Motori a due tempi

Un motore a due tempi è un tipo di motore a combustione interna che completa un ciclo di potenza con due colpi del pistone durante un solo giro dell’albero motore.

Nei motori a quattro tempi, c’è una corsa di lavoro in due giri dell’albero motore o in un ciclo di quattro colpi del pistone. Il desiderio di una corsa di lavoro in ogni rivoluzione dell’albero motore ha portato allo sviluppo di un motore a due tempi.

Nel 1838, Barnett, un inglese, descrisse il meccanismo per fornire una carica al cilindro mediante pompe separate. Nel 1878, Dugald Clerk ha anche dato un grande contributo in questa direzione e ha descritto un ciclo a due tempi noto come Clerk Cycle.

Il motore a due tempi impiega per piccole potenze richieste in autocicli, scooter, motocicli. Nei motori a due tempi, non ci sono colpi di aspirazione e scarico. Ci sono solo due tratti rimanenti la corsa di compressione e la corsa di potenza. Questi sono solitamente chiamati corsa verso l’alto e corsa verso il basso. Inoltre, al posto delle valvole, ci sono porte di ingresso e di scarico nei motori a due tempi.

La carica fresca entra nel cilindro alla fine della corsa di lavoro attraverso la porta di ingresso. E poi i gas di scarico bruciati vengono espulsi attraverso la porta di scarico da una nuova carica.

Motore a due tempi con accensione a scintilla (benzina).

Il principio del motore ad accensione a scintilla a due tempi è mostrato nella figura. I suoi due tratti sono i seguenti:

1. Corsa verso l’alto
2. Corsa verso il basso

Corsa verso l’alto

Durante la corsa verso l’alto, il pistone si sposta verso l’alto dal punto morto inferiore al punto morto superiore. Comprimendo la miscela benzina aria carica nella camera di combustione del cilindro. A causa del movimento verso l’alto del pistone, viene creato un vuoto parziale nel carter.

E una nuova carica viene aspirata nel carter attraverso la porta di ingresso scoperta. La porta di scarico e la porta di trasferimento sono coperte quando il pistone si trova nella posizione del punto morto superiore. La carica compressa viene accesa nella camera di combustione da una scintilla data dalla candela.

Corsa verso il basso

Non appena la carica viene accesa i gas caldi comprimono il pistone che si muove verso il basso, ruotando l’albero motore facendo così il lavoro utile. Durante questa corsa, la porta di ingresso è coperta dal pistone e la nuova carica viene compressa nel carter. Un ulteriore movimento verso il basso del pistone scopre prima la porta di scarico e poi la porta di trasferimento. e quindi lo scarico inizia attraverso la porta di scarico.

Non appena la porta di trasferimento è aperta, la carica attraverso di essa viene forzata nel cilindro. La carica colpisce il deflettore sulla corona del pistone, sale verso l’alto del cilindro e spinge fuori la maggior parte dei gas di scarico. Il pistone è ora nella posizione del punto morto inferiore.

Il cilindro è completamente riempito con una nuova carica, anche se è in qualche modo con i gas di scarico. Il ciclo degli eventi viene quindi ripetuto, il pistone effettua due corse per ogni giro dell’albero motore.

La figura mostra un diagramma di porta per un motore a benzina a due tempi. che è auto-esplicativo.

Una figura mostra la forma del diagramma p-v per un motore a benzina a due tempi. Questo diagramma è solo per il cilindro principale o il lato superiore del pistone.

Motore ad accensione spontanea a due tempi (diesel)

In questo motore a due tempi, solo l’aria viene compressa all’interno del cilindro. e il carburante (diesel) viene iniettato da un iniettore montato nella testa del cilindro. Non c’è nessuna candela in questo motore. Le restanti operazioni del motore ad accensione spontanea a due tempi sono esattamente le stesse. come quelli del motore ad accensione comandata.

Schema di temporizzazione porta per un motore diesel a due tempi.

La figura mostra le pressioni e le temperature del cilindro che agiscono sulla candela per motori a due tempi e quattro tempi.

Vantaggi del motore a due tempi su quattro tempi:

1. Il motore a due tempi fornisce una corsa di lavoro per ogni giro dell’albero motore. Il quattro tempi dà una corsa di lavoro per ogni due giri dell’albero motore. Quindi, la potenza sviluppata dal motore a due tempi è il doppio di quella sviluppata dal motore a quattro tempi per lo stesso numero di giri e volume del cilindro.
2. Il momento di sterzata sull’albero motore è più uniforme nel motore a due tempi. A causa di una corsa di lavoro per ogni giro dell’albero motore, e quindi ha bisogno di un volano più leggero in esso.
3. Per la stessa potenza, un motore a due tempi è più compatto, leggero e richiede meno spazio rispetto a un motore a quattro tempi. Così è più adatto per auto-ciclo, moto e scooter.
4. Un motore a due tempi è più semplice nella costruzione e nel meccanismo. Non vi è alcun meccanismo di valvola e valvola. Le porte sono facili da progettare e sono copertura e scoprire dal movimento del pistone stesso.
5. Ha un’elevata efficienza meccanica dovuta all’assenza di camme, albero motore e bilancieri, ecc., delle valvole.
6. Dà meno oscillazioni torsionali.
7. Il motore a due tempi richiede meno pezzi di ricambio grazie al suo design semplice.
8. Può essere invertito se è di tipo valveless.
9. C’è un risparmio di lavoro necessario per superare l’attrito della porta di ingresso e di scarico.

Svantaggi

1. Nel motore Otto a due tempi, il consumo di carburante è elevato. perché è probabile che la carica fresca venga sprecata scappando attraverso la porta di scarico.
2. La compressione effettiva inizia quando le porte sono completamente chiuse dal movimento verso l’alto del pistone, dopo alcuni giri di grado degli alberi motore. Pertanto, il rapporto di compressione effettivo e quindi l’efficienza termica del motore a due tempi è inferiore a quello del quattro tempi per le stesse dimensioni.
3. La carica viene diluita dai gas bruciati a causa di scavenging incompleto.
4. Dà maggiore rumore.
5. Consuma più olio lubrificante.
6. Ci sono una maggiore usura delle parti in movimento.

Confronto tra motore a quattro tempi e motore a due tempi.

Motore a quattro tempi	Motore a due tempi
Nel motore a quattro tempi, una corsa di lavoro per ogni due giri dell’albero motore.	In questa corsa di lavoro per ogni giro dell’albero motore.
Il momento di svolta sull’albero motore non è nemmeno dovuto a una corsa di lavoro per ogni due giri dell’albero motore. quindi richiede volano pesante e il motore funziona sbilanciato.	Il momento di rotazione dell’albero motore è più uniforme a causa di una corsa di lavoro per ogni giro dell’albero motore. Quindi richiede volano più leggero e il motore funziona bilanciato.
Il motore è pesante	Il motore è leggero.
Il costo del motore è alto	Il costo del motore è basso.
Meno efficienza meccanica a causa di più attrito in molte parti del motore a quattro tempi.	L’efficienza meccanica è più dovuta alla minore attrito in alcune parti.
L’uscita è più dovuta all’assunzione di carica fresca completa e allo scarico completo dei gas bruciati.	L’uscita è bassa a causa della miscelazione di carica fresca con i gas bruciati.
Il motore funziona a freddo	Il motore funziona a caldo.
È raffreddato ad acqua	È raffreddato ad aria.
Meno consumo di carburante nel motore a quattro tempi	Il consumo di carburante è più.
Il motore richiede più spazio	Il motore richiede meno spazio.
Il sistema di lubrificazione è complicato	Il sistema di lubrificazione è semplice.
Il motore produce meno rumore	Il rumore è più.
Il motore è utilizzato in auto, autobus, camion.	Il motore viene utilizzato per ciclomotori, scooter, motocicli.
Il motore è costituito da valvole di ingresso e scarico.	Il motore è costituito da porte di ingresso e di scarico.
Più efficienza termica.	Bassa efficienza termica.
Il motore consuma meno olio lubrificante.	Questi motori consumano più olio lubrificante.
Meno usura delle parti mobili nel motore.	Maggiore usura delle parti in movimento.

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