Designet og princippet om drift af en totakts forbrændingsmotor. To-takts forbrændingsmotor Sådan forstår du en totaktsmotor

Forbrændingsmotoren (ICE) lavede engang en stor revolution i industriel teknologis historie. Diesel- eller benzinmotoren blev først opfundet i det 19. århundrede af en fransk opfinder ved navn Jean Etienne Lenoir. Før forbrændingsmotoren begyndte at virke, havde opfinderen brug for flere forsøg på at starte og genopbygge motoren. Efter at have forstået, hvorfor motoren holdt op med at fungere, tilføjede Jean et væskekøle- og smøresystem. I dag er motorerne mærkbart sprunget frem i udviklingsstadierne. Det er dog ikke alle motorcyklister, der kender strukturen og driftsprincippet for en totaktsmotor. Efter at have læst artiklen vil du lære, hvordan en totaktsmotor fungerer.

To-takts motor design

Før demontering af princippet om drift af en totakts motorcykelmotor, er det nødvendigt at forstå dens struktur: hvad den består af, hvordan den er lavet, og hvilke dele er de vigtigste. Generelt er strukturen af en totaktsmotor ikke så kompliceret, som den ser ud ved første øjekast. Vær opmærksom på billedet. Af figuren kan vi se, at motoren er et krumtaphus, hvori vigtige dele såsom en krumtapaksel med lejer og en cylinder er installeret. Stemplet roterer og leverer brændbar væske til tændrøret, som danner en gnist.

I hele motorstrukturen er mellemrummene mellem gnidningsdelene meget vigtige. Fra Jeans første eksperimenter, som vi talte om tidligere, kan det forstås, at motoren ikke vil fungere uden smøring. Det er til dette formål, at en totaktsmotor skal fyldes med benzin fortyndet med olie. Proportionerne af alle motorcykler og olier er forskellige, men hovedkvaliteten af en god olie er dens forbrænding i motoren med minimale rester af sod- eller askeaflejringer.

Cylinderen og selve huset til forbrændingsmotoren er lavet til at modtage den bedst mulige luftkøling. På trods af at de fleste motorer er vandkølede, er yderligere køling af modgående vindstrømme ikke blevet aflyst. Dette totaktsmotordesign giver den bedste ydeevne på alle driftsstadier.

Funktionsprincip for en totaktsmotor

Betjeningen af en totaktsmotor er ret enkel, selvom det ved første øjekast ser ud til, at for at forstå forbrændingsmotoren skal du mestre professionen som automekaniker. Faktisk er alt meget enklere, fordi dets arbejde er baseret på grundlæggende fysiske love. Så hvordan fungerer en totaktsmotor?

Som du allerede ved, foregår driften af en forbrændingsmotor i to trin (slag). Under det første slag opstår kompression. I dette øjeblik er stemplet på sit laveste eller, som det også kaldes, dødpunkt, opad. Mens stemplet er i den nederste position, kommer benzin og luft ind i kammeret. Samtidig kommer alle udstødningsgasser, der dannes under et helt slag af stemplet, ud gennem udstødningsporten. Så snart brændstoffet kommer ind i forbrændingskammeret, stiger stemplet opad gennem inerti og afgiver væsken, der er kommet ind i kammeret.

Så kommer den anden fase, kaldet ekspansion. Nu har vi stemplet i øverste dødpunkt. Da stemplet leverer brændstof sammen med det, antændes det, når det når øverste dødpunkt. Det er det, der får motoren til at fungere. Sådan fungerer en totaktsmotor.

Hvilken er bedre, totakts- eller firetaktsmotor?

Som driftsprincippet for en totaktsmotor viser, er en sådan forbrændingsmotor ret effektiv. Men mange motorcyklister, når de vælger en ny model, spekulerer på, hvad der er mere effektivt - en totakts- eller en firetaktsmotor? Lad os prøve at besvare dette spørgsmål.

Så som adskillige eksperimenter og praksis fra motorcykelproducenter generelt viser, er firetaktsmotorer stadig mindre effektive. Ved første øjekast er dette ikke klart, men motorer med samme volumen, men med forskellige slag, producerer forskellige kræfter. Gennem simple beregninger var det muligt at forstå, at driften af totakts forbrændingsmotorer i gennemsnit er 1,5 gange mere effektiv end firetaktsmotorer.

Hvis vi igen ser på princippet om deres drift, kan vi forstå, hvorfor dette sker. Sagen er, at firetaktsmotorer har et lidt anderledes design, og derfor tager processerne med brændstofforsyning og gasudledning længere tid end med totaktsmotorer. Hovedtræk ved totaktsmotorer er, at disse processer forekommer under kompression, det vil sige, at de kombineres med de vigtigste stadier af motordrift. Så det viser sig, at effektiviteten af en firetaktsmotor er mindre end for en motor, der kører på to takter.

Konklusion

Efter at have adskilt og forstået, hvordan en totaktsmotor fungerer, kan der drages visse konklusioner. Nu kender du strukturen af en totaktsmotor og kan beslutte, hvilken forbrændingsmotor der er bedst for dig.

I dag kan få mennesker blive overrasket over en sådan enhed som en forbrændingsmotor. Men tilbage i det 19. århundrede kunne folk ikke engang tro, at det ville eksistere. Det var dengang, i en tid med videnskabelige og teknologiske fremskridt, at behovet opstod for at skabe en mekanisme, der ville sætte gang i forskellige dele af en bestemt enhed eller samling.

Slagmotoren dukkede op lige da. Det var en revolutionær præstation af menneskelig tankegang. Hans arbejde var, og er, baseret på grundlæggende fysiske love. Desuden er det værd at bemærke, at de er ret trivielle. Dette er værd at tale om lidt senere. To-taktsmotoren er blevet grundlaget for driften af forskelligt udstyr. Hele essensen af denne enhed fortæller os, at arbejdet i den udføres i 2 urcyklusser. Hvis vi sammenligner den med dens bror, som er en 4-takts forbrændingsmotor, så har den næsten 2 gange mere kraft. Dette skyldes dets funktionsprincip.

Lidt om hvordan det fungerer

Driftsprincippet for en totaktsmotor er ret simpelt. Hele driftscyklussen i sådanne enheder består kun af 2 cyklusser, nemlig kompression og ekspansion. 4-taktsenheden adskiller sig fra denne model ved, at indsugningen og udstødningen af blandingen i den udføres i form af en separat arbejdsproces. Her kombineres disse to handlinger med kompression og ekspansion.
Funktionsprincippet er som følger:

Først bevæger stemplet sig, rettet fra det nedre, såkaldte dødpunkt, til det øvre. Denne proces kombineres med en anden, som tvinger brændstof og luft til at blive leveret ind i kammeret gennem skyllevinduet. Også på dette tidspunkt åbner udstødningsvinduet en smule. Alle udstødningsgasser kommer ud gennem den. Sådan starter kompressionsprocessen.
Samtidig med starten af kompressionsprocessen begynder der at dannes et forsælnet luftrum i krumtapkammeret. Dette sikrer, at en frisk portion brændstof begynder at strømme her fra karburatoren. Når stemplet når det øverste dødpunkt, begynder blandingen at antændes fra tændrørene, derfor udføres der nyttigt arbejde, som skubber det ned.
På dette tidspunkt begynder overtryk at opbygges i krumtapkammeret. Det virker på brændstoffet, som begynder at komprimere. Når toppen af stemplet når udstødningsporten, åbner den og frigiver alle udstødningsgasserne. Herfra går de direkte til lydpotten. Når stemplet bevæger sig længere, åbner det gradvist rensevinduet. Brændstoffet, der tidligere var i krumtapkammeret, føres gradvist ind i cylinderen. Når den arbejdende krop falder til nederste dødpunkt, kan vi sige, at arbejdet med 2. slag er afsluttet, hvilket betyder, at alt starter fra begyndelsen. Faktisk er driftsprincippet for en totaktsmotor meget anderledes end det, en 4-taktsmotor tilbyder os.

Ejendommeligheder

Hele driftscyklussen for en totaktsmotor sker i en omdrejning af krumtapakslen. Dette gør det muligt at yde cirka 1,4-1,8 gange mere kraft fra samme slagvolumen med samme motorhastighed. Selvfølgelig er effektiviteten af sådanne enheder betydeligt lavere end for de samme 4-takts modeller. Dette bruges til at skabe tunge og lavhastigheds skibsmotorer. Her er de direkte forbundet med propelakslen. Sådanne modeller har også fundet deres anvendelse i motorcykler.

Dette fører også til, at modeller, der kører i 2 cyklusser, bliver meget varme. Her frigives meget termisk energi. I nogle tilfælde er det nødvendigt at tilslutte yderligere køling til dem, så enheden altid er i funktionsdygtig stand. Man kan dog fremhæve fordelene ved en sådan teknologi. På grund af det faktum, at stemplets arbejde er begrænset til 2 slag, laver det meget færre bevægelser pr. tidsenhed, så friktionstabene er minimale. Dette påvirker direkte sliddet på de vigtigste arbejdsdele i en totaktsmotor.

Et andet presserende problem for denne model er det faktum, at det konstant er nødvendigt at søge et kompromis mellem tabet af frisk ladning og kvaliteten af udrensningen. Ja, driftsprincippet tvinger førende ingeniører og teknikere til at arbejde på at skabe et universelt system, der vil minimere tab. En 4-takts motor fortrænger udstødningsgasser i det øjeblik, hvor dens stempel er i øverste dødpunkt. Her ændrer situationen sig radikalt. Alt affald flyver ud i røret i det øjeblik, hvor cylinderen er næsten helt fri, det vil sige, at denne proces fuldstændig fanger dens volumen. Kvaliteten af luftstrømmen spiller en meget vigtig rolle i dette.

Derfor er det ikke altid muligt at adskille den friske arbejdsblanding fra udstødningsgasserne. Under alle omstændigheder vil de blandes. Dette problem er især udtalt i karburatormotormodeller, som direkte leverer klar til brug brændstof ind i cylinderen. Naturligvis er det i dette tilfælde værd at tale om en større mængde luft, der bruges. Derfor opstår behovet for at bruge luftfiltre, der er komplekse i struktur og sammensætning. 4-taktsmotoren er frataget denne ulempe.

Driftsprincippet for denne motormodel antyder, at dens brug kan være begrænset på grund af designfunktioner og et stort antal tab. Der er dog endnu ingen, der forlader 2 ur-cyklusser og skaber flere og flere enheder baseret på det.

Det er værd at bemærke, at der i dag er mange forskellige mekanismer på markedet, der både bruger en 4-takts forbrændingsmotor og en totakts. Forresten kan det eksemplar, vi besluttede at tale om i dag, ikke kun have den enkleste struktur; nogle mekanismer bruger ret komplekse varianter af det.

Forskellen mellem en totaktsmodel og en firetaktsmodel

Dette emne blev delvist berørt i det foregående kapitel, men det er værd at studere det mere detaljeret, da valgproblemet står over for mange mennesker.

Funktionsprincip

Den største forskel mellem 4-takts- og totaktsmotorer er designet af deres mekanismer til at fjerne og tilføre brændstof til cylinderen. 4-taktsenheden er baseret på en speciel mekanisme, der åbner og lukker udstødnings- og indsugningsventilerne på et bestemt tidspunkt. Når vi taler om en model med 2 arbejdsslag, sker rensning og fyldning af cylinderen med blandinger samtidig med processerne med kompression og sjældneri. For at gøre dette er der lavet to arbejdshuller på cylindervæggene. En af dem er rensning, og den anden er indløb.

Liter kapacitet

En 4-taktsenhed laver to stempelslag under sin drift. Det ser ud til, at effekten af en totaktsmotor skal være dobbelt så stor, da arbejdsprocessen sker i en bevægelse af stemplet. I praksis kan dette ikke opnås. Alt hænger sammen med energitab og lav effektivitet. Under drift af en 2-takts model kan der forekomme blanding af udstødningsgasser og en ren gas-luft-blanding. Dette påvirker direkte udstyrets udgangseffekt. Derudover er stempelslaget i dette tilfælde væsentligt mindre end for en 4-takts model.

Brændstofforbrug

En 4-takts motor har en effekt, der er lavere end en totaktsmodel, så den bruger mindre brændstof. Selvom det ser ud til, at denne parameter skulle være omtrent den samme. I praksis virker dette ikke. En enhed, der fungerer i 2 cyklusser, skaber yderligere tab på grund af de særlige forhold ved dets driftsprincip. De skyldes, at udstødningsgasser er delvist blandet med frisk brændstof, og derfor fjernes sammen med noget af det gennem udstødningsrøret. Deraf konklusionen: For det samme antal driftscyklusser vil en 4-takts model kræve mindre brændstof.

Smøring

Smøring i begge modeller udføres også forskelligt. I vores tilfælde udføres det ved proportionalt at blande benzin og olie. En 4-takts motor kræver brug af en speciel ekspansionsbeholder. den er forbundet med et rørsystem til en stempelpumpe. herfra falder smøremidlet ned i indløbsrøret. Desuden leveres dens mængde nøjagtigt i den mængde, der er nødvendig.

Baseret på det foregående kan vi fremhæve følgende fordele, som en totaktsmotor har:

Større kraft med samme forskydning;
Simpel enhed;
Enhedens let vægt.

Alt dette tvinger designere og udviklere af moderne teknologi til at bruge denne model i deres nye projekter. Hvem ved, måske vil udlednings- og kompressionssystemet over tid undergå ændringer, hvilket bringer udstyrets effektivitet til et nyt niveau.

Ikke rigtig

I øjeblikket er der to hovedtyper af forbrændingsmotorer - totakts- og firetaktsmotorer. De er praktisk talt ens i udseende, men totaktsmotorer fungerer efter et helt andet princip. Lad os prøve at forstå de vigtigste forskelle mellem disse to typer forbrændingsmotorer, og hvordan en totaktsmotor fungerer.

Funktionsprincip for en forbrændingsmotor

For at din bil kan udføre sin direkte funktion - for at transportere dig, skal den fyldes med brændstof: benzin, diesel, propan-butan. Benzin kommer ind i motoren gennem brændstofledningen; hovedarbejdet i den udføres af stemplerne og krankmekanismen. Benzin blandes med luft, der dannes en blanding, der eksploderer og sætter stemplerne i bevægelse, dette bevægelsesmoment overføres til krumtapakslen og fra den til transmissionen.

Forskellen på 2- og 4-taktsmotorer er, som navnet antyder, antallet af slag, det vil sige motorens driftscyklus. Driftscyklussen for enhver forbrændingsmotor er en sekvens af følgende processer:

fylde cylinderen med en brændbar blanding;
dens antændelse;
udvidelse af gasser;
forskydning af forbrændingsprodukter.

I en 4-taktsmotor udføres hele denne sekvens i 4 takter, det vil sige i to omdrejninger af krumtapakslen, i en totaktsmotor - i en omdrejning. Ud fra dette kan vi konkludere, at 2-takts motorer har mere kraft, og det er sandt, det er ikke for ingenting, at de ikke kun bruges til motorcykler, knallerter, forskellige ATV'er, snescootere og jetski, men også til at drive store havskibe.

Teoretisk set burde effekten være dobbelt så høj. For eksempel kan en lille motorcykelmotor nemt producere en effekt på hundrede eller flere heste, mens en meget mere massiv og voluminøs motor i en klasse "B" eller "C" bil producerer 70-100 hk.

To-takts motor design

Den største fordel ved totaktsmotorer er enkelheden i deres design. Da alle processer i driftscyklussen afsluttes i en omdrejning af krumtappen, er der ikke behov for en kompleks timingmekanisme, der styrer bevægelsen af indsugnings- og udstødningsventilerne. Indsugningsventilen lukker og åbner på grund af trykforskellen, og udstødningsgasserne kommer ud gennem udstødningsporten til lydpotten.

Også en 2-takts motor afkøles ved hjælp af brændstof, hvori en vis procentdel olie er blandet. Det er nødvendigt at vælge totaktsolie, da den er tilpasset høje temperaturer og efterlader mindre slagge og aske under forbrændingen.

Stemplet bevæger sig fra nederste dødpunkt til øverste dødpunkt - BDC og TDC. Under sin opadgående bevægelse komprimerer stemplet den indkommende luft-brændstofblanding. Hos TDC eksploderer blandingen, og stemplet begynder at bevæge sig nedad, hvorefter der kommer en ny portion af blandingen. Det viser sig, at stemplet selv skubber udstødningsgasserne ud, og dette er den største ulempe ved totaktsmotorer, der påvirker deres effektivitet.

Ulemper ved totaktsmotorer

På trods af at ingeniører forsøger at løse dem, er der stadig mangler, og de er betydelige.

Den vigtigste af dem er ineffektiv brug af brændstof og øget CO2-udledning.

Hvis der i firetaktsmotorer tildeles et separat slag til fjernelse af udstødningsgasser og forbrændingsprodukter, kombineres dette slag med at fylde cylinderen med en ny del af den brændbare blanding, og uanset hvor meget ingeniørerne prøver, er det umuligt at undgå at blande det med udstødningsgasserne.

Derudover er det nødvendigt konstant at tilføje olie til benzin, og det er ret dyrt og forbruges hurtigere.

På grund af disse problemer reduceres motoreffekten også. Teoretisk set burde det være dobbelt så højt som for 4-takts forbrændingsmotorer, men i virkeligheden overstiger dette tal ikke 50-70 procent. Efter 2000 opgav mange producenter to-takts forbrændingsmotorer. Der arbejdes dog konstant på at forbedre dem.

Video af driftsprincippet for denne type motor.

I totaktsmotorer alle driftscyklusser (processerne med indsprøjtning af brændstofblandingen, udstødning af udstødningsgasser, udrensning) sker under en omdrejning af krumtapakslen (og ikke to, som i firetakts) i to (og ikke fire) hovedslag. To-taktsmotorer har ikke ventiler (som i fire-takts forbrændingsmotorer); deres rolle spilles af stemplet selv, som i bevægelsesprocessen enten lukker eller åbner indsugnings-, udstødnings- og udluftningsvinduerne. Derfor er en totaktsmotor enklere i designet.

Strøm totaktsmotor med samme cylinderdimensioner og akselomdrejningshastighed er den teoretisk dobbelt så høj som en firetakts på grund af det dobbelt så store antal arbejdsslag. Ufuldstændig brug af en totaktsmotors stempelslag til ekspansion, dårligere frigivelse af cylinderen fra restgasser og forbruget af en del af den genererede effekt på udrensning fører imidlertid til en effektforøgelse på kun 60 - 70%.

Så lad os overveje to-takts forbrændingsmotor design vist i figur 1:

Den består af et krumtaphus, hvor krumtapaksel og cylinder er monteret på lejer på begge sider.

Smøring af alle gnidningsoverflader og lejer inde i totaktsmotorer opstår på grund af brændstofblandingen - en blanding af benzin og olie i et vist forhold. Af figur 1 kan det ses, at brændstofblandingen (gul farve) både kommer ind i krumtapkammeret på en totaktsmotor (hulrummet, hvor krumtapakslen er fastgjort og roterer) og ind i cylinderen. Der er ikke noget smøremiddel der nogen steder, og hvis der var, ville det blive vasket af med brændstofblandingen. Dette er grunden til, at olie tilsættes i et vist forhold til benzin. Den anvendte olietype er speciel, specielt til totaktsmotorer. Det skal kunne modstå høje temperaturer og, når det brændes sammen med brændstoffet, efterlade et minimum af askeaflejringer, det vil sige sod.

Nu om princippet om drift. Hele arbejdscyklussen er totaktsmotorer udføres i to trin.

1. Kompressionsslag - totaktsmotor

Stempel totaktsmotor stiger fra stemplets BDC (i denne position er det i fig. 2) til stemplets BDC (stemplets position i fig. 3), og blokerer først udluftningen 2 og derefter udstødningsvinduerne 3 af cylinderen i en to -slagsmotor. Efter at stemplet lukker udløbshullet i cylinderen, begynder kompression af den tidligere indtastede brændstofblanding. På samme tid, i krumtapkammeret 1, på grund af dets tæthed og efter at stemplet lukker skyllevinduerne 2, skabes et vakuum under stemplet, under påvirkning af hvilket en brændbar blanding kommer ind i krumtapkammeret i en totakts motor fra karburatoren gennem indsugningsvinduet og åbningsventilen.

2. Kraftslag - totaktsmotor

Når stemplet er placeret i nærheden af TDC, antændes den komprimerede arbejdsblanding (1 i fig. 3) af en elektrisk gnist fra et tændrør, hvorefter temperaturen og trykket i blandingen stiger kraftigt. Under påvirkning af termisk udvidelse af gasser, stemplet totaktsmotor går ned til BDC, på hvilket tidspunkt de ekspanderende gasser i den brændte blanding udfører nyttigt arbejde ved at skubbe stemplet. Samtidig, når stemplet falder, skaber det et højt tryk i krumtapkammeret på en totaktsmotor (komprimerer brændstof-luftblandingen i den). Under påvirkning af tryk lukker ventilen og forhindrer dermed den brændbare blanding i at komme ind i indsugningsmanifolden igen og derefter ind i karburatoren.

Når stemplet totaktsmotor når udstødningsporten (1 i fig. 4), vil den åbne sig, og dermed vil udstødningsgasser slippe ud i udstødningssystemet, trykket i cylinderen vil falde. Med yderligere bevægelse åbner stemplet udluftnings- (indløbs-) vinduet (1 i fig. 5), og den brændbare blanding, komprimeret i krumtapkammeret, strømmer gennem kanalen (2 i fig. 5), fylder cylinderen og renser den samtidig. af udstødningsgasrester.

Lidt om tændingsprincippet. Da brændstofblandingen tager tid at antænde, kommer gnisten på tændrøret lidt før, end stemplet når TDC. Ideelt set er det sådan, at jo hurtigere stemplet bevæger sig, jo tidligere bør tændingen være, fordi stemplet når TDC hurtigere fra gnistøjeblikket. Der er mekaniske og elektroniske enheder, der ændrer tændingsvinklen afhængigt af motorhastigheden.

De fleste scootere er fremstillet før 2000. Der var ingen sådanne systemer, og tændingstidspunktet blev indstillet ud fra optimal hastighed. Nogle løbehjul, for eksempel Honda Dio ZX AF35, har en elektronisk kontakt med dynamisk fremrykning, det vil sige med fremrykning afhængig af krumtapakslens hastighed. Med den virker den ekspanderende brændbare blanding med maksimalt brugbart output, og motoren udvikler mere kraft.

Fordele og ulemper ved to- og firetaktsmotorer.

To-takts fordele

1. Mindre vægt. Eksempel: 15 hk To-takts 36 kg firetakter 45 kg.

2. Pris. Firetaktsmotorer er sværere at fremstille, består af flere dele og er derfor altid dyrere end totaktsmotorer.

3. Nem transport af en totakts. Kan bæres i enhver position og kræver ikke vejning før brug. De der. tog den ud af bagagerummet, satte den i, startede den og kørte afsted.

4. En totaktsmotor reagerer hurtigere på gashåndtaget. I firetaktsmotorer skal stemplet udføre 2 hele omdrejninger for at fuldføre en fuld arbejdscyklus, mens det i totaktsmotorer kun er én. Ofte stillede spørgsmål: Er det rigtigt, at firtakteren er på 15 hk? kører hurtigere end den samme totakter? Svar: nej, ikke sandt. Begge disse motorer har 15 hk ved akslen. Hvorfor skulle den ene motor alt andet lige gå hurtigere end den anden?

To-takts ulemper

1. Højere brændstofforbrug. Lad os minde dig om, at det omtrentlige forbrug kan beregnes ved hjælp af formlen: for en totakts 300 gram pr. hestekræfter, for en firetakts 200 gram.

2. Støjende. Ved maksimal hastighed har totaktsmotorer en tendens til at være lidt højere end firetaktsmotorer.

3. Komfort. Firetaktsmotorer vibrerer ikke så meget ved lave omdrejninger (Gælder kun to-cylindrede motorer. Encylindrede og totakts- og firetaktsmotorer vibrerer omtrent det samme) og ryger ikke så meget som totaktsmotorer.

4. Holdbarhed. Et ret kontroversielt punkt. Der er en opfattelse af, at totaktsmotorer er mindre holdbare. På den ene side er det forståeligt, fordi olien til smøring af motorens gnidningselementer leveres sammen med benzin, hvilket betyder, at den ikke fungerer så effektivt som i firetaktsmotorer, hvor gnideelementerne bogstaveligt talt flyder i olie. Men på den anden side er firetaktsmotoren meget mere kompleks i designet end dens konkurrent; den består af meget flere dele, og mekanikkens gyldne princip "Jo enklere, jo mere pålidelig" er endnu ikke blevet annulleret.

Hvilken motor skal du vælge?

Vej alle fordele og ulemper skitseret ovenfor og tag et valg selv. Du vil ikke finde et klart svar på spørgsmålet: hvilken motor er bedre i nogen af bøgerne på nogen af foraerne. Begge typer motorer har deres blæsere.

Hvad er forskellen mellem en totaktsmotor og en firetaktsmotor? Den mest bemærkelsesværdige forskel er tændingstilstandene for den brændbare blanding, som umiddelbart kan bemærkes af lyden. En totaktsmotor producerer normalt en skinger og meget høj brummen, mens en firetaktsmotor har en mere stille spinden.

Ansøgning

I de fleste tilfælde ligger forskellen også i enhedens hovedformål og dens brændstofeffektivitet. I totaktsmotorer opstår der tænding ved hver omdrejning af krumtapakslen, så de er dobbelt så kraftige som firetaktsmotorer, hvor blandingen først antændes efter én omdrejning.

Firetaktsmotorer er mere økonomiske, men tungere og dyrere. De er normalt installeret på biler og specialudstyr, mens mere kompakte totaktsmodeller oftere findes på enheder som plæneklippere, scootere og lette både. Men en benzingenerator kan for eksempel findes både totakts og firetakts. Scootermotoren kan også være af enhver type. Driftsprincippet for disse motorer er grundlæggende det samme, den eneste forskel er i metoden og effektiviteten af energikonvertering.

Hvad er takt?

Brændstofbehandling i begge typer motorer udføres gennem sekventiel udførelse af fire forskellige processer, kendt som slag. Den hastighed, hvormed motoren bevæger sig igennem, er det, der adskiller en totaktsmotor fra en firetaktsmotor.

Det første slag er injektion. Når den bevæges ned i cylinderen, åbnes indsugningsventilen for at lukke luft-brændstofblandingen ind i forbrændingskammeret. Dernæst kommer kompressionsslaget. Under dette slag lukker indsugningsventilen, og stemplet bevæger sig op i cylinderen og komprimerer gasserne der. Kraftslaget begynder, når blandingen antændes. I dette tilfælde antænder en gnist fra tændrøret de komprimerede gasser, hvilket fører til en eksplosion, hvis energi skubber stemplet ned. Det sidste slag er udstødning: stemplet bevæger sig op i cylinderen, og udstødningsventilen åbner, hvilket tillader udstødningsgasser at forlade forbrændingskammeret, så processen kan begynde igen. Stemplets frem- og tilbagegående bevægelser roterer krumtapakslen, hvorfra drejningsmomentet overføres til enhedens arbejdsdele. Sådan omdannes energien fra brændstofforbrænding til fremadgående bevægelse.

Firetakts motordrift

I en standard firetaktsmotor antændes blandingen hver anden omdrejning af krumtapakslen. Rotationen af akslen driver et komplekst sæt mekanismer, der sikrer den synkrone udførelse af en sekvens af slag. Åbningen af indsugnings- eller udstødningsventilerne udføres ved hjælp af knastakslen, som skiftevis presser vippearmene. Ventilen føres tilbage til lukket position ved hjælp af en fjeder. For at undgå tab af kompression er det nødvendigt, at ventilerne passer tæt til topstykket.

Betjening af en totaktsmotor

Lad os nu se, hvordan en totaktsmotor adskiller sig fra en firetaktsmotor med hensyn til driftsprincippet. Alle fire handlinger udføres i én omdrejning af krumtapakslen, når stemplet bevæger sig fra øverste dødpunkt til bund og derefter op igen. Udstødningsgasfrigivelsen (udrensning) og brændstofindsprøjtning er integreret i et slag, i slutningen af hvilket blandingen antændes, og den resulterende energi presser stemplet ned. Dette design eliminerer behovet for en ventilmekanisme.

Ventilernes plads tages af to huller i forbrændingskammerets vægge. Når stemplet bevæger sig nedad på grund af forbrændingsenergi, åbner udstødningskanalen sig, så udstødningsgasserne kan forlade kammeret. Når man bevæger sig nedad, dannes et vakuum i cylinderen, på grund af hvilket en blanding af luft og brændstof trækkes ind gennem indsugningskanalen, der er placeret nedenfor. Når man bevæger sig opad, lukker stemplet kanalerne og komprimerer gasserne i cylinderen. I dette øjeblik udløses den, og hele processen beskrevet ovenfor gentages igen. Det vigtige er, at blandingen i disse typer motorer antændes ved hver omdrejning, hvilket giver dig mulighed for at trække mere kraft ud af dem, i hvert fald på kort sigt.

Vægt til effektforhold

To-taktsmotorer er bedre egnede til applikationer, der kræver hurtige, pludselige strømudbrud frem for at køre jævnt over lange perioder. For eksempel accelererer en jetski med totaktsmotor hurtigere end en lastbil med firetaktsmotor, men den er designet til korte ture, mens en lastbil kan køre flere hundrede kilometer, før den har brug for et hvil. Den korte driftstid for totaktsmotorer kompenseres af deres lave vægt-til-effekt-forhold: sådanne motorer vejer normalt meget mindre, så de starter hurtigere og når driftstemperatur. De kræver også mindre energi for at bevæge sig.

Hvilken motor er bedre

I de fleste tilfælde kan firetaktsmotorer kun fungere i én position, mens totaktsmotorer er mindre krævende i denne henseende. Dette har meget at gøre med kompleksiteten af de bevægelige dele, såvel som udformningen af oliepanden. Denne sump, som giver motorsmøring, findes normalt kun i firetaktsmodeller og har stor betydning for deres drift. To-taktsmotorer har normalt ikke sådan en sump, så de kan betjenes i næsten alle positioner uden risiko for oliesprøjt eller afbrydelse af smøringsprocessen. For enheder som motorsave, rundsave og andre bærbare værktøjer er denne fleksibilitet meget vigtig.

Brændstofeffektivitet og miljøpåvirkning

Det er ofte konstateret, at kompakte og hurtige motorer producerer mere luftforurening og bruger mere brændstof. På det laveste punkt af stempelbevægelsen, når forbrændingskammeret er fyldt med en brændbar blanding, går en vis mængde brændstof tabt, der kommer ind i udstødningskanalen. Dette kan ses i eksemplet med en påhængsbådsmotor; hvis du ser godt efter, vil du se flerfarvede olieagtige pletter omkring den. Derfor betragtes disse typer motorer som ineffektive og forurenende. Selvom firetaktsmodeller er noget tungere og langsommere, forbrænder de brændstof fuldstændigt.

Udgifter til anskaffelse og vedligeholdelse

Mindre motorer er normalt billigere, både med hensyn til indledende køb og vedligeholdelse. De er dog designet til at have en kortere levetid. Selvom der er nogle undtagelser, er de fleste ikke designet til at fungere kontinuerligt i mere end et par timer og er ikke designet til at holde særlig længe. Manglen på et separat smøresystem fører også til, at selv de bedste motorer af denne type slides relativt hurtigt og bliver ubrugelige på grund af beskadigelse af bevægelige dele.

Dels på grund af manglen på et smøresystem, skal benzin, der er beregnet til at hælde i en totakts scootermotor, for eksempel tilføre en vis mængde specialolie. Dette fører til ekstra omkostninger og besvær og kan også forårsage skade (hvis du glemmer at tilføje olie). En 4-takts motor kræver i de fleste tilfælde et minimum af vedligeholdelse og pleje.

Hvilken motor er bedre

Denne tabel beskriver kort, hvordan en totaktsmotor adskiller sig fra en firetaktsmotor.

	Firetakts motor	To takts motor
	Et kraftslag for hver to omdrejninger af krumtapakslen.	Et kraftslag for hver omdrejning af krumtapakslen.
	Det er nødvendigt at bruge et tungt svinghjul for at kompensere for vibrationer, der opstår under motordrift på grund af ujævn fordeling af drejningsmomentet, da tænding af den brændbare blanding kun sker ved hver anden omdrejning.	Der skal et meget lettere svinghjul til, og motoren kører ret afbalanceret, da drejningsmomentet fordeles meget mere jævnt på grund af, at den brændbare blanding antændes ved hver omdrejning.
	Tung motorvægt	Motorvægten er meget mindre
	Motordesignet er kompliceret på grund af ventilmekanismen.	Motordesignet er meget enklere på grund af fraværet af en ventilmekanisme.
	Høj pris.	Billigere end firetakts.
	Lav mekanisk effektivitet på grund af friktion af et stort antal dele.	Højere mekanisk effektivitet på grund af reduceret friktion på grund af et lille antal dele.
	Højere ydeevne takket være fuldstændig fjernelse af udstødningsgasser og indsprøjtning af frisk blanding.	Reduceret høj ydeevne på grund af blanding af resterende udstødningsgasser med den friske blanding.
	Lavere driftstemperatur.	Højere driftstemperatur.
	Vandkøling.	Luftkøling.
	Mindre forbrug og fuldstændig forbrænding af brændstof.	Højere brændstofforbrug og blanding af frisk indsprøjtning med udstødningsgasrester.
	Optager meget plads.	Optager mindre plads.
	Kompleks smøresystem.	Meget enklere smøresystem.
	Lav støj.	Højere støj.
	Gasfordelingssystem med ventilmekanisme.	I stedet for ventiler anvendes indløbs- og udløbsporte.
	Høj termisk effektivitet.	Mindre høj termisk effektivitet.
	Lavt olieforbrug.	Højere olieforbrug.
	Mindre slid på bevægelige dele.	Øget slid på bevægelige dele.
	Installeret i biler, busser, lastbiler mv.	Anvendes i motorcykler mv.

Det skitserer også de positive og negative egenskaber ved hver af disse to typer.