Jak funguje dvoutaktní motor

Téměř všechny motory automobilů pracují ve čtyřdobém cyklu, který se tak nazývá proto, že trvá čtyři zdvihy pístu nasávání, komprese, zapalování a výfuku - k vytvoření jednoho vypálení směsi paliva a vzduchu. To znamená, že se klikový hřídel otočí dvakrát, aby dokončil každý cyklus.

Dvoutaktní motor

Některé menší motory, zejména ty, které jsou namontovány na některých mopedech nebo motocyklech, však pracují ve dvoudobém cyklu – píst je v chodu pokaždé, když se pohybuje po válci, takže se klikový hřídel otočí pouze jednou během každého cyklu. Několik aut tento motor také používalo, například Wartburg Knight a některé rané Saab.

Uniflow

Nejstarší dvoutakty byly typu uniflow. U této konstrukce je směs paliva a vzduchu tlačena do válce rotačním dmychadlem (přeplňovačem) poháněným motorem. Neexistuje žádný sací ventil:místo toho je na straně válce poblíž spodní části zdvihu pístu podlouhlý otvor, nazývaný port. Port se otevírá nebo zavírá, když píst prochází nahoru a dolů válcem. Výfukové plyny obvykle vycházejí ven konvenčním talířovým ventilem ovládaným vačkou.

Cyklus začíná zdvihem dolů, při kterém hořící palivo tlačí píst dolů. Když píst odkryje vstupní otvor ve spodní části svého zdvihu, palivo a vzduch se vtlačí nad něj. Při zdvihu jsou výfukové plyny vytlačeny ven a palivo je stlačeno, připraveno ke spalování. Aby k tomu došlo, otevře se výfukový ventil těsně předtím, než klesající píst odkryje vstupní otvor, takže příchozí nálož neklade žádný odpor.

Dvoutaktní cyklus

Moderní verze

Většina moderních dvoudobých motorů funguje mírně odlišně. Místo toho, aby měli dmychadlo, které vhání směs paliva a vzduchu do válců, používají to, co je známé jako komprese klikové skříně.

Tento typ motoru nepotřebuje žádné konvenční ventily. Vstupní otvory vedou do spodní části válce, která je otevřena ke klikové skříni:výše u válce na opačné straně je další sada portů vedoucích do výfukového potrubí. Přenosový kanál vede z klikové skříně zpět k válci a vstupuje v mírně vyšší úrovni než sací kanál, ale o něco níže než výfukový kanál.

Během zdvihu píst odkrývá vstupní otvor a umožňuje směsi paliva a vzduchu proudit do klikové skříně pod pístem. Někdy je na boku pístu výřez, kterým může směs procházet do klikové skříně.

Když píst dosáhne horní části válce, stlačená směs paliva a vzduchu je vypálena zapalovací svíčkou, čímž se píst při zdvihu stlačí dolů.

Když píst klesá, stlačuje směs paliva a vzduchu v klikové skříni a také odkrývá výfukový kanál těsně následovaný přenosovým kanálem. Výfukové plyny začnou unikat, když je výfukový kanál odkrytý, a jsou dále odváděny (vytlačovány ven). směsí paliva a vzduchu přicházející z přenosového portu pod mírným tlakem z klikové skříně.

Horní část pístu je často tvarována tak, aby odkláněla přiváděnou směs směrem nahoru, aby se pomohlo odvádět výfukové plyny z válce. Směs se poté zdvojnásobí, když narazí na hlavu válců, stéká po straně výfuku a vytlačuje výfukové plyny ven.

Hybnost plynů z přenosových kanálů, které byly otevřeny již od spodní části spodního zdvihu, pokračuje ve vytlačování výfukových produktů, dokud nejsou výfukové kanály uzavřeny. Tento systém vypuzování výfukových plynů je známý jako čištění smyčky.

Konstrukce výfuku

Konstrukce výfuku je u dvoudobého motoru kritičtější než u čtyřdobého motoru. Spálené výfukové plyny nejsou pozitivně vytlačovány nahoru se pohybujícím pístem, takže je nezbytné, aby výfukový systém kladl minimální odpor vůči cestě plynů.

U většiny dvoutaktů pomáhá dovnitř proudící sací náplň vymést zbytkové výfukové plyny z válce. Problém je v tom, že část vstupní náplně – nespáleného paliva – se může ztratit do atmosféry, protože jak sací, tak výfukové otvory jsou nějakou dobu společně otevřené. Konstrukce výfukového potrubí a tlumiče však může být využita k minimalizaci tohoto efektu.

Když výfuková náplň opustí válec, vyšle puls – rázovou vlnu – výfukovým potrubím, který se odráží zpět od konce potrubí. Věnováním pečlivé pozornosti konstrukci výfuku mohou inženýři zařídit systém, který dokáže využít vracející se výfukový impuls k tlačení vstupní náplně, která se snaží následovat výfukové plyny výfukovým potrubím, zpět do válce.

Mazání

U většiny motorů kliková skříň a vana obsahují olej pro mazání pohyblivých částí motoru. Ale u dvoutaktu s kompresí klikové skříně to kliková skříň nedokáže, protože je potřeba pro počáteční kompresi paliva a vzduchu.