Dvojtaktný spaľovací motor
Z Wikipédie
Dvojtaktný spaľovací motor je motor pracujúci na dve doby (takty).
Zníženie počtu dôb na polovicu oproti štvortaktnému motoru sa dosahuje tým, že na výmene náplne sa podieľa aj priestor pod piestom (kľuková skriňa) a využívajú sa dynamické javy prúdenia vzdušnín. V dvojtaktnom motore vždy prebiehajú dva rôzne pracovné cykly (pod piestom bez spaľovania a nad piestom so spaľovaním) navzájom fázovo posunuté.
Dvojtaktný motor môže byť konštruovaný ako zážihový, alebo ako vznetový.
Obsah |
[úprava] Pracovný cyklus dvojtaktného motora
- 1. nasávanie / kompresia - pri pohybe piesta nahor od okamihu uzavretia kanálov v priestore nad piestom sa tento priestor zmenšuje a dochádza k stláčaniu pracovnej zmesi. Naopak priestor pod piestom sa zväčšuje, čo vyvoláva nasávanie pracovnej náplne pre nasledujúci cyklus do priestoru kľukovej skrine.
- Tesne pred koncom zdvihu dôjde k zapáleniu zmesi nad piestom
- 2. spaľovanie / výfuk / vyplachovanie - stlačená zmes horením expanduje a tlačí piest nadol, následkom čoho sa čiastočne skomprimuje zmes v kľukovej skrini. V priebehu pohybu piestu nadol sa otvorí výfukový kanál a spaliny začnú opúšťať priestor nad piestom čo vyvolá pokles tlaku. S malým oneskorením sa otvorí prepúšťací kanál, ktorým prúdi predkomprimovaná zmes z priestoru kľukovej skrine do priestoru nad piestom a zároveň pomáha vytlačiť spaliny (vyplachovanie). Táto doba trvá aj pri pohybe piesta smerom nahor, až kým sa neuzatvoria kanály nad piestom.
[úprava] Vyplachovanie
Vyplachovanie je fáza, ktorá sa u štvortaktných motorov nevyskytuje. Pre dvojtaktné motory je veľmi dôležitá a jej priebeh výrazne ovplyvňuje vlastnosti motora. Pretože v pracovnom cykle nie je priestor na vytlačenie spalín pohybom piesta k hornej úvrati, vyprázdnenie valca musia zabezpečiť:
- voľný výfuk - pri ktorom sa spaliny dostávajú von z valca len vplyvom rozdielu tlakov vo valci a vo výfukovom potrubí
- vytlačenie čerstvou náplňou - po otvorení prepúšťacieho kanálu sa stlačená čerstvá zmes dostáva do valca a pomáha vytlačiť zvyšky spalín.
Vyplachovanie je teda časovo ohraničené otvorením prepúšťacieho a uzavretím výfukového kanála (ventilu) a je charakterizované priamym stykom čerstvej náplne so spalinami. Vplyvom dynamických javov pri rôznych režimoch práce motora môže dôjsť k
- väčšiemu, alebo menšiemu premiešaniu čerstvej zmesi so spalinami,
- úniku čerstvej zmesi do výfukového potrubia, alebo naopak
- nedstatočnému vypláchnutiu spaľovacieho priestoru so zvýšeným množstvom zvyškových spalín v ďalšom pracovnom cykle.
[úprava] Hodnotenie vyplachovania
Kvalitu plniaceho a vyplachovacieho procesu pomáhajú hodnotiť a porovnávať technické parametre:
- plniaca účinnosť
- volumetrická účinnosť
- kvantitatívna účinnosť vyplachovania
- kvalitatívna účinnosť vyplachovania
typické hodnoty účinností podľa priebehu prúdenia počas vyplachovania sú uvedené v tabuľke:
| vyplachovanie | kvantitatívna účinnosť | kvalitatívna účinnosť |
|---|---|---|
| priečne | 69 až 74% | 50 až 60% |
| vratné | 74 až 80% | 60 až 70% |
| súprúdové | 80 až 83% | 70 až 80% |
[úprava] Výhody dvojtaktného motora (klasického)
Popísaný cyklus sa dá veľmi jednoducho realizovať otvormi a kanálmi vo valci, ktoré sú striedavo odkrývané a zakrývané hranou pohybujúceho sa piesta ( pozri: kanálový rozvod ). Preto dvojtaktný motor nepotrebuje zložitý rozvodový mechanizmus, je jednoduchý, spoľahlivý a lacnejší.
Z použitého pracovného cyklu vyplývajú ďalšie výhody: vyšší objemový výkon, menšia výkonová hmotnosť, rovnomernejší priebeh krútiaceho momentu.
[úprava] Nevýhody dvojtaktného motora (klasického)
Zásadnou nevýhodou dvojtaktného motora je jeho neekologickosť. Pri vyplachovaní dochádza k premiešaniu spalín a čerstvej zmesi, čo má za následok únik časti nespálenej zmesi priamo do výfuku. Pri motoroch s nasávaním pripravenej zmesi sa vplyvom spaľovania oleja prejavuje dymenie a zvyšuje sa podiel nespálených uhľovodíkov. Ďalšími nevýhodami sú: vyššia spotreba mazacieho oleja, nepravidelný chod pri nižších otáčkach, väčší hluk výfuku a nsávania.
[úprava] Hospodárnosť
Pre posudzovanie hospodárnosti treba vziať do úvahy spôsob prípravy zmesi:
- motory s vonkajšou prípravou zmesi (mimo valca) majú oproti štvortaktným motorom pri plnom a veľmi malom zaťažení vplyvom úniku zmesi do výfuku o 20 až 30% vyššiu spotrebu paliva. Spotreba oleja je až 2,5 krát vyššia, ako u motorov štvortaktných.
- motory s vnútornou prípravou zmesi (vo valci po uzavretí výfukových ventilov) dosahujú porovnateľnú, alebo nižšiu spotrebu oproti štvortaktným motorom. Priaznivý rozdiel je vyšší pri preplňovaných vznetových motorch.
