Hva er En Totaktsmotor?

en totaktsmotor er en type forbrenningsmotor som fullfører en kraftsyklus med to slag av stempelet under bare en veivakselrevolusjon. Dette er i motsetning til en «firetaktsmotor», som krever fire slag av stempelet for å fullføre en kraftsyklus under to vevakselomdreininger.

i en totaktsmotor skjer slutten av forbrenningsslaget og begynnelsen av kompresjonsslaget samtidig, med inntaks – og eksosfunksjonene som oppstår samtidig.

totaktsmotorer har ofte et høyt effekt-til-vekt-forhold, kraften er tilgjengelig i et smalt utvalg av rotasjonshastigheter kalt «power band». Sammenlignet med firetaktsmotorer har totaktsmotorer et sterkt redusert antall bevegelige deler.

Historie Av Totaktsmotor

den første kommersielle totaktsmotor som involverer in-sylinder komprimering er tilskrevet Skotsk ingeniør Dugald Clerk, som patenterte sin design i 1881. Men i motsetning til senere totaktsmotorer hadde han en separat ladesylinder.

den vevhus-scavenged motoren, som bruker området under stempelet som en ladepumpe, krediteres Generelt Engelskmannen Joseph Day. Den 31. desember 1879 produserte Den tyske oppfinneren Karl Benz en to-takts gassmotor, som han fikk patent på I 1880 I Tyskland.

Den første virkelig praktiske totaktsmotoren tilskrives Yorkshireman Alfred Angas Scott, som begynte å produsere tosylindrede vannkjølte motorsykler i 1908.

Bensin (gnisttenning) versjoner er spesielt nyttige i lette eller bærbare applikasjoner som motorsager og motorsykler.

men når vekt og størrelse ikke er et problem, gjør syklusens potensial for høy termodynamisk effektivitet den ideell for dieselkompresjonstenningsmotorer som opererer i store, vekt-ufølsomme applikasjoner, for eksempel marin fremdrift, jernbanelokomotiver og kraftproduksjon.

i en totaktsmotor overfører eksosgassene mindre varme til kjølesystemet enn en firetakts, noe som betyr mer energi for å drive stempelet, og hvis det er til stede, en turbolader.

Hvordan Fungerer En Totaktsmotor?

som navnet antyder, krever totaktsmotoren bare to-stempelbevegelser (en syklus) for å generere kraft. Motoren er i stand til å produsere kraft etter en syklus fordi eksos og inntak av gassen oppstår samtidig.

det er en ventil for inntaksslaget som åpnes og lukkes på grunn av skiftende trykk. I tillegg, på grunn av sin hyppige kontakt med bevegelige komponenter, blandes drivstoffet med olje for å legge til smøring, noe som gir jevnere slag.

Samlet sett inneholder en totaktsmotor to prosesser:

• Kompresjonsslag: innløpsporten åpnes, luftbrennstoffblandingen kommer inn i kammeret og stempelet beveger seg oppover og komprimerer denne blandingen. En tennplugg tenner det komprimerte drivstoffet og begynner strømslaget.
• Strømslag: den oppvarmede gassen utøver høyt trykk på stempelet, stempelet beveger seg nedover (ekspansjon), spillvarme er utmattet.

den termiske effektiviteten til disse bensinmotorer vil variere avhengig av modell og design av kjøretøyet. Men generelt konverterer bensinmotorer 20% av drivstoffet (kjemisk) energi til mekanisk energi – hvor bare 15% vil bli brukt til å flytte hjulene (resten går tapt for friksjon og andre mekaniske elementer).

sammenlignet med firetaktsmotorer, er to slag lettere, mer effektive, har muligheten til å bruke lavere drivstoff og mer kostnadseffektiv. Derfor gir de lettere motorene et høyere effekt-til-vekt-forhold (mer kraft for mindre vekt).

de mangler imidlertid manøvrerbarheten som er mulig i firetaktsmotorer og krever mer smøring. Dette gjør en totaktsmotor ideell for skip (trenger å bære mye last), motorsykler og plenslippere-mens en firetakts ville være ideell for biler som biler og lastebiler.

Konstruksjon Av En Totaktsmotor

• Stempel: Stempel overfører ekspanderende kraft av gasser til mekanisk rotasjon av veivaksel gjennom en tilkoblingsstang.
• Vevaksel: den konverterer frem-og tilbakegående bevegelse til rotasjonsbevegelse.
• Koblingsstang: den overfører bevegelse fra et stempel til en veivaksel og fungerer som en spakarm.
• Svinghjul: Det er en mekanisk enhet som brukes til å lagre energi.
• Tennplugg: den leverer elektrisk strøm til forbrenningskammeret og tenner igjen luft-brennstoffblandingen som fører til brå utvidelse av gasser.
• Motvekt: motvekt på veivakselen brukes til å redusere vibrasjonene på grunn av ubalanser i den roterende enheten.
• Innløps-Og Utløpsporter: disse portene tillater frisk luft med drivstoff å komme inn og ut av sylinderen.

Typer Av Totaktsmotor

den mekaniske detaljene i ulike totaktsmotor varierer avhengig av typen. Designtyper varierer i henhold til metoden for å introdusere ladningen til sylinderen, metoden for å rense sylinderen og metoden for å tømme sylinderen.

1. Stempelstyrt innløpsport.
2. Reed innløpsventil.
3. Roterende innløpsventil.
4. fjerning Av Kryssstrøm.
5. Loop scavenging.
6. uniflow-fjerning.
7. Trappet stempelmotor.

Stempelstyrt innløpsport

Stempelport er den enkleste av designene og den vanligste i små totaktsmotorer. Alle funksjoner styres utelukkende av stempeldekselet og avdekker portene når det beveger seg opp og ned i sylinderen.

På 1970-tallet utarbeidet Yamaha noen grunnleggende prinsipper for dette systemet. De fant at, generelt, utvide en eksos port øker kraften med samme mengde som å heve porten, men strømbåndet ikke smalner som det gjør når porten er hevet.

Reed innløpsventil

reedventilen er en enkel, men svært effektiv form for tilbakeslagsventil som vanligvis monteres i inntakskanalen til stempelstyrt port. Det tillater det asymmetriske inntaket av drivstoffladningen, forbedrer kraft og økonomi mens du utvider strømbåndet. Slike ventiler er mye brukt i motorsykler, Atv og marine utenbordsmotorer.

Roterende innløpsventil

inntaksveien åpnes og lukkes av et roterende element. En kjent type noen ganger sett på små motorsykler er en slotted disk festet til veivakselen, som dekker og avdekker en åpning i enden av veivhuset, slik at ladning kan komme inn i løpet av en del av syklusen (kalt en skiveventil).

En annen form for roterende innløpsventil som brukes på totaktsmotorer, benytter to sylindriske medlemmer med egnede utsparinger arrangert for å rotere den ene i den andre – innløpsrøret har passasje til veivhuset bare når de to utsparingene sammenfaller.

veivakselen selv kan danne en av medlemmene, som i de fleste glødepluggen modell motorer. I en annen versjon er vevskiven arrangert for å være en tett klaring i veivhuset og er utstyrt med en utskjæring som strekker seg opp med en innløpspassasje i vevhusveggen på riktig tidspunkt, som I vespa-scootere.

Cross-flow scavenging

i en cross-flow-motor er overførings-og eksosportene på motsatte sider av sylinderen, og en deflektor på toppen av stempelet styrer den friske inntaksladningen inn i sylinderens øvre del, og skyver gjenværende eksosgass ned på den andre siden av deflektoren og ut av eksosporten.

Loop scavenging

Denne metoden for rensing bruker nøye formede og posisjonerte overføringsporter for å lede strømmen av frisk blanding mot forbrenningskammeret når den kommer inn i sylinderen. Drivstoff / luftblandingen treffer sylinderhodet, følger deretter krumningen i forbrenningskammeret,og avbøyes deretter nedover.

dette forhindrer ikke bare drivstoff / luftblandingen fra å reise direkte ut av eksosporten, men skaper også virvlende turbulens som forbedrer forbrenningseffektivitet, kraft og økonomi. Vanligvis er det ikke nødvendig med en stempeldeflektor, så denne tilnærmingen har en klar fordel i forhold til cross-flow-ordningen.

Uniflow scavenging

i en uniflow-motor går blandingen, eller «ladeluft» i tilfelle av en diesel, inn i den ene enden av sylinderen styrt av stempelet og eksosutgangene i den andre enden styrt av en eksosventil eller stempel. Gassstrømmen er derfor bare i en retning, derav navnet uniflow.

Trappet stempelmotor

stempelet på denne motoren er»top-hat» -formet; den øvre delen danner den vanlige sylinderen, og den nedre delen utfører en rensefunksjon. Enhetene går i par, med den nedre halvdelen av ett stempel som lader et tilstøtende forbrenningskammer.

Anvendelser Av Totaktsmotor

• totaktsmotorer foretrekkes når mekanisk enkelhet, lettvekt og høy effekt-til-vekt-forhold er designprioriteringer.
• de smøres ved den tradisjonelle metoden for å blande olje inn i drivstoffet, de kan bearbeides i hvilken som helst retning, da de ikke har et reservoar som er avhengig av tyngdekraften. Dette gjør dem ønskelige for bruk i håndholdte verktøy som motorsager.
• totaktsmotorer finnes i småskala fremdriftsapplikasjoner som motorsykler, Mopeder og skittsykler.