Поршневые моторы заняли ведущие позиции в хозяйственной деятельности человека. Попытка заставить 4ех тактный двигатель работать более эффективно, приводило к разработке всевозможных вероятных и невероятных конструкторских схем двигателя и процесса их работы. Одна из этого разнообразия поршневых схем с измененным процессом работы оказалась жизнеспособной и широко внедрилась в технику.
В зависимости от количества тактов рабочего цикла ДВС делятся на две основные группы: двухтактные и четырехтактные двигатели. В двухтактных моторах их есть только два: такт сжатия и такт расширения или рабочий ход. В четырехтактных их четыре: впуск, сжатие, расширение или рабочий ход и выпуск. На первый взгляд может показаться, что первый вариант более выигрышный, ведь рабочий цикл повторяется при каждом обороте коленчатого вала и энергия вырабатывается в два раза интенсивнее, но на самом деле это не совсем так, о чем напрямую свидетельствует ограниченное применение двухтактных двигателей особенно в крупных машинах, установках и агрегатах с высоким уровнем потребления топлива. Чтобы понять причины потери энергии во время рабочего цикла, нужно рассмотреть работу двигателя.
Процесс работы двигателя
Рабочий цикл 2-хтактного двигателя включает в себя следующую последовательность действий:
— на такте сжатия поршень в цилиндре перемещается из нижней мертвой точки (НМТ) к верхней (ВМТ). Через продувочное окно топливный заряд попадает в надпоршневое пространство – камеру сгорания, после чего поршень перекрывает собой это окно. Поднимаясь выше, он постепенно перекрывает и выпускное окно, через которое удаляются продукты сгорания. При этом в пространстве под поршнем (кривошипной камере) образуется разрежение, и оно заполняется новой порцией топлива. При достижении поршнем ВМТ сжатый топливный заряд воспламеняется;
— на такте расширения газы, образовавшиеся при сгорании топлива, давят на поршень, он опускается вниз, открывая сначала выпускное окно, а затем продувочное. Через первое окно расширенные газы попадают в глушитель и выводятся наружу. Одновременно при движении поршня вниз в кривошипной камере, заполненной топливом, повышается давление. Топливо выталкивается вверх в цилиндр, заполняя надпоршневое пространство и выталкивая остатки отработанных газов. После чего цикл повторяется.
Такой принцип работы позволяет двухтактным двигателям обойтись без газораспределительной системы, характерной для четырехтактных моторов, которая управляет впускным и выпускным клапанами. С одной стороны это упрощает конструкцию и уменьшает вес, но с другой газообмен в камере сгорания далеко не идеальный. При двухтактном режиме работы при продувке цилиндра вместе с отработанными газами в глушитель попадает и определенное количество несгоревшего топлива, что влечет за собой его перерасход и повышает токсичность выхлопных газов.
Виды газораспределительной системы
Так как продувочные окна в цилиндре порой располагаются на одном уровне, то газообмен внутри цилиндра затруднен, не весь объем цилиндра продувается свежей порцией воздушной смеси, и часть отработанных газов остается в цилиндре. Для того, чтобы сменить отработанные газы на свежую порцию воздуха более эффективно и быстро, существует конструктивные особенности поршня и расположения продувочных окон в цилиндре. Различают несколько вариантов осуществления продувки цилиндров:
Контурная продувка
Контурная продувка в свою очередь делится на возвратно-петлевую, дефлекторную и высотную. Во всех этих видах есть один существенный недостаток: перерасход топлива из-за удаления несгоревшего топливного заряда во время продувки.
П- или Л-образная продувка
П- или Л-образная продувка более эффективная в плане экономии топлива, но при этом температура около выпускного окна значительно повышается. Конструктивная особенность в том, что для ее осуществления необходимы двухцилиндровое исполнение мотора. Одна пара цилиндр — поршень выступает в роли впускающих газы, а другая пара в роли выпускающая газы.
Клапанная или клапанно-щелевая продувка
Клапанная или клапанно-щелевая продувка в отличие от других видов требует наличия ГРМ, который управляется клапанами. Клапан может использоваться и для подачи заряда, и для удаления продуктов сгорания. При клапанно-щелевой продувке через клапан в головке цилиндра удаляются отработанные газы, а через окна (щели) поступает свежий заряд. Это уменьшает расход топлива и снижает токсичность отработанных газов, но усложняет конструкцию двигателя и может нарушить нормальный режим сгорания заряда из-за повышенной температуры.
Прямоточная продувка
Прямоточная продувка используется в двигателях с двумя поршнями, расположенными напротив друг друга в горизонтальном положении. В этом случае каждый поршень по ходу своего движения открывает и закрывает «свой» клапан: один поршень отвечает за впуск заряда, а второй – за удаление газов. Камерой сгорания в этом случае является пространство между поршнями. Этот вариант предусматривает наличие более сложного КШМ, а высокая температура внутри цилиндров требует дополнительного охлаждения и более прочных элементов. В то же время, это наиболее эффективный способ продувки, который обеспечивает полное удаление отработанных газов с минимальными потерями топливного заряда.
Особенности двухтактных двигателей
Особенность двухтактных двигателей – отсутствие системы смазки. Масло для смазки рабочих поверхностей трущихся деталей доставляется к ним прямо с топливной смесью. Есть два варианта получения такой смеси: изначально заливать в бак заранее приготовленный «коктейль» из топлива и моторного масла или же смешивать их во впускном патрубке, куда они поступают раздельно. Соотношение топлива и масла находится в пределах от 1:25 до 1:50. Моторное масло, как и топливо, сгорает во время рабочего такта, а продукты его сгорания выводятся вместе с отработанными газами.
Что касается мощности, двухтактные двигатели действительно мощнее своих четырехтактных конкурентов. В идеале их мощность при одинаковом литраже должна составлять 2:1 соответственно, но на деле из-за некачественного газообмена в цилиндрах это соотношение составляет 1,5:1. Удельная мощность или соотношение мощности и массы двигателя тоже выше у двухтактных моторов, ведь их вес намного легче, да и конструкция проще.
А вот расход топлива в двухтактных двигателях выше, чем у четырехтактных. Из-за несовершенной системы продувки цилиндров часть топливной смеси в прямом смысле слова вылетает в трубу. По этой причине такие двигатели практически не используются в автомобилях, тяжелой технике или мощных силовых установках, потребляемых большое количество топлива.
Еще один момент, отличающий двухтактный двигатель от четырехтактного – процесс сжигания топлива. Поскольку выпускное окно открывается практически сразу после воспламенения заряда, необходимо обеспечить достаточное время для его полного сгорания. В четырехтактном двигателе на процесс сгорания отводится целый рабочий цикл, а здесь – всего доли секунды. Чтобы добиться максимальной эффективности, в бензиновых моторах нужно точно определять углы опережения зажигания, а в дизельных – контролировать время подачи топлива. В современных моделях это достигается путем использования электроники.
Двухтактные двигатели могут быть как бензиновыми (карбюраторными или инжекторными), так и дизельными. Разница в принципе их работы заключается в том, что в первом случае в цилиндры сразу подается топливный заряд (смесь воздуха с топливом), а во втором – сначала воздух, а в конце первого такта – топливо, которое воспламеняется при контакте с горячим воздухом. Бензиновые двигатели широко используются в мотоциклах, малолитражных автомобилях, а также в газонокосилках, бензопилах и других агрегатах с ДВС. Дизельные моторы нашли применение в судостроении, раньше они также использовались на тепловозах, танках и с успехом применялись в авиации на бомбардировщиках Юнкерс. Сейчас же судостроение – чуть ли не единственная сфера их применения, где пришлась кстати их тихоходность и мощность, не превышающая 100 тыс. л.с. В отличие от четырехтактных двухтактные дизели не имеют разделенных камер сгорания, что дополнительно усложнило бы их конструкцию, так что дизельное топливо подается и смешивается с воздухом прямо в камере сгорания.
Итак, двухтактные двигатели имеют ряд преимуществ:
— простую конструкцию;
— небольшой вес;
— меньшие нагрузки на элементы конструкции;
— отсутствие системы смазки и ГРМ;
— большую литровую мощность в сравнение с четырехтактными.
В то же время, у двухтактных моторов есть и недостатки:
— повышенный расход топлива;
— токсичность выхлопных газов;
— меньший ресурс в сравнение с четырехтактным;
— шум во время работы;
— необходимость приготовления топливо-масляной смеси, что не только усложняет систему подачи топлива, но и повышает расход масла.
Выводы
Из вышесказанного можно сделать вывод, что двухтактные двигатели можно использовать в тех случаях, когда расход топлива не имеет значения, а важны такие характеристики, как небольшая масса и простота конструкции. Это идеальные варианты для переносных агрегатов, небольших автомобилей, а также мотоциклов и мопедов. Компактные размеры двухтактных двигателей позволило им основательно занять место в сфере, казалось бы совершенно далекой от той сферы, для которой были созданы ДВСы — в моделировании.
В последнее время двухтактные двигатели становятся все более популярными за счет использования в их конструкции электронных систем. Это позволяет снизить токсичность выхлопных газов, регулировать процессы подачи и сгорания топлива, что делает моторы более экологичными. Так что в скором будущем их сфера применения может значительно расшириться. Еще в начале 20 века начались разработка дизельных двухтактных двигателей. Одну из наиболее удачных схем разработал Хуго Юнкерс, а в 60-ых годах 20 века и советские моторостроители выдали образец инженерного чуда — оппозитный 2ух тактный дизельный мотор 5ТДФ с мощностью 700 л.с.
В конструкции двухтактных двигателей заложены огромные резервы по мощности и экономичности. Но из-за конструктивных особенностей их не удавалось реализовать в механическом виде. Вполне возможно электронные системы помогут «двухтактникам» занять лидирующую позицию среди двигателей внутреннего сгорания в ближайшее время.
Часть шестая: Что лучше?
На предыдущих страницах мы попытались разобраться в общих принципах работы двух- и четырехтактных моторов . Сегодня попробуем подойти к главному, а именно, сравнить преимущества каждого типа мотора, разумеется, подвесного. Поэтому любителей мотоциклов и самолетов просим не волноваться, так как у – своя специфика.
Если перелистать все каталоги, соответствующую литературу и справочники, а также немного покопаться в теории, то автоматически напрашиваются следующие выводы: подвесные двухтактные моторы легче, имеют меньший рабочий объем и более приемистые. Их проще перевозить (речь в данном случае о моторах мощностью до 40 л. с.), и в ремонте они доставляют, как правило, меньше хлопот.
Четырехтактные моторы потребляют меньше топлива, во время работы выделяют меньше вредных веществ и не требуют постоянно расхода масла. Это общепринятые достоинства и недостатки. Однако, если попробовать проанализировать некоторые конкретные данные, то картина получится не столь радикальная.
Приведем таблицы, из которых становится очевидной более или менее усредненная разница между «классическими» двухтактными и четырехтактными моторами мощностью до 40 л. с., что облегчает выбор типа мотора (табл. 1–2). Попробуем тщательно во всем разобраться.
| Таблица 1. Характеристики моторов «Yamaha» | |||
|---|---|---|---|
| Модель* | Вес, кг | ||
| «4 ACMHS» | 1/83 | 21 | 2.2 |
| «F 4 AMHS» | 1/112 | 22 | 1.6 |
| «8 CMHS» | 2/165 | 27 | 4.5 |
| «F 8 CMHS» | 2/197 | 37 | 3.3 |
| «15 FMHS» | 2/246 | 36 | 7.3 |
| «F 15 CMHS» | 2/362 | 51.7 | 5.4 |
| «25 NMHOS» | 2/395 | 49 | 12.0 |
| «25 BMHS» | 2/496 | 53 | 10.7 |
| «F 25 AMHS» | 2/498 | 62 | 9.2 |
| «40 XWS» | 2/703 | 74.6 | 20.0 |
| «40 VEOS» | 3/698 | 74.5 | 18.5 |
| «F 40 BETS» | 3/747 | 86.1 | 15.0 |
| * Марки модели с литерой F в начале относятся к четырехтактным моторам, без литеры – к двухтактным. | |||
| Таблица 2. Характеристики моторов «Tohatsu» | |||
|---|---|---|---|
| Модель* | Количество цилиндров/рабочий объем, см³ | Вес, кг | Максимальный расход топлива, л/ч |
| «М 3.5 B» | 1/74.6 | 13 | 1.7 |
| «MFS 3.5» | 1/85.5 | 17.5 | 1.12 |
| «M 9.8» | 2/169 | 25 | 5.1 |
| «MFS 9.8» | 2/209 | 37 | 4.9 |
| «M 18» | 2/294 | 41 | 8.5 |
| «MFS 18» | 2/328 | 52 | 5.7 |
| «M 30» | 2/429 | 52 | 15.0 |
| «MFS 30» | 2/526 | 71.5 | 10.4 |
| * М – двухтактные модели, MFS – четырехтактные модели. | |||
Расход топлива и вес. Напрямую величины максимального расхода моторов «Yamaha» и «Tohatsu» сравнивать некорректно, но тенденция прослеживается четко. Разница в рабочем объеме у некоторых современных четырехтактных моторов «Yamaha» по сравнению с аналогами из двухтактных серий сведена к минимуму. Но это вовсе не означает, что объем перестает быть преимуществом двухтактников этой марки. Что касается веса, то четырехтактные моторы пока в любом случае тяжелее двухтактных. У «Tohatsu», конструкция которого более традиционна, эти тенденции более ярко выражены. Это же справедливо и для некоторых моторов с логотипом «Mercury», которые выпускает фирма «Tohatsu».
Что касается расхода топлива, то, несомненно, четырехтактные моторы экономичнее, чем «классические» двухтактные. Прорыв в экономии начался с появлением двухтактников «Mercury OptiMax», у которых установлены системы впрыска топлива и масла. Сегодня впрысковые двухтактники по этому показателю почти вплотную подошли к четырехтактным моторам, однако, если внимательно проанализировать результаты замеров расхода топлива, то окажется, что и моторы с системами OptiMax, и TLDI, и HPDI и даже с E-Tec экономичнее только при средних оборотах коленчатого вала. При этом общий расход топлива немного (у разных моделей поразному) превышает расход некоторых четырехтактных аналогов. Но мы отвлеклись…
По идее, расход топлива надо рассчитывать каждый раз для конкретного случая, так как один и тот же мотор, установленный на разные лодки, будет показывать разную скорость. Иными словами, заявленный максимальный часовой расход топлива, разумеется, будет неизменяемым, однако, если интересует расход в «литрах на километры», что более привычно, то он у разных комплектов «мотор–лодка–загрузка» будет разным. Те, кому необходимо преодолевать большие расстояния, по достоинству оценят четырехтактный мотор, особенно, если он эксплуатируется не «в полный газ». Правда, надо учесть, что стоимость его превышает стоимость двухтактного, и оправдать ее удастся через пять-шесть лет или более. Вот тут и подумаешь…
Надо заметить, что новые впрысковые четырехтактные моторы, оснащенные «мозгами», оказываются на треть экономичнее «классических» двухтактных, т. е. разрыв между ними и двухтактниками по расходу топлива становится еще более значительным, чем у карбюраторных версий.
Итак, двухтактные моторы мощностью до 40 л. с. включительно легче, имеют больший крутящий момент на сопоставимых оборотах коленчатого вала (при одинаковом рабочем объеме с четырехтактником), но менее экономичные и более «грязные», чем двухтактные. У моторов большей мощности картина примерно такая же, только все в увеличенном размере. Разница в расходе топлива «на круг» составляет примерно 15–30% в зависимости от конструкции моторов, т. е. есть более «прожорливые» и двухтактные, и четырехтактные моторы.
Если сравнить те же моторы аналогичной мощности «на разгон», то тут двухтактные моторы явно «резвее». Разница в разгоне до 30 км/ч у моторов малой и средней мощности может достигать 5–10% (в некоторых случаях и более). «Большие» моторы, особенно числящиеся в разряде «для спорта», также раскручиваются быстрее (порой более чем на 20%). В данном случае не стоит путать гонки и спорт: моторы для гонок, как правило, проходят специальную подготовку и не всегда годятся для «гражданской» эксплуатации.
Теперь о том, что же выбрать? Однозначный ответ найти трудно. Кто-то по ряду причин предпочитает только двухтактные моторы, а кто-то любит относительную тишину и редкие заезды на заправку, а значит, четырехтактные моторы.
Шум. Существует мнение, что двухтактные моторы очень шумные, но это справедливо только, когда речь идет о низких и средних оборотах. На максимальных оборотах четырехтактные моторы шумят, если и меньше, то на два-три децибела. Но это еще не повод отказываться от двухтактного мотора с хорошим крутящим моментом. Обычно современные моторы имеют «шумовое давление» при максимальных оборотах от 88 (очень хорошо) до 94 дБ(А) (не слишком хорошо). Это шум, замеренный в метре от работающего двигателя, как правило, на достаточно тихой лодке. В действительности для человеческого уха важен не столько сам шум (суммарное давление), сколько его спектр. Звонкие шумы хуже, чем низкие. Поэтому часто «тихий» мотор утомляет больше, чем более громкий. На малых и средних оборотах четырехтактные моторы работают обычно тише и имеют «правильный» спектр шума.
Следовательно, если человек планирует ходить в режиме «около трех четвертей газа», то четырехтактник получает преимущество по этому показателю. Если же большую часть мотор будет работать в более высоком темпе, то смысл приобретать четырехтактник теряется.
Автономность. Это – не последний фактор, влияющий на выбор мотора, особенно если ему уготована работа в удаленных от цивилизации местах. «Четыре такта» могут реже заправляться, им надо меньше масла. В выигрыше окажутся обладатели четырехтактного мотора и в тех случаях, когда он эксплуатируется в режиме «дорожки». В этом случае и расход невелик и, самое важное, – отсутствует специфический запах «горелого масла».
Вес. В большинстве случаев вес четырехтактного мотора больше веса двухтактного аналогичной мощности примерно на 20%. Очевидно, что не все лодки смогут «нести» на себе дополнительные 20% веса. При этом нарушается центровка, возникают нежелательные явления типа «дельфинирования», уменьшается уровень безопасности и т. д. Если лодка рассчитана на мотор мощностью 40 л.с. и на транец допускается нагрузка, к примеру, 60 кг, то мотор весом в 80 кг – уже перебор. Порой даже разница в 10 кг может оказать на малых лодках (длиной до 4.5 м) негативное влияние на управляемость.
Выбор двухтактного или четырехтактного лодочного мотора.
Согласен с мнением, что вопрос и ответы на него в принципе уже исчерпаны, информации в просторах интернета предостаточно и излишние вновь написанные статьи на эту тему уже расцениваются как обычная тавтология.
Тем не менее... изо дня в день поступают запросы и на почту, и в виде звонков от клиентов с просьбой «подсказать верное решение». В любом случае покупка того или иного подвесного лодочного мотора, и соответственного выбор его перед покупкой, дело каждого, однако однозначного ответа на вопрос «Какой мотор лучше?» НЕТ , так как у каждого типа лодочного мотора есть свои приверженцы. Но поразмыслить и сделать какие-то выводы для себя нужно.
Стоит упомянуть, что мы рассматриваем подвесные лодочные моторы мощностью до 40-ка лошадиных сил и не затрагиваем сложные моторы большой мощности. От себя добавить нечего, ниже лишь краткий анализ некоторых статей, взятых из интернета.
Изложим общепринятые достоинства и недостатки двухтактных и четырехтактных лодочных моторов...
ЭКОЛОГИЧНОСТЬ . Не будем особо углубляться в принцип работы двухтактного и четырехтактного двигателя, скажем лишь одно: тактом принимается ход поршня от верхней мертвой точки до нижней, соответственно полуоборот коленвала на 1800. Следовательно, у четырехтактного двигателя полный рабочий цикл проходит за 2 оборота, у двухтактного за один. Топливом для двухтактного двигателя является смесь бензин+масло, продукты же неполного сгорания выбрасываются в воду, чему свидетельствуют масляные пятна на поверхности воды, видные при эксплуатации. Но и здесь производители не стоят на месте и уже такие бренды как BRP, Tohatsu и Mercury добились снижения уровня выброса сведя его к понятию «чистый выхлоп». Тут стоит отметить и самого потребителя – желание сэкономить стоит превыше всего. Зачастую масло для смеси выбирается низкого качества, у которого значение «температура вспышки» высокое и тем самым уровень несгораемых частиц довольно немалое, не стоит об этом забывать.
УРОВЕНЬ ШУМА . Еще один параметр довольно важный, по мнению потребителя. Если разобраться, то «четырехтактник» имеет низкий уровень шума и вибрации только на малых оборотах, но уже при достижении рабочих 4500-5500 об/мин разница для нашего слуха будет не столь ощутима. А значит это лишь то, что «двухтактник» уступит четырехтактному двигателю только на трети газа, то есть при таковом «троллинге». На высоком темпе эксплуатации смысл приобретения последнего теряется.
ВЕС И ГАБАРИТЫ . Тут бесспорно двухтактный лодочный мотор лидирует в сравнении с четырехтактным. Если мотор планируется часто снимать и ставить на транец, а также переносить на руках, то тут лучше остановить выбор на 2-х тактном. Если взять два мотора (2-х и 4-х тактные) равные по мощности, то вес четырехтактного будет выше в среднем на 20%, а это уже немало.
РЕСУРС И РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ . Считается, что ресурс четырехтактного лодочного мотора больше, нежели у двухтактного, так как раздельное использование топлива и масла способствует уменьшению трения в поршневой, и это так. Однако вновь и тут производители этот момент постоянно дорабатывают и новые двухтактники не уступают рынок своим собратьям с четырьмя тактами. Опять же устройство последнего сложнее и тем самым имеет больше деталей в своей конструкции. Закон механики гласит: «Чем проще, тем надежнее», и заменить ту или иную деталь, а также выявить неисправность своими силами, не имея высшего технического образования, в двухтактном двигателе проще, и уже можно лишний раз не обращаться к дорогим специалистам сервисных центров. Но и тут нужно опираться на еще одно правило «Не навреди!».
РАСХОД ТОПЛИВА . Этим параметром при выборе оперируют, как правило, продавцы лодочных моторов, приводя примеры расхода топлива для двухтактного ПЛМ 300 гр./л.с. в час, а для четырехтактного 200 гр./л.с. в час. В принципе так оно и есть, но давайте сами рассчитаем окупаемость: для расчета возьмем лодочный мотор из «поднебесной» HIDEA HD15FHS (2-х тактный) и HIDEA HDF15HS (4-х тактный), прототипом которых является всем известная Yamaha.
Разница в цене (цены приведены на 05.12.2017) 29000 рублей . Цена 1 литра бензина 92-го 40 руб. Экономия 1.9 л/час, в деньгах 76 руб/л.
Какой лодочный мотор выбрать? (сравнение двух и четырехтактных моторов.)
Извечный спор, какой мотор лучше двухтактный или четырех, то и дело разгорается вновь и вновь на разных рыболовных ресурсах. Одни водомоторники с пеной у рта доказывают, что двухтактник это «то, что доктор прописал!» Другие же наоборот утверждают, что лучше четырехтактника и быть не может!
Скажу сразу, что оба вида моторов имеют свои преимущества и недостатки, а исходить при покупке ПЛМ нужно из того, что необходимо именно вам под ваши условия использования. То есть после сравнения 2 и 4-тактников, выбор должен остаться за вами. А я в свою очередь постараюсь привести веские доводы «за» и «против» обоих конструкций.
Экологичность.
Двухтактный лодочный мотор сконструирован таким образом, что масло смазывающие коленвал, неизбежно попадает в камеру сгорания. В идеале оно должно там сгорать вместе с бензином и сгоревшее выходить как выхлопной газ. Но, как говориться, идеального в мире ничего нет, и конструктора тоже люди, поэтому в реальности все немного по другому. Новое топливо попадает в камеру сгорания практически в то же время, когда выводятся выхлопные газы. Это то и приводит к попаданию в выхлопной газ рабочей или не до конца сгоревшей смеси, которая в конечном итоге оказывается в водоеме.
Относительно норм закона в США и странах евросоюза вроди как запрещена продажа и использование двухтактных моторов из-за повышенных норм загрязнения окружающей среды. Так что если вы покупаете мотор и хотите пройти под ним всю Европу, то однозначно берите четырехтактный. В России предпосылок для принятия таких норм и законов пока нет, наше правительство больше интересует зимнее - летнее время и всякая прочая лабуда, экология и запрет на продажу сетей в их планы не входит, как и многие другие аспекты улучшения экологии и повышения уровня жизни населения. Отсюда следует, что мы смело можем ходит и с двухтактными моторами. Тут остался еще один немаловажный момент, если вы ярый защитник окружающей среды, то ответ какой мотор лучше вы уже получили.
Вес мотора
В четырехтактных моторах каждый четвертый такт является рабочим. У двухтактников, соответственно рабочим будет каждый второй. В идеале должно быть так, что двухтактные моторы мощней четырехтактных в два раза (при одинаковых объемах камер сгорания). На деле все немного по другому. Конструктивные недочеты, такие, как например, попадание в рабочую смесь отработанной и свежей смеси в выхлоп, понижает этот показатель где-то в 1.7 раза. Но, так или иначе, получается, чтоб добиться одинаковой мощности на валу (а именно она нам интересна), нужен двухтактный двигатель меньшего размера, чем четырехтактный. А раз размер меньше, то и мотор легче. То есть, если основным критерием при выборе мотора является его вес, то тут следует склоняться к покупке двухтактного мотора. Собственно где важен вес? В том случае если ваша лодка стоит на лодочной станции или в гараже на прицепе в собранном состоянии, и вы повесили мотор на транец, забыв об этом до момента обслуживания или ремонта…В этом случае вес мотора имеет значение? Думаю, нет!
А вот если вы каждый раз надуваете лодку на берегу, каждый раз устанавливая мотор на транец, и снимаете его после рыбалке или прогулки, да еще и храните комплект на балконе… тут, думаю, каждый согласится, что вес имеет значение.
Чем короче лодка, тем большую роль имеет вес на корме, и в этом случае вам придется постоянно нагружать нос, чтоб безопасно подойти к мотору или выйти в режим глиссирования.
Если вы используете большую лодку ПВХ и вам приходиться собирать - разбирать её на берегу, а на транец при этом вешаете 15 кобыл, то тридцати килограммовый мотор (двухтактный) еще можно подцепить одному, а 50кг (четырехтактный) прикрутить без посторонней помощи будет не просто, если вы не занимаетесь бодибилдингом или не штангист тяжеловес.
Экономия
При одинаковой мощности четырехтактные лодочные моторы стоят дороже своих двухтактных собратьев. Разница в цене может составлять до 50%. Все это обусловлено конструктивными особенностями четырехтактника.
Топливо
Не секрет что КПД четырехтактного мотора выше, он кушает меньше бензина и масла. Опять же все дело в конструкции моторов. Насколько это важно именно вам, решайте сами. Если вы выходите на водоем пару раз в месяц, то возможно ваши внуки окупят разницу цен, но если вы каждый день выходите на воду и мотор отдыхает лишь в период ледостава, то затраты на топливо будут ощутимыми и тут необходимо задуматься какой мотор лучше.
Бытует мнение, что у четырехтактного мотора ресурс гораздо больше, чем у двухтактного конкурента. На самом деле эти утверждения сплошная теория. Допустим, что моторесурс двигателя заявлен в 2000м.ч. Чтоб установить это практически, необходимо весь сезон «жидкой воды» ходить по водоему туды-сюды, при чем круглосуточно. Невзирая на отдых и погодные условия. Либо ездить три сезона, каждый день, по восемь часов в сутки. Для полноты данных необходимо использовать несколько лодочных моторов. Какова будет стоимость такой проверки, даже трудно представить. На самом деле, если и были какие-то испытания, то они слишком условны, так как скорей всего спонсировались производителем ПЛМ, а значит судить о достоверности данных сложно. Так что о моторесурсе лодочных моторов судить сложно, так как просчитывались они скорей всего только на компьютере или бумаге. В этом плане очень проблематично с уверенностью сказать, какой мотор лучше.
Обслуживание и ремонт
Любой механизм со временем требует ремонта. И тут думаю понятно, что чем больше стоимость мотора, тем дороже на него запчпсти. Если у вас руки растут, откуда надо, и вы способны сами разбираться в механизмах, обслуживать и ремонтировать двигатель, то предпочтительней остановиться на покупке двухтактного мотора. Эти моторы просты, по ним больше специалистов, они дольше не снимаются с производства. Есть умельцы способные прекрасно настраивать двухтактники прямо на воде.
Прочие нюансы
Шум мотора. Уровень шума у двухтактных моторов выше, чем у четырехтактных собратьев. Особенно это заметно на полном и на самом малом ходу. Поэтому, если вы собираетесь троллинговать, то предпочтительней будет четырехтактный мотор. Так же двухтактник больше дымит, из-за присутствия в смеси масла, что превращает троллинг при попутном ветре в не комфортное времяпрепровождение. Тут вы быстро определитесь с выбором лодочного мотора, если вес не имеет ключевого значения.
Масло. Для двухтактного мотора применяется смесь бензина и масла, а четырехтактный работает на чистом бензине. И некоторые при выборе мотора видят в смешивании масла с бензином какие-то большие трудности. Для обкатки ПЛМ пропорции 1 к 25, а по окончании обкатки 1 к 50. У кого с арифметикой проблемы на столько, что не могут поделить литр на 25 или на 50. Многие сразу на заправке льют необходимое количество масла в канистру, и пока добираются до водоема, бензин с маслом смешивается, а при движении по водоему смесь продолжает перебультыхиваться. Да и сейчас те масла, которые производят для двухтактных моторов, самосмешивающиеся.
Транспортировка. Четырехтактные моторы необходимо перевозить в определенном положении, в то время как двухтактники можно транспортировать, как душа пожелает, хоть вверх винтом. Это обусловлено тем, что в четырехтактниках присутствует масло в картере и при неправильной транспортировке оно может вытечь. Многие сторонники двухтактов упоминают этот факт как очень значимый при выборе мотора, хотя на самом деле это ни на скорость, ни на мощность мотора не влияет, да и вообще не припоминаю, кому так сильно доставляла неудобство транспортировка четырехтактного мотора, чтобы стоило на этом заострять внимание.
Глиссирование. Для выхода на глисс необходима «правильная лодка», спроектированная не для тихих прогулок в водоизмещающем режиме. Попытка вывести такую лодку в режим глиссирования не приведет не к чему хорошему.
Так же выход в режим глиссирования зависит от веса лодки со всем ее содержимым и количеством лошадей под колпаком. Расчет примерно такой, что на одну кобылу должно приходиться 25-30 кг веса. Так как вес мотора тоже учитывается при подсчете выхода в режим глиссирования, то чем меньше его вес, тем больше шансов выйти на глисс. Другая сторона медали – чем меньше вес, тем меньше лошадей. Приблизительно можно сказать так- если у вас небольшая ПВХ лодка с транцем, то лучше взять пятерку в 2 такта, с ним наиболее вероятно выйти на глисс, чем с 4 тактником. Если речь идет о десяти кобылах или пятнадцати, то в этом случае вес не играет большой роли и если по другим параметрам вам вес не важен, то и заморачиваться нет смысла.
Надеюсь, статья вам оказалась полезной и многие вопросы по выбору ПЛМ у вас отпали.
С уважением, Мамба!
При выборе силового оборудования необходимо уделить особое внимание типу двигателя. Существует два типа двигателей внутреннего сгорания: 2-х тактный и 4-х тактный.
Принцип действия двигателя внутреннего сгорания основан на использовании такого свойства газов, как расширение при нагревании, которое осуществляется за счет принудительного воспламенения горючей смеси, впрыскиваемой в воздушное пространство цилиндра.
Зачастую можно услышать, что 4-х тактный двигатель лучше, но чтобы понять, почему, необходимо более подробно разобрать принципы работы каждого.
Основными частями двигателя внутреннего сгорания, независимо от его типа, являются кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, а также системы, отвечающие за охлаждение, питание, зажигание и смазку деталей.
Передача полезной работы расширяющегося газа осуществляется через кривошипно-шатунный механизм, а за своевременный впрыск топливной смеси в цилиндр отвечает механизм газораспре6деления.
Четырехтактные двигатели - выбор компании Honda
Четырехтактные двигатели экономичные, при этом их работа сопровождается более низким уровнем шума, а выхлоп не содержит горючей смеси и значительно экологичней чем у двухтактного двигателя. Именно поэтому компания Honda при изготовлении силовой техники использует только четырехтактные двигатели. Компания Honda уже многие годы представляет свои четырехтактные двигатели на рынке силовой техники и добилась высочайших результатов, при этом их качество и надежность ни разу не подвергались сомнению. Но всё же, давайте рассмотрим принцип работы 2х и 4х тактных двигателей.
Принцип работы двухтактного двигателя
Рабочий цикл 2-х тактного двигателя состоит из двух этапов: сжатие и рабочий ход.
Сжатие . Основными положениями поршня являются верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ). Двигаясь от НМТ к ВМТ, поршень поочередно перекрывает сначала продувочное, а затем выпускное окно, после чего газ, находящийся в цилиндре, начинает сжиматься. При этом через впускное окно в кривошипную камеру поступает свежая горючая смесь, которая будет использована в последующем сжатии.
Рабочий ход . После того, как горючая смесь максимально сжата, она воспламеняется при помощи электрической искры, образуемой свечой. При этом температура газовой смеси резко возрастает и объем газа стремительно растет, осуществляя давление, при котором поршень начинает движение к НМТ. Опускаясь, поршень открывает выпускное окно, при этом продукты горения горючей смеси выбрасываются в атмосферу. Дальнейшее движение поршня приводит к сжатию свежей горючей смеси и открытию продувочного отверстия, через которое горючая смесь поступает в камеру сгорания.
Основным недостатком двухтактного двигателя является большой расход топлива, причем часть топлива не успевает принести пользу. Это связано с наличием момента, при котором продувочное и выпускное отверстие одновременно открыты, что приводит к частичному выбросу горючей смеси в атмосферу. Еще идёт постоянный расход масла, так как 2х тактные двигатели работают на смеси бензина и масла. Очередное неудобство - в необходимости постоянно готовить топливную смесь. Главными преимуществами двухтактного двигателя остаются его меньшие размеры и вес по сравнению с 4х тактным аналогом, но размеры силовой техники позволяют использовать на них 4х тактные двигатели и испытывать намного меньше хлопот в ходе эксплуатации. Так что уделом 2х тактных моторов осталось различное моделирование, в частности, авиамоделирование, где даже лишних 100г имеют значение.
Принцип работы четырехтактного двигателя
Работа четырехтактного двигателя значительно отличается от работы двухтактного. Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из четырех этапов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск, что стало возможным за счет применения системы клапанов.
Во время впускного этапа поршень двигается вниз, открывается впускной клапан, и в полость цилиндра поступает горючая смесь, которая при смешении с остатками отработанной смеси образует рабочую смесь.
При сжатии поршень движется от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты. Чем выше поднимается поршень, тем выше давление и температура рабочей смеси.
Рабочий ход четырехтактного двигателя представляет собой принудительное движение поршня от ВМТ к НМТ за счет воздействия резко расширяющейся рабочей смеси, воспламененной искрой от свечи. Как только поршень достигает НМТ, открывается выпускной клапан.
Во время выпускного этапа продукты сгорания, вытесняемые поршнем, движущимся от НМТ к ВМТ, выбрасываются в атмосферу через выпускной клапан.
За счет применения системы клапанов четырехтактные двигатели внутреннего сгорания более экономичны и экологичны - ведь выброс неиспользованной топливной смеси исключен. В работе они значительно тише, чем 2х тактные аналоги, и в эксплуатации намного проще, ведь работают на обычном АИ-92, которым вы заправляете свою машину. Нет необходимости в постоянном приготовлении смеси масла и бензина, ведь масло в данных двигателях заливается отдельно в масляный картер, что значительно уменьшает его потребление. Вот именно поэтому компания Honda производит только 4х тактные двигатели и достигла в их производстве колоссальных успехов.