motoarele au devenit o parte vitală a tuturor industriilor, vehiculelor și locuințelor. Motoarele au multe tipuri, iar un motor în doi timpi este unul dintre ele. Numele motorului în 2 timpi reprezintă faptul că are două curse cu piston. Motorul în doi timpi completează un ciclu de energie în doar două curse de piston pe rotație a arborelui cotit. Funcționarea sa este opusă motorului în 4 timpi, care necesită 4 curse ale pistonului pentru a termina ciclul de putere/energie în două rotații ale arborelui cotit.
în articolul precedent, am discutat despre motorul în patru timpi. Prin urmare, aici vom discuta despre motorul în 2 timpi.

ce este un motor în 2 timpi?

un motor în 2 timpi este un tip de motor alternativ care folosește doar două curse ale pistonului pentru a finaliza un ciclu de putere. Un motor în doi timpi completează o rotație a arborelui cotit după finalizarea a două curse de piston. Motorul în doi timpi funcționează astfel încât:

1. procesele de admisie și compresie sunt finalizate la prima cursă a pistonului.
2. procesele de alimentare și evacuare sunt complete în a doua cursă a pistonului.

eficiența termică a unui motor în doi timpi depinde de designul și modelul vehiculului. Dar, în general, un motor pe benzină în 2 timpi transformă doar 20% din puterea chimică (combustibil) în putere mecanică. Doar 15% din această energie este utilizată pentru a conduce roțile vehiculului, în timp ce restul de 5% energie pierde pentru a rezista la frecare și altele.

o diagramă a unui motor tipic în 2 timpi este prezentată mai sus. În loc de supape de aspirație și evacuare, un motor în doi timpi folosește porturi de contrapresiune.

motoarele în doi timpi au costuri reduse, sunt foarte eficiente și greutate redusă decât motoarele în patru timpi. Acest tip de motor IC are mai multă putere de ieșire decât un motor în 4 timpi care finalizează un ciclu de putere după finalizarea a patru curse ale pistonului sau a două rotații ale arborelui cotit.

motoarele în patru timpi au o dimensiune mare și o greutate mare decât motoarele în doi timpi, deoarece motoarele în patru timpi au mai multe părți decât motoarele în doi timpi.

din aceste motive, aceste motoare au un raport putere-greutate mai mare comparativ cu motoarele în 4 timpi. Dar ele nu sunt mult mai flexibile decât motorul în patru timpi și, de asemenea, au nevoie de o lubrifiere ridicată.

fundalul motorului în doi timpi

1. un inginer scoțian Dugald Clerk a inventat motorul 1 în 2 timpi, care avea camere de compresie. În 1881, și-a brevetat modelul.
2. carterul a măturat motorul folosind zona de sub piston ca pompă de rapel. Acest lucru se datorează, de obicei, zilei lui Joseph în Marea Britanie.
3. un descoperitor german Karl Benz a fabricat un motor pe gaz în doi timpi la 31 decembrie 1879, care a brevetat de Germania în 1880.
4. primul motor practic în doi timpi a fost proiectat de Yorkshireman Alfred Angas Scott. În 1908, a început să producă biciclete cu două cilindri răcite cu apă.

la aceste motoare, gazele de eșapament trimit mai puțină căldură către sistemul de răcire în comparație cu motoarele în 4 timpi. Aceasta înseamnă că este disponibilă mai multă energie pentru a rula pistonul și, dacă este posibil, turbocompresorul.

tipuri de motor în 2 timpi

următoarele sunt două tipuri principale de motoare în 2 timpi:

1. 2-motor pe benzină/benzină în cursă
2. motor Diesel în 2 timpi

1) Motor Diesel în doi timpi

un motor diesel în 2 timpi funcționează pe baza ciclului diesel. Hugo Guldner a inventat motorul diesel în 2 timpi în 1899. Motorul pe benzină în doi timpi are un design simplu decât un motor diesel în 2 timpi, dar complex într-un proces aerodinamic și termodinamic.

acest tip de motor cu ardere internă este utilizat ca sursă principală de energie nu numai în automobile, ci și în aplicațiile motorului off-road. Aceste motoare folosesc cel mai frecvent în aplicații de înaltă performanță, cum ar fi centralele hidroelectrice și navele.

un motor diesel în doi timpi este purjat cu aer proaspăt, mai degrabă decât cu un amestec aer-combustibil. Combustibilul este injectat numai după ce toate porturile au fost închise pentru a preveni scurgerile. Acestea sunt mai eficiente și mai puțin în emisiile de gaze de eșapament în comparație cu un motor diesel în 4 timpi.

2) benzină în doi timpi sau motor pe benzină

prioritățile motorului pe benzină în 2 timpi atunci când necesită o greutate ridicată și simplitate. De asemenea, folosește acolo unde este nevoie de un raport mare putere-greutate.

dispozitivele/motoarele diesel în 2 timpi comerciale nu sunt disponibile deoarece nu oferă raportul de compresie necesar.

mai mult: diferite tipuri de motoare

principiul de funcționare al motorului în doi timpi

un motor în doi timpi completează un ciclu de putere în doar două curse ale pistonului. Un motor în 2 timpi funcționează în felul următor:

• cursa 1 (aspirația și cursele de compresie)
• Cursa 2 (puterea și cursele de evacuare)

1) Cursa de aspirație și compresie

• la un motor în 2 timpi, cursele de aspirație și compresie au loc simultan.
• în timpul acestei curse, pistonul se deplasează în sus de la centrul mort inferior (BDC) la centrul mort superior (TDC).
• în timpul acestei mișcări ascendente a pistonului, un vid începe să producă în interiorul cilindrului de compresie (camera de ardere) a motorului. Datorită creării acestui vid, amestecul aer-combustibil intră în cilindru printr-un orificiu de intrare.
• după procesul de aspirație, pistonul își continuă mișcarea ascendentă și comprimă amestecul aer-combustibil.
• la sfârșitul cursei de compresie, amestecul comprimat este aprins datorită scânteii furnizate de o bujie. Pe măsură ce amestecul se aprinde, pistonul cursei de putere începe.

2) Cursa de putere și evacuare

• ca și cursele de aspirație și compresie, cursele de putere și evacuare au loc, de asemenea, în același timp.
• datorită procesului de ardere, temperatura, căldura internă și presiunea amestecului aer-combustibil devin foarte mari. Gazele de înaltă presiune produse în timpul procesului de ardere exercită o forță foarte mare asupra pistonului datorită faptului că pistonul se deplasează în jos (de la TDC la BCD).
• mișcarea descendentă a pistonului rotește arborele cotit, care rotește în continuare volantul vehiculului.
• pe măsură ce puterea este finalizată, pistonul se deplasează în continuare în jos și deschide supapa de evacuare.
• când supapa de evacuare se deschide, pistonul împinge gazele de evacuare din camera de ardere.
• pe măsură ce pistonul ajunge la BDC, pistonul expulzează complet gazele de eșapament și umple camera de ardere cu amestecul aer-combustibil proaspăt, iar întregul ciclu de lucru se repetă. La BDC, o cursă de putere a motorului în doi timpi este finalizată, iar acum pistonul este pregătit pentru următorul ciclu de putere.

Citește Mai Mult: Funcționarea motorului în patru timpi

diagrama fotovoltaică a ciclului în 2 timpi

diagrama fotovoltaică a ciclului în 2 timpi al motorului este prezentată mai jos. Într-un motor în doi timpi, un ciclu de lucru se completează în doar două curse ale pistonului.

în acest ciclu, procesele de admisie și compresie apar simultan în cursa pistonului 1, în timp ce procesele de putere și evacuare apar simultan în a doua cursă a pistonului. O explicație pentru etapele ciclului în 2 timpi este prezentată mai jos:

1. ciclu Ideal(linie verde): Linia verde din diagrama de mai sus reprezintă Cursa de aspirație, în timp ce un motor în 2 timpi nu are această cursă. Acest lucru se datorează faptului că atunci când motorul în 4 timpi este pornit, pistonul este tras în sus, iar pistonul trebuie tras în jos pentru a aspira amestecul aer-combustibil. Cu toate acestea, așa cum se arată (linia 1 la 2), motorul în doi timpi poate continua să aspire imediat amestecul aer-combustibil.
2. compresie adiabatică (1 până la 2):În acest stadiu, orificiul de admisie se deschide și pistonul se deplasează în jos. În timpul mișcării descendente a pistonului, acesta comprimă amestecul aer-combustibil. Datorită acestui proces de compresie, temperatura și presiunea amestecului cresc, dar nu va exista nicio schimbare de căldură. Prin urmare, acest proces este cunoscut ca un proces adiabatic (fără schimbare de căldură). Deoarece ciclul de compresie este aproape de sfârșit (la punctul 2), o bujie furnizează o scânteie amestecului comprimat și îl aprinde.
3. proces Izocoric (2 până la 3): În această fază, pe măsură ce amestecul comprimat ajunge la punctul 2 (așa cum se arată în diagrama de mai sus), amestecul aer-combustibil comprimat se aprinde datorită faptului că temperatura, energia termică și presiunea devin foarte mari. Dar în timpul acestui proces, volumul amestecului rămâne constant. Prin urmare, acest proces este cunoscut sub numele de proces izocoric (același volum). Procesul de ardere se finalizează la punctul 3 și în acest moment cantitate mare de energie termică și presiune stochează în amestec, care utilizează în cursa de putere.
4. Cursa de putere (linia 3-4): În acest proces, căldura și presiunea stocate (datorită arderii) în amestecul aer-combustibil folosesc pentru a împinge pistonul în jos, ceea ce mișcă în continuare arborele cotit. Acest arbore cotit mișcă în continuare volantul și mișcă vehiculul. Prin urmare, acest accident vascular cerebral este cunoscut sub numele de accident vascular cerebral de putere. În timpul acestui proces, volumul cilindrului de compresie crește.
5. Cursa de evacuare (linia 4 la 1): în timpul acestui proces, mișcarea în jos a pistonului folosește pentru a îndepărta căldura inutilă din cilindru. Când căldura inutilă părăsește cilindrul, energia cinetică a moleculelor pierde din cauza acestei scăderi a presiunii. Dar într-un motor în doi timpi, nu există o fază de evacuare, iar procesul începe din nou și se introduce un nou amestec aer-combustibil, iar întregul proces se repetă.

Citește și: funcționarea ciclului Otto

părți ale motorului în 2 timpi

un motor în doi timpi are următoarele componente majore:

1. cilindru
2. chiulasă
3. Piston
4. inele Piston
5. bielă
6. Carter
7. Arbore Cotit
8. supape
9. bujie (pentru motor pe benzină)
10. Injector de combustibil (pentru motor diesel)

1) cilindru

cilindrul unui motor în 2 timpi este construit din fontă. Acest cilindru este, de asemenea, cunoscut sub numele de cameră de ardere. Acesta este un loc în care pistonul se rotește. Datorită reciprocității pistonului, amestecul aer-combustibil se comprimă în cilindru. Are porturi de intrare și ieșire.

mai mult: diferite tipuri de motoare

2) chiulasă

Articol principal: chiulasă

această componentă a motorului este amplasată în partea superioară a cilindrului unui motor. În cazul motorului pe benzină, chiulasa conține o bujie. Are un injector de combustibil în cazul unui motor diesel în doi timpi.

3) Piston

este partea principală a cilindrului care are mișcare alternativă în interiorul camerei de ardere. Este construit dintr-un aliaj de aluminiu.

4) inele Piston

fiecare piston al motorului are în mare parte 2 sau 3 inele. Acest inel de piston oprește gazul puternic presat să scape de cilindru. Acest lucru este, de asemenea, util pentru a menține curățați pereții cilindrilor.

5) bielă

Articol principal: bielă

este fabricat din aluminiu sau aliaj de oțel și absoarbe forțele ușoare și puternice. Această parte a motorului leagă arborele cotit și pistonul. Un capăt al arborelui cotit este atașat la piston, iar celălalt capăt la arborele cotit. Acesta trimite mișcarea pistonului spre arborele cotit.

6) Carter

este cea mai semnificativă parte a motorului în doi timpi. Acesta include manivele, arborele cotit, lubrifianții și alte componente puternice ale motorului. Carterele motorului sunt realizate din fontă sau turnarea cu nisip din aluminiu turnat.

mai mult: funcționarea Carterului

7) arborele cotit

Articol principal: arborele cotit

fonta sau oțelul forjat sunt utilizate pentru a construi arborele cotit al motorului în 2 timpi. Motoarele diesel au arbori cotiți din oțel pentru a ameliora stresul. Acest arbore schimbă mișcarea verticală a pistonului alternativ într-o mișcare rotativă.

8) porturi

motorul utilizează porturi pentru aspirarea și evacuarea combustibilului. Aceste porturi sunt cunoscute sub numele de porturi de intrare și ieșire.

motorul în doi timpi are următoarele trei porturi:

• Port evacuare
• Port Transfer
• port admisie

9) bujia

bujiile sunt utilizate numai la motoarele pe benzină. Obiectivul acestei componente a motorului din interiorul cilindrului este de a aprinde amestecul combustibil-aer. Oferă o scânteie combustibilului comprimat.

10) Injector de combustibil

într-un motor diesel în doi timpi sau în patru timpi, combustibilul este pulverizat în cilindrul motorului printr-un injector cunoscut sub numele de injector de combustibil. Este instalat pe capul cilindrului.

aplicații ale motorului în doi timpi

• aceste tipuri de motoare IC sunt utilizate cel mai frecvent pentru motociclete off-road, curse, mașini de tuns iarba, biciclete, nave.

• aceste motoare folosesc, de asemenea, pentru motoare exterioare, consumatori de buruieni, ferăstraie cu lanț și aplicații.

• utilizarea motorului pe benzină în doi timpi în aplicații pentru vehicule mici, cum ar fi motociclete, motorete și SUV-uri.
• acestea se folosesc pentru propulsia navei.
• aceste motoare se folosesc pentru bărci cu motor mici, pompare și grupuri electrogene.
• motoarele în 2 timpi nu sunt perfecte pentru aplicații grele.

avantajele și dezavantajele motoarelor în 2 timpi

motorul cu două stoke are următoarele avantaje și dezavantaje:

avantajele motorului în 2 timpi

• are un cost redus decât motoarele în patru timpi.
• un motor în doi timpi are o putere mare în comparație cu un motor în 4 timpi.
• sunt ușor de întreținut.
• un motor în 2 timpi produce un cuplu constant la arborele cotit al motorului.
• are un design simplu decât un motor în 4 timpi.
• aceste motoare cu combustie internă sunt ușor de pornit.

dezavantaje ale motorului în 2 timpi

• necesită o răcire ridicată decât un motor în 4 timpi.
• are o eficiență scăzută decât motorul în 4 timpi.
• aceste motoare au o eficiență volumetrică scăzută.
• aceste motoare produc mai multă poluare decât motoarele în 4 timpi.
• au o funcționare mai zgomotoasă decât un motor în 4 timpi.

secțiunea Întrebări frecvente

există un motor în 2 timpi?

un motor în 2 timpi are nevoie de ulei?

de ce sunt motorul în 2 timpi atât de rapid?

câte stokes sunt într-un motor în doi timpi?

sunt motoarele în 2 timpi mai puternice?

ce se întâmplă dacă nu puneți ulei în 2 timpi?

este un timp de 2 sau 4 timpi mai rapid?

concluzie

motoarele în doi timpi au câteva avantaje, în primul rând pentru călărie, unde greutatea lor ușoară este un mare plus. Au dezavantaje în comparație cu motoarele în 4 timpi, cum ar fi un mare succes, o bandă îngustă de putere, un kilometraj slab de gaz și nevoia de lacrimi destul de frecvente (ceea ce, din fericire, nu este greu). Motorul în 2 timpi folosește în ferăstraie cu lanț, unelte de gazon, mașini cu telecomandă, biciclete de murdărie și motoare pentru bărci etc…

1. diferite tipuri de motoare
2. funcționarea motorului în 4 timpi
3. diferența dintre motoarele în 2 timpi și cele în 4 timpi
4. tipuri de motoare cu piston