Aký je rozdiel medzi dvojtaktným motorom a štvortaktným motorom – porovnávacia analýza

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:22

Aký je rozdiel medzi dvojtaktným a štvortaktným motorom? Najvýraznejším rozdielom sú režimy vznietenia horľavej zmesi, ktoré je možné okamžite zaznamenať podľa zvuku. 2-taktný motor zvyčajne vydáva prenikavý a veľmi hlasný rachot, zatiaľ čo 4-taktný motor má tendenciu mať tichšie pradenie.

Aplikácia

Vo väčšine prípadov je rozdiel aj v hlavnom účele jednotky a jej palivovej účinnosti. Dvojtaktné motory sa zapália pri každej otáčke kľukového hriadeľa, takže sú dvakrát výkonnejšie ako štvortaktné motory, v ktorých sa zmes zapáli len pri každej otáčke.

Štvortaktné motory sú úspornejšie, ale ťažšie a drahšie. Bežne sa vyskytujú na autách a úžitkových vozidlách, zatiaľ čo menšie dvojtaktné modely sú bežnejšie na aplikáciách, ako sú kosačky na trávu, skútre a ľahké člny. Ale napríklad benzínový generátor možno nájsť ako dvojtaktný, tak aj štvortaktný. Motor skútra môže byť tiež akéhokoľvek typu. Princíp činnosti týchto motorov je v podstate rovnaký, rozdiel je len v spôsobe a účinnosti premeny energie.

Čo je to beat?

Spracovanie paliva v oboch typoch motorov prebieha prostredníctvom postupného vykonávania štyroch rôznych procesov, známych ako cykly. Rýchlosť, ktorou motor prechádza týmito cyklami, je presne to, čím sa dvojtaktný motor líši od štvortaktného motora.

Prvý úder je injekcia. V tomto prípade sa piest pohybuje smerom nadol po valci a sací ventil sa otvára, aby zmes vzduchu a paliva vstúpila do spaľovacej komory. Nasleduje kompresný zdvih. Počas tohto zdvihu sa sací ventil uzatvorí a piest sa pohybuje nahor vo valci, pričom tam stláča plyny. Silový zdvih začína, keď je zmes zapálená. V tomto prípade iskra zo sviečky zapáli stlačené plyny, čo vedie k výbuchu, ktorého energia tlačí piest nadol. Posledným zdvihom je výfuk: piest sa pohybuje vo valci nahor a výfukový ventil sa otvára, čo umožňuje výfukovým plynom opustiť spaľovaciu komoru, takže proces môže začať znova. Vratné pohyby piestu otáčajú kľukovým hriadeľom, z ktorého sa krútiaci moment prenáša na pracovné časti zariadenia. Takto sa energia spaľovania paliva premieňa na translačný pohyb.

Prevádzka štvortaktného motora

V štandardnom štvortaktnom motore sa zmes zapálikaždú druhú otáčku kľukového hriadeľa. Otáčanie hriadeľa poháňa komplexný súbor mechanizmov, ktoré zabezpečujú synchrónne vykonávanie sekvencie cyklov. Otváranie sacích alebo výfukových ventilov sa vykonáva pomocou vačkového hriadeľa, ktorý striedavo stláča vahadlá. Ventil sa vracia do zatvorenej polohy pomocou pružiny. Aby sa predišlo strate kompresie, je nevyhnutné, aby ventily tesne priliehali k hlave valcov.

Prevádzka dvojtaktného motora

Teraz sa pozrime, ako sa dvojtaktný motor líši od štvortaktného motora z hľadiska princípu činnosti. V dvojtaktných motoroch sa všetky štyri úkony vykonajú pri jednej otáčke kľukového hriadeľa, počas zdvihu piestu z hornej úvrate nadol a potom späť. Vypúšťanie výfukových plynov (preplachovanie) a vstrekovanie paliva sú integrované do jedného cyklu, na konci ktorého sa zmes zapáli a výsledná energia tlačí piest nadol. Tento dizajn eliminuje potrebu ventilového rozvodu.

Miesto ventilov zaberajú dva otvory v stenách spaľovacej komory. Keď sa piest pohybuje nadol v dôsledku energie spaľovania, výfukový kanál sa otvorí, čo umožňuje výfukovým plynom opustiť komoru. Pri pohybe nadol sa vo valci vytvorí vákuum, vďaka ktorému sa zmes vzduchu a paliva nasáva cez sací otvor umiestnený nižšie. Pri pohybe nahor piest uzatvára kanály a stláča plyny vo valci. V tomto bode sa zapaľovacia sviečka zapáli a celý proces popísaný vyššie sa opakuje.znova. Dôležité je, že v tomto type motorov sa zmes zapáli pri každej otáčke, čo vám umožní vydolovať z nich aspoň krátkodobo viac výkonu.

Pomer hmotnosti a výkonu

Dvojtaktné motory sú vhodnejšie pre aplikácie, ktoré vyžadujú rýchle a ostré návaly výkonu, a nie stabilnú prevádzku po dlhé časové obdobia. Napríklad dvojtaktný vodný skúter zrýchľuje rýchlejšie ako štvortaktný kamión, ale je určený na krátke výlety, zatiaľ čo kamión môže prejsť stovky kilometrov, kým si potrebuje oddýchnuť. Dvojtaktné motory kompenzujú svoju krátku životnosť nízkym pomerom hmotnosti a výkonu: zvyčajne vážia oveľa menej, takže sa rýchlejšie štartujú a rýchlejšie dosahujú prevádzkovú teplotu. Tiež vyžadujú menej energie na pohyb.

Ktorý motor je lepší

Vo väčšine prípadov môžu štvortaktné motory pracovať iba v jednej polohe, zatiaľ čo dvojtaktné motory sú v tomto smere menej náročné. Je to z veľkej časti spôsobené zložitosťou pohyblivých častí, ako aj dizajnom olejovej vane. Takáto vaňa, ktorá zabezpečuje mazanie motora, sa zvyčajne nachádza iba v štvortaktných modeloch a má veľký význam pre ich prevádzku. Dvojtaktné motory takú vaňu väčšinou nemajú, takže je možné ich prevádzkovať takmer v akejkoľvek polohe bez rizika striekania oleja alebo prerušenia procesu mazania. Pre zariadenia ako sú reťazové píly, kotúčové píly ainé prenosné nástroje, táto flexibilita je veľmi dôležitá.

Palivová účinnosť a environmentálny výkon

Často sa zistí, že kompaktné a rýchle motory produkujú viac znečistenia ovzdušia a spotrebujú viac paliva. V spodnej časti pohybu piestu, keď je spaľovacia komora naplnená horľavou zmesou, sa časť paliva stratí do výfukového otvoru. To možno vidieť na príklade prívesného motora; ak sa pozriete pozorne, môžete okolo neho vidieť viacfarebné mastné škvrny. Preto sa motory tohto druhu považujú za neefektívne a znečisťujúce. Hoci sú štvortaktné modely o niečo ťažšie a pomalšie, úplne spaľujú palivo.

Náklady na nákup a údržbu

Menšie motory sú zvyčajne lacnejšie, čo sa týka počiatočného nákupu aj údržby. Sú však navrhnuté na kratšiu životnosť. Aj keď existujú výnimky, väčšina z nich nie je určená na nepretržitú prevádzku dlhšie ako niekoľko hodín a nie je určená na veľmi dlhú životnosť. Nedostatok samostatného mazacieho systému tiež znamená, že aj tie najlepšie motory tohto typu sa pomerne rýchlo opotrebujú a stanú sa nepoužiteľnými v dôsledku poškodenia pohyblivých častí.

Čiastočne v dôsledku chýbajúceho systému mazania benzínu určeného na plnenie do motora dvojtaktného skútra, napr.je potrebné pridať určité množstvo špeciálneho oleja. To vedie k dodatočným nákladom a problémom a môže tiež spôsobiť poruchu (ak zabudnete pridať olej). 4-taktný motor vo väčšine prípadov vyžaduje minimálnu údržbu a starostlivosť.

Ktorý motor je lepší

Táto tabuľka stručne popisuje, ako sa dvojtaktný motor líši od štvortaktného motora.

	Štvortaktný motor	Dvojtaktný motor
1.	Jeden zdvih na každé dve otáčky kľukového hriadeľa.	Jeden cyklus napájania na každú otáčku kľukového hriadeľa.
2.	Na kompenzáciu vibrácií, ktoré vznikajú pri chode motora v dôsledku nerovnomerného rozloženia krútiaceho momentu, musíme použiť ťažký zotrvačník, keďže k vznieteniu horľavej zmesi dochádza len pri každej druhej otáčke.	Potrebný je oveľa ľahší zotrvačník a motor beží celkom vyvážene, pretože krútiaci moment je distribuovaný oveľa rovnomernejšie vďaka skutočnosti, že palivová zmes sa vznieti pri každej otáčke.
3.	Veľká hmotnosť motora	Hmotnosť motora oveľa nižšia
4.	Konštrukcia motora je komplikovaná kvôli ventilovému mechanizmu.	Konštrukcia motora je oveľa jednoduchšia kvôli chýbajúcemu ventilumechanizmus.
5.	Vysoká cena.	Lacnejšie ako štvortakt.
6.	Nízka mechanická účinnosť v dôsledku trenia veľkého počtu dielov.	Vyššia mechanická účinnosť vďaka menšiemu treniu vďaka menšiemu počtu dielov.
7.	Vyššia produktivita vďaka úplnému odstráneniu výfukových plynov a vstrekovaniu čerstvej zmesi.	Znížený vysoký výkon vďaka zmiešaniu zvyškov výfukových plynov s čerstvou zmesou.
8.	Nižšia prevádzková teplota.	Vyššia prevádzková teplota.
9.	Vodné chladenie.	Vzduchom chladené.
10.	Nižšia spotreba paliva a úplné spaľovanie.	Vyššia spotreba paliva a zmiešanie čerstvého vstrekovania so zvyškami výfukových plynov.
11.	Zaberá veľa miesta.	Zaberá menej miesta.
12.	Komplexný mazací systém.	Oveľa jednoduchší systém mazania.
13.	Nízka hlučnosť.	Viac hlučné.
14.	Systém časovania ventilov.	Namiesto ventilov sa používajú vstupné a výstupné kanály.
15.	Vysoká tepelná účinnosť.	Nižšia tepelná účinnosť.
16.	Nízka spotreba oleja.	Vyššia spotreba oleja.
17.	Menšie opotrebovanie pohyblivých častí.	Vyššie opotrebovanie pohyblivých častí.
18.	Inštalované v autách, autobusoch, nákladných autách atď.	Používa sa v mopedoch, skútroch, motocykloch atď.

Uvádza tiež pozitívne a negatívne vlastnosti každého z týchto dvoch typov.