motorer har blivit en viktig del av alla industrier, fordon och hem. Motorer har många typer, och en tvåtaktsmotor är en av dem. Namnet på 2-taktsmotorn representerar att den har två kolvslag. Tvåtaktsmotorn fullbordar en energicykel i bara två kolvslag per vevaxelrevolution. Dess arbete är motsatsen till 4-taktsmotorn, vilket kräver 4 slag av kolven för att avsluta kraft/energicykeln inom två varv av vevaxeln.
i föregående artikel diskuterade vi fyrtaktsmotorn. Därför kommer vi att diskutera 2-taktsmotorn.

Vad är en 2-taktsmotor?

en 2-taktsmotor är en typ av fram-och återgående motor som endast använder två slag av kolven för att slutföra en effektcykel. En tvåtaktsmotor fullbordar en vevaxelns varv efter slutförandet av två kolvslag. Tvåtaktsmotorn fungerar på ett sådant sätt att:

1. inlopps-och kompressionsprocesserna slutförs i kolvens första slag.
2. kraft-och avgasprocesserna är färdiga i kolvens andra slag.

värmeeffektiviteten hos en tvåtaktsmotor är beroende av fordonets konstruktion och modell. Men i allmänhet omvandlar en 2-takts bensinmotor endast 20% av den kemiska (bränsle) kraften till mekanisk kraft. Endast 15% av denna energi används för att driva fordonshjulen, medan resterande 5% energi förlorar för att motstå friktion och andra.

ett diagram över en typisk 2-taktsmotor visas ovan. Istället för sug-och avgasventiler använder en tvåtaktsmotor mottrycksportar.

tvåtaktsmotorer har låga kostnader, är mycket effektiva och låg vikt än fyrtaktsmotorer. Denna typ av IC-motor har mer uteffekt än en 4-taktsmotor som fullbordar en effektcykel efter slutförandet av fyra slag av kolven eller två varv av vevaxeln.

fyrtaktsmotorer har en stor storlek och hög vikt än tvåtaktsmotorer eftersom fyrtaktsmotorer har fler delar än tvåtaktsmotorer.

på grund av dessa skäl har dessa motorer ett högre effekt / vikt-förhållande jämfört med 4-taktsmotorer. Men de är inte mycket flexibla än fyrtaktsmotorn, och de behöver också hög smörjning.

bakgrund av tvåtaktsmotor

1. en skotsk ingenjör Dugald Clerk uppfann 1: a 2-taktsmotorn, som hade kompressionskammare. År 1881 patenterade han sin modell.
2. vevhuset svepte motorn genom att använda området under kolven som en boosterpump. Detta beror vanligtvis på Josephs dag i Storbritannien.
3. en tysk upptäckare Karl Benz tillverkade en tvåtaktsgasmotor den 31 December 1879, som patenterades av Tyskland 1880.
4. den första praktiska tvåtaktsmotorn designades av Yorkshireman Alfred Angas Scott. 1908 började han producera vattenkylda tvåcylindriga cyklar.

i dessa motorer skickar avgaserna mindre värme till kylsystemet jämfört med 4-taktsmotorerna. Det betyder att mer energi är tillgänglig för att köra kolven och om möjligt turboladdaren.

typer av 2-taktsmotor

Följande är två huvudtyper av 2-taktsmotorer:

1. 2-stroke bensin / bensinmotor
2. 2-takts dieselmotor

1) tvåtakts dieselmotor

en 2-takts dieselmotor fungerar på basen av dieselcykeln. Hugo Guldner uppfann 2-takts dieselmotorn 1899. Tvåtaktsbensinmotorn är enkel i design än en 2-takts dieselmotor men komplex i en aerodynamisk och termodynamisk process.

denna typ av förbränningsmotor används som huvudkälla för kraft inte bara i bilar utan även i terrängmotortillämpningar. Dessa motorer används oftast i högpresterande applikationer som vattenkraftverk och fartyg.

en tvåtakts dieselmotor rensas med frisk luft snarare än en luftbränsleblandning. Bränsle injiceras först efter att alla portar har stängts för att förhindra läckage. Dessa är mer effektiva och mindre i avgasutsläpp jämfört med en 4-takts dieselmotor.

2) tvåtakts bensin eller bensinmotor

2–takts bensinmotor prioriteringar när hög lättvikt och enkelhet kräver. Den använder också där ett högt effekt-till-vikt-förhållande kräver.

kommersiellt 2-takts dieselenheter / motorer är inte tillgängliga eftersom de inte ger det önskade kompressionsförhållandet.

Läs Mer: olika typer av motorer

tvåtaktsmotor arbetsprincip

en tvåtaktsmotor fullbordar en effektcykel på bara två slag av kolven. En 2-taktsmotor fungerar på följande sätt:

• 1: a stroke (sug-och kompressionsslag)
• 2: a stroke (kraften och avgaserna)

1) sug-och kompressionsslag

• i en 2-taktsmotor sker sug-och kompressionsslag samtidigt.
• under detta slag rör sig kolven uppåt från det nedre dödcentrumet (BDC) till det övre dödcentrumet (TDC).
• under denna uppåtgående rörelse av kolven börjar ett vakuum producera inuti motorns kompressionscylinder (förbränningskammare). På grund av skapandet av detta vakuum kommer luftbränsleblandningen in i cylindern via en inloppsport.
• efter sugprocessen fortsätter kolven sin uppåtgående rörelse och komprimerar luftbränsleblandningen.
• vid slutet av kompressionsslaget antänds den komprimerade blandningen på grund av gnistan som tillhandahålls av en tändstift. När blandningen antänds startar kraftslagskolven.

2) kraft-och Avgasslag

• liksom sug-och kompressionsslag sker också kraft-och avgasslag samtidigt.
• på grund av förbränningsprocessen blir temperaturen, den inre värmen och trycket i luftbränsleblandningen mycket hög. De högtrycksgaser som produceras under förbränningsprocessen utövar en mycket hög kraft på kolven på grund av att kolven rör sig nedåt (från TDC till BCD).
• kolvens nedåtgående rörelse roterar vevaxeln, vilket ytterligare roterar fordonets svänghjul.
• när kraften är klar rör sig kolven ytterligare nedåt och öppnar avgasventilen.
• när avgasventilen öppnas trycker kolven avgaserna ut ur förbränningskammaren.
• när kolven når vid BDC utvisar kolven helt avgaserna och fyller förbränningskammaren med friskluftsbränsleblandningen och hela arbetscykeln upprepas. Vid BDC är ett kraftslag i tvåtaktsmotorn färdigt, och nu är kolven redo för nästa effektcykel.

Läs Mer: Bearbetning av fyrtaktsmotor

PV-Diagram över 2-taktscykel

PV-diagram över en 2-taktsmotorcykel ges nedan. I en tvåtaktsmotor fullbordas en arbetscykel i bara två slag av kolven.

i denna cykel sker inlopps-och kompressionsprocesserna samtidigt i 1: a kolvslaget, medan kraft-och avgasprocesser uppträder samtidigt i kolvens andra slag. En förklaring till stadier av 2-taktscykeln ges nedan:

1. idealisk cykel (grön linje): den gröna linjen i ovanstående diagram representerar sugslag, medan en 2-taktsmotor inte har denna stroke. Detta beror på att när 4-taktsmotorn startas dras kolven uppåt och kolven måste dras nedåt för att suga luftbränsleblandningen. Men som visas (linje1 till 2) kan tvåtaktsmotorn fortsätta att suga luftbränsleblandningen omedelbart.
2. adiabatisk kompression (1 till 2):Vid detta tillfälle öppnas inloppsporten och kolven rör sig nedåt. Under kolvens nedåtgående rörelse komprimerar den luftbränsleblandningen. På grund av denna kompressionsprocess ökar temperaturen och trycket i blandningen, men det kommer ingen värmeförändring. Därför är denna process känd som en adiabatisk process (ingen värmeförändring). Eftersom kompressionscykeln nästan ska avslutas (vid punkt 2) ger en tändstift en gnista till den komprimerade blandningen och tänder den.
3. Isokorisk Process (2 till 3): I denna fas, när den komprimerade blandningen når vid punkt 2 (som visas i ovanstående diagram), antänds tryckluftsbränsleblandningen på grund av att dess temperatur, värmeenergi och tryck blir mycket högt. Men under denna process förblir volymen av blandningen konstant. Därför är denna process känd som den isokoriska (samma volym) processen. Förbränningsprocessen avslutas vid punkt 3 och vid denna tidpunkt hög mängd värmeenergi och trycklager i blandningen, som används i effektslaget.
4. effekt (linje 3 till 4): I denna process används den lagrade värmen och trycket (på grund av förbränning) i luftbränsleblandningen för att trycka kolven ner, vilket ytterligare rör vevaxeln. Denna vevaxel flyttar vidare svänghjulet och flyttar fordonet. Därför är denna stroke känd som en kraftslag. Under denna process ökar volymen av kompressionscylindern.
5. Avgasslag (linje 4 till 1): under denna process använder kolvens nedåtgående rörelse för att avlägsna den värdelösa värmen från cylindern. När den värdelösa värmen lämnar cylindern förlorar molekylernas kinetiska energi på grund av den tryckminskningen. Men i en tvåtaktsmotor finns det ingen avgasfas, och processen startar igen, och en ny luftbränsleblandning matas in och hela processen upprepas.

Läs också: bearbetning av Otto-cykeln

delar av 2-taktsmotorn

en tvåtaktsmotor har följande huvudkomponenter:

1. Cylinder
2. topplock
3. kolv
4. kolvringar
5. vevhus
6. vevhus
7. vevaxel
8. ventiler
9. tändstift (för bensinmotor)
10. bränsleinsprutare (för dieselmotor)

1) Cylinder

cylindern i en 2-taktsmotor är konstruerad av gjutjärn. Denna cylinder är också känd som en förbränningskammare. Detta är en plats där kolven fram och tillbaka. På grund av kolvåterföring komprimeras luftbränsleblandningen i cylindern. Den har inlopps-och utloppsportar.

Läs Mer: olika typer av motorer

2) topplock

Huvudartikel: topplock

denna komponent i motorn är placerad på ovansidan av en motorcylinder. När det gäller bensinmotorn innehåller cylinderhuvudet en tändstift. Den har en bränsleinsprutare vid en tvåtakts dieselmotor.

3) kolv

det är huvuddelen av cylindern som har fram och återgående rörelse inuti förbränningskammaren. Den är konstruerad av en aluminiumlegering.

4) kolvringar

varje kolv i motorn har mestadels 2 eller 3 ringar. Denna kolvring hindrar den mycket pressade gasen från att fly från cylindern. Detta är också användbart för att hålla rena cylinderväggarna.

5) vevstake

Huvudartikel: vevstake

den är tillverkad av aluminium eller stållegering och absorberar ljus och starka krafter. Denna del av motorn kopplar vevaxeln och kolven. Ena änden av en vevaxel är fäst vid kolven och den andra änden till vevaxeln. Den skickar kolvens rörelse mot vevaxeln.

6) vevhus

det är den viktigaste delen av tvåtaktsmotorn. Den innehåller vevar, vevaxlar, smörjmedel och andra kraftfulla motorkomponenter. Motorns vevhus är gjorda av gjutjärn eller gjuten aluminium som används sandgjutning.

Läs mer: bearbetning av vevhuset

7) vevaxel

Huvudartikel: vevaxel

gjutjärn eller smitt stål används för att konstruera vevaxeln hos 2-taktsmotorn. Dieselmotorerna har vevaxlar i stål för att lindra stress. Denna axel ändrar den vertikala rörelsen hos den fram och återgående kolven till en roterande rörelse.

8) portar

motorn använder portar för bränslesug och avgasändamål. Dessa portar är kända som in-och utgångsportar.

tvåtaktsmotorn har följande tre portar:

• avgasport
• Överföringsport
• Insugningsport

9) tändstift

tändstift används endast på bensinmotorer. Syftet med denna motorkomponent inuti cylindern är att antända bränsle-luftblandningen. Det ger en gnista till det komprimerade bränslet.

10) bränsleinsprutare

i en tvåtakts-eller fyrtakts dieselmotor sprutas bränsle i motorcylindern genom en injektor som kallas bränsleinsprutare. Den är installerad på cylinderhuvudet.

tillämpningar av tvåtaktsmotor

• dessa typer av IC-motorer används oftast för terrängmotorcyklar, racing, gräsklippare, cyklar, fartyg.

• dessa motorer används också för utombordsmotorer, ogräsätare, motorsågar och applikationer.

• tvåtakts bensinmotoranvändning i små fordonsapplikationer som motorcyklar, mopeder och SUV.
• dessa används för framdrivning av fartyg.
• dessa motorer används för små utombordsmotorbåtar, pumpning och generatoraggregat.
• 2-taktsmotorerna är inte perfekta för tunga applikationer.

fördelar och nackdelar med 2-taktsmotorer

två-stoke-motorn har följande fördelar och nackdelar:

fördelar med 2-taktsmotor

• den har låg kostnad än fyrtaktsmotorer.
• en tvåtaktsmotor har hög effekt jämfört med en 4-taktsmotor.
• de är lätta att underhålla.
• en 2-taktsmotor producerar konstant vridmoment vid motorns vevaxel.
• den har en enkel design än en 4-taktsmotor.
• dessa förbränningsmotorer är lätta att starta.

nackdelar med 2-taktsmotor

• det kräver hög kylning än en 4-taktsmotor.
• den har låg effektivitet än 4 – taktsmotor.
• dessa motorer har låg volymetrisk effektivitet.
• dessa motorer producerar mer förorening än 4-taktsmotormotorer.
• de har en mer bullrig drift än en 4-taktsmotor.

FAQ avsnitt

finns det en 2-taktsmotor?

behöver en 2-taktsmotor olja?

Varför är 2-taktsmotorn så snabb?

hur många stokes finns i en tvåtaktsmotor?

är 2-taktsmotorer kraftfullare?

vad händer om du inte lägger olja i en 2-takts?

är en 2-takts eller 4-takts snabbare?

slutsats

tvåtaktsmotorer har vissa fördelar, främst för trail ridning, där deras lätta är ett stort plus. De har nackdelar jämfört med 4-taktsmotorer som en stor hit, smalt kraftband, dålig gas körsträcka och behovet av ganska frekventa teardowns (vilket tack och lov inte är svårt). Den 2-taktsmotor använder i motorsågar, gräsmatta verktyg, fjärrkontroll bilar, smuts cyklar, och båtmotorer, etc…

1. olika typer av motorer
2. bearbetning av 4-taktsmotor
3. skillnad mellan 2-takts och 4-taktsmotorer
4. typer av kolvmotorer