Motoren sind zu einem wichtigen Bestandteil aller Branchen, Fahrzeuge und Haushalte geworden. Motoren haben viele Arten, und ein Zweitaktmotor ist einer von ihnen. Der Name des 2-Takt-Motors steht dafür, dass er zwei Kolbenhübe hat. Der Zweitaktmotor absolviert einen Energiekreislauf in nur zwei Kolbenhüben pro Kurbelwellenumdrehung. Seine Arbeit ist das Gegenteil des 4-Takt-Motors, der 4 Hub des Kolbens benötigt, um den Leistungs- / Energiezyklus innerhalb von zwei Umdrehungen der Kurbelwelle zu beenden.
Im vorherigen Artikel haben wir den Viertaktmotor besprochen. Daher werden wir hier den 2-Takt-Motor diskutieren.

Was ist ein 2-Takt-Motor?

Ein 2-Takt-Motor ist eine Art Hubkolbenmotor, der nur zwei Kolbenhübe verwendet, um einen Leistungszyklus abzuschließen. Ein Zweitaktmotor vervollständigt eine Umdrehung der Kurbelwelle nach Beendigung von zwei Kolbenhüben. Der Zweitaktmotor arbeitet so, dass:

1. Die Ansaug- und Kompressionsvorgänge sind im ersten Hub des Kolbens abgeschlossen.
2. Die Kraft- und Abgasvorgänge sind im zweiten Hub des Kolbens abgeschlossen.

Der thermische Wirkungsgrad eines Zweitaktmotors hängt von der Konstruktion und dem Modell des Fahrzeugs ab. Im Allgemeinen wandelt ein 2-Takt-Benzinmotor jedoch nur 20% der chemischen (Kraftstoff-) Leistung in mechanische Leistung um. Nur 15% dieser Energie wird zum Antrieb der Fahrzeugräder verwendet, während die restlichen 5% Energie verlieren, um Reibung und anderen zu widerstehen.

Ein Diagramm eines typischen 2-Takt-Motors ist oben gezeigt. Anstelle von Saug- und Auslassventilen verwendet ein Zweitaktmotor Gegendruckanschlüsse.

Zweitaktmotoren haben niedrige Kosten, sind hocheffizient und haben ein geringes Gewicht als Viertaktmotoren. Diese Art von IC-Motor hat mehr Ausgangsleistung als ein 4-Takt-Motor, der nach Abschluss von vier Kolbenhüben oder zwei Umdrehungen der Kurbelwelle einen Leistungszyklus abschließt.

Viertaktmotoren haben eine große Größe und ein hohes Gewicht als Zweitaktmotoren, da Viertaktmotoren mehr Teile haben als Zweitaktmotoren.

Aus diesen Gründen haben diese Motoren im Vergleich zu 4-Takt-Motoren ein höheres Leistungsgewicht. Sie sind jedoch nicht viel flexibler als der Viertaktmotor und benötigen außerdem eine hohe Schmierung.

Hintergrund des Zweitaktmotors

1. Ein schottischer Ingenieur Dugald Clerk erfand den 1. 2-Takt-Motor mit Kompressionskammern. 1881 patentierte er sein Modell.
2. Das Kurbelgehäuse fegte den Motor, indem der Bereich unter dem Kolben als Druckerhöhungspumpe verwendet wurde. Dies ist normalerweise auf Josephs Tag in Großbritannien zurückzuführen.
3. Ein deutscher Entdecker Karl Benz stellte am 31.Dezember 1879 einen Zweitakt-Gasmotor her, der 1880 von Deutschland patentiert wurde.
4. Der erste praktische Zweitaktmotor wurde vom Yorkshireman Alfred Angas Scott entworfen. 1908 begann er mit der Produktion von wassergekühlten Zweizylinderrädern.

Bei diesen Motoren leiten die Abgase im Vergleich zu den 4-Takt-Motoren weniger Wärme an das Kühlsystem ab. Das bedeutet, dass mehr Energie zur Verfügung steht, um den Kolben und, wenn möglich, den Turbolader zu betreiben.

Arten von 2-Takt-Motor

Im Folgenden sind zwei Haupttypen der 2-Takt-Motoren:

1. 2- hub Benzin/Benzinmotor
2. 2-Takt Dieselmotor

1) Zweitakt-Dieselmotor

Ein 2-Takt-Dieselmotor arbeitet auf der Basis des Dieselzyklus. Hugo Guldner erfand 1899 den 2-Takt-Dieselmotor. Der Zweitakt-Benzinmotor ist einfacher aufgebaut als ein 2-Takt-Dieselmotor, aber aerodynamisch und thermodynamisch komplex.

Diese Art von Verbrennungsmotor wird nicht nur in Automobilen, sondern auch in Offroad-Motoranwendungen als Hauptstromquelle eingesetzt. Diese Motoren werden am häufigsten in Hochleistungsanwendungen wie Wasserkraftwerken und Schiffen eingesetzt.

Ein Zweitakt-Dieselmotor wird mit Frischluft anstatt mit einem Luft-Kraftstoff-Gemisch gespült. Kraftstoff wird erst eingespritzt, nachdem alle Anschlüsse geschlossen wurden, um Leckagen zu vermeiden. Diese sind effizienter und weniger in der Abgasemission im Vergleich zu einem 4-Takt-Dieselmotor.

2) Zweitakt–Benzin- oder Benzinmotor

Der 2-Takt-Benzinmotor kommt zum Einsatz, wenn hoher Leichtbau und Einfachheit gefragt sind. Es wird auch dort eingesetzt, wo ein hohes Leistungsgewicht erforderlich ist.

Handelsübliche 2-Takt-Dieselgeräte / -motoren sind nicht verfügbar, da sie nicht das erforderliche Verdichtungsverhältnis bieten.

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Zweitaktmotor Arbeitsprinzip

Ein Zweitaktmotor vervollständigt einen Leistungszyklus in nur zwei Kolbenhüben. Ein 2-Takt-Motor funktioniert folgendermaßen:

• 1. Hub (Saug- und Druckhub)
• 2. Hub (Kraft- und Auslasshub)

1) Saug- und Kompressionshub

• Bei einem 2-Takt-Motor finden Saug- und Kompressionshub gleichzeitig statt.
• Während dieses Hubs bewegt sich der Kolben vom unteren Totpunkt (BDC) nach oben zum oberen Totpunkt (OT).
• Während dieser Aufwärtsbewegung des Kolbens entsteht im Kompressionszylinder (Brennraum) des Motors ein Unterdruck. Aufgrund der Erzeugung dieses Vakuums tritt das Luft-Kraftstoff-Gemisch über eine Einlassöffnung in den Zylinder ein.
• Nach dem Absaugvorgang setzt der Kolben seine Aufwärtsbewegung fort und verdichtet das Luft-Kraftstoff-Gemisch.
• Am Ende des Kompressionshubs wird das komprimierte Gemisch aufgrund des von einer Zündkerze bereitgestellten Funkens gezündet. Wenn sich das Gemisch entzündet, startet der Krafthubkolben.

2) Leistung und Abgashub

• Wie Saug- und Kompressionshübe finden auch die Leistung und der Abgashub gleichzeitig statt.
• Aufgrund des Verbrennungsprozesses werden die Temperatur, die innere Wärme und der Druck des Luft-Kraftstoff-Gemisches sehr hoch. Die während des Verbrennungsprozesses entstehenden Hochdruckgase üben eine sehr hohe Kraft auf den Kolben aus, da sich der Kolben nach unten bewegt (von OT zu BCD).
• Die Abwärtsbewegung des Kolbens dreht die Kurbelwelle, die das Schwungrad des Fahrzeugs weiter dreht.
• Wenn die Leistung abgeschlossen ist, bewegt sich der Kolben weiter nach unten und öffnet das Auslassventil.
• Beim Öffnen des Auslassventils drückt der Kolben die Abgase aus der Brennkammer.
• Wenn der Kolben bei BDC ankommt, stößt der Kolben die Abgase vollständig aus und füllt die Brennkammer mit dem frischen Luft-Kraftstoff-Gemisch, und der gesamte Arbeitszyklus wiederholt sich. Bei BDC ist ein Arbeitstakt des Zweitaktmotors abgeschlossen, und jetzt ist der Kolben bereit für den nächsten Leistungszyklus.

Lesen Sie mehr: Arbeiten des Viertaktmotors

PV-Diagramm des 2-Takt-Zyklus

PV-Diagramm eines 2-Takt-Motorzyklus ist unten angegeben. In einem Zweitaktmotor endet ein Arbeitszyklus in nur zwei Kolbenhüben.

In diesem Zyklus treten die Ansaug- und Kompressionsvorgänge gleichzeitig im 1. Kolbenhub auf, während die Leistungs- und Auspuffvorgänge gleichzeitig im zweiten Kolbenhub auftreten. Eine Erklärung für die Stufen des 2-Takt-Zyklus ist unten angegeben:

1. Idealer Zyklus (grüne Linie): Die grüne Linie im obigen Diagramm stellt den Saughub dar, während ein 2-Takt-Motor diesen Hub nicht hat. Dies liegt daran, dass beim Starten des 4-Takt-Motors der Kolben nach oben gezogen wird und der Kolben nach unten gezogen werden muss, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch anzusaugen. Wie gezeigt (Zeile 1 bis 2) kann der Zweitaktmotor das Luft-Kraftstoff-Gemisch jedoch sofort weiter ansaugen.
2. Adiabatische Kompression (1 bis 2):In diesem Stadium öffnet sich der Einlasskanal und der Kolben bewegt sich nach unten. Während der Abwärtsbewegung des Kolbens komprimiert er das Luft-Kraftstoff-Gemisch. Aufgrund dieses Kompressionsvorgangs steigen Temperatur und Druck der Mischung an, es kommt jedoch zu keiner Wärmeänderung. Daher wird dieser Prozess als adiabatischer Prozess (keine Wärmeänderung) bezeichnet. Da der Kompressionszyklus kurz vor dem Ende steht (Punkt 2), gibt eine Zündkerze dem komprimierten Gemisch einen Funken und zündet es.
3. Isochorer Prozess (2 bis 3): In dieser Phase, wenn das komprimierte Gemisch den Punkt 2 erreicht (wie im obigen Diagramm gezeigt), zündet das komprimierte Luft-Kraftstoff-Gemisch aufgrund dessen, dass seine Temperatur, thermische Energie und sein Druck sehr hoch werden. Aber während dieses Prozesses bleibt das Volumen der Mischung konstant. Daher wird dieser Prozess als isochorer Prozess (gleiches Volumen) bezeichnet. Der Verbrennungsprozess endet an Punkt 3 und an dieser Stelle hohe Menge an Wärmeenergie und Druckspeicher in der Mischung, die in dem Arbeitstakt verwenden.
4. Krafthub (Linie 3 bis 4): Bei diesem Prozess drücken die gespeicherte Wärme und der gespeicherte Druck (aufgrund der Verbrennung) im Luft-Kraftstoff-Gemisch den Kolben nach unten, wodurch die Kurbelwelle weiter bewegt wird. Diese Kurbelwelle bewegt das Schwungrad weiter und bewegt das Fahrzeug. Daher wird dieser Hub als Krafthub bezeichnet. Während dieses Vorgangs nimmt das Volumen des Kompressionszylinders zu.
5. Abgashub (Zeile 4 bis 1): Während dieses Vorgangs wird durch die Abwärtsbewegung des Kolbens die nutzlose Wärme aus dem Zylinder entfernt. Wenn die nutzlose Wärme den Zylinder verlässt, verliert die kinetische Energie der Moleküle aufgrund dieses Druckabfalls. Aber in einem Zweitaktmotor gibt es keine Abgasphase, und der Prozess beginnt von neuem, und ein neues Luft-Kraftstoff-Gemisch wird eingegeben, und der ganze Prozess wiederholt sich.

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Teile des 2-Takt-Motors

Ein Zweitaktmotor hat die folgenden Hauptkomponenten:

1. Zylinder
2. Zylinderkopf
3. Kolben
4. Kolbenringe
5. Pleuel
6. Kurbelgehäuse
7. Kurbelwelle
8. Ventile
9. Zündkerze (Für Benzinmotor)
10. Kraftstoff Injektor (Für Diesel motor)

1) Zylinder

Der Zylinder eines 2-Takt-Motors besteht aus Gusseisen. Dieser Zylinder wird auch als Brennkammer bezeichnet. Dies ist ein Ort, an dem sich der Kolben hin und her bewegt. Durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens komprimiert sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Zylinder. Es hat Einlass- und Auslassöffnungen.

Lesen Sie mehr: Verschiedene Arten von Motoren

2) Zylinderkopf

Hauptartikel: Zylinderkopf

Diese Komponente des Motors befindet sich an der Oberseite des Zylinders eines Motors. Im Falle des Benzinmotors enthält der Zylinderkopf eine Zündkerze. Es hat ein Einspritzventil im Falle eines Zweitakt-Dieselmotors.

3) Kolben

Es ist der Hauptteil des Zylinders, der sich innerhalb der Brennkammer hin- und herbewegt. Es besteht aus einer Aluminiumlegierung.

4) Kolbenringe

Jeder Kolben des Motors hat meist 2 oder 3 Ringe. Dieser Kolbenring verhindert, dass das unter hohem Druck stehende Gas durch den Zylinder entweicht. Dies ist auch hilfreich, um die Zylinderwände sauber zu halten.

5) Pleuel

Haupt Artikel: Pleuel

Es ist aus aluminium oder stahl legierung und absorbiert licht und starke kräfte. Dieser Teil des Motors verbindet die Kurbelwelle und den Kolben. Ein Ende einer Kurbelwelle ist am Kolben und das andere Ende an der Kurbelwelle befestigt. Es sendet die Bewegung des Kolbens in Richtung der Kurbelwelle.

6) Kurbelgehäuse

Es ist der wichtigste Teil des Zweitaktmotors. Es umfasst Kurbeln, Kurbelwellen, Schmierstoffe und andere leistungsstarke Motorkomponenten. Motorkurbelgehäuse werden durch Gusseisen oder den Aluminiumguss Sandguss verwendet.

Lesen Sie mehr: Arbeiten des Kurbelgehäuses

7) Kurbelwelle

Hauptartikel: Kurbelwelle

Gusseisen oder geschmiedeter Stahl wird verwendet, um die Kurbelwelle des 2-Takt-Motors zu konstruieren. Die Dieselmotoren haben Stahlkurbelwellen, um Stress abzubauen. Diese Welle wandelt die vertikale Bewegung des Hubkolbens in eine Drehbewegung um.

8) Anschlüsse

Der Motor verwendet Anschlüsse zum Ansaugen und Ablassen von Kraftstoff. Diese Anschlüsse werden als Ein- und Auslassöffnungen bezeichnet.

Die zwei-hub motor hat folgenden drei ports:

• Auspuff port
• Transfer port
• Intake port

9) Zündkerze

Zündkerzen werden nur bei Benzinmotoren verwendet. Ziel dieser Motorkomponente im Inneren des Zylinders ist es, das Kraftstoff-Luft-Gemisch zu entzünden. Es liefert einen Funken an den komprimierten Kraftstoff.

10) Kraftstoffeinspritzdüse

Bei einem Zweitakt- oder Viertakt-Dieselmotor wird Kraftstoff durch einen als Kraftstoffeinspritzdüse bekannten Injektor in den Motorzylinder gesprüht. Es ist am Zylinderkopf installiert.

Anwendungen von Zwei-Hub Motor

• Diese arten von IC motoren sind am häufigsten verwendet für off-road motorräder, racing, rasenmäher, fahrräder, schiffe.

• Diese motoren verwenden auch für außenbordmotoren, unkraut esser, kettensägen, und anwendungen.

• Zweitakt-Benzinmotor Einsatz in kleinen Fahrzeuganwendungen wie Motorrädern, Mopeds und SUVs.
• Diese dienen dem Schiffsantrieb.
• Diese motoren verwenden für kleine außenborder motorboote, pumpen, und generator sets.
• Die 2-Takt-Motoren sind nicht perfekt für schwere Anwendungen.

Vor- und Nachteile von 2-Takt-Motoren

Der Two-Stoke-Motor hat folgende Vor- und Nachteile:

Vorteile des 2-Takt-Motors

• Es hat niedrige Kosten als Viertaktmotoren.
• Ein Zweitaktmotor hat eine hohe Leistung im Vergleich zu einem 4-Takt-Motor.
• Sie sind pflegeleicht.
• Ein 2-Takt-Motor erzeugt ein konstantes Drehmoment an der Motorkurbelwelle.
• Es hat ein einfaches Design als ein 4-Takt-Motor.
• Diese Verbrennungsmotoren sind leicht zu starten.

Nachteile des 2-Takt-Motors

• Es erfordert eine hohe Kühlung als ein 4-Takt-Motor.
• Es hat niedrigen Wirkungsgrad als 4-Takt-Motor.
• Diese Motoren haben einen geringen volumetrischen Wirkungsgrad.
• Diese Motoren verursachen mehr Umweltverschmutzung als 4-Takt-Motoren.
• Sie haben einen lauteren Betrieb als ein 4-Takt-Motor.

FAQ-Bereich

Gibt es einen 2-Takt-Motor?

Braucht ein 2-Takt-Motor Öl?

Warum sind 2-Takt-Motor so schnell?

Wie viele Stokes sind in einem Zweitaktmotor?

Sind 2-Takt-Motoren leistungsfähiger?

Was passiert, wenn Sie kein Öl in einen 2-Takt geben?

Ist ein 2-Takt oder 4-Takt schneller?

Fazit

Zweitaktmotoren haben einige Vorteile, vor allem für das Trailfahren, wo ihr Leichtgewicht ein großes Plus ist. Sie haben Nachteile im Vergleich zu 4-Takt-Motoren wie einen großen Hit, ein schmales Leistungsband, einen schlechten Benzinverbrauch und die Notwendigkeit ziemlich häufiger Abrisse (was zum Glück nicht schwer ist). Die 2-hub motor verwendet in kettensägen, rasen werkzeuge, fernbedienung autos, dirt bikes, und boot motoren, etc…

1. Verschiedene Arten von Motoren
2. Arbeiten von 4-Takt-Motor
3. Unterschied zwischen 2-Takt- und 4-Takt-Motoren
4. Arten von Hubkolbenmotoren