Как работает двухтактный двигатель? Начнем с момента, когда поршень поднимается вверх, сжимая находящуюся уже в цилиндре смесь (рис. 2).
Черт. 2. Принцип действия двухтактного двигателя:
а — над поршнем происходит сжигание смеси, а одновременно в коробку кривошипного вала всасывается новая порция; б — смесь из коробки кривошипного вала стекает в цилиндр, выталкивая из него продукты сгорания: в — смесь над поршнем сжимается и одновременно в коробку кривошипного вала поступает свежая порция. Цикл повторяется сначала.
Что при этом происходит под поршнем и в плотно закрытой кривошипной коробке? Все окна закрыты поршнем, который, передвигаясь вверх, сжимает смесь, увеличивая одновременно пространство, соединенное с кривошипной коробкой, что в свою очередь приводит к разрежению находящегося там воздуха (то же количество воздуха занимает больший объем).
Как только поршень дойдет до крайнего верхнего положения, всасывающее окно открывается и свежая смесь из всасывающей трубы и карбюратора проходит через него, заполняя пространство кривошипной коробки и части цилиндра, находящейся под поршнем. Поршень совершает ход сжатия, а смесь всасывается в кривошипную коробку. Следовательно, ход сжатия и ход всасывания объединены и происходят одновременно.
За время этого хода кривошипный вал совершает полоборота, что соответствует, как всегда, перемещению поршня в одну сторону (снизу вверх) вдоль всего цилиндра.
Когда поршень займет крайнее верхнее положение, в запальной свече появится искра, и сжатая смесь загорится, то есть произойдет взрыв. Газы, нажимая на поршень, толкают его вниз. Совершается рабочий ход.
Теперь внимание, ребята! Поршень приближается к крайнему верхнему положению и открывает выпускное окно, соединенное с выпускной трубой. Сжатый газ устремляется через окошко и выпускную трубу наружу, начинается выпуск газов. Одновременно открывается окно перепускного канала, соединяющего пространство кривошипной коробки с цилиндром. Горючая смесь, втянутая при движении поршня вниз, сейчас подается в цилиндр.
Идущий вниз поршень закрывает сначала всасывающее окно, затем сжимает смесь в кривошипной коробке. В момент, когда верхний конец поршня откроет окно перепускного канала, смесь из кривошипной коробки «вдувается» в цилиндр, из которого одновременно через выпускное окно уходят наружу отработанные газы Свежая смесь вытолкнет остаточный газ и «прополощет» цилиндр, наполняя его одновременно новой порцией смеси. Таким образом, здесь объединены рабочий ход, ход выпуска и наполнение цилиндра свежей смесью. Все эти процессы совершаются во втором ходе двухтактного двигателя.
Сейчас нам уже ясно, почему каждому рабочему ходу поршня соответствует один оборот кривошипного вала, а не два, как в четырехтактном двигателе. Двухтактный двигатель гораздо проще по своей конструкции и принципу действия чем четырехтактный. Возможно у вас появится ко мне вопрос: если на каждый оборот кривошипного вала приходится один рабочий ход, а не два, как в четырехтактном двигателе, то двухтактный двигатель должен быть в два раза мощнее четырехтактного. Совершенно верно, только не надо забывать и о ряде недостатков двухтактного двигателя. Цилиндр его хуже наполняется смесью, а главное, наполняется неточно, что вместе с прополаскиванием цилиндра смесью приводит к большому расходу горючего, уходящего с отработанным газом.
Однако простота конструкций этих двигателей является важным преимуществом. Двухтактные двигатели устанавливают на мотоциклах и небольших легковых автомобилях. Все, кто видел мотоцикл, спросят меня, наверное, почему на двухтактном двигателе имеются ребра? Вопрос вполне законный, ибо, говоря о системе охлаждения, я не упомянул о так называемом воздушном охлаждении. Конструкторы решили, что маленькие двухтактные двигатели лучше охлаждать воздухом, чем заключать в громоздкую водяную рубашку. Для улучшения охлаждения поверхность двигателя снабжена рёбрами. Рёбра увеличивают поверхность разогретого цилиндра, охлаждаемого воздухом.
В мотоциклах двигатель открыт и легко охлаждается воздухом, а вот как обстоит дело в небольших легковых автомобилях, двигатели которых тоже охлаждаются воздухом? К автомобильным двигателям, охлаждаемым воздухом, пристроен вентилятор, обдувающий воздухом цилиндр двигателя.