Vad är skillnaden mellan en tvåtaktsmotor och en fyrtaktsmotor - jämförande analys

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:39

Vad är skillnaden mellan en tvåtaktsmotor och en fyrtaktsmotor? Den mest märkbara skillnaden är tändningssätten för den brännbara blandningen, som omedelbart kan märkas av ljudet. En 2-taktsmotor ger vanligtvis ett gällt och mycket högt mullrande, medan en 4-taktsmotor tenderar att ha ett tystare spinnande.

Application

I de flesta fall ligger skillnaden också i enhetens huvudsakliga syfte och dess bränsleeffektivitet. Tvåtaktsmotorer antänds för varje varv på vevaxeln, så de är dubbelt så kraftfulla som fyrtaktsmotorer, där blandningen bara tänder varje varv.

Fyrtaktsmotorer är mer ekonomiska, men tyngre och dyrare. De finns vanligtvis på bilar och nyttofordon, medan mindre tvåtaktsmodeller är vanligare i applikationer som gräsklippare, skotrar och lätta båtar. Men en bensingenerator finns till exempel både tvåtaktare och fyrtaktare. Scootermotorn kan också vara av vilken typ som helst. Funktionsprincipen för dessa motorer är i princip densamma, skillnaden ligger bara i energiomvandlingens sätt och effektivitet.

Vad är ett beat?

Bearbetningen av bränsle i båda typerna av motorer utförs genom sekventiell exekvering av fyra olika processer, så kallade cykler. Den hastighet med vilken motorn går igenom dessa cykler är precis vad som skiljer en tvåtaktsmotor från en fyrtaktsmotor.

Första slaget är injektion. I detta fall rör sig kolven ner i cylindern och insugningsventilen öppnas för att släppa in luft-bränsleblandningen i förbränningskammaren. Därefter kommer kompressionsslaget. Under detta slag stängs insugningsventilen och kolven rör sig uppåt i cylindern och komprimerar gaserna där. Kraftslaget börjar när blandningen antänds. I det här fallet antänder en gnista från ett ljus de komprimerade gaserna, vilket leder till en explosion, vars energi trycker ner kolven. Det sista slaget är avgaserna: kolven rör sig uppåt i cylindern och avgasventilen öppnar, vilket gör att avgaserna kan lämna förbränningskammaren så att processen kan starta igen. Kolvens fram- och återgående rörelser roterar vevaxeln, varifrån vridmomentet överförs till anordningens arbetsdelar. Det är så energin från bränsleförbränning omvandlas till translationsrörelse.

Fyrtaktsmotordrift

I en vanlig fyrtaktsmotor antänds blandningenvartannat varv på vevaxeln. Rotationen av axeln driver en komplex uppsättning mekanismer som säkerställer synkront utförande av en sekvens av cykler. Öppnandet av insugnings- eller avgasventilerna utförs med hjälp av en kamaxel, som växelvis trycker på vipparmarna. Ventilen återförs till stängt läge med hjälp av en fjäder. För att undvika förlust av kompression är det viktigt att ventilerna passar tätt mot cylinderhuvudet.

Tvåtaktsmotordrift

Låt oss nu se hur en tvåtaktsmotor skiljer sig från en fyrtaktsmotor när det gäller funktionsprincipen. I tvåtaktsmotorer utförs alla fyra åtgärderna i ett varv av vevaxeln, under kolvens slag från övre dödpunkten till botten, och sedan tillbaka upp. Utsläpp av avgaser (rengöring) och bränsleinsprutning är integrerade i en cykel, i slutet av vilken blandningen antänds, och den resulterande energin trycker ner kolven. Denna design eliminerar behovet av ett ventiltåg.

Ventilernas plats upptas av två hål i förbränningskammarens väggar. När kolven rör sig nedåt på grund av förbränningsenergin öppnas avgaskanalen, vilket gör att avgaserna kan lämna kammaren. När man rör sig nedåt skapas ett vakuum i cylindern, vilket gör att en blandning av luft och bränsle sugs in genom insugningsöppningen nedanför. När man rör sig uppåt stänger kolven kanalerna och komprimerar gaserna i cylindern. Vid denna tidpunkt tänds tändstiftet, och hela processen som beskrivs ovan upprepas.om igen. Det viktiga är att i den här typen av motorer antänds blandningen vid varje varv, vilket gör att du kan få ut mer kraft från dem, åtminstone på kort sikt.

Vikt till effektförhållande

Tvåtaktsmotorer är bättre lämpade för tillämpningar som kräver snabba och skarpa kraftutbrott snarare än stadig drift under långa tidsperioder. Till exempel accelererar en tvåtakts jetski snabbare än en fyrtaktslastbil, men den är designad för korta resor, medan en lastbil kan resa hundratals mil innan den behöver vila. Tvåtaktsmotorer kompenserar för sin korta livslängd genom att ha ett lågt vikt-till-effektförhållande: de väger vanligtvis mycket mindre, så de startar snabbare och når driftstemperatur snabbare. De kräver också mindre energi för att röra sig.

Vilken motor är bättre

I de flesta fall kan fyrtaktsmotorer endast arbeta i ett läge, medan tvåtaktsmotorer är mindre krävande i detta avseende. Detta beror till stor del på komplexiteten hos de rörliga delarna samt utformningen av oljetråget. En sådan sump, som ger motorsmörjning, finns vanligtvis endast i fyrtaktsmodeller och är av stor betydelse för deras funktion. Tvåtaktsmotorer har vanligtvis inte en sådan sump, så de kan köras i nästan vilken position som helst utan risk för att oljan skvalpar eller avbryter smörjningsprocessen. För enheter som motorsågar, cirkelsågar ochandra bärbara instrument, denna flexibilitet är mycket viktig.

Bränsleeffektivitet och miljöprestanda

Kompakta och snabba motorer visar sig ofta producera mer luftföroreningar och använda mer bränsle. I botten av kolvrörelsen, när förbränningskammaren är fylld med en brännbar blandning, förloras en del bränsle i avgasporten. Detta kan ses i exemplet med en utombordsmotor; om du tittar noga kan du se flerfärgade oljiga fläckar runt den. Därför anses motorer av detta slag vara ineffektiva och förorenande. Även om fyrtaktsmodellerna är något tyngre och långsammare förbränner de bränsle helt.

Kostnad för köp och underhåll

Mindre motorer är vanligtvis billigare, både när det gäller första inköp och underhåll. De är dock konstruerade för en kortare livslängd. Även om det finns några undantag, är de flesta av dem inte konstruerade för kontinuerlig drift i mer än några timmar och är inte konstruerade för mycket lång livslängd. Avsaknaden av ett separat smörjsystem gör också att även de bästa motorerna av denna typ slits relativt snabbt och blir oanvändbara på grund av skador på rörliga delar.

Delvis på grund av bristen på ett smörjsystem i bensin som är designat för att fyllas i en tvåtakts skotermotor, till exempel,det är nödvändigt att lägga till en viss mängd specialolja. Detta leder till extra kostnader och krångel, och kan även orsaka haverier (om du glömmer att fylla på olja). 4-taktsmotorn kräver i de flesta fall ett minimum av underhåll och skötsel.

Vilken motor är bättre

Denna tabell beskriver kortfattat hur en tvåtaktsmotor skiljer sig från en fyrtaktsmotor.

	fyrtaktsmotor	Tvåtaktsmotor
1.	Ett kraftslag för vartannat varv på vevaxeln.	En kraftcykel för varje vevaxelvarv.
2.	Vi måste använda ett tungt svänghjul för att kompensera för vibrationer som uppstår under motordrift på grund av ojämn fördelning av vridmomentet, eftersom antändningen av den brännbara blandningen sker endast vartannat varv.	Det behövs ett mycket lättare svänghjul och motorn går ganska balanserat då vridmomentet fördelas mycket jämnare på grund av att bränsleblandningen antänds för varje varv.
3.	Stor motorvikt	Motorvikt mycket mindre
4.	Motorns design är komplicerad på grund av ventilmekanismen.	Designen av motorn är mycket enklare på grund av bristen på ventilmekanism.
5.	Hög kostnad.	Billigare än en fyrtaktare.
6.	Låg mekanisk effektivitet på grund av friktion mellan ett stort antal delar.	Högre mekanisk effektivitet på grund av minskad friktion på grund av färre delar.
7.	Högre produktivitet tack vare fullständig avgasborttagning och ny blandningsinsprutning.	Reducerad hög prestanda på grund av blandning av avgasrester med färsk blandning.
8.	Lägre driftstemperatur.	Högre driftstemperatur.
9.	Vattenkylning.	Luftkyld.
10.	Mindre bränsleförbrukning och fullständig förbränning.	Högre bränsleförbrukning och blanda nyinsprutning med avgasrester.
11.	Tar mycket plats.	Tar mindre plats.
12.	Komplext smörjsystem.	Mycket enklare smörjsystem.
13.	Lågt ljud.	Mer bullriga.
14.	Ventilventiltimingssystem.	Istället för ventiler används inlopps- och utloppskanaler.
15.	Hög termisk effektivitet.	Mindre termisk effektivitet.
16.	Låg oljeförbrukning.	Högre oljeförbrukning.
17.	Mindre slitage på rörliga delar.	Ökat slitage på rörliga delar.
18.	Installerad i bilar, bussar, lastbilar, etc.	Används i mopeder, skotrar, motorcyklar, etc.

Den listar också de positiva och negativa egenskaperna hos var och en av dessa två typer.