Kétütemű motor: Mik az előnyei és hátrányai?
A kétütemű motor, más néven kétütemű ciklus, egy dugattyús belső égésű motor, amely két ütemben működik.
Ez azt jelenti, hogy a motor munkaciklusa a dugattyú két üteme és a főtengely egy fordulata alatt megy végbe.
Tartalomjegyzék
Kétütemű motor funkció
Az egyértelműség kedvéért a kétütemű motor működése is négyüteműből áll, akárcsak egy négyütemű motor. Ezek közül azonban több fut egyszerre. A ciklusok számának négyről kettőre csökkentését a dugattyú alatti tér biztosítja; így a forgattyúház is részt vesz a hengertöltés cseréjében.
Négyütemű motor: Hogyan működik és mik az előnyei
Kétütemű motornál két munkaciklus megy végbe, míg az egyik a dugattyú feletti térben égéssel, a másik a dugattyú alatti térben égés nélkül történik.
A klasszikus kétütemű motor nem tartalmaz szelepelosztást, így sem szelepeket, sem vezérműtengelyt, sem szíjat, sem billenőszelepeket. A henger tartalmának cseréjéhez a szelepek helyett három csatornát használnak, pontosabban:
- Szívócsatorna – a karburátortól indul és a forgattyúházhoz vezet
- Kibocsátó csatorna – összeköti a forgattyúházat a henger égésterével
- Kipufogó csatorna – a henger égésteréből nyílik a kipufogócsőbe
A szelepsor és alkatrészeinek hiánya miatt a kétütemű motor kisebb és könnyebb, mint a többi négyütemű motor, azonos lökettérfogattal és hengerszámmal.
A kétütemű motor főtengelye hasonló a négyütemű motorhoz. A felső holtpontból az alsó holtpontba való mozgása során a dugattyú biztosítja többek között a nyomást, az üzemanyag-ellátást, illetve annak továbbítását a henger égésterébe.
Motordugattyúk: hogyan működnek?
Úgy működik, hogy a dugattyú alsó holtpontjába kerülve az üzemanyagot a nyomócsatornán keresztül felnyomja a henger égésterébe. Ezt követően a felső holtpontjába kerülve további üzemanyagot szív be a dugattyú alatti szívócsatornán vagy a forgattyúházba.
Motor kenés:
A kétütemű motoroknál a motor mozgó részei, mint a hajtókar vagy a hajtórúd csapágyai el vannak árasztva üzemanyaggal, ami azt jelenti, hogy nem lehet klasszikus módon kenni, mint a négyütemű motoroknál. A legtöbb esetben azonban az üzemanyag nem rendelkezik elegendő kenési képességgel, ezért olajat adnak az üzemanyaghoz.
Ezt a kenést zsírkenésnek nevezik, és ez a motor kenésének legegyszerűbb módja. Az ilyen típusú kenésnél az olajat közvetlenül az üzemanyaghoz adják, körülbelül 1:20 és 1:100 közötti olaj-üzemanyag arányban keverve.
Kétütemű motorciklusok
1. A dugattyú első lökete (szívás és kompresszió):
A dugattyú felfelé mozog az alsó holtpontjából a felső holtpontjába.
A dugattyú felett:
Az alsó holtpontból a felső holtpontba való mozgása során a dugattyú először lezárja a nyomócsatornát, amelyen keresztül a keverék a dugattyú feletti térbe tolódik. Ezt követően a dugattyú a kipufogócsatornát is lezárja, így a hengerben elszigetelt teret hoz létre, ami a keverék összenyomódásához vezet.
A dugattyú alatt:
Miután a dugattyú löketének körülbelül a felét megtette, alsó éle kinyitja a szívónyílást. Ez azt eredményezi, hogy a karburátor gyújtókeveréke elkezd beszívni a forgattyúházba. De ez még nem minden.
Karburátor: Hogyan működik ez a készülék?
Közvetlenül a dugattyú felső holtpontja előtt egy szikra ugrik a gyújtógyertya elektródái között, ami a keverék begyulladását (gyulladását) okozza. Az égés során hőenergia keletkezik, ami a hengerben lévő nyomás növekedésében nyilvánul meg, ami lefelé mozgatja a dugattyút, és így az üzemanyag hőenergiáját a motor mechanikai munkájává alakítja.
2. Második dugattyúlöket:
A dugattyú a felső holtpontjából lefelé mozog az alsó holtpontjába.
A dugattyú felett:
A második dugattyúlöket során a dugattyú feletti térben tágulás megy végbe, ami a dugattyút a felső holtpontból az alsó holtpontba tolja.
A dugattyú alatt:
A nyitott szívócsatornán keresztül gyújtó keveréket szívunk a forgattyúházba. Miután a dugattyú befejezte az alsó holtpont felé irányuló löketének felét, a szívónyílás bezáródik, és összenyomja a forgattyúházban lévő keveréket.
Közvetlenül a tágulás vége előtt a dugattyú kinyitja a kipufogónyílást, ami a nyomás csökkenését okozza a hengerben. A dugattyú kinyitja a nyomócsatornát, és a forgattyúházból származó gyújtókeverék nyomás alatt kiöblíti az égési gázokat a hengerből, miközben feltölti a motor következő munkaciklusára.
Hengeröblítés
A hengeröblítés egy olyan fázis, amely a négyütemű motorban nem fordul elő. Egy kétütemű motornál azonban rendkívül fontos, mert menete jelentősen befolyásolja a motor paramétereit.
A négyütemű motoroknál gyakori, hogy a kipufogógázok a dugattyú felső holtpontig történő mozgása nyomán kiszorulnak, de a kétütemű motoroknál a hengerek ürítését más tényezőknek kell biztosítaniuk, pontosabban :
- Szabad kipufogó – a füstgázok csak a hengerben és a kipufogócsőben kialakuló nyomáskülönbség miatt a kipufogócsatornán keresztül jutnak ki a hengerből.
- Extrudálás friss töltéssel – a nyomószelep nyitása után a gyújtókeverék elkezd befolyni a hengerbe, kiszorítva az égési gázokat.
Az öblítési fázis gyakran arra az időre korlátozódik, ameddig a nyomócsatorna nyitva van, amíg a kipufogócsatorna be nem záródik.
Különböző motorüzemmódok esetén azonban a hengerek öblítésekor a következők fordulhatnak elő:
- A friss keverék többé-kevésbé keveredik a kipufogógázokkal, mivel azok közvetlen érintkezésbe lépnek
- A friss keverék kiszivárgása a kipufogócsőbe
- A henger elégtelen öblítése magas kipufogógáz-maradvány mellett a következő motornál munkaciklus
A kétütemű motor tervezhető benzinmotornak, de dízelmotornak is.
Kétütemű dízelmotor
A kétütemű dízelmotor működési elve megegyezik a szikra kétütemű motoréval. Az egyik lényeges különbség az, hogy a keverék csak a hengerben jön létre.
Az üzemanyag így a pontos gyújtási pillanatnak köszönhetően közvetlenül a sűrítés vége előtt kerül a hengerbe. A legtöbb kétütemű dízelmotor klasszikus szelepet használ az üzemanyag-befecskendezésre, ami nagyon hasonlít a négyütemű motorszelephez.
A kétütemű motorokban gyakran használnak túltöltőt a töltőnyomás létrehozására. Ugyanakkor lehetőség van a motor feltöltésére turbófeltöltővel, vagy turbófeltöltő és kompresszor kombinációjával.
A kétütemű motor előnyei:
- Egyszerű felépítés
- Kisebb tömeg a négyütemű motorhoz képest
- Kisebb motorméretek
- Szelepsor hiánya
- Alacsonyabb gyártási költségek
- Egyszerű motorkenőrendszer
- A hűtés a legtöbb esetben a levegő, így a vízhűtő rendszer minden része kiesik
- Bármilyen helyzetben (akár fejjel lefelé is) lehet dolgozni
- Alacsonyabb fordulatszámon érhető el a maximális teljesítmény, mivel a dugattyú minden lefelé irányuló mozgása az égést kíséri • • • Bizonyos esetekben könnyebb a fordulat
A kétütemű motor hátrányai:
- Nem környezetbarát az olajnak az üzemanyagba keveredése miatt
- Magas üzemanyag-fogyasztás az el nem égett keverék gyakori szivárgása miatt a kipufogóba öblítés közben
- Nagyobb motorolaj-fogyasztás a négyütemű motorhoz képest
- Szabálytalan motor üzem alacsony fordulatszámon
- Magasabb motorzaj
- Égetett és el nem égett keverék keveredése
- A csatornák hengeroldali elhelyezkedése miatt a dugattyúgyűrűk nagyobb kopása lép fel.