ДВУХТАКТНЫЕ КАРБЮРАТОРНЫЕ

двигатели внутреннего сгорания

1. Применение карбюраторных двигателей

Проблемы повышения топливной экономичности транспортных средств и защиты окружающей среды взаимосвязаны, поэтому требуется комплексный подход к их решению.

Основу книги составляют результаты теоретических и экспериментальных исследований двухтактных карбюраторных двигателей спортивных и дорожных мотоциклов «Восход», «ИЖ-Юпитер», снегоходов «Буран» и других, которые направлены на улучшение топливной экономичности, снижение токсичности и уровня шума этих двигателей.

1.1. Мототранспортные средства

Для мототранспортных средств характерно применение двухтактных карбюраторных двигателей малого и среднего рабочего объема Vh и четырехтактных большого объема (табл. 1.1). Двух-

Рис. I.I. Одноцилиндровый двигатель мотоцикла:

1 — маховик; 2 — картер; 3 — прокладка, основания цнлнядрз; 4 — гнльза цилиндра!

5 — поршень; 6 — цилиндр; 7 — головка цилиндра; 8 — свеча зажигания; ,9 — прокладка головки цилиндра; 10 — поршневое кольцо; 11 поршневой палец; 12 — шатун

Двухтактные карбюраторные ДВС рабочим объемом до 200 см3 имеют преимущественное распространение. Двухтактный карбюраторный ДВС отличается следующим.

1. Отсутствием клапанов с приводами, вместо которых по бокам цилиндра имеются впускные, выпускные и продувочные окна.

2. Компактностью картера двигателя, объем которого почти полностью заполнен кривошипным механизмом (в том числе противовесами, разгружающими коренные подшипники коленчатого вала от центробежных сил кривошипа). Картер изолирован от окружающей среды и может сообщаться с ней лишь через впускное окно, впускной трубопровод и карбюратор, когда открывается

Рис. 1.2. Схемы двухцилиндровых двигателей впускное окно. Кривошипная камера картера сообщается каналами с продувочными окнами цилиндра.

3. Самой высокой частотой вращения коленчатого вала.

4. Эффективным воздушным охлаждением.

5. Малыми числом и рабочим объемом цилиндров. В большинстве случаев двухтактные карбюраторные ДВС выполняют одноцилиндровыми. Это относится к двигателям с рабочим объемом Vh < 250 см3. Более мощные двигатели выполняют, как правило, двухцилиндровыми. Трех- и четырехцилиндровые двигатели являются исключением и при всех своих преимуществах не удовлетворяют основному требованию — простоте конструкции.

Таким образом, двухтактный карбюраторный ДВС является малолитражным, высокооборотным карбюраторным двигателем, как правило, воздушного охлаждения с одним или двумя цилиндрами, работающими по двухтактному циклу.

Рассмотрим наиболее типичную компоновку одноцилиндрового двигателя (рис. 1.1). Основные детали и узлы двигателя — картер 2, цилиндропоршневая группа, механизм передачи, сцепление, коробка передач, пусковое устройство. Двухцилиндровые двухтактные ДВС могут быть выполнены по одной из схем, представленных на рис. 1.2. При V-образном расположении цилиндров (рис. 1.2, а) шатуны 1 надеты нижними головками на общую цапфу кривошипа. Конструкции картера и коленчатого вала такие же,

Рис. 1.3. Двухцилиндровый двухтактный карбюраторный двигатель:

1- барабан сцепления; 2— коленчатый вал; 3 — поршень; 4 — цилиндр; б головка цилиндра; 6 — поршневые кольца; 7 — гильза цилиндра; 8 — генератор

Карбюратор весьма удобно размещен между цилиндрами, длина впускных патрубков получается незначительной. Угол между цилиндрами изменяется от 45 до 60 . Рабочие такты чередуются в цилиндрах через углы 360° + ос. Неравенство интервалов чередования тактов возрастает при увеличении угла а, что послужило главной причиной отказа от V-образных двигателей с углом между цилиндрами а — 90°, несмотря на их хорошую уравновешенность.

В схемах с параллельно-вертикальным расположением цилиндров кривошипы 3 могут быть смещены между собой на 180° (рис. 1.2, б) или 360° (рис. 1.2, в). В первом случае поршни движутся в разные стороны и, следовательно, силы инерции в основном уравновешиваются. Во втором случае оба поршня поднимаются или опускаются одновременно, следовательно, промежутки между рабочими тактами 360°; В отношении уравновешивания сил инерции двухцилиндровый двигатель не имеет особых преимуществ перед одноцилиндровым, но распределение крутящего момента по углу поворота коленчатого вала получается более равномерным. В двухцилиндровом двигателе с параллельными вертикальными цилиндрами 4 (рис. 1.2, г) два коленчатых вала соединены зубчатой парой и поэтому вращаются в разные стороны, что обеспечивает хорошую уравновешенность двигателя.

Еще один довольно распространенный способ расположения цилиндров показан на рис. 1.2, о: цилиндры 4 размещены горизонтально и обращены головками в разные стороны; шатуны 1 соединены двумя отдельными кривошипами, разведенными на 180°, вследствие чего поршни движутся всегда в противоположных направлениях. Таким образом, такты чередуются равномерно, а силы инерции полностью уравновешены.

Двухцилиндровый двухтактный двигатель, показанный на рис. 1.3, представляет собой два спаренных одноцилиндровых двигателя, имеющих общий коленчатый вал 2, который может быть составным («ИЖ-Юпитер») или собранным как одно целое («Ява»). Коленчатый вал выполняют со смещением шатунных пальцев обычно на 180°. При этом поочередная работа цилиндров 4 обеспечивает более плавную работу двигателя. Основные детали двухцилиндрового двигателя такие же, как одноцилиндрового.