Care este diferența dintre un motor în doi timpi și un motor în patru timpi - analiză comparativă

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-19 18:20

Care este diferența dintre un motor în doi timpi și unul în patru timpi? Cea mai vizibilă diferență sunt modurile de aprindere ale amestecului combustibil, care pot fi observate imediat de sunet. Un motor în 2 timpi produce de obicei un zgomot strident și foarte puternic, în timp ce un motor în 4 timpi tinde să aibă un toc mai silențios.

Aplicație

În cele mai multe cazuri, diferența este, de asemenea, în scopul principal al unității și eficiența combustibilului. Motoarele în doi timpi se aprind la fiecare rotație a arborelui cotit, deci sunt de două ori mai puternice decât motoarele în patru timpi, în care amestecul aprinde doar la fiecare rotație.

Motoarele în patru timpi sunt mai economice, dar mai grele și mai scumpe. Se găsesc în mod obișnuit pe mașini și vehicule utilitare, în timp ce modelele mai mici în doi timpi sunt mai frecvente în aplicații precum mașinile de tuns iarba, scuterele și bărcile ușoare. Dar un generator pe benzină, de exemplu, poate fi găsit atât în doi timpi, cât și în patru timpi. Motorul scuterului poate fi, de asemenea, de orice tip. Principiul de funcționare al acestor motoare este practic același, diferența este doar în modul și eficiența conversiei energiei.

Ce este un beat?

Prelucrarea combustibilului în ambele tipuri de motoare se realizează prin executarea secvenţială a patru procese diferite, cunoscute sub denumirea de cicluri. Viteza cu care motorul trece prin aceste cicluri este exact ceea ce face un motor în doi timpi diferit de un motor în patru timpi.

Primul accident vascular cerebral este injecția. În acest caz, pistonul se deplasează în jos pe cilindru, iar supapa de admisie se deschide pentru a lăsa amestecul aer-combustibil să intre în camera de ardere. Urmează cursa de compresie. În timpul acestei curse, supapa de admisie se închide și pistonul se deplasează în sus în cilindru, comprimând gazele de acolo. Cursa de putere începe când amestecul este aprins. În acest caz, o scânteie de la o lumânare aprinde gazele comprimate, ceea ce duce la o explozie, a cărei energie împinge pistonul în jos. Ultima cursă este evacuarea: pistonul se deplasează în sus în cilindru și supapa de evacuare se deschide, permițând gazelor de evacuare să iasă din camera de ardere, astfel încât procesul să poată începe din nou. Mișcările alternative ale pistonului rotesc arborele cotit, cuplul de la care este transmis părților de lucru ale dispozitivului. Acesta este modul în care energia arderii combustibilului este convertită în mișcare de translație.

Operarea motorului în patru timpi

La un motor standard în patru timpi, amestecul este aprinsfiecare a doua rotatie a arborelui cotit. Rotirea arborelui antrenează un set complex de mecanisme care asigură executarea sincronă a unei secvențe de cicluri. Deschiderea supapelor de admisie sau de evacuare se realizează cu ajutorul unui arbore cu came, care presează alternativ culbutorii. Supapa este readusă în poziția închis cu ajutorul unui arc. Pentru a evita pierderea compresiei, este esențial ca supapele să se potrivească perfect pe chiulasa.

Funcționare motor în doi timpi

Acum să vedem cum diferă un motor în doi timpi de un motor în patru timpi în ceea ce privește principiul de funcționare. La motoarele în doi timpi, toate cele patru acțiuni sunt efectuate într-o singură rotație a arborelui cotit, în timpul cursei pistonului de la punctul mort sus în jos și apoi înapoi. Eliberarea gazelor de eșapament (purjare) și injecția de combustibil sunt integrate într-un singur ciclu, la sfârșitul căruia amestecul se aprinde, iar energia rezultată împinge pistonul în jos. Acest design elimină necesitatea unui tren de supape.

Locul supapelor este ocupat de două orificii în pereții camerei de ardere. Când pistonul se mișcă în jos din cauza energiei de ardere, canalul de evacuare se deschide, permițând gazelor de evacuare să iasă din cameră. La deplasarea în jos, se creează un vid în cilindru, datorită căruia un amestec de aer și combustibil este aspirat prin orificiul de admisie situat dedesubt. La deplasarea în sus, pistonul închide canalele și comprimă gazele din cilindru. În acest moment, bujia se aprinde și întregul proces descris mai sus se repetă.din nou. Important este că la acest tip de motoare amestecul se aprinde la fiecare revoluție, ceea ce vă permite să extrageți mai multă putere din ele, cel puțin pe termen scurt.

Raport greutate/putere

Motoarele în doi timpi sunt mai potrivite pentru aplicațiile care necesită explozii rapide și ascuțite de putere, mai degrabă decât funcționarea constantă pentru perioade lungi de timp. De exemplu, un jet ski în doi timpi accelerează mai repede decât un camion în patru timpi, dar este conceput pentru călătorii scurte, în timp ce un camion poate parcurge sute de mile înainte de a avea nevoie de odihnă. Motoarele în doi timpi compensează durata lor scurtă de viață având un raport greutate-putere scăzut: de obicei cântăresc mult mai puțin, astfel încât pornesc mai repede și ating temperatura de funcționare mai repede. De asemenea, au nevoie de mai puțină energie pentru a se mișca.

Ce motor este mai bun

În majoritatea cazurilor, motoarele în patru timpi pot funcționa doar într-o singură poziție, în timp ce motoarele în doi timpi sunt mai puțin solicitante în acest sens. Acest lucru se datorează în mare parte complexității pieselor mobile, precum și designului baii de ulei. O astfel de carter, care asigură lubrifierea motorului, se găsește de obicei numai la modelele în patru timpi și are o mare importanță pentru funcționarea acestora. Motoarele în doi timpi nu au de obicei o astfel de carter, astfel încât pot fi operate în aproape orice poziție fără riscul de a stropi uleiul sau de a întrerupe procesul de lubrifiere. Pentru dispozitive precum drujba, ferăstraie circulare și alte instrumente portabile, această flexibilitate este foarte importantă.

Eficiența consumului de combustibil și performanța de mediu

Motoarele compacte și rapide se găsesc adesea că produc mai multă poluare a aerului și folosesc mai mult combustibil. În partea inferioară a mișcării pistonului, când camera de ardere este umplută cu un amestec combustibil, o parte din combustibil se pierde în orificiul de evacuare. Acest lucru poate fi văzut în exemplul unui motor exterior; dacă te uiți cu atenție, poți vedea pete uleioase multicolore în jurul lui. Prin urmare, motoarele de acest fel sunt considerate ineficiente și poluante. Deși modelele în patru timpi sunt oarecum mai grele și mai lente, ard combustibil complet.

Costul de achiziție și întreținere

Motoarele mai mici sunt de obicei mai puțin costisitoare, atât în ceea ce privește achiziția inițială, cât și întreținerea. Cu toate acestea, ele sunt proiectate pentru o durată de viață mai scurtă. Deși există unele excepții, cele mai multe dintre ele nu sunt proiectate pentru funcționare continuă pentru mai mult de câteva ore și nu sunt proiectate pentru o durată de viață foarte lungă. Lipsa unui sistem separat de lubrifiere înseamnă, de asemenea, că chiar și cele mai bune motoare de acest tip se uzează relativ repede și devin inutilizabile din cauza deteriorării pieselor în mișcare.

Parțial din cauza lipsei unui sistem de lubrifiere a benzinei conceput pentru a fi completat într-un motor de scuter în doi timpi, de exemplu,este necesar să adăugați o anumită cantitate de ulei special. Acest lucru duce la costuri suplimentare și necazuri și poate provoca, de asemenea, o defecțiune (dacă uitați să adăugați ulei). Motorul în 4 timpi necesită în majoritatea cazurilor un minim de întreținere și îngrijire.

Ce motor este mai bun

Acest tabel descrie pe scurt cum diferă un motor în doi timpi de un motor în patru timpi.

	Motor în patru timpi	Motor în doi timpi
1.	O cursă de putere la fiecare două rotații ale arborelui cotit.	Un ciclu de pornire pentru fiecare rotație a arborelui cotit.
2.	Trebuie să folosim un volant greu pentru a compensa vibrațiile care apar în timpul funcționării motorului din cauza distribuției neuniforme a cuplului, deoarece aprinderea amestecului combustibil are loc la fiecare a doua rotație.	Este nevoie de un volant mult mai ușor, iar motorul funcționează destul de echilibrat, deoarece cuplul este distribuit mult mai uniform datorită faptului că amestecul de combustibil se aprinde la fiecare rotație.
3.	Greutate mare a motorului	Greutatea motorului mult mai mică
4.	Designul motorului este complicat din cauza mecanismului supapelor.	Designul motorului este mult mai simplu din cauza lipsei supapeimecanism.
5.	Cost ridicat.	Mai ieftin decât un motor în patru timpi.
6.	Eficiență mecanică scăzută din cauza frecării unui număr mare de piese.	Eficiență mecanică mai mare datorită frecării reduse din cauza mai puține piese.
7.	Productivitate mai mare datorită eliminării complete a gazelor de eșapament și injecției de amestec proaspăt.	Performanță ridicată redusă datorită amestecării reziduurilor de gaze de eșapament cu amestec proaspăt.
8.	Temperatura de funcționare mai scăzută.	Temperatura de funcționare mai mare.
9.	Răcire cu apă.	Răcit cu aer.
10.	Consum mai mic de combustibil și ardere completă.	Consum mai mare de combustibil și amestecarea injecției proaspete cu reziduurile de evacuare.
11.	Ocupă mult spațiu.	Ocupă mai puțin spațiu.
12.	Sistem complex de lubrifiere.	Sistem de lubrifiere mult mai simplu.
13.	Zgomot redus.	Mai zgomotos.
14.	Sistem de sincronizare a supapelor.	În locul supapelor, se folosesc canalele de intrare și de evacuare.
15.	Eficiență termică ridicată.	Eficiență termică mai mică.
16.	Consum redus de ulei.	Consum mai mare de ulei.
17.	Uzură mai mică a pieselor mobile.	Uzură crescută a pieselor mobile.
18.	Instalat în mașini, autobuze, camioane etc.	Folosit la mopede, scutere, motociclete etc.

Enumeră, de asemenea, calitățile pozitive și negative ale fiecăruia dintre aceste două tipuri.