Hvad er forskellen mellem en totaktsmotor og en firetaktsmotor - sammenlignende analyse

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:20

Hvad er forskellen mellem en totaktsmotor og en firetaktsmotor? Den mest bemærkelsesværdige forskel er tændingsmåderne for den brændbare blanding, som umiddelbart kan bemærkes af lyden. En 2-takts motor frembringer norm alt en skinger og meget høj rumlen, mens en 4-takts motor har en tendens til at have en mere stille spinden.

Application

I de fleste tilfælde er forskellen også i enhedens hovedformål og dens brændstofeffektivitet. To-taktsmotorer antændes ved hver omdrejning af krumtapakslen, så de er dobbelt så kraftige som firetaktsmotorer, hvor blandingen kun antænder hver omdrejning.

Fire-taktsmotorer er mere økonomiske, men tungere og dyrere. De findes almindeligvis på biler og brugskøretøjer, mens mindre totaktsmodeller er mere almindelige på applikationer som plæneklippere, scootere og lette både. Men en benzingenerator kan for eksempel findes både totakts og firetakts. Scootermotoren kan også være af enhver type. Princippet for driften af disse motorer er grundlæggende det samme, forskellen ligger kun i måden og effektiviteten af energiomdannelsen.

Hvad er et beat?

Behandlingen af brændstof i begge typer motorer udføres gennem sekventiel udførelse af fire forskellige processer, kendt som cyklusser. Den hastighed, hvormed motoren gennemgår disse cyklusser, er præcis det, der adskiller en totaktsmotor fra en firetaktsmotor.

Det første slag er injektion. I dette tilfælde bevæger stemplet sig ned i cylinderen, og indsugningsventilen åbner for at lade luft-brændstofblandingen komme ind i forbrændingskammeret. Dernæst kommer kompressionsslaget. Under dette slag lukker indsugningsventilen, og stemplet bevæger sig op i cylinderen og komprimerer gasserne der. Kraftslaget begynder, når blandingen antændes. I dette tilfælde antænder en gnist fra et stearinlys de komprimerede gasser, hvilket fører til en eksplosion, hvis energi skubber stemplet ned. Det sidste slag er udstødningen: stemplet bevæger sig op i cylinderen, og udstødningsventilen åbner, hvilket tillader udstødningsgasserne at forlade forbrændingskammeret, så processen kan starte igen. Stemplets frem- og tilbagegående bevægelser roterer krumtapakslen, hvorfra drejningsmomentet overføres til enhedens arbejdsdele. Sådan omdannes energien fra brændstofforbrænding til translationel bevægelse.

Fire-takts motordrift

I en standard firetaktsmotor antændes blandingenhver anden omdrejning af krumtapakslen. Rotationen af akslen driver et komplekst sæt mekanismer, der sikrer den synkrone udførelse af en sekvens af cyklusser. Åbningen af indsugnings- eller udstødningsventilerne udføres ved hjælp af en knastaksel, som skiftevis presser vippearmene. Ventilen føres tilbage til lukket stilling ved hjælp af en fjeder. For at undgå tab af kompression er det vigtigt, at ventilerne passer tæt mod topstykket.

To-takts motordrift

Lad os nu se, hvordan en totaktsmotor adskiller sig fra en firetaktsmotor med hensyn til funktionsprincippet. I totaktsmotorer udføres alle fire handlinger i én omdrejning af krumtapakslen, under stemplets slag fra øverste dødpunkt til bund, og derefter tilbage op. Udslip af udstødningsgasser (udrensning) og brændstofindsprøjtning er integreret i en cyklus, i slutningen af hvilken blandingen antændes, og den resulterende energi skubber stemplet ned. Dette design eliminerer behovet for et ventiltog.

Ventilernes plads er optaget af to huller i forbrændingskammerets vægge. Når stemplet bevæger sig ned på grund af forbrændingsenergien, åbner udstødningskanalen sig, hvilket tillader udstødningsgasserne at forlade kammeret. Når man bevæger sig ned, skabes et vakuum i cylinderen, på grund af hvilket en blanding af luft og brændstof suges ind gennem indsugningsåbningen, der er placeret nedenfor. Når man bevæger sig opad, lukker stemplet kanalerne og komprimerer gasserne i cylinderen. På dette tidspunkt tændes tændrøret, og hele processen beskrevet ovenfor gentages.igen. Det vigtige er, at i denne type motorer antændes blandingen ved hver omdrejning, hvilket giver dig mulighed for at trække mere kraft ud af dem, i hvert fald på kort sigt.

Vægt til effektforhold

Totaktsmotorer er bedre egnet til applikationer, der kræver hurtige og skarpe kraftudbrud frem for konstant drift i lange perioder. For eksempel accelererer en totakts jetski hurtigere end en firetakts lastbil, men den er designet til korte ture, mens en lastbil kan rejse flere hundrede kilometer, før den har brug for et hvil. To-taktsmotorer kompenserer for deres korte levetid ved at have et lavt vægt-til-effekt-forhold: de vejer norm alt meget mindre, så de starter hurtigere og når driftstemperatur hurtigere. De kræver også mindre energi for at bevæge sig.

Hvilken motor er bedre

I de fleste tilfælde kan firetaktsmotorer kun fungere i én position, mens totaktsmotorer er mindre krævende i denne henseende. Dette skyldes i høj grad kompleksiteten af de bevægelige dele samt udformningen af oliespanden. En sådan sump, som giver motorsmøring, findes norm alt kun i firetaktsmodeller og er af stor betydning for deres drift. To-taktsmotorer har norm alt ikke sådan en sump, så de kan betjenes i næsten alle positioner uden risiko for at olien skvulper eller afbryde smøringsprocessen. Til apparater som motorsave, rundsave ogandre bærbare instrumenter, denne fleksibilitet er meget vigtig.

Brændstofeffektivitet og miljømæssig ydeevne

Kompakte og hurtige motorer viser sig ofte at producere mere luftforurening og bruge mere brændstof. I bunden af stempelbevægelsen, når forbrændingskammeret er fyldt med en brændbar blanding, går der noget brændstof tabt i udstødningsporten. Dette kan ses i eksemplet med en påhængsmotor; hvis du ser godt efter, kan du se flerfarvede olieagtige pletter omkring den. Derfor betragtes motorer af denne art som ineffektive og forurenende. Selvom firetaktsmodellerne er noget tungere og langsommere, forbrænder de brændstof fuldstændigt.

Omkostninger ved køb og vedligeholdelse

Mindre motorer er norm alt billigere, både med hensyn til førstegangskøb og vedligeholdelse. De er dog designet til en kortere levetid. Selvom der er nogle undtagelser, er de fleste af dem ikke designet til kontinuerlig drift i mere end et par timer og er ikke designet til meget lang levetid. Manglen på et separat smøresystem betyder også, at selv de bedste motorer af denne type slides relativt hurtigt og bliver ubrugelige på grund af skader på bevægelige dele.

Dels på grund af manglen på et smøresystem i benzin designet til at blive fyldt i en totakts scootermotor, f.eks.det er nødvendigt at tilføje en vis mængde specialolie. Dette fører til ekstra omkostninger og besvær og kan også forårsage et sammenbrud (hvis du glemmer at tilføje olie). 4-taktsmotoren kræver i de fleste tilfælde et minimum af vedligeholdelse og pleje.

Hvilken motor er bedre

Denne tabel beskriver kort, hvordan en totaktsmotor adskiller sig fra en firetaktsmotor.

	4-taktsmotor	To-taktsmotor
1.	Et kraftslag for hver to omdrejninger af krumtapakslen.	Én strømcyklus for hver omdrejning af krumtapakslen.
2.	Vi er nødt til at bruge et tungt svinghjul for at kompensere for vibrationer, der opstår under motordrift på grund af ujævn fordeling af drejningsmomentet, da tændingen af den brændbare blanding kun sker hver anden omdrejning.	Der skal et meget lettere svinghjul til, og motoren kører ret afbalanceret, da momentet fordeles meget mere jævnt på grund af det faktum, at brændstofblandingen antændes for hver omdrejning.
3.	Stor motorvægt	Motorvægt meget mindre
4.	Motorens design er kompliceret på grund af ventilmekanismen.	Designet af motoren er meget enklere på grund af manglen på ventilmekanisme.
5.	Høje omkostninger.	Billigere end en firetakts.
6.	Lav mekanisk effektivitet på grund af friktion af et stort antal dele.	Højere mekanisk effektivitet på grund af reduceret friktion på grund af færre dele.
7.	Højere produktivitet takket være fuldstændig fjernelse af udstødningsgas og indsprøjtning af frisk blanding.	Reduceret høj ydeevne på grund af blanding af udstødningsgasrester med frisk blanding.
8.	Lavere driftstemperatur.	Højere driftstemperatur.
9.	Vandkøling.	Luftkølet.
10.	Mindre brændstofforbrug og fuldstændig forbrænding.	Højere brændstofforbrug og blanding af frisk indsprøjtning med udstødningsrester.
11.	Tager meget plads.	Optager mindre plads.
12.	Kompleks smøresystem.	Meget enklere smøresystem.
13.	Lav støj.	Mere støjende.
14.	Ventilventiltimingssystem.	I stedet for ventiler bruges indløbs- og udløbskanaler.
15.	Høj termisk effektivitet.	Mindre termisk effektivitet.
16.	Lavt olieforbrug.	Højere olieforbrug.
17.	Mindre slid på bevægelige dele.	Øget slid på bevægelige dele.
18.	Installeret i biler, busser, lastbiler osv.	Bruges i knallerter, scootere, motorcykler osv.

Den viser også de positive og negative egenskaber ved hver af disse to typer.