Что происходит, когда двухтактный двигатель называют «четырехтактным»?

Много лет назад я увлекся конструированием и пилотированием авиамоделей. В самолете использовались двухтактные двигатели на спиртовом топливе с зажиганием от свечей накаливания. Когда эти двигатели работали на богатой смеси (и всегда на холостом ходу), они издавали совершенно другой звук, чем когда они работали с почти или полностью открытой дроссельной заслонкой, а смесь наклонялась для достижения самых высоких оборотов. Эта разница в звуке была неофициально описана как «четырехтактная». Я слышал аналогичный эффект и в более крупных двухтактных двигателях - триммерах и мотоциклах - так что это, похоже, характерно для двухтактных двигателей в целом, а не только для небольших моделей самолетов.

У меня вопрос: что происходит в этих двигателях, когда они «четырехтактные»? Кажется, что сгорание происходит только при каждом втором такте верхней мертвой/рабочей части. Это правда? Если да, то почему? Что препятствует воспламенению заряда при одном ударе, позволяя ему воспламениться при следующем и повторяющемся чередующемся порядке? В случае двигателя со свечами накаливания, как получается, что свеча накаливания может не воспламенить заряд в одном цикле и все еще оставаться достаточно горячей, чтобы воспламениться в следующем цикле?

Ответы (2)

Википедия описывает четырехтактный двигатель как:

Четырехтактность - это нежелательное рабочее состояние двухтактных двигателей, когда они вместо этого начинают работать каждые четыре, а не каждые два такта. Это зажигание неравномерно, шумно и может даже повредить двигатель, если его не ослаблять. Четырехтактный двигатель часто был причиной плохого холостого хода двухтактных двигателей.

Затем он описывает, что происходит:

Для правильной работы двухтактных двигателей требуется эффективная продувка. Это очищает выхлопные газы сгорания от предыдущего цикла и позволяет заправлять чистой смесью воздуха и топлива. Если продувка дает сбои, смесь несгораемых выхлопных газов с новой смесью может привести к образованию общего заряда, который не воспламеняется должным образом. Только при дальнейшем разбавлении этого заряда путем прокачки второго объема чистой смеси он снова становится воспламеняемым. Таким образом, двигатель начинает «срабатывать и промахиваться» каждый второй цикл (каждые четыре такта), а не правильно в каждом цикле.

Итак, да, это правда, что он зажигает только каждый второй предполагаемый рабочий ход. В некоторых худших случаях двигатель может быть шести- или восьмитактным, зажигая каждый третий или четвертый рабочий такт.

Причина, по-видимому, в том, что выхлоп не продувается полностью иобедняет смесь при следующем такте и недостаточно богата, чтобы зажечьоставляет смесь при следующем такте, которая не может воспламениться до следующего такта, который затем производит выхлоп, который снова не продувается полностью. Чем больше выхлопных газов остается в цилиндре, тем больше количество пропущенных тактов.

Модели двигателей по-разному затронуты из-за их небольшого размера:

Четырехтактный двигатель является обычным и ожидаемым поведением модельных двигателей, работающих как на каленном, так и на дизельном топливе. Эти небольшие двигатели работают на чрезвычайно высоких скоростях вращения, и от этого зависит их продувка. При запуске они работают как четырехтактные с инерционной продувкой и имеют характерное изменение звука двигателя, когда они ускоряются после точки, в которой они начинают работать как двухтактные. Из-за законов масштабирования таких небольших двигателей этот четырехтактный двигатель является неизбежным следствием ограничений их продувки на малых скоростях. Однако те же самые законы масштабирования также делают эффекты четырехтактных двигателей менее серьезными, и поэтому двигатели могут успешно работать на холостом ходу в этом режиме без повреждений.

Я предполагаю, что свеча накаливания в этих двигателях остается достаточно горячей, чтобы воспламенить топливо, но каждый второй ход простослишком скудный, чтобы зажечьне горючая смесь. Если бы он начинался с шести- или восьмитактного двигателя, возможно, он также охлаждал бы точку, в которой он больше не мог воспламенять топливо на тактах с соответствующей горючей смесью.

Это фантастический ответ, и я определенно узнал что-то новое. Тем не менее, я чувствую, что ваша интуиция о промахе из-за того, что смесь «слишком бедна, чтобы воспламениться», может быть неверной. Присутствие выхлопных газов, а не свежего воздуха/топлива означает, что существует дефицит кислорода, что было бы скорее богатым, чем бедным состоянием.
... Опять же - выхлопные газы могут быть полностью инертными, и, следовательно, соотношение воздуха и топлива неинертного нового заряда все равно будет правильным (ни богатым, ни обедненным), как измеряется карбюратором, там просто может не хватить свежего воздуха и топлива, чтобы сделать значительный рабочий ход.
@mac Думаю, ты прав. Бережливый, вероятно, неправильный термин. В Википедии автор просто использует слово «несгораемый» (я не думаю, что «несгораемый» — это слово).
"не воспламеняющаяся смесь"
@mac спасибо, я использовал эту фразу, чтобы отредактировать свой ответ.

Это соответствует моему базовому пониманию этого термина. С другой стороны, рекомендуется регулировать карбюратор бензопилы по мощности, а не по скорости, при этом мощность относится к наилучшей производительности при фактической резке дерева под нагрузкой. Регулировка скорости может привести к слишком обедненной смеси.