Рис. 1.7. Двухцилиндровый двухтактный карбюраторный ПЛМ «Вихрь»:

1 - пусковое устройство; 2 - коленчатый вал; 3 - блок цилиндров; 4 = левый поршеиЫ 6 « свеча зажигания; 6 •= продувочное окно; 7 •= картер

Удельный расход топлива у ПЛМ «Вихрь-М» на 94 г7(кВт-ч) меньше, чем у ПЛМ «Вихрь». Блок цилиндров двигателя «Вихрь» отлит из алюминиевого сплава (рис. 1.7). В блоке выполнены рубашка для охлаждающей воды, продувочные каналы для подвода свежей смеси из полости картера 7 к продувочным окнам 6 цилиндров и выпускные для отвода отработавших газов. Картер состоит из четырех частей, образующих две кривошипные камеры. Для подвода к кривошипной камере рабочей смеси из карбюратора в средней опоре картера имеются отверстия, выход из которых закрыт золотниками, вращающимися вместе с коленчатым валом.

Двигатели семейства «Нептут выпускают в следующих модификациях: «Нептун», «Нептун-М», «Нептун-23». Двигатель двухцилиндровый двухтактный карбюраторный с двухканальной возвратно-петлевой кривошипно-камерной продувкой и впуском 18

Рис. 1.8. Золотниковая система впуска:

а - плоский аолотиик двигателя «Нептун»; б - схема

смеси в картер с помощью золотникового устройства, как показано на рис. 1.8.

Золотниковые шайбы / изготовляют из полиамидной смолы с секторными вырезами, которые совмещены с окнами в щеках кривошипов 5. Шайбы прижаты к средней опоре пружинами. При движении поршня 2 к ВМТ в полости картера создается вакуум. В это время золотниковая шайба открывает входной канал 4, по ксп-орому свежая смесь засасывается в картер. Когда поршень движется в обратном направлении, золотниковая шайба закрывает входной канал, отсекая смесь в картере. Как только поршень откроет продувочные окна, свежая смесь устремится в цилиндр и начнется процесс продувки.

Двигатель <иПривет-22у> - двухтактный двухцилиндровый с раздельными взаимозаменяемыми цилиндрами с трехканальной возвратно-петлевой продувкой и механизмом впуска с дисковыми золотниками. Система зажигания унифицирована с двигателями «Нептун-23» и «Вихрь». Карбюратор и топливный насос идентичны с модификациями «Вихрь». В системе охлаждения встроен бесконтактный вихревой насос с минимальным отбором мощности на охлаждение: Модификацией двигателя «Привет-22» является модель ПЛМ «Привет-25». Благодаря применению настроенного впуска мощность двигателя повышена до 18,4 кВт.

1.6. МАЛОГАБАРИТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Двухтактные карбюраторные ДВС широко применяют в сельском хозяйстве (мотоблоки, косилки, соломорезки, подъемники, насосы), строительстве (конвейеры, компрессоры, вибраторы, трамбовки), промышленности (генераторы, автомобили и автокары), авиации (спортивные самолеты, беспилотные самолеты) и др. Представляют интерес двухтактные двигатели для легковых и малотоннажных грузовых автомобилей, изготовляемых в Японии. В течение многих лет в ГДР выпускаются легковые автомобили «Трабант» и «Варбург» с двухтактными ДВС.

Двухтактные карбюраторные двигатели вследствие их высокой удельной мощности и быстроходности нашли применение и в спортивной авиации. Среди сельскохозяйственных машин наибольший интерес представляют садово-огородные тракторы (ти-леры), мотоблоки и моторизованные ручные косилки. Разнообразные по конструкции и размерам мотоблоки обеспечивают выполнение практически всех видов сельскохозяйственных работ на приусадебных участках, в коллективных садах и овощеводческих хозяйствах. Для большинства мотоблоков предусмотрена установка ряда навесных орудий, с помощью которых можно проводить обработку почвы практически всех видов, выполнять транспортные работы.

ДВИГАТЕЛИ МОТОБЛОКОВ И ХИЛЕРОВ

Условно все виды выпускаемых мотоблоков и тилеров можно разделить на несколько групп по размерам и схемам приводов [40]. В одну из групп входят малогабаритные тилеры массой 15 ... 30 кг с двигателем мощностью 1 ... 2 кВт, предназначенные для обработки почвы на небольших участках. Другую группу представляют садово-огородные тракторы массой 30 ... 50 кг с двигателями мощностью 2 ... 5 кВт.

В нашей стране в последние годы на многих предприятиях ведутся работы по созданию мотоблоков и тилеров как с двухтактными карбюраторными, так и с четырехтактным ДВС. Производятся мотоблоки и в социалистических странах. Например, мотоблок «Роби-50» выпускают в Венгерской республике. Техническа!)[ характеристика мотоблока «Роби-50» приведена ниже.

Двигатель..............Одиоцилиидровый двухтактный воздушного охлаждения

Рабочий объем Кл, см»........ 50

Номинальная мощность Ng, кВт . . . 2,07

Частота вращения коленчатого вала п,

мин"................ 4500

Топливо...............Смесь бензина с маслом в соотношении 20 : 1

Конструкции двухтактных двигателей мотоблоков аналогичны описанным выше. Более тяжелый мотоблок «Роби-151» массой 67 кг имеет двухтактный двигатель рабочим объемом 153 см номинальной мощностью 3,55 кВт при частоте вращения 500 мин-Ч

В ЧСФР выпускают мотоблок «Терра» с набором, состоящим из 13 сельскохозяйственных и коммунальных машин. В него входят: оборотный плуг, фреза, культиватор, окучник, ротационный рыхлитель, прицеп, насосная установка, зубовая борона и т. д. Двигатель на мотоблоке «Терра» двухтактный карбюраторный воздушного охлаждения рабочим объемом 123 см, размеры 56x50 мм (ход поршня S X диаметр цилиндра D), мощность JVg = 3 кВт при п = 5400 мин~. Удельный расход топлива ge = 620 г/(кВт-ч).

В Республике Польша производят мотофрезу «Мрувка» и мотоблок «Дзик 21». На «Мрувке» установлен двухтактный карбюраторный двигатель воздушного охлаждения мощностью JVg = 4 кВт, на мотоблоке «Дзик 21» - карбюраторный двигатель мощностью 8,14 кВт. Предприятие ГДР «Фортшритт Ландмашин» выпускает мотоблок модели Е 930 с двухтактным двигателем М531/541 рабочим объемом 50 см. Малогабаритную технику производят заводы СФРЮ «МИО-Стандарт», «ИМТ» и «Лабинпрогресс». Наиболее легкие модели МИО200 и МИО350 выпускает «МИО-Стандарт». Первая модель представляет собой мотофрезу массой 47 кг с одноцилиндровым двухтактным двигателем рабочим объемом 59,6 см* и мощностью 2 кВт. Вторая модель МИО350 - это мотоблок массой 49 кг с одноцилиндровым двухтактным двигателем рабочим объемом 59,6 см и мощностью 2,59 кВт.

Кроме того, можно отметить австрийскую фирму «Разант» выпускающую четыре модели мотоблоков: «Беби», «Юниор», «Супер» и «Коммунал». На мотоблок мод. «Юниор» устанавливают по выбору один из следующих двигателей: двухтактный карбюраторный фирмы «Ротакс» мощностью 5,9 кВт, двухтактный карбюраторный этой же фирмы, но большей мощности (6,66 кВт) или четырехтактный карбюраторный фирмы «Маг» мощностью 6,66 кВт. Мотоблок модели «Супер», кроме трех указанных двигателей, может комплектоваться дизелем фирмы Ломбардини мощностью 6,66 кВт.

Мотоблоки и тилеры работают как с двухтактными карбюраторными двигателями, так и с четырехтактными карбюраторными двигателями и дизелями.

ДВИГАТЕЛИ РУЧНЫХ КОСИЛОК

Моторизованные ручные косилки (триммеры) предназначены для скашивания травы в труднодоступных местах, а также для подрезки декоративных растений и газонов. В качестве привода обычно применяют электродвигатели наибольшей мощности или двухтактные карбюраторные ДВС рабочим объемом до 50 см.

1.6. Характеристики триммеров трех моделей

Характеристики косилок этого типа на примере семейства триммеров трех моделей японской фирмы Киозитц Корпорейшн приведены в табл. 1.6.

ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ЦЕПНЫХ МОТОРНЫХ ПИЛ

Двухтактные карбюраторные ДВС широко используют в качестве привода цепных моторных пил. Например, фирма Оранд (США) выпускает высокооборотные двухтактные одноцилиндровые ДВС для цепных пил, моторных лодок, машинок для стрижки газонов и привода насосов и генераторов. Двигатель рабочим объемом 33,2 см, размером 31,7X36,5 мм развивает мощность Ne = 1,11 кВт при п = 7200 мин"!. Степень сжатия 7,4. Кратковременно частота вращения может повышаться до 10 ООО мин". Масса двигателя 2 кг. Диафрагменный карбюратор с насосом работает в любом положении. Для постоянной работы в вертикальном положении (привод генератора и насоса) устанавливают поплавковый карбюратор.

Коленчатый вал нескольких размеров по длине имеет стандартный приводной конец. Цилиндр отлит под давлением из алюминиевого сплава. Зеркало цилиндра покрыто пористым хромом толщиной 0,05 мм. Охлаждение вентилятором обычного типа с симметричными лопатками, отлитыми как одно целое с маховиком. Шатун стальной кованый, цементирован и шлифован. Нижняя крышка крепится двумя винтами. Подшипники игольчатые. Картер отлит иод давлением из алюминиевого сплава. Система зажигания обычного типа (маховик-магнето). Угол опережения зажигания 30° до ВМТ.

В нашей стране широко известна цепная моторная пила «Дружба».

Таким образом, двухтактные карбюраторные ДВС нашли широкое применение во многих областях техники. Поэтому вопросы совершенствования мощностных, экономических, токсических и шумовых показателей этого класса двигателей имеют большое практическое, экономическое и социальное значение.

2. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

На анализе основных направлений совершенствования целесообразно остановиться после рассмотрения внешнего теплового баланса ДВС. Уравнение внешнего теплового баланса имеет вид

Q = Qe + qb + Qr + QM + QocT,

где Q - количество теплоты сгорания израсходованного топлива; Qe - количество теплоты, эквивалентное эффективной работе двигателя; qb - количество теплоты, отводимой от двигателя охлаждающей средой (жидкостью или воздухом); Qr - количество теплоты, отводимой выпускными газами, Qr = Qa + Qb. о! Qa - энтальпия (остаточное теплосодержание) выпускных газов; qh. с - количество теплоты, не выделившейся при сгорании топлива ввиду неполноты сгорания (химического недожога); qm - количество теплоты, отводимой маслом; qoct- количество теплоты, отводимой в результате лучистого и конвективного теплообмена нагретых частей двигателя с окружающей средой.

Если выразить составляющие теплового баланса в процентах от полного количества теплоты Q сгорания израсходованного топлива (долях), то

100 = (7е + + + + <7оот.

в табл. 2.1 приведены средние значения отдельных составляющих (%) внешнего теплового баланса различных двигателей на номинальном режиме.

2.1. Тепловой баланс ДВС различных типов