· Больший ресурс.
· Бо́льшая экономичность.
· Более чистый выхлоп.
· Не требуется сложная выхлопная система.
· Меньший шум.
· Не требуется добавление масла к топливу.
[править]Преимущества двухтактных двигателей
· Отсутствие громоздких систем смазки и газораспределения у двухтактных вариантов.
· Бо́льшая мощность в пересчёте на 1 литр рабочего объёма.
· Проще и дешевле в изготовлении.
· Отсутствие блока клапанов и распределительного вала.
См. также: «Два такта и четыре. В чем отличия?»
[править]Карбюраторные и инжекторные двигатели
В карбюраторных двигателях процесс приготовления горючей смеси происходит в карбюраторе — специальном устройстве, в котором топливо смешивается с потоком воздуха за счёт аэродинамических сил, вызываемых энергией потока воздуха, засасываемого двигателем.
В инжекторных двигателях впрыск топлива в воздушный поток осуществляют специальные форсунки, к которым топливо подаётся под давлением, а дозирование осуществляется электронным блоком управления — подачей импульса тока, открывающим форсунку или же, в более старых двигателях, специальной механической системой.
Одной из первых такие разработки внедрила в свои моторы корпорация OMC в 1997 году, выпустив двигатель, построенный с использованием технологии FICHT. В этой технологии ключевым фактором было использование специальных инжекторов, которые позволяли впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания. Это революционное решение наряду с использованием современного бортового компьютера позволило точно дозировать топливо в тот момент, когда поршень при обратном движении перекроет все окна. Плюс в полость коленвала распыляется чистое масло, которое не смывается топливом — теперь его там нет! Топливо не смывает масло, что позволяет уменьшить его количество. Благодаря этому решению разработчики получили двухтактный двигатель с его совершенной динамикой разгона, великолепной кривой мощности и малым весом, но при этом имеющий уровни выброса и экономичности, как у карбюраторного четырехтактного двигателя.
Переход от классических карбюраторных двигателей к инжекторам произошёл в основном из-за возрастания требований к чистоте выхлопа (выпускных газов), и установке современных нейтрализаторов выхлопных газов (каталитических конвертеров или просто катализаторов). Именно система впрыска топлива, контролируемая программой блока управления, способна обеспечить постоянство состава выхлопных газов, идущих в катализатор. Постоянство же состава необходимо для нормальной работы катализатора, так как современный катализатор способен работать лишь в узком диапазоне данного состава, и требует строго определённого содержания кислорода. Именно поэтому в тех системах управления, где установлен катализатор, обязательным элементом является лямбда-зонд, он же кислородный датчик. Благодаря лямбда-зонду система управления, постоянно анализируя содержание кислорода в выхлопных газах, поддерживает точное соотношение кислорода, недоокисленных продуктов сгорания топлива, и оксидов азота, которое способен обезвредить катализатор. Дело в том, что современный катализатор вынужден не только окислять не полностью сгоревшие в двигателе остатки углеводородов и угарный газ, но и восстанавливать оксиды азота, а это — процесс, идущий совершенно в другом (с точки зрения химии) направлении. Желательно также ещё раз окислять окончательно весь поток газов. Это возможно лишь в пределах так называемого «каталитического окна», то есть узкого диапазона соотношения топлива и воздуха, когда катализатор способен выполнить свои функции. Соотношение топлива и воздуха в данном случае составляет примерно 1:14,7 по весу (зависит также от соотношения С к Н в бензине), и удерживается в коридоре приблизительно плюс-минус 5 %. Так как одной из труднейших задач является удержание нормативов по оксидам азота, дополнительно необходимо снижать интенсивность их синтеза в камере сгорания. Делается это в основном снижением температуры процесса горения с помощью добавления определённого количества выхлопных газов в камеру сгорания на некоторых критичных режимах (Система рециркуляции выхлопных газов).
[править]Основные вспомогательные системы бензинового двигателя
[править]Системы, специфические для бензиновых двигателей
· Система зажигания — обеспечивает поджиг топлива в нужный момент. Она может быть контактной, бесконтактной или микропроцессорной. Контактная система включает в себя: прерыватель-распределитель, катушку, выключатель зажигания, свечи. Бесконтактная система включает то же самое оборудование, только вместо прерывателя стоит датчик Холла или индукционный датчик. Микропроцессорная система зажигания управляется специальным блоком-компьютером, она включает в себя датчик положения коленвала, блок управления зажиганием, коммутатор, катушки, свечи, датчик температуры двигателя. У инжекторного двигателя к этой системе добавляются датчик положения дроссельной заслонки и датчик массового расхода воздуха.
· Система приготовления топливовоздушной смеси — карбюратор или же инжекторная система.
[править]Некоторые особенности современных бензиновых двигателей
· Для повышения надежности работы используется индивидуальная катушка зажигания для каждой свечи (например, в двигателе ЗМЗ-405.24 и многих современных японских двигателях).
· Используется по 2 впускных и 2 выпускных клапана на цилиндр вместо одного впускного и одного выпускного. Это связано с тем, что суммарная площадь отверстий клапанов в головках цилиндров современных двигателей значительно увеличена, а при использовании одного большого клапана на высоких оборотах заслонки клапанов не успевают закрыть отверстие к началу следующего цикла, ввиду своей относительно большой массы. Таким образом, имеет место «зависание» заслонок вокруг определенной позиции, в результате чего клапан получается постоянно открытым. Использование более жестких пружин не решает проблемы.
· Для управления дроссельной заслонкой используется электропривод, а не тросик педали акселератора (например, в двигателе ЗМЗ-405.24 и многих современных иностранных двигателях, особенно тех, что оснащены системой cruise control).
[править]Системы, общие для большинства типов двигателей
· Система охлаждения
· Система выпуска отработанных газов. Включает выпускной коллектор, каталитический конвертер (на современных машинах), и глушитель.
· Система смазки — бывает с отдельным маслобаком (авиация) и без него (почти все современные автомобили).
· Система запуска двигателя. Для приготовления двигателя к работе необходимо произвести хотя бы один оборот коленчатого вала, для того, чтобы в одном из цилиндров произошли такты впуска и сжатия. Для запуска четырёхтактного двигателя обычно применяется специальный электромотор — стартер, работающий отаккумулятора. Для запуска маломощных двухтактных бензиновых двигателей можно применять мускульную силу человека, например так работает кикстартер в мотоцикле.
«Во́лга» ГАЗ-21
«Во́лга» ГАЗ-21 — советский легковой автомобиль среднего класса, серийно производившийся на Горьковском автомобильном заводе с 1956 (1957)[1] по 1970 год[2]. Заводской индекс модели — изначально ГАЗ-М-21, позднее (с1965 года) — ГАЗ-21. Всего было выпущено 639 478 экземпляров всех модификаций.
ГАЗ-21
Общие данные
| Производитель: | ГАЗ |
| Годы пр-ва: | 1956—1970 |
| Сборка: |  ГАЗ (Горький, СССР)  C.I.V.A. (Антверпен, Бельгия)
|
Дизайн
| Тип(ы) кузова: | 4‑дв. седан (5-6‑мест.) (5‑дв. универсал (7‑мест.) ГАЗ-22) |
| Компоновка: | переднемоторная, заднеприводная |
Двигатели
| [показать]ГАЗ-21Б (переходная серия, до конца 1957 г.) |
| [показать]ЗМЗ-21 / 21А |
| [показать]ЗМЗ-21Е, -21Д (экспорт) |
| [показать]дизель Perkins (только Бельгия) |
| [показать]дизель Rover (только Бельгия) |
| [показать]дизель Peugeot-Indenor (только Бельгия) |
Трансмиссия
| [показать]механическая 3-ступ. |
| [показать]автоматическая гидромеханическая 3-ступ. |
(около 700 автомобилей в 1957-60 гг., по другим данным — ок. 3000, а т.ж. модификация с V8 — 603 автомобиля с1962 г.)
Модификации кузова
[показать] ГАЗ 21
|
Характеристики
Массово-габаритные
| Длина: | 4810…4830 мм |
| Ширина: | 1800 мм |
| Высота: | 1610 мм |
| Колёсная база: | 2700 мм |
| Масса: | 1450…1875 кг |
Динамические
| Макс. скорость: | до 130 км/ч; c V8 (ГАЗ-23) — до 160 км/ч (согласно инструкции) |
На рынке
| Похожие модели: | европейские модели большого класса («Oberklasse») выпуска середины пятидесятых — начала шестидесятых годов; американские «стандартные» автомобили сегмента Low-Price Field (недорогих марок, таких как Ford, Chevrolet, Plymouth, …) начала — середины пятидесятых годов. |