Как устроен скутер четырехтактный

Как устроен скутер четырехтактный

Принцип работы 4-х тактного двигателя скутера

Немного истории
Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), был создан немецким инженером Николаусом Августом Отто (1832-1891). В инженерии ДВС иногда называют двигателем Отто.

Каждая марка скутеров хороша по своему, одни борются за качество и надежность, другие за экономичность и комфорт, но в основном все фирмы предают предпочтение — экономичности. Все больше скутеров оснащается 4-х тактными двигателями. Хотя эта конструкции мотора при одинаковом объеме цилиндра уступают по мощности двухтактным, они обладают своими преимуществами, такими как: [adsense id=»1″]

— экономичность расхода топлива
— надежность
— 4-х тактный ДВС работает тише и устойчивей

В отличие от двухтактного двигателя, в котором смазка трущихся деталей, например коленвал, подшипники коленвала поршень, и цилиндр осуществляется благодаря добавлению масла в топливо. Коленвал четырехтактного двигателя находится в масляной ванне (картере). Благодаря этому Вам не надо смешивать бензин с маслом. Достаточно залить чистый бензин в топливный бак и можно ехать, при этом отпадает необходимость покупки специального масла для 2-тактных двигателей, что не всегда можно найти в автомагазинах.

К незначительным недостаткам, можно отнести работы по регулировке зазора клапанов и время разгона скутера с места. Последний недостаток можно устранить оптимальной настройкой вариатора и центробежного сцепления.

Перейдем к описанию устройства и работы 4-х тактного двигателя скутера.
На коленчатом вале, установлена ведущая звездочка, обеспечивающая (через цепь) вращение распределительного вала, находящегося в головке цилиндра. Этот вал определяет, когда должен быть открыт или закрыт один из двух клапанов (клапаны впуска и выпуска), в зависимости от положения поршня. На распредвале находятся кулачки, которые задействуют коромысла клапанов. (на схеме изображен распределительный вал).

Коромысла нажимают на тот или иной клапан, открывая и закрывая его. Между регулировочным болтом коромысла и клапаном должен быть зазор, так называемый тепловой зазор. По законам физики, при нагревании металл расширяется, и если тепловой зазор мал или его нет совсем, то клапаны не будут плотно закрывать впускной или выпускной каналы. В отсутствии или наоборот большом зазоре, падает мощность двигателя, поэтому так важно регулировать зазор клапанов. Выхлопные газы сильно нагревают выпускной клапан (следовательно он расширяется) больше, чем впускной. Поэтому зазор на впускном и выпускном клапанах — разный!

Первый такт — это впуск. Поршень идет вниз, клапан впуска открывается, и топливовоздушная смесь поступает из карбюратора в цилиндр. Когда поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ), клапан впуска закрывается.

Второй такт — это сжатие. Поршень идет вверх, сжимая тем самым топливную смесь. Когда поршень находится в нескольких миллиметрах от верхней мертвой точки (ВМТ), свеча воспламеняет топливо, сжатое поршнем.

Третий такт — это рабочий ход (возгорание). После воспламенения горючего, горячие газы быстро расширяются создавая большое давление в цилиндре, толкая тем самым поршень вниз, в этот момент (оба клапана закрыты).

Четвертый такт — это выпуск. По инерции коленвал продолжает свое вращение (для равномерности вращения на коленвале установлены грузы — противовесы), поршень идет наверх. Одновременно открывается выпускной клапан, и отработавшие газы выходят в выхлопную трубу. При достижении поршнем ВМТ, выпускной клапан закрывается.

Наглядная схема работы 2-х тактного двигателя:

Устройство скутера и его основные узлы.

Устройство скутера с точки зрения организации его основных узлов можно рассмотреть с помощью рисунков ниже.

Управление скутером осуществляется, как правило, тремя элементами: ускорение — 1) ручка газа; тормоз — 2) задний и 3) передний. Из двух рулевых ручек скутера — ручка газа правая. Тормоза с обоих сторон; задний и передний — справа или слева, каждый производитель решает сам, как устроить.

Кроме того, на рулевой панели (если можно так выразиться ) устроились датчики, управляющие кнопки и переключатели (см рисунок). Обычно так: слева — клаксон (1), поворотники (2), переключатель ближнего/дальнего света (3); справа — электростартер (4), свет вкл/габариты/выкл (5), и иногда стоп-кнопка-переключатель (ей можно заглушить двигатель не выключая зажигание, но и не заведёшь, пока не включишь обратно) (6). Цифрой 7 обозначен регулятор натяжения тросика газа. На моём скутере есть еще кнопки управления электронными часами. Из датчиков — спидометр, иногда тахометр, датчик уровня топлива, на двухтактниках почти всегда присутствует датчик уровня масла в маслобаке, индикаторы света, поворотников. Также, у скутеров с гидравлическими тормозами, обычно на руле располагается «тормозной бачок» (8), — по нему определяется уровень тормозной жидкости.


Для чего в устройстве скутера двигатель, думаю объяснять не нужно. Скутер может быть оснащён двухтактным или четырёхтактным двигателем — в зависимости от этого устройство скутера может дополняться дополнительными узлами, например, маслонасос для двухтактного двигателя. (Ну, дизельные, роторные и реактивные двигатели на скутеры пока не ставят. По крайней мере, серийно 🙂 ). Но на общий принцип устройства и организации скутера это не влияет.

Готовить горючею смесь в устройстве скутера назначен карбюратор. Обычный карбюратор, приспособленный к особенностям устройства скутера.

Трансмиссионная часть скутера зачастую представлена тремя узлами:
Роль коробки передач в устройстве скутера с блеском исполняет вариатор — автоматическая, бесступенчатая трансмиссия. Плюс устройства вариатора скутера в том, что вариатор позволяет забыть о переключении скоростей, а регулировать ускорение — исключительно уровнем «педали газа». Словом, обеспечивает максимальное удобство. Собственно, для этого он и изобретён. Хотя бывают скутеры с настоящей механической четырёхступенчатой коробкой передач, причём даже с двигателем объёмом 50 куб. см. Но такие скутеры, я бы сказал, из разряда эксклюзивных. Кроме того, встречаются скутеры с цепным приводом трансмиссии, но это тоже из ряда «тяжёлых случаев».

Читать еще:  Как у мотоцикла называется руль

Если кроме ручек газа и тормоза других управляющих педалей и рычагов в устройстве скутера нет, то как же работает сцепление? Устройство сцепления скутера — центробежное автоматическое. То есть, не нужно ничего нигде нажимать — сцепление сработает автоматически при повышении оборотов двигателя скутера. У скутеров же с механической коробкой передач устройство сцепления не автоматическое, тут уже работает обыкновенное механическое сцепление.

Общее устройство скутера

Любой владелец скутера должен знать, как устроено его транспортное средство, ведь без таких знаний не только нельзя узнать причину неисправности, но и устранить её.

Практически вся техника, неважно в какой стране или на каком заводе она была произведена, отличается одинаковой схемой устройства скутера, поэтому изучив и починив один мопед, вы без труда сможете устранить неполадки в любом другом.

Скутеры по праву считаются одни из самых экономичных и неприхотливых средств передвижения. Простота в эксплуатации, небольшая мощность двигателя и удивительная проходимость сделали скутеры одним из самых популярных видов техники.

Если рассматривать общее устройство скутера, то, можно сказать, что этот транспорт заключает в себе двигатель, трансмиссию, подвеску, ходовую часть, пластиковые детали и системы, отвечающие за управление. Следует детально рассмотреть функции основных узлов мопедов.

  • В двигателе скутера (устройство зачастую представляет собой ДВС – двигатель внутреннего сгорания) энергия, получаемая от сгорания топлива, преобразуется в механическую, которая и приводит технику в движение.
  • Основная функция трансмиссии заключается в передачи крутящего момента из двигателя к ведущему колесу (в случае скутеров — это заднее колесо). Трансмиссия большинства мопедов, которые были произведены в период с начала 2000 годов по сегодняшний день, состоит из автоматического вариатора, сцепления, редуктора, а также системы ножного запуска.

На схеме представлено общее устройство мопеда: 1 – передний обтекатель; 2 – панель рулевого управления; 3 – защитный рулевой обтекатель; 4 – места для пассажира и водителя; 5 – багажник, расположенный под сиденьем; 6 – крыло; 7 – боковой обтекатель; 8 – заднее колесо; 9 – силовая передача; 10 – водительский пол; 11 – подвеска; 12 – тормозная система.

К ходовой части мопеда относятся оба колеса, тормозная система и подвеска. Именно благодаря подвеске, которая обеспечивает связь колёс с рамой, вибрации при езде гасятся, а торможения или набор скорости осуществляются плавно и мягко.

На фото показано устройство мопеда, а точнее, блок «двигателя и трансмиссии»: 1 – место, где двигатель крепится к раме; 2 – цилиндр двигателя; 3 – собственно, трансмиссия, в которую входит устройство вариатора скутера, а также сцепление; 4 – место, к которому крепится амортизатор; 5 – колесо.

В основном на всех мопедах стоит либо двухтактный, либо четырёхтактный бензиновый двигатель и, в зависимости от таких особенностей, мопед или скутер может быть дополнен различными компонентами – например, маслонасосом.

Следует отметить, что устройство карбюратора скутера также относится к блоку «двигателя-трансмиссии», хоть оно и не указано на фото.

  • К устройствам управления скутера относят руль, ряд кнопок зажигания, поворотников, переключатели света фар тормозные рычаги и регулятор скорости.
  • Пластиковой облицовкой называют все грязевики, обтекатели, а также такой тюнинг, как спойлеры или панели, выполняющие эстетическую функцию.
  • Боковые зеркала, багажник, кофры и другие детали, не входящие в базовое устройство скутера, называют дополнительными компонентами или оборудованием.

    Несмотря на то что многие мотолюбители привыкли к скутерам с автоматическим центробежным сцеплением, на рынке можно встретить также и двухколёсную технику с механической системой переключения передач (например, с механической четырёхступенчатой коробкой переключения передач с объёмом двигателя в 49,3 куб. см). Такие скутеры считаются редкостью и требуют от водителей больших навыков управления.

    Устройство двухтактного и четырехтактного двигателей скутеров, принцип работы, сравнение

    Сравнение преимуществ двухтактных и четырехтактных двигателей

    Преимущества четырёхтактных двигателей

    — Б́ольшая экономичность
    — Более чистый выхлоп (экологически чище)
    — Не требуется сложная выхлопная система
    — Меньший шум, вибрация
    — Отсутствие необходимости постоянного контроля уровня масла

    Преимущества двухтактных двигателей

    — Отсутствие громоздких систем смазки и газораспределения
    — Б́ольшая мощность в пересчёте на 1 литр рабочего объёма
    — Проще и дешевле в изготовлении
    — Меньший вес

    Четырёхтактный двигатель

    Рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырёх основных этапов — тактов.
    Поршень — металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Поршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, соединение с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

    Впуск — четырёхтактный двигатель

    В процессе впуска поршень четырёхтактного двигателя идёт из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ). Одновременно кулачком распредвала открывается впускной клапан, — в цилиндр четырёхтактного двигателя затягивается свежая топливно-воздушная смесь.

    Сжатие — четырёхтактный двигатель

    Поршень четырёхтактного двигателя поднимается из НМТ в ВМТ, сжимая рабочую топливную смесь. Одновременно и значительно поднимается температура горючей смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в НМТ и объёма камеры сгорания в ВМТ называется степенью сжатия (не путать с компрессией). Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Но, для четырёхтактного двигателя с б́ольшей степенью сжатия требуется топливо с б́ольшим октановым числом, которое дороже.

    Читать еще:  Как на такси перевезти велосипед

    Сгорание и расширение (рабочий ход поршня) — четырёхтактный двигатель

    Незадолго до окончания такта сжатия горючая смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. Во время следования поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до ВМТ при поджигании смеси именуется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы давление газов достигло максимальной величины когда поршень будет находиться в ВМТ. Тогда использование энергии сгоревшего топлива будет максимальным. Скорость горения топлива практически не меняется, то есть занимает фиксированное время, следовательно чтобы достичь максимальной производительности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания пропорционально уровню оборотов коленвала. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством (центробежным и вакуумным регулятором воздействующим на прерыватель). В более современных двигателях для регулировки угла используется электронное опережение зажигания.

    Выпускная система — 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 посмотрите 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.

    Двухтактный двигатель

    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 поршень, 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.

    Такт сжатия — двухтактный двигатель

    Поршень двухтактного двигателя поднимается от НМТ поршня (в таком положении он находится на рис. 2) к ВМТ поршня (положение поршня на рис.3), перекрывая сначала продувочное 2, а затем выпускное 3 окна цилиндра двухтактного двигателя. После закрытия поршнем выпускного отверстия в цилиндре начинается сжатие ранее поступившего в него топливной смеси. Одновременно в кривошипной камере 1 вследствие ее герметичности и после того как пoршень перекрывает продувочные окна 2, под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускное окно и открывающийся клапан поступает горючая смесь в кривошипную камеру двухтактного двигателя.

    Такт рабочего хода — двухтактный двигатель

    При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь (1 на рис. 3) воспламеняется электрической искрой от свечи, после этого температура и давление смеси резко подскакивают. Под действием теплового расширения газов поршень двухтактного двигателя опускается к НМТ, в это время расширяющиеся газы сгоревшей смеси совершают полезную работу, толкая поршень. В это же время, опускаясь, поршень создает высокое давление в кривошипной камере двухтактного двигателя (сжимая топливо-воздушную смесь в ней). Под действием давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во впускной коллектор и затем в карбюратор.

    Читать еще:  Как часто нужно смазывать цепь мотоцикла

    Когда поршень двухтактного двигателя дойдет до выпускного отверстия (1 на рис. 4), оно откроется и таким образом выйдут отработавшие газы в выпускную систему, давление в цилиндре понизится. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное (впускное) окно (1 на рис. 5) и горючая смесь, сжатая в кривошипной камере, поступает по каналу (2 на рис. 5), заполняя цилиндр и одновременно продувая его от остатков отработавших газов. Далее цикл повторяется.

    Немного о принципе зажигания. Так как топливной смеси нужно время для воспламенения, искра на свече появляется чуть раньше, чем поршень достигает ВМТ. В идеале, чем быстрей движения поршня, тем раньше должно быть зажигание, потому что поршень от момента искры быстрее доходит до ВМТ. Существуют механические и электронные устройства, меняющие угол зажигания в зависимости от оборотов двигателя.

    У большинства скутеров до 2000 г.в. таких систем не было и угол опережения зажигания был установлен в расчете на оптимальные обороты. На некоторых же скутерах, например Honda Dio ZX AF35, установлен электронный коммутатор с динамическим опережением, то есть с опережением, зависящим от оборотов коленвала. С ним расширяющаяся горючая смесь совершает работу с максимальной полезной отдачей, и двигатель развивает больше мощности.

    Преимущества и недостатки двух и четырехтактных двигателей

    Двухтактные преимущества
    1. Меньший вес. Пример: 15 л.с. Двухтактный 36 кг четырёхтактный 45 кг.
    2. Цена. Четырёхтактные двигатели сложнее в производстве, состоят из большего количества деталей, поэтому всегда дороже двухтактников.
    3. Удобство перевозки двухтактника. Можно возить в любом положении, перед началом эксплуатации не требует отвешивания. Т.е. достал из багажника, поставил, завел, поехал.
    4. Двухтактный двигатель живее реагирует на ручку газа. В четырёхтактных для совершения полного рабочего цикла поршню необходимо сделать 2 полных оборота в то время как в двухтактных только один. Частый вопрос: А правда ли что четырёхтактный 15 л.с. бежит быстрее чем такой же двухтактный? Ответ: нет не правда. У обоих этих двигателей мощность на валу 15 л.с. При прочих равных условиях почему один двигатель должен ехать быстрее второго?

    Двухтактные недостатки
    1. Больший расход топлива. Напомним, примерный расход можно высчитать по формуле: для двухтактного 300 грамм на одну лошадиную силу, для четырёхтактного 200 грамм.
    2. Шумность. На максимальных оборотах двухтактные двигатели как правило работают немного громче четырёхтактных.
    3. Комфорт. Четырёхтактные двигатели не так вибрируют на малых оборотах (Касается только двухцилинровых двигателей. Одноцилиндровые и двух и четырёхтактные вибрируют примерно одинаково) и не так дымят как двухтактные.
    4. Долговечность. Довольно спорный пункт. Бытует мнение, что двухтактные двигатели менее долговечны. С одной стороны это понятно, потому как масло для смазки трущихся элементов двигателя подается вместе с бензином, а значит работает не так эффективно в отличие от четырёхтактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле. Но с другой стороны четырёхтактный двигатель по конструкции намного сложнее конкурента, состоит из значительно большего числа деталей, а золотой принцип механики «Чем проще тем надежнее» еще никто не отменял.

    Какой же двигатель выбрать?
    Взвесь все за и против изложенные выше и сделай выбор самостоятельно. Однозначного ответа на вопрос: какой из двигателей лучше, вы не найдёте ни в одной из книг ни на одном из форумов. И у тех и у других типов двигателей есть свои поклонники.

    Четырехтактный двигатель скутеретт / скутербайков / скутеров / мопедов

    18. Четырехтактный двигатель — разборка и сборка

    Снятие и установка головки цилиндра

    Эту операцию проводят для очистки камеры сгорания от нагара при появлении детонации или для замены и последующей притирки клапанов.

    Головка цилиндров крепится на шпильках четырьмя гайками, которые находятся снаружи крышки цилиндра, а также привинчивается одним болтом непосредственно к цилиндру с левой стороны. Откручиваем четыре гайки на шпильках, как описано в пункте «Регулировка клапанных зазоров».

    Перед снятием крышки головки цилиндра подставьте под нее емкость для сбора масла. В головке цилиндра всегда скапливается некоторое количество масла, которое выльется при снятии крышки.

    Удерживая коленчатый вал от проворачивания, ключом, вставленным в лючок в крышке генератора, головкой «на 9» отворачиваем три болта крепления звездочки ГРМ к распределительному валу.

    Поддеваем тонкой отверткой звездочку цепного привода ГРМ и сдвигаем вместе с цепью с посадочного места на распределительном вале.

    Если не планируется замена цепи или дальнейшая разборка двигателя, для ускорения сборочных работ удобно зафиксировать цепь мягкой проволокой на звездочке. Тогда при сборке не придется тратить время на совмещение меток.

    Отворачиваем ключом один болт крепления головки цилиндра к цилиндру.

    Обстукиваем головку цилиндра деревянной или резиновой киянкой и сдвигаем по шпилькам, как по направляющим.

    Стык головки и цилиндра уплотнен металлоасбестовой прокладкой. Отделять головку следует осторожно, чтобы не повредить прокладку.

    Прокладка имеет заформованное резиновое кольцо. При повреждении кольца, а также после нескольких снятий головки, чтобы не допустить течи масла, прокладку следует заменить.

    С левой стороны цилиндра расположен болт, служащий осью роликового успокоителя цепи. При снятии головки цилиндра выворачивать этот болт нет необходимости.

    Промываем головку цилиндра в бензине или очистителе двигателя, обращая внимание на камеру сгорания.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector