Теперь необходимо удалить из цилиндра остатки сгоревшей смеси, для этого открывается выпускной клапан, поршень снова движется вверх до ВМТ, выталкивая отработавшие газы наружу, в выхлопную трубу и, далее в глушитель. Когда поршень достигает ВМТ, выпускной клапан закрывается, закончив, таким образом, такт выпуска.
Двухтактный двигатель в соответствии с названием совершает весь свой рабочий цикл за два такта и один оборот коленчатого вала. Первый такт — это всасывание свежей смеси в кривошипную камеру и сжатие смеси, рабочий ход, находящейся в цилиндре, а второй такт — поджигание смеси в камере сгорания, продувка камеры сгорания свежей смесью и выпуск отработавших газов.
Основным конструктивным отличием двухтактного двигателя от четырехтактного является отсутствие клапанов и механизма их привода. Функции клапанов выполняет сам поршень, открывающий и закрывающий соответствующие окна на зеркале цилиндра. Пространство картера под поршнем (кривошипная камера) также используется для газообмена. Еще одно отличие двухтактного двигателя от четырехтактного — это отсутствие смазки деталей двигателя под давлением — масло поступает вместе с бензо-воздушной смесью.
Рабочий процесс в четырехтактном двигателе:
1 — впускной клапан; 2 — свеча зажигания; 3 — выпускной клапан
Масло в двухтактный двигатель попадает из отдельного бачка (раздельная смазка), либо заранее, в определенной пропорции смешивается с топливом в бензобаке. В четырехтактном двигателе масло присутствует в картере и циркулирует отдельно от бензо-воздушной смеси.
Главное преимущество двухтактного двигателя в том, что в нем меньше движущихся частей, он дешевле, рабочий ход происходит при каждом обороте коленчатого вала.
Минус же, по сравнению с «четырьмя тактами» в меньшей экономичности и меньшем ресурсе деталей мотора, что связано со смазкой всех деталей топливной смесью. Масло в этом случае разбавлено бензином и его смазывающая способность гораздо ниже.
В последние годы четырехтактные двигатели стали преобладать не только среди полноразмерной мототехники, но и на 50-кубовых скутерах. Причиной этому — новые стандарты и ограничения по шумности и токсичности выхлопа. В будущем можно прогнозировать полный запрет на производство классических двухтактных карбюраторных двигателей в силу их несоответствия современным требованиям.
Возрождение интереса к двухтактным моторам возможно лишь при использовании принципиально новых технических решений. Например, компания Aprilia совместно с фирмой Orbital разработала систему организации двухтактного рабочего процесса под названием DiTech.
Рабочий процесс в двухтактном двигателе:
1 — автоматический пластинчатый впускной клапан; 2 — впускной канал; 3 —кривошипная камера (картер); 4 — продувочные (или перепускные) каналы (окна); 5 — выпускной канал (окно); 6 — свеча зажигания
В этом двигателе продувка осуществляется чистым водухом, а топливо поступает под высоким давлением через форсунку в головке цилиндра уже после закрытия выпускных окон. Для лучшего распыления бензин подается в струю воздуха, нагнетаемого миниатюрным компрессором. Смазка деталей обеспечивается маслом, подаваемым «электронным» насосом в продувочный воздух. Двигатель получается более сложным, но игра стоит свеч — его экономичность выше, чем даже у четырехтактных конкурентов, а токсичность отвечает всем современным нормам.
Компоновки скутерных двигателей в основном стандартны — один наклонный или горизональный цилиндр, но иногда встречаются и двухцилиндровые рядные, либо V-образные конструкции, как правило объем таких двигателей выше 250 см3.
Двигатели многих современных скутеров имеют систему впрыска, четырех-клапанные головки цилиндров с двумя распределительными валами, для снижения токсичности выхлопа на них устанавливают каталитические нейтрализаторы.
Мощность двигателей серийных 50-кубовых скутеров сегодня находится в пределах 2,5–7 л с. при массе аппарата в 75–100 кг.
4. Трансмиссия
Когда-то, в качестве трансмиссий скутеров, называвшихся еще мотороллерами, преобладали механические коробки передач (от двух — до четырех ступеней). Они переключались поворотной левой рукояткой руля или по-мотоциклетному — рычагом под левой ногой.
Главное отличие современного скутера от своих предшественников и мотоциклов — это отсутствие механической коробки передач. Её функцию выполняет автоматическая трансмиссия — клиноременный вариатор.