Маленький двигатель
Малый двигатель — это общий термин для широкого спектра двигателей внутреннего сгорания небольшого объема и малой мощности, используемых для питания газонокосилок , генераторов , бетономешалок и многих других машин, требующих независимых источников энергии. [1] Эти двигатели часто имеют простую конструкцию, например, одноцилиндровый бензиновый двигатель с воздушным охлаждением, шнуровым стартером, конденсаторным зажиганием и карбюратором с гравитационной подачей.
Двигатели аналогичной конструкции и объема также используются в небольших транспортных средствах, таких как мотоциклы , мотороллеры , вездеходы и картинги .
Характеристики
[ редактировать ]Двигатели малы как по физическим размерам, так и по выходной мощности по сравнению с более крупными автомобильными двигателями . Выходная мощность обычно составляет менее 11 кВт (15 л.с.). Самые маленькие из них используются в ручной садовой технике, такой как триммеры и бензопилы , рабочий объем которых составляет всего 24 куб.см (1,5 куб.дюйма). [2] Стоимость производства часто является ключевым фактором для небольших двигателей, что приводит к относительно простой конструкции (по сравнению, например, с автомобильными двигателями).
Наиболее распространенной конфигурацией являются одноцилиндровые двигатели с воздушным охлаждением . Цикл сгорания может быть двухтактным (что приводит к более легкому двигателю при заданной выходной мощности). [3] [4] или четырехтактный (который производит более низкий уровень выбросов выхлопных газов ). [5] [6] Топливом обычно является бензин или дизельное топливо . [7]
небольшой (роторный) двигатель Ванкеля производства NSU. В 1973 году в газонокосилке был использован [8]
Дизайн
[ редактировать ]Электрическая система
[ редактировать ]При использовании системы ручного стартера (например, ручного стартера с тяговым шнуром) требуется только базовая электрическая система, поскольку единственной целью системы является подача питания на свечу зажигания. использовалось магнето В старых двигателях для этого , в то время как в новых двигателях часто используется система зажигания с конденсаторным разрядом (CDI) с катушкой зажигания. [9] Эти системы не требуют аккумулятора или системы зарядки. [10]
двигателя прикреплялся шкив с насечками До изобретения ручного стартера к маховику ; оператор вручную наматывал веревку на шкив, а затем дергал веревку, чтобы повернуть двигатель и запустить его. После появления обгонной муфты в 1960-х годах в течение короткого периода времени был популярен «импульсный» или «заводной» стартер. [11] В них использовалась тяжелая пружина, которую оператор натягивал с помощью вращающейся рукоятки. [12] Однако эти системы были потенциально опасны, поскольку можно было оставить стартер включенным и готовым к непреднамеренному запуску двигателя даже спустя долгое время после того, как рукоятка была заведена.
Электрический запуск, который со временем стал более распространенным, требует более сложной электрической системы. Этим двигателям также требуется стартер , аккумулятор для его питания и генератор переменного тока для поддержания заряда аккумулятора.
Топливная система
[ редактировать ]поплавкового типа В бензиновых двигателях часто используются простые топливные системы, состоящие из карбюратора с расположенным над ним топливным баком (так что топливо подается самотеком, что позволяет избежать необходимости использования топливного насоса ). Иногда топливный бак расположен под карбюратором, и топливо подается за счет вакуума в двигателе или пульсаций давления в картере.
Дизельные двигатели используют впрыск топлива . [13]
Губернатор
[ редактировать ]В большинстве небольших двигателей используется регулятор для поддержания постоянной скорости вращения двигателя при изменяющихся нагрузках. Некоторые двигатели также имеют механизм, позволяющий пользователю регулировать скорость двигателя. Вместо прямого управления открытием дроссельной заслонки карбюратора это обычно достигается путем регулировки регулятора, который, в свою очередь, регулирует скорость двигателя выше или ниже.
Клапанный механизм
[ редактировать ]Наиболее распространенной конструкцией является конфигурация с верхним расположением клапанов , которая используется, Honda GX с 1980-х годов. например, в линейке [14]
обслуживании . Вместо этого в некоторых двигателях используется конфигурация с боковым клапаном из-за ее простоты как в изготовлении, так и в базовом [ нужна ссылка ] Некоторые двигатели последних лет, например серия Honda GC, теперь используют конфигурацию верхнего распредвала . [15]
Коленчатый вал
[ редактировать ]может быть В небольших двигателях коленчатый вал расположен горизонтально или вертикально в зависимости от предполагаемого применения. Двигатели с вертикальной осью изначально были разработаны для роторных газонокосилок, но размер этого большого рынка стимулировал поставки дешевых двигателей, которые теперь также используются для других целей, например, в качестве генераторов.
Производители
[ редактировать ]Четырьмя крупнейшими производителями малогабаритных двигателей для силовой техники в 2019 году стали Briggs & Stratton , Honda , Kawasaki и Kohler . Среди других крупных игроков: Kubota, Yamaha и Liquid Combustion Technology. [16]
Ремонт/обслуживание
[ редактировать ]Ремонт небольших двигателей по профессии . Хотя коммерческие учебные заведения часто рекламируют эту профессию как отдельную профессию, кто-то также может использовать ее как часть более крупной работы, например, автомобильным или сельскохозяйственным механиком . При работе с двигателями малой мощности необходимо принимать различные меры предосторожности. [17]
Выбросы
[ редактировать ]Маленькие двигатели из-за своей простой конструкции и отсутствия систем контроля выбросов , используемых в более крупных двигателях, выбрасывают непропорционально большое количество загрязняющих веществ в воздух , особенно летучих органических соединений и угарного газа . По оценкам, более 10% загрязнения угарным газом в США в 2011 году было вызвано двигателями малой мощности. [18]
В ответ на это некоторые юрисдикции, особенно американский штат Калифорния, ввели все более строгие правила выбросов для двигателей малой мощности. В 2021 году Калифорния с 1 января 2024 года фактически запретила продажу небольших двигателей, используемых в садовой технике. [19]
Основной альтернативой небольшим двигателям является использование электродвигателей с питанием от перезаряжаемых батарей .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Курт Уэйн; Дж. Х. Бишоп (1991). Руководство по ремонту небольших двигателей . Хейнс . ISBN 1-85010-755-6 .
- ^ «Руководство по покупке бензопилы» . www.chainsawjournal.com . 28 августа 2014 года . Проверено 19 июля 2019 г.
- ^ «Как работают двухтактные двигатели» . www.howstuffworks.com . 1 апреля 2000 года . Проверено 19 июля 2019 г.
- ^ «Легкий, лучший и более эффективный двухтактный двигатель» . Популярная механика . 3 октября 2011 года . Проверено 19 июля 2019 г.
- ^ Потера, К. (2004). «Загрязнение воздуха: дилемма азиатских двухтактных двигателей» . Перспективы гигиены окружающей среды . 112 (11): А613. дои : 10.1289/ehp.112-a613a . ПМК 1247506 . ПМИД 15309754 .
- ^ «Как работают двухтактные двигатели» . www.howstuffworks.com . 1 апреля 2000 года . Проверено 19 июля 2019 г.
- ^ Одноцилиндровые дизельные двигатели.
- ^ «Теперь вы можете косить Ванкелем!» Популярная наука , июль 1973 г., с. 18
- ^ «Как проверить и устранить проблемы с системой зажигания?» . www.briggsandstratton.com . Проверено 22 июля 2019 г.
- ^ «Как работает магнето?» . www.howstuffworks.com . 8 мая 2000 года . Проверено 22 июля 2019 г.
- ^ «История стартера» . www.crankshift.com . 1 октября 2013 года . Проверено 22 июля 2019 г.
- ^ "Вы спрашивали: Импульсные стартеры" . www.classicmotorcycle.co.uk . 26 мая 2017 года . Проверено 22 июля 2019 г.
- ^ «Серия B, небольшой дизельный двигатель, одноцилиндровый двигатель» . www.hatz-diesel.com . Проверено 23 июля 2019 г.
- ^ «Двигатель Honda GX160» . Хонда.
- ^ «4-тактный двигатель GC160 — характеристики, характеристики и информация о модели» . www.honda.com . Проверено 21 июля 2019 г.
- ^ «Комплексное исследование отрасли малых двигателей» . Руководство по газону . Проверено 18 июня 2022 г.
- ^ «Заметки по устранению неисправностей и ремонту малых бензиновых двигателей и роторных газонокосилок» . www.repairfaq.org . Проверено 10 августа 2019 г.
- ^ Бэнкс, Джейми Л; МакКоннелл, Роберт (16 апреля 2015 г.). «Национальные выбросы от газонного и садового оборудования» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды – через Международную конференцию по инвентаризации выбросов 2016 года, Сан-Диего.
- ^ «Поправки 2021 года к правилам двигателей для малых внедорожных машин | Калифорнийский совет по воздушным ресурсам» . www2.arb.ca.gov . Проверено 5 апреля 2024 г.