачивается на своей оси и второй опорой воздействует на стержень клапана.

Положение распределительного вала когда клапан закрыт

Положение распределительного вала когда клапан открыт

Детали привода газораспределительного механизма

Механизм электрического запуска двигателя

Механизм электрического запуска состоит из двух основных деталей: электрического стартера и механизма взаимодействия стартера с двигателем скутера, в нашем случае роль механизма взаимодействия — выполняет бендикс, на других моделях скутеров вместо бндикса может устанавливаться обгонная муфта стартера.

Каждый из этих механизмов взаимодействия имеет ряд достоинств и ряд недостатков, но в любом случае — обгонная муфта стартера, по своим эксплуатационным свойствам предпочтительнее бендикса.

Работа механизма электрозапуска

После нажатия кнопки «Start» — выходной вал электростартера начинает интенсивно вращать первичную шестерню бендикса. По достижении определенных оборотов — первичной шестерни — механизм внутри бендикса срабатывает — вторичная шестерня входит в зацепление с зубьями наружного шкива вариатора — между стартером и двигателем образуется прямая связь, двигатель начинает вращаться и происходит его запуск.

После запуска — вторичная шестерня бендикса, в автоматическом режиме выходит из зацепления и связь стартера с двигателем разрывается.

Трансмиссия двигателя

Трансмиссия, установленная на этом двигателе относится к автоматическим типам трансмиссий — полностью освобождающая водителя от необходимости включать-выключать передачи, либо управлять работой сцепления или производить какие-либо другие действия.

Функцию передачи крутящего момента от двигателя на задний редуктор и затем на заднее колесо скутера — осуществляет автоматический вариатор механического типа — находящийся в жесткой связке с автоматическим центробежным сцеплением.

Передача крутящего момента в вариаторных типах трансмиссий скутеров осуществляется с помощью клинового ремня.

Основные детали трансмиссии

Работа трансмиссии скутера

После запуска двигателя, передний шкив вариатора жестко связанный с коленчатым валом, начинает вращаться — передавая определенную часть своего вращения с помощью ремня, второму шкиву вариатора.

В зависимости от оборотов двигателя и настройки вариатора — количество оборотов передаваемое на задний шкив вариатора может быть разным.

Автоматическое сцепление, которое находиться в жесткой связке с задним шкивом вариатора, по достижении определенных оборотов заднего шкива вариатора — срабатывает, между двигателем и задним колесом скутера образуется прямая связь, за счет чего происходит трогание и дальнейшее движение скутера.

После дальнейшего увеличения оборотов двигателя — вариатор в зависимости от скорости движения скутера и оборотов двигателя в полностью автоматическом режиме изменяет передаточное число трансмиссии до оптимального значения.

Источник

Adblock
detector