Totaktsmotor: Hva er fordeler og ulemper?
En totaktsmotor, også referert til som en totaktssyklus, er en stempelforbrenningsmotor som arbeider i totakt.
Dette betyr at arbeidssyklusen til motoren vil finne sted under to slag med stempelet og en omdreining av veivakselen.
Innhold
To-takts motorfunksjon
For å være tydelig, så består driften av en totaktsmotor også av firetakt, akkurat som en firetaktsmotor. Men flere av dem kjører samtidig. Reduksjonen av antall sykluser fra fire til to oppnås av plassen under stempelet; dermed deltar også veivhuset i utskiftingen av sylinderfyllingen.
Firetaktsmotor: Hvordan den fungerer og hva er dens fordeler
Med totaktsmotor skjer to arbeidssykluser samtidig, mens den ene skjer i rommet over stempelet med forbrenning og den andre under stempelet uten forbrenning.
En klassisk totaktsmotor inneholder ingen ventilfordeling og dermed verken ventiler, kamaksel, belte eller vippe. For å erstatte innholdet i sylinderen, brukes tre kanaler i stedet for ventiler, mer presist:
- Inntakskanal – starter fra forgasseren og fører til veivhuset
- Utløpskanal – forbinder veivhuset med sylinderens forbrenningskammer
- Eksos kanal – åpner seg fra sylinderens forbrenningskammer inn i eksosrøret
På grunn av fraværet av et ventiltog og dets komponenter, er en totaktsmotor mindre og lettere enn andre firetaktsmotorer med samme slagvolum og antall sylindre.
En totaktsmotor har en lignende veivaksel som en firetaktsmotor. Under sin bevegelse fra øvre dødpunkt til nedre dødpunkt sørger stempelet for blant annet trykk, drivstofftilførsel og overføring til sylinderens forbrenningskammer.
Motorstempler: Hvordan fungerer de?
Det fungerer på en slik måte at stempelet, når det beveger seg til sitt nedre dødpunkt, skyver drivstoff gjennom utløpskanalen opp i sylinderens forbrenningskammer. Deretter, når den beveger seg til sitt øvre dødpunkt, suger den inn ekstra drivstoff gjennom sugekanalen under stempelet eller inn i veivhuset.
Motorsmøring:
Med totaktsmotorer oversvømmes motorens bevegelige deler, som sveiv- eller vevstagslagere, med drivstoff, noe som gjør at de ikke kan smøres på klassisk måte som med firetaktsmotorer. Imidlertid har drivstoffet i de fleste tilfeller ikke tilstrekkelige smøreevner, og det er grunnen til at olje tilsettes drivstoffet.
Denne smøringen kalles fettsmøring og er den enkleste måten å smøre motoren på. I denne typen smøring tilsettes olje direkte til drivstoffet, og blandes i et olje-til-drivstoff-forhold som varierer fra omtrent 1:20 til 1:100.
To-takts motorsykluser
1. Første slag av stempelet (inntak og kompresjon):
Stempelet beveger seg oppover fra sitt nedre dødpunkt til sitt øverste dødpunkt.
Over stempelet:
Under sin bevegelse fra nedre dødpunkt til øvre dødpunkt, lukker stempelet først utløpskanalen gjennom hvilken blandingen skyves inn i rommet over stempelet. Deretter lukker stempelet også eksoskanalen, og skaper et isolert rom i sylinderen, noe som fører til blandingens kompresjon.
Under stempelet:
Etter at stempelet har gått omtrent halve slaget, åpner dens nedre kant inntaksporten. Dette vil føre til at tenningsblandingen fra forgasseren begynner å bli sugd inn i veivhuset. Men det er ikke alt.
Forgasser: Hvordan fungerer denne enheten?
Rett før stempelets øvre dødpunkt hopper en gnist mellom elektrodene på tennpluggen, som forårsaker antenning (antenning) av blandingen. Forbrenning skaper termisk energi, som viser seg ved å øke trykket i sylinderen, som beveger stempelet nedover og dermed omdanner den termiske energien til drivstoffet til det mekaniske arbeidet til motoren.
2. Andre stempelslag:
Stempelet beveger seg fra sitt øvre dødpunkt nedover til sitt nederste dødpunkt.
Over stempelet:
Under stempelets andre slag skjer det ekspansjon i rommet over stempelet, som skyver stempelet fra øverste dødpunkt til nederste dødpunkt.
Under stempelet:
En brennende blanding suges inn i veivhuset gjennom den åpne sugekanalen. Etter at stempelet har fullført halvparten av slaget mot nedre dødpunkt, lukkes inntaksporten og komprimerer blandingen i veivhuset.
Rett før slutten av ekspansjonen åpner stempelet eksosåpningen, noe som fører til at trykket i sylinderen synker. Stempelet åpner utløpskanalen, og tenningsblandingen fra veivhuset skyller forbrenningsgassene ut av sylinderen under trykk mens den fylles for neste motorarbeidssyklus.
Sylinderspyling
Sylinderspyling er en fase som ikke forekommer i en firetaktsmotor. Det er imidlertid ekstremt viktig for en totaktsmotor fordi kursen påvirker motorparametrene betydelig.
I firetaktsmotorer er det vanlig at eksosgasser presses ut av stempelets bevegelse til øverste dødpunkt, men ved totaktsmotorer må andre faktorer sørge for tømming av sylindrene, mer presist. :
- Fri eksos – røykgasser kommer ut av sylinderen gjennom eksoskanalen kun på grunn av differensialtrykket i sylinderen og eksosrøret.
- Ekstrudering med en ny ladning - etter at utløpsventilen åpner, begynner tennblandingen å strømme inn i sylinderen, og skyver forbrenningsgassene ut.
Spylefasen er ofte begrenset til tiden utløpskanalen er åpen til eksoskanalen er stengt.
Men med forskjellige motormoduser, når du spyler sylindrene, kan følgende oppstå:
- Mer eller mindre blanding av den ferske blandingen med eksosgassene, ettersom deres direkte kontakt oppstår
- Lekkasje av den ferske blandingen inn i eksosrøret
- Utilstrekkelig spyling av sylinderen med høye rester av eksosgasser under neste motor arbeidssyklus
En totaktsmotor kan utformes som en bensinmotor, men den kan også utformes som en dieselmotor.
To-takts dieselmotor
Arbeidsprinsippet til totakts dieselmotoren er det samme som til gnist totaktsmotoren. En vesentlig forskjell er at blandingen bare lages i sylinderen.
Drivstoffet sprøytes dermed inn i sylinderen rett før slutten av kompresjonen på grunn av det nøyaktige tenningsøyeblikket. De fleste totakts dieselmotorer bruker en klassisk ventil for drivstoffinnsprøytning, som er veldig lik en firetakts motorventil.
En superlader brukes ofte i totaktsmotorer for å skape ladetrykk. Muligheten for å overlade motoren ved hjelp av en turbolader eller en kombinasjon av en turbolader og en kompressor er imidlertid også et alternativ.
Fordeler med en totaktsmotor:
- Enkel konstruksjon
- Lavere vekt sammenlignet med en firetaktsmotor
- Mindre motordimensjoner
- Fravær av ventiltog
- Lavere produksjonskostnader
- Enkelt motorsmøresystem
- Kjøling er i de fleste tilfeller , luft, slik at alle deler av vannkjølesystemet er eliminert
- Mulighet for å jobbe i alle posisjoner (selv opp ned)
- Maksimal ytelse oppnås ved lavere omdreininger, da hver nedadgående bevegelse av stempelet følger med forbrenningen
- I noen tilfeller er det lettere å rev
Ulemper med en totaktsmotor:
- Uøkologisk på grunn av innblanding av olje i drivstoffet
- Høyt drivstofforbruk på grunn av hyppig lekkasje av uforbrent blanding inn i eksosen under spyling
- Høyere forbruk av motorolje sammenlignet med en firetaktsmotor
- Uregelmessig motor drift ved lave turtall
- Høyere motorstøy
- Blanding av brent og uforbrent blanding
- På grunn av plasseringen av kanalene på siden av sylinderen oppstår det høyere slitasje på stempelringene.