a motorok minden iparág, jármű és otthon létfontosságú részévé váltak. A motoroknak sokféle típusa van, ezek egyike a kétütemű motor. A 2 ütemű motor neve azt jelenti, hogy két dugattyús lökettel rendelkezik. A kétütemű motor egy energiaciklust hajt végre forgattyústengely-fordulatonként mindössze két dugattyúütemezéssel. Működése ellentétes a 4 ütemű motorral, amelyhez a dugattyú 4 lökete szükséges a teljesítmény/energia ciklus befejezéséhez a főtengely két fordulatán belül.
az előző cikkben a négyütemű motort tárgyaltuk. Ezért itt tárgyaljuk a 2 ütemű motort.

mi az a 2 ütemű motor?

a 2 ütemű motor egy olyan típusú dugattyús motor, amely csak két löketet használ a dugattyúnak a teljesítményciklus befejezéséhez. A kétütemű motor a forgattyústengely egy fordulatát két dugattyúütés befejezése után fejezi be. A kétütemű motor úgy működik, hogy:

1. a szívó-és kompressziós folyamatok a dugattyú első löketében fejeződnek be.
2. a teljesítmény és a kipufogó folyamatok befejeződnek a dugattyú második löketében.

a kétütemű motorok hőhatékonysága a jármű kialakításától és modelljétől függ. De általában egy 2 ütemű benzinmotor csak a kémiai (üzemanyag) teljesítmény 20% – át alakítja mechanikai erővé. Ennek az energiának csak 15% – át használják fel a jármű kerekeinek meghajtására, míg a fennmaradó 5% energiát elveszíti a súrlódás és mások ellenállása érdekében.

a fenti ábra egy tipikus 2 ütemű motor diagramját mutatja. A szívó-és kipufogószelepek helyett a kétütemű motor ellennyomás-nyílásokat használ.

a kétütemű motorok alacsony költséggel rendelkeznek, rendkívül hatékonyak és kis súlyúak, mint a négyütemű motorok. Az ilyen típusú IC Motor nagyobb kimeneti teljesítménnyel rendelkezik, mint egy 4 ütemű motor, amely a dugattyú négy löketének vagy a főtengely két fordulatának befejezése után befejezi a teljesítményciklust.

a négyütemű motorok nagy méretűek és nagy súlyúak, mint a kétütemű motorok, mert a négyütemű motorok több alkatrészt tartalmaznak, mint a kétütemű motorok.

ezen okok miatt ezeknek a motoroknak nagyobb a teljesítmény / tömeg aránya a 4 ütemű motorokhoz képest. De nem sokkal rugalmasabbak, mint a négyütemű motor, valamint nagy kenést igényelnek.

a kétütemű motor háttere

1. egy skót mérnök Dugald Clerk feltalálta az 1.2 ütemű motort, amelynek kompressziós kamrái voltak. 1881-ben szabadalmaztatta modelljét.
2. a forgattyúház úgy söpörte a motort, hogy a dugattyú alatti területet nyomásfokozó szivattyúként használta. Ennek oka általában Joseph napja az Egyesült Királyságban.
3. a német felfedező Karl Benz gyártott kétütemű gázmotor December 31-én, 1879, aki szabadalmaztatta Németország 1880-ban.
4. az első praktikus kétütemű motort a yorkshire-i Alfred Angas Scott tervezte. 1908-ban vízhűtéses kéthengeres kerékpárokat kezdett gyártani.

ezekben a motorokban a kipufogógázok kevesebb hőt küldenek a hűtőrendszerbe, mint a 4 ütemű motorok. Ez azt jelenti, hogy több energia áll rendelkezésre a dugattyú és ha lehetséges, a turbófeltöltő működtetéséhez.

típusai 2 ütemű motor

az alábbiakban két fő típusa a 2 ütemű motorok:

1. 2-löket benzin / benzinmotor
2. 2 ütemű dízelmotor

1) kétütemű dízelmotor

egy 2 ütemű dízelmotor működik a dízelciklus alapján. Hugo Guldner 1899-ben találta fel a 2 ütemű dízelmotort. A kétütemű benzinmotor egyszerű kialakítású, mint a 2 ütemű dízelmotor, de összetett aerodinamikai és termodinamikai folyamatokban.

ezt a belső égésű motort nemcsak az autókban, hanem a terepjáró motorokban is fő energiaforrásként használják. Ezeket a motorokat leggyakrabban olyan nagy teljesítményű alkalmazásokban használják, mint a vízerőművek és a hajók.

a kétütemű dízelmotort levegő-üzemanyag keverék helyett friss levegővel tisztítják. Az üzemanyagot csak az összes nyílás bezárása után fecskendezik be a szivárgások elkerülése érdekében. Ezek hatékonyabbak és kevesebb kipufogógáz-kibocsátást eredményeznek, mint egy 4 ütemű dízelmotor.

2) kétütemű benzin vagy benzinmotor

a 2 ütemű benzinmotor prioritásai, ha nagy könnyű és egyszerűség szükséges. Azt is használja, ahol a nagy teljesítmény-tömeg arány igényel.

kereskedelmi forgalomban nem kaphatók 2 ütemű dízelberendezések/motorok, mert nem biztosítják a szükséges tömörítési arányt.

További információ: Különböző típusú motorok

kétütemű motor működési elve

a kétütemű motor a dugattyú két löketével teljesíti a teljesítményciklust. A 2 ütemű motor a következő módon működik:

• 1. löket (a szívó és a kompressziós löket)
• 2. löket (a teljesítmény és a kipufogó stroke)

1) szívó és kompressziós löket

• egy 2 ütemű motorban a szívó és kompressziós löket egyszerre történik.
• ezen löket során a dugattyú felfelé mozog az alsó holtponttól (BDC) a felső holtpontig (TDC).
• a dugattyú felfelé irányuló mozgása során vákuum keletkezik a motor kompressziós hengerében (égéskamrájában). Ennek a vákuumnak a létrehozása miatt a levegő-üzemanyag keverék egy bemeneti nyíláson keresztül jut be a hengerbe.
• a szívási folyamat után a dugattyú folytatja felfelé irányuló mozgását, és összenyomja a levegő-üzemanyag keveréket.
• a kompressziós löket végén a sűrített keverék meggyullad a gyújtógyertya által biztosított szikra miatt. Amint a keverék meggyullad, elindul a löketdugattyú.

2) Teljesítmény és kipufogógáz-löket

• a szívó-és kompressziós löketekhez hasonlóan a teljesítmény-és kipufogógáz-löketek is egyszerre zajlanak.
• az égési folyamat miatt a levegő-üzemanyag keverék hőmérséklete, belső hője és nyomása nagyon magas lesz. Az égési folyamat során keletkező nagynyomású gázok nagyon nagy erőt fejtenek ki a dugattyúra, mivel a dugattyú lefelé mozog (TDC-ről BCD-re).
• a dugattyú lefelé irányuló mozgása forgatja a főtengelyt, amely tovább forgatja a jármű lendkerékét.
• a teljesítmény befejezése után a dugattyú tovább mozog lefelé, és kinyitja a kipufogószelepet.
• amint a kipufogószelep kinyílik, a dugattyú kiszorítja a kipufogógázokat az égéstérből.
• amint a dugattyú eléri a BDC-t, a dugattyú teljesen kiüríti a kipufogógázokat, és kitölti az égésteret a friss levegő-üzemanyag keverékkel, és a teljes munkaciklus megismétlődik. A BDC-nél a kétütemű motor egy lökete befejeződött, és most a dugattyú készen áll a következő teljesítményciklusra.

Olvass Tovább: Négyütemű motor működése

a 2 ütemű ciklus PV diagramja

a 2 ütemű motorciklus PV diagramja az alábbiakban található. Kétütemű motorban a munkaciklus csak a dugattyú két löketével fejeződik be.

ebben a ciklusban a szívó-és kompressziós folyamatok egyidejűleg fordulnak elő az 1. dugattyú löketében, míg a teljesítmény-és kipufogógáz-folyamatok egyidejűleg fordulnak elő a dugattyú második löketében. A 2 ütemű ciklus szakaszainak magyarázata az alábbiakban található:

1. ideális ciklus (zöld vonal):a fenti ábrán látható zöld vonal a szívó löketet jelöli, míg a 2 ütemű motornak nincs ilyen lökete. Ennek oka az, hogy a 4 ütemű motor indításakor a dugattyút felfelé húzzák, a dugattyút pedig lefelé kell húzni a levegő-üzemanyag keverék szívásához. Amint azonban az ábrán látható (1-2. sor), a kétütemű motor továbbra is azonnal szívhatja a levegő-üzemanyag keveréket.
2. adiabatikus tömörítés (1-2):Ebben a szakaszban a szívónyílás kinyílik, a dugattyú lefelé mozog. A dugattyú lefelé irányuló mozgása során összenyomja a levegő-üzemanyag keveréket. Ennek a tömörítési folyamatnak köszönhetően a keverék hőmérséklete és nyomása növekszik, de a hő nem változik. Ezért ezt a folyamatot adiabatikus folyamatnak nevezik (nincs hőváltozás). Mivel a kompressziós ciklus majdnem véget ér (a 2.pontban), egy gyújtógyertya szikrát ad a sűrített keveréknek, és meggyújtja.
3. Izochorikus folyamat (2-3): Ebben a fázisban, amikor a sűrített keverék eléri a 2.pontot (amint az a fenti ábrán látható), a sűrített levegő-üzemanyag keverék meggyullad, mivel hőmérséklete, hőenergiája és nyomása nagyon magas lesz. De ebben a folyamatban a keverék térfogata állandó marad. Ezért ezt a folyamatot izochorikus (azonos térfogatú) folyamatnak nevezzük. Az égési folyamat a 3. pontban fejeződik be, és ezen a ponton nagy mennyiségű hőenergia és nyomás tárolódik a keverékben, amelyek a teljesítményütemben használatosak.
4. teljesítmény löket (3-4. vonal): Ebben a folyamatban a levegő-üzemanyag keverékben tárolt hő és nyomás (égés miatt) a dugattyút lefelé nyomja, ami tovább mozgatja a főtengelyt. Ez a főtengely tovább mozgatja a lendkereket és mozgatja a járművet. Ezért ezt a stroke-ot hatalmi stroke-nak nevezik. E folyamat során a kompressziós henger térfogata növekszik.
5. kipufogógáz-löket (4-1.sor): e folyamat során a dugattyú lefelé irányuló mozgása eltávolítja a haszontalan hőt a hengerből. Amikor a haszontalan hő elhagyja a hengert, a molekulák kinetikus energiája veszít a nyomáscsökkenés miatt. De egy kétütemű motorban nincs kipufogási fázis, és a folyamat újra elindul, és egy új levegő-üzemanyag keverék kerül be, és az egész folyamat megismétlődik.

olvassa el még: az Otto ciklus működése

a 2 ütemű motor részei

a kétütemű motor a következő fő alkotóelemekkel rendelkezik:

1. henger
2. hengerfej
3. dugattyú
4. dugattyúgyűrűk
5. összekötő rúd
6. forgattyúház
7. főtengely
8. szelepek
9. Gyújtógyertya (benzinmotorhoz)
10. üzemanyag-befecskendező (dízelmotorhoz)

1) henger

a 2 ütemű motor hengerje öntöttvasból készül. Ezt a hengert égési kamrának is nevezik. Ez egy olyan hely, ahol a dugattyú viszonozza. A dugattyú reciproka miatt a levegő-üzemanyag keverék összenyomódik a hengerben. Bemeneti és kimeneti nyílásokkal rendelkezik.

További információ: Különböző típusú motorok

2) hengerfej

fő cikk: hengerfej

a motor ezen alkatrésze a motor hengerének felső oldalán található. A benzinmotor esetében a hengerfej gyújtógyertyát tartalmaz. Kétütemű dízelmotor esetén üzemanyag-befecskendezővel rendelkezik.

3) dugattyú

ez a henger fő része, amely az égéstérben mozog. Alumínium ötvözetből készül.

4) dugattyúgyűrűk

a motor minden dugattyújának többnyire 2 vagy 3 gyűrűje van. Ez a dugattyúgyűrű megakadályozza, hogy a nagy nyomású gáz a henger által kiszivárogjon. Ez a henger falainak tisztításához is hasznos.

5) összekötő rúd

fő cikk: összekötő rúd

alumíniumból vagy acélötvözetből készül, és elnyeli a fényt és az erős erőket. A motor ezen része összeköti a főtengelyt a dugattyúval. A főtengely egyik vége a dugattyúhoz, a másik vége a főtengelyhez van rögzítve. A dugattyú mozgását a főtengely felé küldi.

6) forgattyúház

ez a kétütemű motor legjelentősebb része. Ez magában foglalja a forgattyúkat, a főtengelyeket, a kenőanyagokat, valamint a motor egyéb erőteljes alkatrészeit. A motor forgattyúházai öntöttvasból vagy öntött alumíniumból készülnek homoköntéssel.

További információ: a forgattyúház működése

7) főtengely

főtengely

öntöttvas vagy kovácsolt acélt használnak a 2 ütemű motor főtengelyének felépítéséhez. A dízelmotorok acél főtengelyekkel rendelkeznek a stressz enyhítésére. Ez a tengely megváltoztatja a dugattyús dugattyú függőleges mozgását forgó mozgássá.

8) portok

a motor portokat használ az üzemanyag szívására és kipufogására. Ezeket a nyílásokat bemeneti és kimeneti nyílásoknak nevezzük.

a kétütemű motornak három portja van:

• kipufogó port
• átviteli port
• szívó port

9) Gyújtógyertya

a gyújtógyertyákat csak benzinmotoroknál használják. Ennek a motoralkatrésznek a henger belsejében az a célja, hogy meggyújtsa az üzemanyag-levegő keveréket. Szikrát biztosít a sűrített üzemanyag számára.

10) üzemanyag-befecskendező szelep

kétütemű vagy négyütemű dízelmotorban az üzemanyagot egy üzemanyag-befecskendezőnek nevezett befecskendezőn keresztül permetezik a motor hengerébe. A hengerfejre van felszerelve.

Alkalmazások kétütemű motor

• az ilyen típusú IC motorok leggyakrabban használt off-road motorkerékpárok, versenyzés, fűnyírók, kerékpárok, hajók.

• ezeket a motorokat külső motorokhoz, gyomnövényekhez, láncfűrészekhez és alkalmazásokhoz is használják.

• kétütemű benzinmotor kis járművekben, például motorkerékpárokban, mopedekben és Terepjárókban.
• ezek a hajók meghajtására szolgálnak.
• ezek a motorok kis külső motorcsónakokhoz, szivattyúzáshoz és generátorkészletekhez használhatók.
• a 2 ütemű motorok nem tökéletesek nagy teherbírású alkalmazásokhoz.

a 2 ütemű motorok előnyei és hátrányai

a kétütemű motornak a következő előnyei és hátrányai vannak:

a 2 ütemű motor előnyei

• olcsó, mint a négyütemű motorok.
• a kétütemű motor nagy teljesítményű, mint egy 4 ütemű motor.
• könnyen karbantarthatók.
• egy 2 ütemű motor állandó nyomatékot produkál a motor főtengelyén.
• egyszerű kialakítású, mint egy 4 ütemű motor.
• ezek a belső égésű motorok könnyen indíthatók.

a 2 ütemű motor hátrányai

• nagy hűtést igényel, mint egy 4 ütemű motor.
• alacsony hatékonyságú, mint a 4 ütemű motor.
• ezek a motorok alacsony volumetrikus hatékonysággal rendelkeznek.
• ezek a motorok több szennyezést okoznak, mint a 4 ütemű motorok.
• zajosabb működésük van, mint egy 4 ütemű motor.

GYIK szakasz

van 2 ütemű motor?

a 2 ütemű motornak olajra van szüksége?

miért olyan gyors a 2 ütemű motor?

hány Stoke van egy kétütemű motorban?

a 2 ütemű motorok erősebbek?

mi történik, ha nem tesz olajat 2 ütemre?

2 vagy 4 ütemű gyorsabb?

következtetés

a kétütemű motoroknak van néhány előnye, elsősorban a nyomvonalas lovagláshoz, ahol könnyű súlyuk nagy plusz. Hátrányaik vannak a 4 ütemű motorokhoz képest, mint például egy nagy sláger, keskeny teljesítménysáv, gyenge futásteljesítmény, valamint a meglehetősen gyakori szakadások szükségessége (ami szerencsére nem nehéz). A 2 ütemű motor láncfűrészekben, gyepszerszámokban, távirányítós autókban, piszokkerékpárokban, csónakmotorokban stb…

1. különböző típusú motorok
2. 4 ütemű motorok működése
3. különbség a 2 ütemű és a 4 ütemű motorok között
4. dugattyús motorok típusai