Двухтактный двигатель: не лучше ли четырехтактный?

Двухтактный двигатель является наиболее эффективным тогда, когда необходима не слишком большая максимальная мощность.Такой одноцилиндровый двигатель небольшого размера имеет довольно простую конструкцию. В судостроении также применяется такой тип двигателя, он имеет уже более внушительные размеры и содержит крейцкопфный КШМ. Как известно, двухтактные двигатели имеют низкую частоту вращения, за счет чего появляется возможность использовать их непосредственно для привода судовых винтов. К тому же этим двигателям легче изменить направление вращения. В автомобилях же такие двигатели применяются довольно редко, так как у них расход топлива довольно высокий при повышенной токсичности отработавших газов.

Принцип работы двухтактного двигателя

В сравнении с четырехтактным он является конструктивно более простым решением, как уже говорилось, поэтому он дешевле. Такие моторы работают по обычному циклу Отто, однако, один такой цикл протекает всего за один оборот вала. Циклы у двухтактного мотора следующие. Впуск (всасывание топливно-воздушной смеси в картер, поршень двигается вверх, тем самым создается вакуум), сжатие (поршень двигается вниз, топливо в картере сжимается), выпуск (поршень находится в н.м.т. (нижней мертвой точке), топливная смесь поступает в цилиндры, вытесняя продукты горения),

сжатие (поршень двигается вверх, топливная смесь сжимается, она поступает в картер) и рабочий ход (поршень в в.м.т. - верхней мертвой точке), свеча зажигания производит искру, топливная смесь воспламеняется, поршень двигается вниз. Двухтактный двигатель имеет и ряд недостатков. Например, во время выпуска вместе с продуктами горения вытесняется и часть полезного топлива, что неэффективно с точки зрения прироста в мощности, т.к. он составляет всего 50-60%, а не 100% (т.к. при уменьшении такта в два раза мощность двигателя должна возрасти в два раза). Также отработавшие газы являются более токсичными (из-за содержания в их составе малого количества NOx и CO при низкой температуре отработавших газов).

Применение

На сегодняшний день двухтактный двигатель пользуется меньшей популярностью, нежели его четырехтактный собрат. Например, в мототехнике теперь четырехтактные почти полностью заменили двухтактные двигатели. Производители стремятся не просто заставить двигатель работать более эффективно, а также сделать его наименее вредным для окружающей среды. Хотя двухтактный двигатель все же находит себе применение в пилах, маломощных мотоциклах, снегоходах, скутерах, гидроциклах и малых самолетах.

Однако существуют и некоторые уникальные в своем роде моторы. Например, экспериментальный двухтактный двигатель «Орион», который был разработан в США. В его конструкции поршневой генератор горячих газов и турбина, которая служит источником механической энергии. Поршневой двухтактный двигатель соединен с большим центробежным нагнетателем, который в цилиндры подает воздух. Газовая турбина «питается» отработавшими газами, которые смешаны с охлаждающим воздухом.