Двухтактные двигатели. Как указывалось выше, для рекордно-гоночных автомобилей «младших» классов (250, 350 и 500 см³) часто применяются двигатели, близкие по конструкции к двигателям гоночных мотоциклов, среди которых двухтактные двигатели занимают видное место.
 Рис. 33. Схема двухтактного двигателя с П-образным расположением цилиндров |
Двухтактные малолитражные двигатели гоночных автомобилей с нагнетателями имеют следующие преимущества:
- Простота конструкции вследствие отсутствия систем газораспределения и смазки.
- Возможность получения при применении наддува высокой литровой мощности.
- Наличие условий для создания достаточных проходных сечений продувочных и выпускных окон при малом рабочем объеме цилиндров. В четырехтактных двигателях при малом диаметре цилиндра очень трудно обеспечить устройство клапанов с достаточными проходными cечениями.
- Смазка двигателя значительно проще (добавление масла к топливу имеет некоторое преимущество в том отношении, что детали шатунно-кривошипного механизма все время смазываются свежим маслом).
 Рис. 34. Схема двухтактного двигателя с двумя поршнями в одном цилиндре. Канал от нагнетателя к левой кривошипной камере служит для питания смесью второго цилиндра |
Для гоночных целей применяют двухтактные двигатели только с несимметричными фазами газораспределения, которые обеспечивают более совершенный процесс продувки.
Способ продувки определяет собою всю конструктивную схему двухтактного двигателя. В настоящее время.
существует три основных типа двухтактных двигателей с наддувом для гоночных автомобилей.
- Двигатели с П-образным расположением цилиндров, при котором два параллельно расположенных цилиндра имеют общую камеру сгорания. В одном цилиндре имеются продувочные окна, а в другом — выпускные; поршень, управляющий продувочными окнами, связан с кривошипом через прицепной шатун (рис. 33).
- Двигатели с двумя поршнями в одном цилиндре, противолежащими друг другу. При сближении поршней между их днищами образуется камера сгорания. Каждый поршень связан шатуном с отдельным коленчатым валом (рис.34).
- Двигатели с Л-образным расположением цилиндров, при котором цилиндры установлены под некоторым углом друг к другу. Так же, как и в двигателях с П-образным расположением цилиндров, два цилиндра имеют общую камеру сгорания, причем в одном из них имеются продувочные, а в другом выпускные окна. Поршни шатунами связаны с отдельными коленчатыми валами (рис. 35).
Двигатели первого типа применяются на советских рекордно-гоночных автомобилях «Звезда». Двигатели второго типа применялись на отечественных гоночных мотоциклах ГК-1 и двигатели третьего типа — на мотоциклах С1Б, С2Б и С3В (конструкции Иваницкого). Двигатель типа ГК-1 ставился также на гоночный автомобиль «Салют» класса до 350 см³.
Двигатели первого типа имеют более простую конструкцию. Отсутствие второго коленчатого вала обеспечивает им большую компактность и меньший вес. В отношении совершенства процесса продувки двигатели всех типов можно считать примерно равноценными, но по сравнению с двухтактными двигателями с кривошипнокамерной продувкой они имеют большие преимущества.
 Рис. 35. Схема двухтактного двигателя с Л-образным расположением цилиндров |
Двигатели второго типа имеют лучшую уравновешенность сил инерции.
Преимуществом двигателей третьего типа является возможность создания лучшего охлаждения перемычки между двумя цилиндрами (наиболее напряженной в тепловом отношении).
Конструктивно двигатель с П-образным расположением цилиндров выполнен следующим образом:
четыре цилиндра двигателя имеют две камеры сгорания, объединяющие по два цилиндра (см. рис. 33).
В правом цилиндре, поршень которого связан с основным шатуном, имеются выпускные окна. Поршень левого цилиндра, имеющего продувочные окна, соединен с прицепным шатуном.
Кинематическая схема движения прицепного шатуна отлична от схемы движения основного шатуна, вследствие чего создается несимметричное движение правого и левого поршней. Несимметричность движения поршней дает возможность получить разные фазы для открытия и закрытия выпускных и продувочных окон. Продувочные окна должны открываться вслед за выпускными, но закрытие их должно происходить с большим запаздыванием по отношению к выпускным окнам. При этом наполнение цилиндра горючей смесью значительно улучшается. Прицепной шатун, нижняя головка которого при движении описывает не окружность, а эллипс, дает возможность поршню левого цилиндра закрывать продувочные окна с большим запаздыванием по отношению к закрытию выпускных окон поршнем правого цилиндра, чем обеспечивается дополнительный наддув горючей смеси в цилиндр. При этом имеет место несовпадение мертвых точек обоих поршней. Наличие прицепного шатуна несколько усложняет кинематику шатунно-кривошипного механизма.
Коленчатый вал — сборный, имеет три коренных шейки с роликовыми подшипниками. Подшипники нижней головки шатуна — игольчатые, без сепараторов. Отдельные части вала — щеки с пальцами и коренные шайки — соединены посредством напрессовки.
Картер двигателя — разъемный и состоит из двух частей, отлитых из алюминиевого сплава.
Сильный нагрев поршней в цилиндрах с выпускными окнами требует особенно интенсивного отвода тепла. С этой целью удлинена юбка поршня и с внутренней стороны днища выполнены ребра, повышающие также жесткость днища поршня.
Поршневые кольца должны обладать большой надежностью, не вызывая поломок от вибраций, возникающих при высоких оборотах коленчатого вала двигателя. Для повышения упругости и надежности поршневые кольца изготовляют с применением метода термофиксации (требуемая форма кольца обеспечивается специальной термической обработкой). В двухтактных двигателях поршневые кольца должны быть застопорены в канавках, чтобы предотвратить возможность задевания замка за кромки окон при проворачивании кольца.
| Таблица 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Основные данные по двигателям отечественных гоночных автомобилей | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Горючая смесь подается в цилиндры двигателя через кривошипную камеру, выполняющую роль ресивера. В кривошипную камеру горючая смесь поступает под действием коловратного нагнетателя, который расположен между карбюратором и двигателем. Продувочные каналы выполнены в блоке цилиндров; для уменьшения сопротивления проходу горючей смеси внутренняя поверхность их тщательно обработана.
Охлаждение двигателя — водяное, принудительное; вода циркулирует под действием центробежного насоса.
Водяная рубашка имеет большую поверхность для охлаждения цилиндров по всей длине. Устройством достаточных проходов для воды между цилиндрами обеспечивается интенсивное охлаждение перемычки между цилиндрами в камере сгорания, подвергаемой наибольшему нагреву во время работы.
В табл. 8 приведены основные данные по двигателям отечественных гоночных автомобилей.
* По старой классификации.
** Соотношения между ходом поршня и диаметром цилиндра, принятые в четырехтактных двигателях, имеют для двухтактных двигателей другое значение. В двухтактных двигателях это отношение будет больше, так как необходимо учитывать перекрытие окон поршнем.
| ← Предыдущая страница | оглавление | Следующая страница → |