§ 7. Сравнение четырехтактных и двухтактных

двигателей

Сопоставление четырехтактного и двухтактного двигателей позво- ляет сделать следующие выводы.

1. Мощность двухтактных двигателей при прочих равных условиях значительно превышает (на 60—70%) мощность четырехтактных дви- гателей, так как подача топлива и сгорание его осуществляются при каждом обороте коленчатого вала.

2. Работа двухтактных двигателей протекает более равномерно, потому что такт расширения происходит при каждом обороте колен- чатого вала. Это позволяет устанавливать на двухтактный двигатель более легкий маховик.

3. В конструктивном и эксплуатационном отношениях двухтактные двигатели проще четырехтактных, в особенности при поперечной криво- шипно-камерной продувке, так как не имеют специального механизма газораспределения.

4. 

   Рис. 21. Контурные схемы продувки цилиндра двухтактного двигателя:

   а — поперечная продувка; б — петлевая продувка.

   По экономичности двухтактные двигатели несколько уступают четырехтактным из-за менее совершенной очистки цилиндра от продук- тов сгорания и потери мощности, расходуемой на привод продувочного насоса. Особенно неэкономичны карбюраторные двигатели, в которых продувка осуществляется горючей смесью, так как в них потеря горю- чей смеси через выпускные окна может достигнуть 30%. Поэтому боль- шинство карбюраторных быстроходных двигателей выполняется четы- рехтактными.

§ 8. Сравнение дизелей с карбюраторными

двигателями

Дизель по сравнению с карбюраторным двигателем имеет следую- щие основные преимущества.

1. На единицу произведенной работы расходует в среднем на 20— 25% (по массе) меньше топлива вследствие более высокой степени сжатия.

2. Работает на тяжелых сортах топлива, которое дешевле и менее опасно в пожарном отношении.

Вместе с тем дизелю свойственны и некоторые недостатки.

1. Более высокое давление газов в цилиндре требует увеличения прочности отдельных деталей, а это приводит к увеличению размеров и массы дизеля.

2. Процесс пуска дизеля более сложен и труден, особенно в зимнее время.

Хорошие экономические показатели дизелей обеспечили им широ- кое применение в качестве стационарных и транспортных двигателей. Сейчас дизели используются на всех отечественных тракторах и в боль- шинстве автомобилей большой грузоподъемности.

§ 9. Работа многоцилиндрового двигателя

Несмотря на наличие маховика, коленчатый вал одноцилиндрово- го двигателя вращается неравномерно: ускоренно во время такта рас- ширения и замедленно при остальных. Сгорание заряда горючей смеси, необходимого для получения нужной мощности, создает резкую, удар- ную нагрузку на детали кривошипно-шатунного механизма, что увели- чивает их износ и вызывает колебания всего двигателя. Кроме того, одноцилиндровый двигатель имеет плохую приемистость, то есть способ- ность быстро увеличивать частоту вращения коленчатого вала.

Чтобы устранить эти недостатки одноцилиндровых двигателей, иа тракторы и автомобили, как правило, устанавливают многоцилиндро- вые двигатели, то есть такие, в которых несколько одинаковых по раз- мерам цилиндров объединены в одном двигателе. В многоцилиндровом двигателе такт расширения повторяется чаще, чем в одноцилиндровом. Это обусловливает более равномерное вращение коленчатого вала та- кого двигателя и позволяет уменьшить размеры его маховика.

Чтобы многоцилиндровый двигатель работал наиболее равномерно, такты расширения должны следовать через равные промежутки вре- мени, или равные углы поворота коленчатого вала. Для определения этого угла нужно продолжительность цикла, выраженную в градусах поворота коленчатого вала, разделить на число цилиндров двигателя.

В четырехтактном четырехцилиндровом двигателе такт расширения в цилиндре происходит через 180° (720°:4) по отношению к предыдуще- му, то есть через половину оборота коленчатого вала. Таким образом, за каждые два оборота коленчатого вала (за рабочий цикл) такты рас- ширения совершатся во всех четырех цилиндрах.

Последовательность чередования тактов расширения в цилиндрах дви- гателя называется порядком работы цилиндров двигателя.

Порядок работы зависит от рас- положения цилиндров, взаимного по- ложения кривошипов коленчатого ва- ла и последовательности открытия и закрытия клапанов механизма газо- распределения.

Расположение цилиндров многоцилиндровых двигателей может быть однорядным или двухрядным (рис. 22). В большинстве одноряд- ных двигателей цилиндры располагаются вертикально (рис. 22, а), а в двухрядных — под углом друг к другу. Если в двигателях с двухрядным расположением цилиндров угол между цилиндрами меньше 180°, их на- зывают W-образными (рис. 22,6), когда же угол равен 180°, двигатели называют оппозитными (рис. 22, в).

Многоцилиндровые двигатели имеют различное (обычно четное) число цилиндров — от двух до шестнадцати.

Двигатели с однорядным расположением цилиндров обладают большими габаритами и массой, нежели двигатели с двухрядным V-образным расположением цилиндров.