Kakšna je razlika med dvotaktnim in štiritaktnim motorjem - primerjalna analiza

2024 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-19 18:24

Kakšna je razlika med dvotaktnim in štiritaktnim motorjem? Najbolj opazna razlika je v načinih vžiga gorljive mešanice, kar je takoj opaziti po zvoku. 2-taktni motor običajno oddaja hroščeno in zelo glasno ropotanje, medtem ko 4-taktni motor običajno prede.

Prijava

V večini primerov je razlika tudi v glavnem namenu enote in njeni učinkovitosti goriva. Dvotaktni motorji se vžgejo z vsakim vrtljajem ročične gredi, zato so dvakrat močnejši od štiritaktnih motorjev, pri katerih mešanica vžge le vsak obrat.

Štiritaktni motorji so varčnejši, vendar težji in dražji. Običajno jih najdemo na avtomobilih in gospodarskih vozilih, medtem ko so manjši dvotaktni modeli pogostejši pri aplikacijah, kot so kosilnice, skuterji in lahki čolni. Toda bencinski generator je na primer mogoče najti tako dvotaktni kot štiritaktni. Motor skuterja je lahko tudi poljuben. Princip delovanja teh motorjev je v osnovi enak, razlika je le v načinu in učinkovitosti pretvorbe energije.

Kaj je utrip?

Obdelava goriva v obeh vrstah motorjev se izvaja z zaporedno izvedbo štirih različnih procesov, znanih kot cikli. Hitrost, s katero gre motor skozi te cikle, je ravno tisto, zaradi česar se dvotaktni motor razlikuje od štiritaktnega.

Prvi udarec je injekcija. V tem primeru se bat premakne navzdol po cilindru in sesalni ventil se odpre, da spusti mešanico zraka in goriva v zgorevalno komoro. Sledi kompresijski hod. Med tem gibom se sesalni ventil zapre in bat se premakne navzgor po cilindru in tam stisne pline. Električni udar se začne, ko se mešanica vžge. V tem primeru iskra iz sveče vžge stisnjene pline, kar vodi do eksplozije, katere energija potisne bat navzdol. Zadnji gib je izpuh: bat se pomakne navzgor po cilindru in izpušni ventil se odpre, kar omogoča izpušnim plinom izstop iz zgorevalne komore, tako da se proces lahko znova začne. Povratna gibanja bata vrtijo ročično gred, navor iz katere se prenaša na delovne dele naprave. Tako se energija zgorevanja goriva pretvori v translacijsko gibanje.

Delovanje štiritaktnega motorja

Pri standardnem štiritaktnem motorju se mešanica vžgevsak drugi obrat ročične gredi. Vrtenje gredi poganja zapleten sklop mehanizmov, ki zagotavljajo sinhrono izvajanje zaporedja ciklov. Odpiranje sesalnih ali izpušnih ventilov se izvede s pomočjo odmične gredi, ki izmenično pritiska na nihajne roke. Ventil se s pomočjo vzmeti vrne v zaprt položaj. Da preprečite izgubo kompresije, je nujno, da se ventili tesno prilegajo glavi valja.

Delovanje dvotaktnega motorja

Sedaj pa poglejmo, kako se dvotaktni motor po principu delovanja razlikuje od štiritaktnega. Pri dvotaktnih motorjih se vsa štiri dejanja izvajajo v enem obratu ročične gredi, med hodom bata od zgornje mrtve točke do dna in nato nazaj navzgor. Sproščanje izpušnih plinov (purge) in vbrizgavanje goriva sta integrirana v en cikel, na koncu katerega se mešanica vžge, nastala energija pa potisne bat navzdol. Ta zasnova odpravlja potrebo po sistemu ventilov.

Mesto ventilov zasedata dve luknji v stenah zgorevalne komore. Ko se bat zaradi energije zgorevanja premakne navzdol, se izpušni kanal odpre, kar omogoča izpušnim plinom izstop iz komore. Ko se premikate navzdol, se v cilindru ustvari podtlak, zaradi katerega se mešanica zraka in goriva potegne skozi sesalno odprtino, ki se nahaja spodaj. Pri premikanju navzgor bat zapre kanale in stisne pline v jeklenki. Na tej točki se vžigalna svečka prižge in celoten zgoraj opisan postopek se ponovi.ponovno. Pomembno je, da se pri tovrstnih motorjih mešanica vžge z vsakim vrtljajem, kar vam omogoča, da iz njih črpate več moči, vsaj kratkoročno.

razmerje med težo in močjo

Dvotaktni motorji so bolj primerni za aplikacije, ki zahtevajo hitre in ostre izbruhe moči in ne enakomerno delovanje v daljšem časovnem obdobju. Na primer, dvotaktni vodni skuter pospešuje hitreje kot štiritaktni tovornjak, vendar je zasnovan za kratka potovanja, medtem ko lahko tovornjak prevozi na stotine kilometrov, preden potrebuje počitek. Dvotaktni motorji svojo kratko življenjsko dobo nadomestijo z nizkim razmerjem med težo in močjo: običajno tehtajo veliko manj, zato se hitreje zaženejo in hitreje dosežejo delovno temperaturo. Prav tako potrebujejo manj energije za premikanje.

Kateri motor je boljši

V večini primerov lahko štiritaktni motorji delujejo samo v enem položaju, medtem ko so dvotaktni motorji glede tega manj zahtevni. To je v veliki meri posledica zapletenosti gibljivih delov in zasnove oljne posode. Takšno korito, ki zagotavlja mazanje motorja, običajno najdemo le pri štiritaktnih modelih in je zelo pomembno za njihovo delovanje. Dvotaktni motorji običajno nimajo takega korita, zato jih je mogoče upravljati v skoraj katerem koli položaju, ne da bi pri tem tvegali brizganje olja ali prekinitev postopka mazanja. Za naprave, kot so motorne žage, krožne žage indrugih prenosnih instrumentov, je ta prilagodljivost zelo pomembna.

Učinkovitost goriva in okoljska učinkovitost

Kompaktni in hitri motorji pogosto povzročajo več onesnaževanja zraka in porabijo več goriva. Na dnu gibanja bata, ko je zgorevalna komora napolnjena z gorljivo mešanico, se nekaj goriva izgubi v izpušni odprtini. To se vidi na primeru izvenkrmnega motorja; če dobro pogledate, lahko vidite večbarvne mastne lise okoli njega. Zato se tovrstni motorji štejejo za neučinkovite in onesnaževalne. Čeprav so štiritaktni modeli nekoliko težji in počasnejši, gorivo v celoti porabijo.

Stroški nakupa in vzdrževanja

Manjši motorji so običajno cenejši, tako v smislu začetnega nakupa kot vzdrževanja. Vendar so zasnovani za krajšo življenjsko dobo. Čeprav obstaja nekaj izjem, jih večina ni zasnovana za neprekinjeno delovanje več kot nekaj ur in ni zasnovana za zelo dolgo življenjsko dobo. Pomanjkanje ločenega sistema mazanja pomeni tudi, da se tudi najboljši tovrstni motorji relativno hitro obrabijo in postanejo neuporabni zaradi poškodb gibljivih delov.

Deloma zaradi pomanjkanja mazalnega sistema v bencinu, namenjenega za polnjenje v dvotaktni motor skuterja, npr.potrebno je dodati določeno količino posebnega olja. To vodi do dodatnih stroškov in težav, lahko pa povzroči tudi okvaro (če pozabite dodati olje). 4-taktni motor v večini primerov zahteva minimalno vzdrževanje in nego.

Kateri motor je boljši

Ta tabela na kratko opisuje, kako se dvotaktni motor razlikuje od štiritaktnega.

	Štiritaktni motor	Dvotaktni motor
1.	En pogonski hod na vsaka dva vrtljaja ročične gredi.	En cikel moči za vsak obrat ročične gredi.
2.	Za kompenzacijo tresljajev, ki nastanejo med delovanjem motorja zaradi neenakomerne porazdelitve navora, moramo uporabiti težak vztrajnik, saj se vžig gorljive mešanice zgodi le vsak drugi vrtljaj.	Potreben je veliko lažji vztrajnik in motor deluje precej uravnoteženo, saj je navor porazdeljen veliko bolj enakomerno zaradi dejstva, da se mešanica goriva vžge z vsakim vrtljajem.
3.	Velika teža motorja	Teža motorja veliko manj
4.	Zasnova motorja je zapletena zaradi mehanizma ventilov.	Zasnova motorja je zaradi pomanjkanja ventila veliko enostavnejšamehanizem.
5.	Visoki stroški.	Cenej kot štiritaktni.
6.	Nizka mehanska učinkovitost zaradi trenja velikega števila delov.	Višja mehanska učinkovitost zaradi zmanjšanega trenja zaradi manjšega števila delov.
7.	Višja produktivnost zahvaljujoč popolni odstranitvi izpušnih plinov in vbrizgavanju sveže mešanice.	Zmanjšana visoka zmogljivost zaradi mešanja ostankov izpušnih plinov s svežo mešanico.
8.	Nižja delovna temperatura.	Višja delovna temperatura.
9.	Vodno hlajenje.	zračno hlajen.
10.	Manjša poraba goriva in popolno zgorevanje.	Večja poraba goriva in mešanje svežega vbrizga z ostanki izpušnih plinov.
11.	Zavzame veliko prostora.	Zavzame manj prostora.
12.	kompleksni sistem mazanja.	Veliko enostavnejši sistem mazanja.
13.	Nizka raven hrupa.	Bolj hrupno.
14.	Sistem krmiljenja ventilov.	Namesto ventilov se uporabljajo dovodni in izstopni kanali.
15.	Visoka toplotna učinkovitost.	Manj toplotne učinkovitosti.
16.	Nizka poraba olja.	Večja poraba olja.
17.	Manj obrabe gibljivih delov.	Povečana obraba gibljivih delov.
18.	Nameščen v avtomobile, avtobuse, tovornjake itd.	Uporablja se v mopedih, skuterjih, motorjih itd.

Navaja tudi pozitivne in negativne lastnosti vsake od teh dveh vrst.