Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Четырёхтактный двигатель

Какой лодочный мотор выбрать у китайских производителей?

Китайские лодочные двигатели популярны на российском рынке из-за сравнительно низкой цены. Среди компаний, собирающих подобные моторы, выделяется марка HDX, которая выпускает следующие востребованные модели:

  1. Т 2,6 CBMS (цена — менее 20 тысяч рублей). Компактная модель, обеспечивающая ускорение до 9 км/ч. Этот двигатель потребляет в среднем 1,3 л/час. Выхлоп размещен в районе винта, а на румпеле расположен регулятор газа.
  2. Т 5 BMS (цена — 45,5 тысячи рублей). 5-сильная модель марки HDX дополняется топливным баком объемом 1,5 литра, что недостаточно для длительных путешествий по воде. Двигатель в сравнении с другими подобными продуктами из Китая выделяется надежной конструкцией.
  3. Т 9,9 BMS (цена — 79,5 тысячи рублей). Третья модель марки HDX, мощность которой ограничена 9,9 л.с. При необходимости этот показатель можно довести до 15 л.с., внеся незначительные изменения в конструкцию силового агрегата. Основу двухтактного мотора составляет двигатель марки Yamaha.

Другая китайская марка Hidea, как и HDX, также выпускает «клоны» популярных лодочных агрегатов. Продукция этой компании зарекомендовала в себя в России как надежная и прочная.

Одноцилиндровые двигателиПравить

Типичный одноцилиндровый двухтактный двигатель

Типичный четырехтактный одноцилиндровый двигатель

Однако он обладает множеством недостатков с точки зрения характеристик двигателя.
Поскольку воспламенение смеси в одноцилиндровом четырехтактном двигателе происходит один раз за каждые 720 градусов поворота коленчатого вала, для поддержания вращения двигателя до его следующего рабочего хода необходимы большие маховики.

Для того чтобы избежать чрезмерного увеличения веса, маховики должны обладать большим диаметром и небольшой толщиной. Приходится максимально облегчать поршень, также необходим длинный шатун, и в итоге получается двигатель, называемый длинноходным. Характеристики такого двигателя хороши до определенного момента: он экономичен, обладает хорошей кривой мощности и характеристики момента таковы, что он может относительно легко обеспечивать динамичный разгон с низких частот вращения двигателя. Для использования великолепной характеристики мощности передаточные числа коробки передач могут быть «растянуты», за счет этого управление машиной становится не столь напряженным. Действительно, влияние вибрации двигателя до определенной степени субъективно и, как правило, довольно высокие уровни низкочастотных колебаний предпочтительнее менее интенсивного, но более раздражающего «дребезжания».

Однако если попытаться заставить такой двигатель работать при больших частотах вращения, его недостатки станут очевидными. Наличие массивных маховиков означает большое количество накопленной энергии или инерции, и ускорение, по сегодняшним меркам, будет ограничиваться медленным набором скорости. Маленький диаметр цилиндра и большой ход поршня означают высокие скорости линейного перемещения поршня, а следовательно, высокий уровень износа этих узлов. При попытке уменьшить ход поршня сглаживающий эффект больших маховиков теряется, а неуравновешенные силы увеличиваются. Это плохо сказывается на комфортабельности мотоцикла — покладистый одноцилиндровый двигатель превращает его в «дрель, передвигающуюся по дороге».

Другая проблема двигателей большого объема связана с затруднением запуска, даже если для этого применяется электрический стартер. Но, поскольку большинство одноцилиндровых двигателей большого объема используются для соревнований в условиях бездорожья и не оснащаются электрическим запуском, то каждый раз коленчатый вал приходится устанавливать в положение, когда он чуть не доходит до ВМТ на такте сжатия, затем давать ему здоровенный пинок, чтобы заставить его вращаться. Кроме того, есть проблема отдачи, которая проявляется, когда коленчатый вал установлен неправильно или когда на кик-стартер нажали недостаточно сильно. При этом усилия для того, чтобы поршень миновал такт сжатия, недостаточно, и он резко отскакивает назад из-за воздействия компрессии. При этом рычаг кик-стартера отпрыгивает назад и перекидывает вас через руль или ломает вам ногу. Некоторые одноцилиндровые двигатели оснащаются декомпрессором, предназначенным для облегчения запуска и уменьшения отдачи. Компания Honda разработала систему, в которой при нажатии на кик- стартер небольшой кулачок воздействует на выпускной клапан с целью немного приоткрыть его в ВМТ на такте сжатия. Это снижает усилие, необходимое для прокручивания коленчатого вала двигателя. Второй кулачок начинает работать, когда происходит отдача, также слегка приоткрывая выпускной клапан и снижая силу отдачи.

Рейтинг популярных лодочных моторов с ценами

Согласно сетевым отзывам и видео, представленным в интернете, в список популярных лодочных двигателей входят модели следующих марок:

  • Tohatsu;
  • Yamaha;
  • Honda;
  • Suzuki;
  • Mercury.

Помимо приведенных марок хорошие двигатели выпускает компания Nissan. Под этим брендом на российском рынке представлена 15-сильная модель NS 15 D2 1, признанная самой удобной в управлении. Этот агрегат подходит эксплуатации как в морской, так и речной воде и при передвижении по неглубоким водоемам.

Tohatsu

Продукция марки Тохатсу входит в число самых экологичных. У этого бренда востребованным считается 10-сильный мотор М 9,8 B S стоимостью от 90 тысяч рублей. Данный двигатель выделяется на фоне аналогов лучшим сочетанием цены и качества. Силовой агрегат отличается за счет повышенной экономичности и простой конструкции (отсутствуют мощные клапаны и система непосредственного впрыска топлива).

Также к числу востребованных моторов марки Tohatsu относится модель М 5В DS (стоимость от 60 тысяч рублей), характеризующаяся следующими особенностями:

  • наличие встроенного бака для масла;
  • усовершенствованный карбюратор;
  • три передачи (вперед, назад и нейтральная);
  • электронный запуск;
  • шесть уровней наклона;
  • алюминиевый корпус с антикоррозийным покрытием;
  • повышенная экономичность.

Основной недостаток моторов марки Tohatsu – низкая популярность в России. Из-за этого в случае поломок двигателей возникают сложности с покупкой расходных материалов.

Yamaha Motor

Компания Ямаха находится в верхнем списке крупнейших производителей винтовых двигателей для лодок. Под этой маркой выпускаются карбюраторные и инжекторные силовые агрегаты мощностью 3-300 л.с. Часть моделей дополнена фирменной системой прямолинейного впрыска топлива, осуществляемого под высоким давлением.

Лучшим силовым агрегатом японской марки считается модель 15 FMHS (цена — 115 тысяч рублей), мощность которой составляет 15 л.с. Установка этого типа отличается следующими характеристиками:

  • удобное румпельное управление;
  • повышенная надежность;
  • наличие функции увеличения тяги;
  • низкий уровень шума;
  • электронное зажигание.

Сходными характеристиками обладает модель 9,9 GMHS, оцененная в 115 тысяч рублей.

Honda

Среди лодочных моторов Хонда выделяется модель BF20DK2 SHSU стоимостью 220 тысяч рублей. Эта 20-сильная установка на 350 куб.см. дополняется электростартером и электрогенератором. Длина дейдвуда у модели составляет 433 мм.

Honda BF20DK2 SHSU выделяется за счет наличия эффективной системы охлаждения с водозаборниками, развернутыми по направлению движения. Такая особенность уменьшает уровень нагрузки, что испытывает помпа. Также в конструкции предусматриваются сетчатые фильтры, препятствующие проникновению в каналы посторонних предметов.

Suzuki

Модель Сузуки DF20AS, цена которого более 160 тысяч рублей, немного уступает Honda BF20DK2 SHSU. У этого мотора отсутствует электростартер.

Владельцы Сузуки DF20AS отмечали частые сбои в работе электроники в версиях модели, вышедших в первый год после запуска производства.

Данный двигатель объемом 327 куб. см. с двумя цилиндрами имеет трехлопастный винт на 10 дюймов, который обеспечивает хорошее ускорение с места и работает как в чистой, так и загрязненной воде.

Если возникла потребность в приобретении маломощного мотора, то можно остановить свой выбор на двухтактной модели Suzuki DT9.9AS, уровень тяги которой можно увеличить до 15 л.с. Стоит силовой агрегат 103 тысячи рублей.

Mercury

Для компактных лодок удачным вариантом считается двигатель Меркурий МЕ F 2,5 М стоимостью 50 тысяч рублей. Этот четырехтактный мотор, мощность которого достигает 3,5 л.с., отличается тем, что выхлоп располагается под винтом. Такая особенность снижает уровень шума, издаваемого рабочим агрегатом.

Другая особенность модели заключается в высокой экономичности. Кроме того, двигатель обеспечивает хорошую тягу на низких оборотах.

Выпуск — четырёхтактный двигатель

После НМТ такта рабочего хода поршня четырёхтактного двигателя открывается выпускной клапан, и поднимающийся поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается и четырёхтактный цикл начинается сначала.

Необходимо также помнить, что следующий процесс (например, впуск), необязательно должен начинаться в тот момент, когда закончится предыдущий (например, выпуск). Такое положение, когда открыты сразу оба клапана (впускной и выпускной), называется перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов необходимо для лучшего наполнения цилиндра/-ов горючей смесью, а также для лучшей очистки цилиндра/-ов четырёхтактного двигателя от отработанных газов.

Четырехтактный двигатель скутера: 1 — цилиндр с головкой 2 — крышка головки цилиндра 3 — карбюратор 4 — впускной патрубок 5 — электростартер.

Для ещё большей наглядности посмотри видеоролик, наглядно показывающий работу четырёхтактного двигателя. На этом видео демонстрируется автомобильный четырёхцилиндровый шестнадцатиклапанный (то есть, в каждом цилиндре по два впускных и выпускных клапана, для лучшей продувки) двигатель, однако сути это не меняет.

В двухтактных двигателях все рабочие циклы (процессы впуска топливной смеси, выпуска отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота коленвала (а не двух, как в четырёхтактных) за два (а не четыре) основных такта. У двухтактных двигателей отсутствуют клапаны (как в четырехтактных ДВС), их роль выполняет сам пoршень, который в процессе перемещения то закрывает, то открывает впускные, выпускные и продувочные окна. Поэтому двухтактный двигатель более прост в конструкции.

Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в два раза больше четырехтактного за счет большего в 2 раза числа рабочих тактов. Однако неполное использование хода поршня двухтактного двигателя для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на продувку приводят практически к увеличению мощности только на 60 — 70%.

Итак, рассмотрим конструкцию двухтактного ДВС, показанную на рисунке 1:

Двухтактный двигатель состоит из картера, в который на подшипниках с двух сторон установлен коленчатый вал и цилиндр.

Смазка всех трущихся поверхностей и подшипников внутри двухтактных двигателей происходит за счёт топливной смеси, — смеси бензина и масла в определённой пропорции. Из рисунка 1 видно, что топливная смесь (желтый цвет) попадает и в кривошипную камеру двухтактного двигателя (полость, где закреплен и вращается коленчатый вал), и в цилиндр. Смазки там нигде нет, а если бы и была, то смылась бы топливной смесью. Вот по этой причине масло и добавляют в определенной пропорции к бензину. Тип масла используется специальный, именно для двухтактных двигателей. Оно должно быть способно выдерживать высокие температуры и, сгорая вместе с топливом, оставлять минимум зольных отложений, то есть нагара.

Теперь о принципе работы. Весь рабочий цикл в двухтактных двигателях осуществляется за два такта.

Отличие двухтактного двигателя от четырёхтактного

Авто владельцы задаются вопросом: что лучше двухтактный или четырехтактный двигатель. Однозначного ответа нет, у каждого механизма положительные и отрицательные стороны, зависящие от предъявляемых к мотору требований.

Казалось бы, мощность мотора выполняющего два такта, в сравнении с равнозначным мотором, выполняющим четыре такта, больше, а значит он лучше. Однако, реальность сложней. На практике, возникают дополнительные утраты: частичное попадание и смешивание газовой отработки со свежим горючим, выброс части топлива при продувке. Результат, при выполнении одинакового цикла, агрегат, выполняющий два такта, по показателю экономичности уступает агрегату с четырьмя тактами.

Различен способ смазки силовых установок на четыре и два такта. Установка на два такта смазывается посредством смешивания масла для мотора и бензина. В четырёхтактном агрегате предусмотрен механизм смазки с использованием насоса, который расходует масла столько, сколько требует эксплуатация установки.

Двухтактные моторы не имеют клапанов, роль детали играет поршень, он открывает и закрывает отверстия впуска и выпуска. Отсутствие механизмов газораспределения упрощает силовой агрегат, делая обслуживание простым. Мощность установки, выполняющей два такта, считается выше, так как её цикличность выше. Однако, не полностью используя поршневой ход, потери мощности при продувке и остатках отработанных газов снижают показатель мощности.

Что бы было легче определить, какой двигатель лучше, двухтактный или четырёхтактный, представим краткое описание обоих силовых установок в виде таблицы:

Четырёхтактная силовая установкаДвухтактная силовая установка
Рабочий процесс – оборотов коленчатого вала два.Рабочий процесс — оборотов коленчатого вала один.
Воспламенение рабочей жидкости происходит каждый раз при совершении второго оборота, как следствие, неравномерное распределение импульса и использование противовеса для устранения биений.Воспламенение рабочей жидкости происходит каждый раз при совершении оборота, как следствие, равномерное распределение импульса, работа мотора сбалансирована лучше.
Агрегат тяжёлый.Агрегат лёгкий.
Сложная конструкция силовой установки, присутствует газораспределительный механизм.Простота конструкции, отсутствие клапанов.
Агрегат дорогой.Стоимость ниже четырёхтактного.
Сложные устройства и механизмы приводят к заниженному показателю механического коэффициента полезного действия.Механический коэффициент полезного действия выше, чем у агрегата с четырьмя тактами.
Полное удаление паров отработки, следствие, повышенный показатель производительности.Остатки отработки смешиваются с новым горючим, из-за чего производительность мотора ниже.
Рабочая температура ниже.Рабочая температура мотора выше из-за нарушения смесеобразования.
Охлаждение жидкостное.Охлаждение воздушное.
Расход топлива ниже.Показатель расхода топлива увеличен, обусловлено смесеобразованием и продувкой.
Габариты силовой установки увеличены.Габариты силовой установки ниже.
Требует применения сложных механизмов смазки.Механизм смазки прост.
Работа агрегата менее шумная.Агрегат работает с большим шумом.
Клапанный механизм газораспределения.Функцию механизма газораспределения выполняет поршень и каналы.
Показатель использования тепла эффективен.Показатель использования тепла не эффективен.
Расход масла занижен.Показатель расхода масла завышен, поскольку часть смазки выбрасывается с отработанными газами.

Применять двигатель, выполняющий два такта при работе, целесообразно в моменты, когда речь не идёт об экономии топлива и смазки, а на первом месте стоят габариты и вес установки.

В то же время, в конструкции двухтактного двигателя кроется потенциал, который никак не удается реализовать на практике. Расчетный показатель мощности и экономичности в этом агрегате высок, сложность реализовать возникает из-за тонкости настроек. Возможно, в скором будущем благодаря применению электронных датчиков и механизмов контроля и настроек, двухтактным агрегатам удастся занять лидирующие позиции на автомобильном рынке.

Порядок работы

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя происходит за четыре такта, каждый из которых составляет один ход поршня между мертвыми точками, при этом двигатель проходит следующие фазы:

  • Впуск. Длится от 0 до 180° поворота кривошипа. При впуске поршень движется вниз от верхней мертвой точки, открыт впускной клапан. В цилиндре образуется разрежение, за счёт которого в него засасывается свежий заряд. При наличии нагнетателя смесь нагнетается в цилиндр под давлением.
  • Такт сжатия. 180—360° поворота кривошипа. Поршень движется к ВМТ, при этом заряд сжимается поршнем до давления степени сжатия. За счёт сжатия достигается бо́льшая удельная мощность, чем могла бы быть у двигателя, работающего при атмосферном давлении (такого как двигатель Ленуара), за счёт того, что в небольшом объёме заключен весь заряд рабочей смеси. Кроме того, повышение степени сжатия позволяет увеличить КПД двигателя. В двигателях Отто любой конструкции сжимается горючая смесь, в дизелях — чистый воздух.

В конце такта сжатия происходит зажигание заряда в двигателях Отто или начало впрыска топлива в двигателях Дизеля.

  • Рабочий ход 360—540° кривошипа — движение поршня в сторону нижней мёртвой точки под давлением горячих газов, передаваемого поршнем через шатун коленчатому валу. В двигателе Отто при этом происходит процесс изохорного расширения, в дизеле за счёт продолжающегося горения рабочей смеси подвод теплоты продолжается столько, сколько длится впрыск порции топлива. Поэтому сгорание в дизеле обеспечивает процесс, близкий к адиабатному, расширение происходит при одинаковом давлении.
  • Выпуск. 540—720° поворота кривошипа — очистка цилиндра от отработавшей смеси. Выпускной клапан открыт, поршень движется в сторону верхней мёртвой точки, вытесняя выхлопные газы.

В реальных двигателях фазы газораспределения подбираются таким образом, чтобы учитывалась инерция газовых потоков и геометрия трактов впуска и выпуска. Как правило, начало впуска опережает ВМТ от 15 до 25°, конец впуска отстает примерно на столько же от НМТ, так как инерция потока газов обеспечивает лучшее заполнение цилиндра. Выхлопной клапан опережает НМТ рабочего хода на 40 — 60°, при этом давление сгоревших газов к НМТ падает и противодавление на поршень при выхлопе оказывается ниже, что повышает КПД. Закрытие выхлопного клапана также относится за ВМТ впуска для более полного удаления выхлопных газов.

Так как процесс горения и распространение фронта пламени в двигателях Отто требуют определенного времени, зависящего от режима работы двигателя, а максимальное давление из соображений геометрии кривошипно-шатунного механизма желательно иметь от 40 до 45° от ВМТ начала рабочего хода, зажигание осуществляется с опережением — от 2 — 8° на холостом ходу до 25 — 30° на режимах полной нагрузки.

Рабочий процесс дизельного двигателя отличается от описанного выше тем, что заряд в камере сгорания — чистый воздух, нагретый от сжатия до температуры воспламенения. За некоторое время до ВМТ, называемое временем инициации, в камеру сгорания начинает впрыскиваться жидкое топливо, распыленное до капель, каждая из которых подвергается инициации, то есть нагревается, испаряясь с поверхности, при испарении вокруг каждой из капель образуется и воспламеняется в горячем воздухе горючая смесь. Время инициации для каждого дизеля стабильно, зависит от особенностей конструкции и изменяется только с его изнашиванием, поэтому, в отличие от момента зажигания, момент впрыска в дизеле задается раз и навсегда при его конструировании и изготовлении. Так как смесь во всем объёме камеры сгорания в дизеле не образуется, а факел распыла форсунки занимает небольшой объём камеры, количество воздуха на каждый объём впрыснутого топлива должно быть избыточным, в противном случае процесс горения протекает не до конца, а выхлопные газы содержат большое количество недогоревшего углерода в виде сажи. Само горение длится столько времени, сколько длится впрыскивание данной конкретной порции топлива — от нескольких градусов после ВМТ на холостом ходу до 45-50° на режимах полной мощности. В мощных дизелях цилиндр может снабжаться несколькими форсунками.

Какую роль играет масса мотора

При выборе ПЛМ важную роль играет его вес. От тяжести механизма зависит способ транспортировки, установки, регулировки и хранения.

Двигатели малой мощности (2-3 л. с.) весят 10-20 кг. В принципе, один человек может самостоятельно погрузить и выгрузить из машины ПЛМ и установить его на лодку. Более мощные двигатели (от 10 л. с.) весят от 30 кг. Из-за этого при транспортировке и креплении понадобится помощь второго человека.

Вес следует учитывать рыбакам-одиночкам. Возможно, таким людям стоит присмотреться к электромоторам, ведь они весят от 5 кг. Однако аккумулятор к ним может быть тяжелее самого мотора.

Охлаждение

Охлаждение четырёхтактного силового агрегата может быть жидкостным или воздушным. Жидкость, постоянно перемещающаяся в рубашке охлаждения, забирает часть тепла нагревающихся деталей. Остывание жидкости происходит в радиаторе.

Охлаждение двухтактного мотора воздушное. Для улучшения теплоотдачи поверхность рабочего цилиндра и головки  выполнена в виде пластин. Для принудительного движения воздушной массы устанавливается вентилятор. Он имеет привод вот коленчатого вала.

Масса силовой установки

Силовая установка с четырьмя тактами имеет больший вес. Это обусловлено наличием большого количества деталей и более тяжёлым маховиком. Большой вес маховика и обвесов коленчатого вала необходим для увеличения инерции. Благодаря такой конструкции мотор работает устойчиво даже на холостых оборотах.

Возгорание в рабочем цилиндре двухтактного агрегата происходит при каждом повороте коленчатого вала. Это исключает необходимость увеличения веса маховика. На снижение массы влияет отсутствие газораспределительного механизма, деталей системы смазки и т.д.

Мощность

При одинаковом объеме показатели мощности двигателя с двумя тактами превосходят четырехтактную силовую установку. Это обусловлено увеличением количества рабочих ходов поршня за один промежуток времени в 2 раза.

Преимущества и недостатки двухтактного двигателя
Двухтактный мотор имеет ряд достоинств и недостатков. В связи с этим  такие агрегаты используется для установки на определенный тип оборудования.

Наиболее популярные производители двигателей


Кто лидирует в сфере производства двигателей? Преимущественно компании европейские и американские, но не только. Назовем наиболее известные бренды. И первым делом нужно упомянуть Yamaha, Mercury, Tohatsu. Рекомендации экспертов по подбору двигателей сводятся именно к тому, чтобы сосредоточиться именно на этих компаниях. Ведь они уже давно зарекомендовали себя на рынке таких товаров.

Объективности ради отметим, что свою продукцию на рынке представляют и производители двигателей в России. Однако они на нашем рынке недавно. И ни о какой жесткой конкуренции с их стороны не может быть и речи.

Однако кому не по карману делать дорогие покупки, тот должен обратить внимание на российские двигатели. Особенно тогда, когда пользователь разбирается в технике, и ему под силу ее восстанавливать

В этом плане отечественный двигатель очень даже привлекателен.

Вот почему, чтобы знать, какой марки лодочный двигатель вам подойдет, необходимо знать бюджет покупки. Если кошелек позволяет, то покупайте мотор европейский или американский. В данном случае производитель гарантирует качество и большой ресурс мотора.

ВАЖНО! На рынке также есть продукция, которую выпускают производители из Китая. И можно встретить качественные модели

Однако чтобы принять решение о том, какой лодочный мотор из Поднебесной выбрать, необходимо хорошо изучить историю компании. Когда фирма существует давно, то ей можно доверять.

Различия в масле

Кардинальное отличие между смазкой одного и второго мотора заключается в том, что масло для двухтактника разбавляется бензином и в итоге сгорает вместе со смесью. Если рассматривать четырёхтактный вариант, то в нем избегается всеми мерами попадание масла в камеры, предназначенных для сгорания топлива

Выводом из этого получается то, что для четырёхтактного агрегата используется масло, которое располагает полным спектром смазывающих свойств на протяжении продолжительного времени, а для второго важно чтобы после масла не оставалась сажа и оно полностью сгорало в сумме с горючим

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации