motoren zijn een essentieel onderdeel geworden van alle industrieën, voertuigen en woningen. Motoren hebben vele soorten, en een tweetakt motor is een van hen. De naam van de 2-takt motor geeft aan dat het twee zuiger slagen heeft. De tweetaktmotor voltooit één energiecyclus in slechts twee zuigerslagen per krukas omwenteling. De werking is het tegenovergestelde van de 4-takt motor, die 4 slagen van de zuiger nodig heeft om de macht/energie cyclus te voltooien binnen twee slagen van de krukas.
in het vorige artikel hebben we de viertaktmotor besproken. Daarom zullen we hier de 2-takt motor bespreken.

Wat is een 2-taktmotor?

een tweetaktmotor is een motor die slechts twee slagen van de zuiger gebruikt om een vermogenscyclus te voltooien. Een tweetaktmotor voltooit één omwenteling van de krukas na het voltooien van twee zuigerslagen. De tweetaktmotor werkt zo dat:

1. de inlaat-en compressie processen worden voltooid in de eerste slag van de zuiger.
2. bij de Tweede Slag van de zuiger zijn de vermogens-en uitlaatprocessen voltooid.

het thermische rendement van een tweetaktmotor is afhankelijk van het ontwerp en het model van het voertuig. Maar over het algemeen zet een 2-takt benzinemotor slechts 20% van het chemische (brandstof) vermogen om in mechanisch vermogen. Slechts 15% van deze energie wordt gebruikt om de wielen van het voertuig te rijden, terwijl de resterende 5% energie verliest om weerstand te bieden aan wrijving en andere.

een schema van een typische 2-takt motor is hierboven weergegeven. In plaats van zuig-en uitlaatkleppen gebruikt een tweetaktmotor tegendrukpoorten. Tweetaktmotoren hebben lage kosten, zijn zeer efficiënt en een laag gewicht dan viertaktmotoren. Dit type IC motor heeft meer uitgangsvermogen dan een 4-takt motor die een vermogenscyclus voltooit na het voltooien van vier slagen van de zuiger of twee omwentelingen van de krukas.

viertaktmotoren hebben een groot formaat en een hoog gewicht dan tweetaktmotoren omdat viertaktmotoren meer onderdelen hebben dan tweetaktmotoren.

om deze redenen hebben deze motoren een hogere vermogen / gewichtsverhouding dan viertaktmotoren. Maar ze zijn niet veel flexibel dan de viertaktmotor, en ook hebben ze een hoge smering nodig.

achtergrond van tweetaktmotor

1. een Schotse ingenieur Dugald Clerk vond de eerste tweetaktmotor uit, die compressiekamers had. In 1881 patenteerde hij zijn model.
2. het carter veegde de motor door het gebied onder de zuiger als boosterpomp te gebruiken. Dit is meestal te wijten aan Joseph ‘ s dag in het Verenigd Koninkrijk.Een Duitse ontdekker Karl Benz maakte op 31 December 1879 een tweetaktgasmotor, die in 1880 door Duitsland werd gepatenteerd.
3. de eerste praktische tweetaktmotor werd ontworpen door Yorkshireman Alfred Angas Scott. In 1908 begon hij watergekoelde tweecilinderfietsen te produceren.

bij deze motoren sturen de uitlaatgassen minder warmte naar het koelsysteem dan bij de viertaktmotoren. Dat betekent dat er meer energie beschikbaar is om de zuiger en, indien mogelijk, de turbo te laten draaien.

typen 2-taktmotoren

Hieronder volgen twee hoofdtypen van de 2-taktmotoren:

1. 2-slagbenzine / benzinemotor
2. 2-takt dieselmotor

1) Tweetaktdieselmotor

een tweetaktdieselmotor werkt op basis van de dieselcyclus. Hugo Guldner vond de 2-takt dieselmotor uit in 1899. De tweetakt benzinemotor is eenvoudig van ontwerp dan een 2-takt dieselmotor, maar complex in een aërodynamisch en thermodynamisch proces.

dit type verbrandingsmotor wordt niet alleen in auto ‘ s, maar ook in terreinmotoren als belangrijkste energiebron gebruikt. Deze motoren worden meestal gebruikt in high-performance toepassingen zoals waterkrachtcentrales en schepen.

een Tweetaktdieselmotor wordt met verse lucht gespoeld in plaats van een lucht-brandstofmengsel. Brandstof wordt pas geïnjecteerd nadat alle poorten gesloten zijn om lekken te voorkomen. Deze zijn efficiënter en minder in de uitstoot van uitlaatgassen in vergelijking met een 4-takt dieselmotor.

2) Tweetaktbenzine of benzinemotor

de tweetaktbenzinemotor heeft voorrang wanneer het hoge lichtgewicht en eenvoud vereist. Het gebruikt ook waar een hoge macht-gewichtsverhouding vereist.

Commerciële 2-takt dieselmotoren zijn niet beschikbaar omdat zij niet de vereiste compressieverhouding bieden.

Lees verder: verschillende typen motoren

tweetaktmotor werkingsprincipe

een tweetaktmotor voltooit een vermogenscyclus in slechts twee slagen van de zuiger. Een 2-takt motor werkt op de volgende manier:

• 1e slag (de zuig-en Compressieslagen)
• 2e slag (het vermogen en de uitlaatslagen))

1) zuig-en compressieslag

• bij een tweetaktmotor vinden de zuig-en compressieslag gelijktijdig plaats.
• tijdens deze slag beweegt de zuiger omhoog van het onderste dode Midden (BDC) naar het bovenste dode Midden (TDC).
• tijdens deze opwaartse beweging van de zuiger ontstaat er een vacuüm in de compressiecilinder (verbrandingskamer) van de motor. Door het ontstaan van dit vacuüm komt het lucht-brandstofmengsel via een inlaatpoort de cilinder binnen.
• na het zuigproces zet de zuiger zijn opwaartse beweging voort en comprimeert het lucht-brandstofmengsel.
• aan het einde van de compressieslag wordt het gecomprimeerde mengsel ontstoken door de vonk van een bougie. Als het mengsel ontbrandt, de macht slag zuiger start.

2) vermogens-en Uitlaatslagen

• net als zuig-en compressieslagen vinden de vermogens-en uitlaatslagen tegelijkertijd plaats.
• door het verbrandingsproces worden de temperatuur, de inwendige warmte en de druk van het lucht-brandstofmengsel zeer hoog. De hogedrukgassen die tijdens het verbrandingsproces worden geproduceerd oefenen een zeer hoge kracht uit op de zuiger doordat de zuiger naar beneden beweegt (van TDC naar BCD).
• de neerwaartse beweging van de zuiger roteert de krukas, die het vliegwiel van het voertuig verder roteert.
• naarmate het vermogen is voltooid, beweegt de zuiger verder naar beneden en opent de uitlaatklep.
• naarmate de uitlaatklep opent, duwt de zuiger de uitlaatgassen uit de verbrandingskamer.
• wanneer de zuiger BDC bereikt, verdrijft de zuiger de uitlaatgassen volledig en vult de verbrandingskamer met het mengsel van verse lucht en brandstof, waarbij de hele werkcyclus zich herhaalt. Bij BDC is één krachtslag van de tweetaktmotor voltooid, en nu is de zuiger klaar voor de volgende vermogenscyclus.

Lees Meer: Werking van een viertaktmotor

PV-Diagram van een Tweetaktcyclus

PV-diagram van een tweetaktcyclus wordt hieronder gegeven. In een tweetaktmotor wordt een werkcyclus voltooid in slechts twee slagen van de zuiger.

in deze cyclus vinden de inlaat-en compressieprocessen gelijktijdig plaats bij de eerste zuigerslag, terwijl de vermogens-en uitlaatprocessen gelijktijdig plaatsvinden bij de tweede zuigerslag. Hieronder wordt een verklaring gegeven voor de fasen van de 2-taktcyclus.:

1. ideale cyclus (groene lijn): De Groene Lijn in het bovenstaande diagram staat voor zuigslag, terwijl een 2-takt motor deze slag niet heeft. Dit komt omdat wanneer de 4-takt motor wordt gestart, de zuiger naar boven wordt getrokken, en de zuiger naar beneden moet worden getrokken om het lucht-brandstofmengsel op te zuigen. Echter, zoals getoond (lijn 1 tot 2), kan de tweetaktmotor het lucht-brandstofmengsel onmiddellijk blijven zuigen.
2. adiabatische compressie (1 tot 2):In dit stadium opent de inlaatpoort en beweegt de zuiger naar beneden. Tijdens de neerwaartse beweging van de zuiger wordt het lucht-brandstofmengsel gecomprimeerd. Door dit compressieproces nemen de temperatuur en de druk van het mengsel toe, maar er zal geen verandering van warmte zijn. Daarom is dit proces bekend als een adiabatisch proces (geen warmte verandering). Aangezien de compressiecyclus bijna moet worden beëindigd (op punt 2), biedt een bougie een vonk aan het gecomprimeerde mengsel en ontbrandt het.
3. Isochorisch proces (2 tot 3): In deze fase, als het gecomprimeerde mengsel bereikt op punt 2 (zoals weergegeven in het bovenstaande diagram), de perslucht-brandstof mengsel ontbrandt als gevolg van dat de temperatuur, thermische energie, en de druk wordt zeer hoog. Maar tijdens dit proces blijft het volume van het mengsel constant. Daarom is dit proces bekend als het isochorisch (zelfde volume) proces. Het verbrandingsproces wordt voltooid op punt 3 en op dit punt hoge hoeveelheid thermische energie en druk slaat in het mengsel, die gebruiken in de krachtslag.
4. Vermogensslag (lijn 3 tot en met 4): In dit proces wordt de opgeslagen warmte en druk (door verbranding) in het lucht-brandstofmengsel gebruikt om de zuiger naar beneden te duwen, waardoor de krukas verder beweegt. Deze krukas beweegt verder het vliegwiel en het voertuig. Daarom staat deze slag bekend als een krachtslag. Tijdens dit proces neemt het volume van de compressiecilinder toe.
5. uitlaatslag (lijn 4 tot 1): Tijdens dit proces wordt door de neerwaartse beweging van de zuiger de nutteloze warmte van de cilinder verwijderd. Wanneer de nutteloze warmte de cilinder verlaat, verliest de kinetische energie van de moleculen als gevolg van die drukdaling. Maar in een tweetaktmotor is er geen uitlaatfase en begint het proces opnieuw en wordt een nieuw lucht-brandstofmengsel ingevoerd en herhaalt het hele proces zich.

Lees ook: werking van de Otto-cyclus

Delen van de tweetaktmotor

een tweetaktmotor bestaat uit de volgende hoofdcomponenten::

1. Cilinder
2. cilinderkop
3. Zuiger
4. zuigerveren
5. drijfstang
6. Carter
7. Krukas
8. Kleppen
9. Spark plug (Benzine motor)
10. Brandstof Injector (Voor Diesel motor)

1) Cilinder

De cilinder van een 2-takt motor is gemaakt van gietijzer. Deze cilinder staat ook bekend als een verbrandingskamer. Dit is een plaats waar de zuiger heen en weer gaat. Als gevolg van zuiger zuiger, het lucht-brandstof mengsel comprimeert in de cilinder. Het heeft in-en uitlaatpoorten.

Lees verder: verschillende motortypen

2) Cilinderkop

hoofdartikel: Cilinderkop

dit onderdeel van de motor bevindt zich aan de bovenzijde van een motorcilinder. In het geval van de benzinemotor bevat de cilinderkop een bougie. Het heeft een brandstofinjector in het geval van een tweetakt dieselmotor.

3) zuiger

het is het grootste deel van de cilinder dat heen en weer beweegt in de verbrandingskamer. Het is gemaakt van een aluminiumlegering.

4) zuigerveren

elke zuiger van de motor heeft meestal 2 of 3 ringen. Deze zuigerveer voorkomt dat het gas onder hoge druk door de cilinder ontsnapt. Dit is ook handig om de cilinderwanden schoon te houden.Drijfstang

5) drijfstang

hoofdartikel: drijfstang

het is gemaakt van aluminium of staallegering en absorbeert lichte en sterke krachten. Dit deel van de motor verbindt de krukas met de zuiger. Het ene uiteinde van een krukas is bevestigd aan de zuiger en het andere uiteinde aan de krukas. Het stuurt de beweging van de zuiger naar de krukas.

6) Carter

het is het belangrijkste onderdeel van de tweetaktmotor. Het omvat krukken, krukassen, smeermiddelen en andere krachtige motorcomponenten. Motor crankcases zijn gemaakt door gietijzer of het gegoten aluminium gebruikt zandgieten.

Lees verder: bewerking van Carter

7) krukas

hoofdartikel: krukas

voor de constructie van de krukas van de 2-taktmotor wordt gietijzer of gesmeed staal gebruikt. De dieselmotoren hebben stalen krukassen om stress te verlichten. Deze as verandert de verticale beweging van de zuiger in een roterende beweging.

8) poorten

de motor gebruikt poorten voor brandstofaanzuiging en uitlaat. Deze poorten staan bekend als in-en uitgangen.

de tweetaktmotor heeft volgende drie poorten:

• uitlaatpoort
• Overdrachtpoort
• inlaatpoort

9) Bougies

worden alleen gebruikt in benzinemotoren. Het doel van deze motorcomponent in de cilinder is om het brandstof-luchtmengsel te ontsteken. Het geeft een vonk aan de samengeperste brandstof.

10) Brandstofinjector

bij een tweetakt-of viertaktdieselmotor wordt de brandstof in de motorcilinder gespoten door een injector die Brandstofinjector wordt genoemd. Het is geïnstalleerd op de cilinderkop.

toepassingen van tweetaktmotoren

• deze typen IC-motoren worden het meest gebruikt voor terreinmotoren, racen, grasmaaiers, fietsen en schepen.

• deze motoren worden ook gebruikt voor buitenboordmotoren, onkruideters, kettingzagen en toepassingen.

• tweetakt benzinemotorgebruik in toepassingen voor kleine voertuigen zoals motorfietsen, bromfietsen en SUV ‘ s.
• deze worden gebruikt voor de voortstuwing van schepen.
• deze motoren worden gebruikt voor kleine buitenboordmotoren, pompen en generatoraggregaten.
• de tweetaktmotoren zijn niet perfect voor zware toepassingen.

voor-en nadelen van tweetaktmotoren

de tweetaktmotor heeft de volgende voor-en nadelen:

voordelen van tweetaktmotoren

• hij heeft lage kosten dan viertaktmotoren.
• een tweetaktmotor heeft een hoog vermogen in vergelijking met een viertaktmotor.
• ze zijn gemakkelijk te onderhouden.
• een tweetaktmotor produceert een constant koppel aan de krukas van de motor.
• het heeft een eenvoudig ontwerp dan een viertaktmotor.
• deze verbrandingsmotoren zijn gemakkelijk te starten.

nadelen van een tweetaktmotor

• het vereist een hoge koeling dan een viertaktmotor.
• hij heeft een laag rendement dan een viertaktmotor.
• deze motoren hebben een laag volumetrisch rendement.
• deze motoren veroorzaken meer vervuiling dan viertaktmotoren.
• zij hebben een meer lawaaierige werking dan een viertaktmotor.

FAQ-sectie

bestaat er een tweetaktmotor?

heeft een 2-takt motor olie nodig?

Waarom zijn 2-takt motoren zo snel?

hoeveel stokes zitten er in een tweetaktmotor?

zijn 2-takt motoren krachtiger?

Wat gebeurt er als je geen olie in een 2 takt doet?

Is een 2-takt of 4-takt sneller?

conclusie

tweetaktmotoren hebben enkele voordelen, vooral voor trail riding, waar hun lichtgewicht een groot pluspunt is. Ze hebben nadelen in vergelijking met 4-takt motoren zoals een grote hit, smalle power band, slechte gas kilometers, en de noodzaak voor vrij frequente teardowns (die gelukkig is niet moeilijk). De 2-takt motor gebruikt in kettingzagen, gazongereedschap, afstandsbediening auto’ s, dirt bikes, en boot motoren, enz…

1. verschillende motortypen
2. werking van 4-taktmotor
3. verschil tussen 2-takt-en 4-taktmotoren
4. zuigermotoren