Jaký je rozdíl mezi dvoudobým a čtyřdobým motorem - srovnávací analýza

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 13:02

Jaký je rozdíl mezi dvoudobým a čtyřtaktním motorem? Nejnápadnějším rozdílem jsou režimy zapalování hořlavé směsi, které lze okamžitě postřehnout podle zvuku. Dvoutaktní motor obvykle vydává pronikavé a velmi hlasité dunění, zatímco čtyřtaktní motor mívá tišší předení.

Aplikace

Ve většině případů je rozdíl také v hlavním účelu jednotky a její palivové účinnosti. Dvoudobé motory se zapalují s každou otáčkou klikového hřídele, jsou tedy dvakrát výkonnější než čtyřdobé motory, ve kterých se směs zapálí pouze při každé otáčkě.

Čtyřtaktní motory jsou hospodárnější, ale těžší a dražší. Běžně se vyskytují na osobních a užitkových vozidlech, zatímco menší dvoutaktní modely jsou běžnější na aplikacích, jako jsou sekačky na trávu, skútry a lehké lodě. Ale například benzínový generátor lze nalézt jak dvoutaktní, tak čtyřtaktní. Motor skútru může být také libovolného typu. Princip činnosti těchto motorů je v podstatě stejný, rozdíl je pouze ve způsobu a účinnosti přeměny energie.

Co je to beat?

Zpracování paliva v obou typech motorů se provádí postupným prováděním čtyř různých procesů, známých jako cykly. Rychlost, kterou motor prochází těmito cykly, je přesně to, čím se dvoudobý motor liší od čtyřdobého motoru.

Prvním úderem je injekce. V tomto případě se píst pohybuje dolů po válci a sací ventil se otevře, aby vpustil směs vzduchu a paliva do spalovací komory. Následuje kompresní zdvih. Během tohoto zdvihu se sací ventil uzavře a píst se pohybuje nahoru po válci a stlačuje tam plyny. Výkonový zdvih začíná, když je směs zapálena. V tomto případě jiskra ze svíčky zapálí stlačené plyny, což vede k explozi, jejíž energie tlačí píst dolů. Posledním zdvihem je výfuk: píst se pohybuje ve válci nahoru a výfukový ventil se otevře, což umožňuje výfukovým plynům opustit spalovací komoru, takže proces může začít znovu. Vratné pohyby pístu otáčejí klikovým hřídelem, z něhož se točivý moment přenáší na pracovní části zařízení. Takto se energie spalování paliva přeměňuje na translační pohyb.

Provoz čtyřtaktního motoru

Ve standardním čtyřdobém motoru dochází k zapálení směsikaždou druhou otáčku klikového hřídele. Rotace hřídele pohání složitou sadu mechanismů, které zajišťují synchronní provádění sekvence cyklů. Otevírání sacích nebo výfukových ventilů se provádí pomocí vačkového hřídele, který střídavě stlačuje vahadla. Ventil je vrácen do uzavřené polohy pomocí pružiny. Aby nedocházelo ke ztrátě komprese, je nezbytné, aby ventily těsně přiléhaly k hlavě válců.

Provoz dvoudobého motoru

Nyní se podíváme, jak se dvoudobý motor liší od čtyřdobého motoru z hlediska principu činnosti. U dvoudobých motorů jsou všechny čtyři akce provedeny při jedné otáčkě klikového hřídele, během zdvihu pístu z horní úvrati dolů a poté zpět nahoru. Vypouštění výfukových plynů (proplachování) a vstřikování paliva jsou integrovány do jednoho cyklu, na jehož konci se směs vznítí a výsledná energie tlačí píst dolů. Tato konstrukce eliminuje potřebu ventilového rozvodu.

Místo ventilů je obsazeno dvěma otvory ve stěnách spalovací komory. Když se píst pohybuje dolů v důsledku energie spalování, výfukový kanál se otevře, což umožňuje výfukovým plynům opustit komoru. Při pohybu dolů vzniká ve válci podtlak, díky kterému je nasávána směs vzduchu a paliva přes sací otvor umístěný níže. Při pohybu nahoru píst uzavírá kanály a stlačuje plyny ve válci. V tomto okamžiku se zapalovací svíčka odpálí a celý proces popsaný výše se opakuje.znovu. Důležité je, že u tohoto typu motoru se s každou otáčkou zapaluje směs, což z nich umožňuje vydolovat větší výkon, alespoň krátkodobě.

Poměr hmotnosti a výkonu

Dvoudobé motory jsou vhodnější pro aplikace, které vyžadují rychlé a ostré návaly výkonu spíše než stabilní provoz po dlouhou dobu. Například dvoudobý vodní skútr zrychluje rychleji než čtyřdobý nákladní vůz, ale je určen pro krátké cesty, zatímco nákladní automobil může ujet stovky kilometrů, než si potřebuje odpočinout. Dvoudobé motory kompenzují svou krátkou životnost nízkým poměrem hmotnosti k výkonu: obvykle váží mnohem méně, takže rychleji startují a rychleji dosahují provozní teploty. Také potřebují méně energie k pohybu.

Který motor je lepší

Ve většině případů mohou čtyřdobé motory pracovat pouze v jedné poloze, zatímco dvoudobé motory jsou v tomto ohledu méně náročné. Je to z velké části způsobeno složitostí pohyblivých částí a také konstrukcí olejové vany. Taková jímka, která zajišťuje mazání motoru, se obvykle vyskytuje pouze u čtyřdobých modelů a má velký význam pro jejich provoz. Dvoudobé motory většinou takovou jímku nemají, takže je lze provozovat téměř v jakékoli poloze bez rizika vystřikování oleje nebo přerušení procesu mazání. Pro zařízení jako jsou motorové pily, kotoučové pily ajiných přenosných nástrojů je tato flexibilita velmi důležitá.

Palivová účinnost a vliv na životní prostředí

Často se zjistí, že kompaktní a rychlé motory produkují více znečištění ovzduší a spotřebují více paliva. Ve spodní části pohybu pístu, když je spalovací komora naplněna hořlavou směsí, se část paliva ztrácí do výfukového otvoru. To lze vidět na příkladu přívěsného motoru; když se podíváte pozorně, můžete kolem něj vidět vícebarevné mastné skvrny. Proto jsou motory tohoto druhu považovány za neúčinné a znečišťující. Přestože jsou čtyřtaktní modely poněkud těžší a pomalejší, spalují palivo úplně.

Náklady na nákup a údržbu

Menší motory jsou obvykle levnější, a to jak z hlediska počátečního nákupu, tak z hlediska údržby. Jsou však navrženy pro kratší životnost. Přestože existují výjimky, většina z nich není navržena pro nepřetržitý provoz po dobu delší než několik hodin a není navržena pro příliš dlouhou životnost. Absence samostatného mazacího systému také znamená, že i ty nejlepší motory tohoto typu se poměrně rychle opotřebovávají a stávají se nepoužitelnými kvůli poškození pohyblivých částí.

Částečně kvůli chybějícímu mazacímu systému v benzínu určeném k plnění například do dvoudobého motoru skútru,je nutné přidat určité množství speciálního oleje. To vede k dodatečným nákladům a potížím a může také způsobit poruchu (pokud zapomenete přidat olej). Čtyřtaktní motor ve většině případů vyžaduje minimální údržbu a péči.

Který motor je lepší

Tato tabulka stručně popisuje, jak se dvoudobý motor liší od čtyřdobého motoru.

	Čtyřtaktní motor	Dvoutaktní motor
1.	Jeden silový zdvih na každé dvě otáčky klikového hřídele.	Jeden cyklus napájení na každou otáčku klikového hřídele.
2.	Musíme použít těžký setrvačník, abychom kompenzovali vibrace vznikající při chodu motoru v důsledku nerovnoměrného rozložení točivého momentu, protože ke vznícení hořlavé směsi dochází pouze každou druhou otáčku.	Je potřeba mnohem lehčí setrvačník a motor běží docela vyváženě, protože točivý moment je distribuován mnohem rovnoměrněji díky tomu, že se palivová směs vznítí při každé otáčkě.
3.	Velká hmotnost motoru	Hmotnost motoru mnohem nižší
4.	Konstrukce motoru je komplikovaná kvůli ventilovému mechanismu.	Konstrukce motoru je mnohem jednodušší kvůli chybějícímu ventilumechanismus.
5.	Vysoká cena.	Levnější než čtyřtaktní.
6.	Nízká mechanická účinnost v důsledku tření velkého počtu dílů.	Vyšší mechanická účinnost díky sníženému tření díky menšímu počtu dílů.
7.	Vyšší produktivita díky úplnému odstranění výfukových plynů a vstřikování čerstvé směsi.	Snížený vysoký výkon díky smíchání zbytků výfukových plynů s čerstvou směsí.
8.	Nižší provozní teplota.	Vyšší provozní teplota.
9.	Vodní chlazení.	Chlazení vzduchem.
10.	Nízká spotřeba paliva a úplné spalování.	Vyšší spotřeba paliva a smíchání čerstvého vstřikování se zbytkem výfukových plynů.
11.	Zabírá hodně místa.	Zabírá méně místa.
12.	Komplexní mazací systém.	Mnohem jednodušší systém mazání.
13.	Nízká hlučnost.	Hlučnější.
14.	Systém časování ventilů.	Namísto ventilů se používají vstupní a výstupní kanály.
15.	Vysoká tepelná účinnost.	Nízká tepelná účinnost.
16.	Nízká spotřeba oleje.	Vyšší spotřeba oleje.
17.	Menší opotřebení pohyblivých částí.	Větší opotřebení pohyblivých částí.
18.	Instalováno do automobilů, autobusů, nákladních automobilů atd.	Používá se v mopedech, skútrech, motocyklech atd.

Uvádí také pozitivní a negativní vlastnosti každého z těchto dvou typů.