Zweitaktmotor

Animation eines Zweitaktmotors

A Zwei-Takt (oder Zwei-Takt-Zyklus) Motor ist eine Art von Art von Verbrennungsmotor das vervollständigt a Stromzyklus mit zwei Strichen (nach oben und unten) der Kolben Während eines Stromzyklus wird dieser Stromzyklus in einer Revolution der Kurbelwelle abgeschlossen. EIN Viertaktmotor Erfordert vier Kolbenstriche, um einen Stromzyklus während zweier Drehwellenrevolutionen abzuschließen. In einem Zwei-Takt Scavenging) Funktionen, die gleichzeitig auftreten.

Zweitaktmotoren haben oft ein Hoch Power-to-Gewicht-Verhältnis, Strom, die in einem engen Bereich von Rotationsgeschwindigkeiten erhältlich ist, die als die genannt werden Leistungsband. Zwei-Takt-Motoren haben weniger bewegliche Teile als vier Taktmotoren.

Geschichte

Der erste kommerzielle Zwei-Takt-Motor mit Zylinderkomprimierung wird auf schottisch Techniker Dugald Angestellter, der sein Design 1881 patentierte.^[1] Im Gegensatz zu den meisten späteren zwei Takt-Motoren hatte er jedoch einen separaten Ladezylinder. Das Kurbelgehäuse-Cavaved -Motor, der den Bereich unterhalb des Kolbens als Ladepumpe einsetzt, wird im Allgemeinen dem Engländer zugeschrieben Joseph Tag.^[2][3] Am 31. Dezember 1879, Deutsch Erfinder Karl Benz produzierte einen Zwei-Takt-Gasmotor, für den er 1880 in Deutschland ein Patent erhielt. Der erste wirklich praktische Zweitaktmotor wird Yorkshireman zugeschrieben Alfred Angas Scott, der anfing, Doppelzylinder zu produzieren wassergekühlt Motorräder im Jahr 1908.^[4]

Zwei-Takt Benzin Motoren mit elektrisch Funkenentzündung sind besonders nützlich in leichten oder tragbaren Anwendungen wie z. Kettensägen und Motorräder. Wenn Gewicht und Größe jedoch kein Problem sind, ist das Kreislaufpotential für Hoch thermodynamische Effizienz macht es ideal für Diesel- Kompressionszündung Motoren, die in großen, gewichtsunempfindlichen Anwendungen arbeiten, wie z. Meeresantrieb, Eisenbahnlokomotiven, und Stromerzeugung. In einem Zweitaktmotor übertragen die Abgase weniger Wärme auf das Kühlsystem als ein Vier-Takt-Unternehmen, was mehr Energie zum Antrieb des Kolbens und falls vorhanden ein Turbolader bedeutet.

Emissionen

Kurscase-Kompressions-Zwei-Takt-Motoren wie gemeinsame kleine Benzinmotoren werden durch a geschmiert Petroil Mischung in a Totalverlustsystem. Das Öl wird vorher mit seinem Benzinkraftstoff in einem Kraftstoff-Öl-Verhältnis von rund 32: 1 gemischt. Dieses Öl bildet dann Emissionen, indem sie entweder im Motor verbrannt werden oder als Tröpfchen im Auspuff, was historisch gesehen zu mehr Abgasemissionen, insbesondere Kohlenwasserstoffen, führt als Vier-Takt-Motoren mit vergleichbarer Leistung. Die kombinierte Öffnungszeit der Einlass- und Abgasanschlüsse in einigen Zwei-Takt-Designs kann auch einige unverbrannte Kraftstoffdämpfe im Abgasstrom verlassen. Die hohen Verbrennungstemperaturen kleiner luftgekühlter Motoren können ebenfalls hervorgehen NEIN_x Emissionen.

Bei direkter Kraftstoffeinspritzung und a Sumpf-Das Schmiersystem auf dem Basis von Schmierung kann ein moderner Zwei-Schlag-Motor nicht schlechter als ein Vier-Takt-Unternehmen erzeugen und höher erzielen thermodynamische Effizienz.

Anwendungen

1966 Saab Sport

Ein Zwei-Takt-Minibike

Seitenansicht einer zweitakten vierzig Serie Britische Möwe AußenbordermotorDie Seriennummer stammt aus dem Jahr 1954/1955

Benzinmotoren mit zwei Takten werden bevorzugt, wenn mechanische Einfachheit, geringes Gewicht und Hoch Power-to-Gewicht-Verhältnis sind Designprioritäten. Durch das Mischen von Öl mit Kraftstoff können sie in jeder Orientierung als die betrieben werden Ölbehälter hängt nicht von der Schwerkraft ab.

Eine Reihe von Mainstream-Automobilherstellern hat in der Vergangenheit Zweitaktmotoren verwendet, einschließlich des Schwedischen Saab und deutsche Hersteller DKW, Autounion, Veb Sachsenring Automobilwerke Zwickau, Veb Automobilwerk Eisenach, und Veb fahrzug-und jagdwaffenwerk „Ernst Thälmann. Die japanischen Hersteller Suzuki und Subaru tat dasselbe in den 1970er Jahren.^[5] Die Produktion von Zweitakt-Autos endete in den 1980er Jahren im Westen, da zunehmend strenger Regulierung der Luftverschmutzung.^[6] Ostblock Die Länder dauerten bis 1991 mit dem Trabant und Wartburg in Ostdeutschland.

Zweitaktmotoren finden sich noch in einer Vielzahl kleiner Antriebsanwendungen, wie z. Außenbordmotoren, kleine On- und Offroad Motorräder, Mopeds, Roller, Tuk-Tuks, Schneemobil, Go Karts, Ultraleich und Modell Flugzeuge. Insbesondere in den Industrieländern haben die Verschmutzungsvorschriften dazu geführt, dass ihre Verwendung viele dieser Anwendungen ausgelöst wird. Honda,^[7] Zum Beispiel stellte der Verkauf von zweitaktiven Offroad-Motorrädern in den USA im Jahr 2007 nicht mehr, nachdem er wesentlich früher auf dem Straßenverkehrsmodelle aufgegeben hatte.

Aufgrund ihres hohen Power-to-Gewicht-Verhältnisses und der Fähigkeit, in jeder Ausrichtung eingesetzt zu werden Blättergebläse, Kettensägen, und Streichschneider.

Zwei-Takt Dieselmotoren werden hauptsächlich in großen Industrie- und Meeresanwendungen sowie in einigen Lastwagen und schweren Maschinen vorkommen.

Verschiedene Zwei-Takt-Designtypen

Zwei-Takt-Motorrad mit einer Abgasanlage für Expansionskammer, die die Zylinderladung erhöht

Obwohl die Prinzipien gleich bleiben, unterscheiden sich die mechanischen Details verschiedener Zweitaktmotoren je nach Typ. Die Entwurfstypen variieren je nach Methode zur Einführung der Ladung in den Zylinder, der Methode, um die zu fangen Zylinder (Austausch von verbranntem Auspuff gegen frische Mischung) und die Methode zur Erschöpfung des Zylinders.

Kolbengesteuerte Einlassport

Kolben Port ist der einfachste der Designs und der häufigste in kleinen Zweitaktmotoren. Alle Funktionen werden ausschließlich durch den Kolben gesteuert, der die Ports abdeckt und aufdeckt, wenn sie sich im Zylinder nach oben und unten bewegt. In den 1970ern, Yamaha hat einige Grundprinzipien für dieses System ausgearbeitet. Sie stellten fest, dass die Erweiterung eines Abgasanschlusses im Allgemeinen die Leistung um den gleichen Betrag erhöht wie das Anheben des Hafens, aber das Stromband schenkt sich nicht wie bei der Erhöhung des Ports. Eine mechanische Grenze besteht jedoch für die Breite eines einzelnen Abgasanschlusses mit etwa 62% des Bohrungsdurchmessers für eine angemessene Lebensdauer des Kolbenrings. Darüber hinaus wölben sich der Kolben in den Auspuffanschluss und trägt sich schnell. In Rennmotoren ist maximal 70% der Bohrungsbreite möglich, wo alle paar Rennen geändert werden. Die Aufnahmedauer liegt zwischen 120 und 160 °. Die Übertragungsanschlusszeit wird auf mindestens 26 ° eingestellt. Der starke, niedrige Druckimpuls einer zweitaktiven Renn-Expansionskammer kann den Druck auf -7 psi fallen lassen, wenn sich der Kolben in der unteren Mitte befindet, und die Übertragungsanschlüsse fast weit geöffnet. Einer der Gründe für einen hohen Kraftstoffverbrauch in zwei Takten ist, dass ein Teil des eingehenden Druckluftgemisches über die Oberseite des Kolbens gedrückt wird, wo es eine Kühlwirkung hat und direkt aus dem Auspuffrohr hinausgeht. Eine Expansionskammer mit einem starken Rückwärtsimpuls stoppt diesen ausgehenden Strömung.^[8] Ein grundlegender Unterschied zu typischen Viertaktmotoren besteht darin Kurbelgehäuse ist versiegelt und ist Teil des Induktionsprozesses in Benzin und Heiße Glühbirnenmotoren. Diesel-Zwei-Stroke fügen oft a hinzu Wurzelgebläse oder Kolbenpumpe zum Abrufen.

Schilfeinlassventil

A Cox Babe Bee 0,049 in³ (0,80 cm³) Reed-Ventilmotor, zerlegt, verwendet eine Glühzündung. Seine Masse beträgt 64 g.

Das Schilfventil ist eine einfache, aber hochwirksame Form von Ventil überprüfen üblicherweise im Einlasstrakt des von Kolben kontrollierten Ports ausgestattet. Es ermöglicht eine asymmetrische Aufnahme der Kraftstoffladung, die Verbesserung der Strom- und Wirtschaftlichkeit und gleichzeitig die Verbreitung des Strombandes. Solche Ventile werden in Motorrad-, ATV- und Meeres -Außenbordmotoren häufig verwendet.

Rotationseinlassventil

Der Einlassweg wird von einem rotierenden Mitglied geöffnet und geschlossen. Ein vertrauter Typ, der manchmal auf kleinen Motorrädern zu sehen ist Kurbelwelle, der eine Öffnung am Ende des Kurbelgehäuses abdeckt und aufdeckt, sodass die Ladung während eines Teils des Zyklus (als Scheibenventil bezeichnet) eintreten kann.

Eine andere Form des Rotationseinlassventils, die bei Zwei -Schlag -Motoren verwendet wird, verwendet zwei zylindrische Mitglieder mit geeigneten Ausschnitten, die zum Drehen eines innerhalb der anderen angeordnet sind. Das Einlassrohr mit dem Übergang zum Kurbelgehäuse nur dann, wenn die beiden Ausschnitte zusammenfallen. Die Kurbelwelle selbst kann eines der Mitglieder bilden, wie in den meisten glühenden Modellmotoren. In einer anderen Version ist die Kurbelscheibe als eine enge Clearance in den Kurbelgehäuse angeordnet und wird mit einem Ausschnitt versehen, der zu einem angemessenen Zeitpunkt mit einem Einlasspassage in der Kurbelgehäusemauer entspricht, wie in Vespa Motorroller.

Der Vorteil von a Drehventil Es ist, dass das Aufnahmezeitpunkt des Zweitaktmotors asymmetrisch sein kann, was mit Motoren vom Typ Kolben nicht möglich ist. Das Aufnahmezeitpunkt des Kolben-Port-Motors wird vor und nach dem obersten Tot in derselben Kurbelwinkel geöffnet und schließt und macht es symmetrisch, während das Rotationsventil die Öffnung früher beginnt und schließt.

Drehventilmotoren können so zugeschnitten werden, dass Strom über einen größeren Geschwindigkeitsbereich oder eine höhere Leistung über einen engeren Geschwindigkeitsbereich liefert als ein Kolbenport oder einen Schilfmotor. Wenn ein Teil des Drehventils ein Teil des Kurbelgehäuses selbst ist, von besonderer Bedeutung, dürfen keine Verschleiß stattfinden.

Cross-Flow-Scavenging

Deflektorpiston mit Cross-Flow Scavenging

In einem Querstrommotor befinden sich die Übertragungs- und Abgasanschlüsse auf den gegenüberliegenden Seiten des Zylinders und a Deflektor Auf der Oberseite des Kolbens lenkt die frische Einlassladung in den oberen Teil des Zylinders und drückt den Residuum Abgas die andere Seite des Abfeuers und aus dem Auspuffanschluss aus.^[9] Der Deflektor erhöht das Gewicht und die exponierte Oberfläche des Kolben oder langsamere Motoren mit Direkteinspritzung, der Deflexkolben kann immer noch ein akzeptabler Ansatz sein.

Schlaufe Scavenging

Der Zwei-Takt-Zyklus

1. Top Dead Center (TDC)
2. Bottom Dead Center (BDC)

 A: Aufnahme/Abruf

 B: Auspuff

 C: Komprimierung

 D: Expansion (Macht)

Diese Auswerbung verwendet sorgfältig geformte und positionierte Übertragungsanschlüsse, um den Fluss der frischen Mischung in die Brennkammer zu lenken, wenn sie in den Zylinder eintritt. Das Kraftstoff/Luft -Gemisch schlägt die Zylinderkopfund folgt dann der Krümmung der Brennkammer und wird dann nach unten abgelenkt.

Dies verhindert nicht nur, dass die Kraftstoff/Luft -Mischung direkt aus dem Auspuffanschluss ausstreckt, sondern schafft auch eine wirbelnde Turbulenzen, die die Verbrennungseffizienz, die Stromversorgung und die Wirtschaft verbessert. Normalerweise ist ein Kolbenabweiser nicht erforderlich, sodass dieser Ansatz einen deutlichen Vorteil gegenüber dem Querflussschema (oben) hat.

Oft als "Schnuerle" (oder "Schnürle") -Sloop bezeichnet, das nach Adolf Schnürle, dem deutschen Erfinder einer frühen Form Mitte der 1920er Jahre Zweiter Weltkrieg.

Loop Scavenging ist die häufigste Art von Kraftstoff-/Luftmischentransfer, die bei modernen Zweitaktmotoren verwendet wird. Suzuki war einer der ersten Hersteller außerhalb von Europa, die mit Schleifen, zwei Takt-Motoren, mit Schleifen geschlossenen Motoren verabschiedet wurden. Dieses betriebliche Merkmal wurde in Verbindung mit dem vom deutschen Motorradhersteller MZ und Walter Kaaden entwickelten Expansionskammerabgase verwendet.

Loop-Schnittstellen, Scheibenventile und Expansionskammern arbeiteten auf stark koordinierte Weise, um die Leistung von Zweitaktmotoren, insbesondere von den japanischen Herstellern Suzuki, Yamaha und Kawasaki, erheblich zu erhöhen. Suzuki und Yamaha hatten in den 1960er Jahren den Erfolg beim Grand Prix -Motorradrennen in den 1960er Jahren, die in nicht geringem Weg bis zur erhöhten Leistung, die durch Schleifenfasering gewährt wurde.

Ein zusätzlicher Vorteil des Schleifschlaufes war, dass der Kolben nahezu flach oder leicht gewölbt werden konnte, was es dem Kolben ermöglichte, merklich leichter und stärker zu sein und folglich höhere Motorgeschwindigkeiten zu tolerieren. Der "flache Top" -Kolben hat auch bessere thermische Eigenschaften und ist weniger anfällig für ungleichmäßige Erwärmung, Ausdehnung, Kolbenanfälle, dimensionale Veränderungen und Komprimierungsverluste.

Saab baute 750- und 850-ccm-Dreizylinder-Motoren, die auf einem DKW-Design basieren, das sich als einigermaßen erfolgreich bei der Ladung des Schleifens erwies. Der ursprüngliche Saab 92 hatte einen Zweizylindermotor mit vergleichsweise geringem Effizienz. Bei der Geschwindigkeitsgeschwindigkeit trat die Reflexionswelle bei einer zu niedrigen Frequenz auf. Die Verwendung des im identischen DKW-Motors verwendeten asymmetrischen Drei-Port-Auspuffkrümmers verbesserte den Kraftstoffverbrauch.

Der 750-cc-Standardmotor produzierte je nach Modelljahr 36 bis 42 PS. Die Monte-Carlo-Rallye-Variante 750 ° C (mit einer gefüllten Kurbelwelle für eine höhere Basiskompression) erzeugte 65 PS. Eine 850-cc-Version war im Saab Sport von 1966 erhältlich (ein Standard-Trimmmodell im Vergleich zum Deluxe-Trim des Monte Carlo). Die Basiskompression umfasst einen Teil des Gesamtkompressionsverhältnisses eines Zwei-Takt-Motors. Die im Jahr 2012 veröffentlichten Arbeiten, die im Jahr 2012 veröffentlicht wurden, dass Loop Scavenging unter allen Umständen effizienter ist als das Cross-Flow-Scavenging.

Uniflow Scavenging

Uniflow Scavenging

Der Uniflow-Zwei-Schlag-Zyklus

1. Top Dead Center (TDC)
2. Bottom Dead Center (BDC)

 A: Aufnahme (wirksames Ausfangen, 135 ° –225 °; notwendigerweise symmetrisch über BDC; Dieselinjektion wird normalerweise bei 4 ° vor TDC eingeleitet)

 B: Auspuff

 C: Komprimierung

 D: Expansion (Macht)

In einem Uniflow -Motor tritt die Mischung oder "Ladung Luft" im Fall eines Diesels an einem Ende des vom Kolben gesteuerten Zylinders ein und der Abgas geht am anderen Ende aus, der von einem Abgasventil oder Kolben gesteuert wird. Der Scavenging Gas-Flow ist daher nur in einer Richtung, daher der Name Uniflow. Die Valved-Arrangement ist in der Straße, im Offroad- und stationären Zwei-Takt-Motoren üblich (Motoren)Detroit Diesel), bestimmte kleine marine zwei Takt-Motoren (Grauer Marine), bestimmte Eisenbahn-Zwei-Schlaganfälle Diesellokomotiven (Elektromotive Diesel) und große marine Hauptantriebsmotoren (zweitaktuellWärtsilä). Portierte Typen werden durch die dargestellt Gegenkolben Design, bei dem sich zwei Kolben in jedem Zylinder befinden, und arbeiten in entgegengesetzten Richtungen wie die Junkers Jumo 205 und Napier Deltic.^[10] Das einst beliebte Split-Single Das Design fällt in diese Klasse und ist effektiv ein gefaltetes Uniflow. Uniflow-Motoren können mit einem Abgas-Abgabemotor mit einer Kurbelwellenbetrieben (Kolben^[11] oder Wurzeln) Gebläse.

Stufenkolbenmotor

Der Kolben dieses Motors ist "Top-Hut" -Shap; Der obere Abschnitt bildet den regulären Zylinder, und der untere Abschnitt führt eine Scavenging -Funktion aus. Die Einheiten laufen paarweise, wobei die untere Hälfte eines Kolbens eine angrenzende Brennkammer auflädt.

Der obere Abschnitt des Kolbens basiert immer noch auf die Schmierung des Totalverlusts, die anderen Motorteile sind jedoch mit Sauberkeit und Zuverlässigkeitsleistungen mit Sumpf geschmiert. Die Masse des Kolbens ist nur etwa 20% mehr als ein Kolben eines Loop-Scavened-Motors, da die Rockdicken geringer sein können. ^[12]

Power-Valve-Systeme

Viele moderne Zweitaktmotoren beschäftigen a Power-Valve-System. Die Ventile befinden sich normalerweise in oder um die Auspuffanschlüsse. Sie arbeiten auf zwei Arten; Entweder ändern sie den Auspuffanschluss, indem sie den oberen Teil des Ports abschließen, der das Port -Timing verändert, wie z. Rotax RAVE, Yamaha Ypvs, Honda RC-VALVE, Kawasaki K.I.P.S.,, Cagiva C.T.S., oder Suzuki AETC -Systeme oder durch Veränderung des Volumens des Auspuffs, was die Resonanzfrequenz des Expansionskammer, so wie die Suzuki Saec und Honda V-TACS-System. Das Ergebnis ist ein Motor mit einer besseren Leistung mit niedriger Geschwindigkeit, ohne Hochgeschwindigkeitsleistung zu beeinträchtigen. Da jedoch die Stromversorgungsventile im heißen Gasfluss sind, benötigen sie eine regelmäßige Wartung, um eine gute Leistung zu erzielen.

Direkte Injektion

Direkteinspritzung hat erhebliche Vorteile bei zwei Taktmotoren. Bei zweisträgerten Verschlafen ist ein großes Problem ein Teil des Kraftstoff-/Luftgemischs, der direkt durch den Abgasanschluss ausbrennt und dieses Problem effektiv beseitigt. Zwei Systeme sind verwendet, mit niedrigem Druck luftunterstützter Injektion und Hochdruckinjektion.

Da der Kraftstoff nicht durch den Kurbelgehäuse verläuft, ist eine separate Schmierungquelle erforderlich.

Diesel

Brons Zwei-Takt-V8-Dieselmotor fährt einen N.V. HEEMAF Generator

Dieselmotoren stützen sich ausschließlich auf die Zündwärme. Im Falle des Schnuerle-portiert und Loop-Scavened-Motoren, Aufnahme und Auspuff ereignen sich über kolbengesteuerte Ports. Ein Uniflow -Dieselmotor nimmt Luft durch Wickeln Sie Häfenund Abgase verlassen sich durch einen Overhead Pubpet Ventil. Zwei-Takt-Diesel-Ellen werden alle von abgerissen Zwangsinduktion. Einige Konstruktionen verwenden ein mechanisch angetriebenes Wurzelgebläse, während Marine-Dieselmotoren normalerweise ausgasorientierte Turbolader verwenden, wobei elektrisch angetriebene Hilfsgebläse für den Betrieb mit niedrigem Geschwindigkeit, wenn Auspuff-Turbolader nicht genügend Luft liefern können.

Marine-Zweitakt-Dieselmotoren, die direkt an den Propeller gekoppelt sind, können nach Bedarf in beide Richtungen starten und laufen. Die Kraftstoffeinspritzung und das Ventil -Timing werden durch die Verwendung eines anderen Satzes von Nocken auf der Nockenwelle mechanisch angepasst. Somit kann der Motor umgekehrt ausgeführt werden, um das Schiff rückwärts zu bewegen.

Schmierung

Zweitaktmotoren verwenden ihre Kurbelgehäuse Um das Luftkraftstoffgemisch vor dem Übertragen in den Zylinder unter Druck zu setzen. nicht wie ViertaktmotorenSie können nicht durch Öl, das im Kurbelgehäuse und im Sumpf enthalten ist, geschmiert werden: Schmieröl würde mit dem Kraftstoff aufgerissen und verbrannt werden. Brennstoffe, die zwei Taktmotoren geliefert werden, werden mit Öl gemischt, so dass es die Zylinder und Lageroberflächen entlang seines Weges beschichten kann. Das Verhältnis von Benzin zu Öl reicht von 25: 1 bis 50: 1 nach Volumen.

Das in der Mischung verbleibende Öl wird mit dem Kraftstoff verbrannt und führt zu einem vertrauten blauen Rauch und Geruch. Zwei-Takt-Öle, die in den 1970er Jahren erhältlich waren, wurden speziell für Mischen mit Benzin entwickelt und mit minimalem ungebranntem Öl oder Asche verbrannt. Dies führte zu einer deutlichen Verringerung des Zündkerzenverschmutzers, was zuvor bei zwei Taktmotoren ein Problem war.

Andere Zweitaktmotoren können Schmiermittel aus einem separaten Tank aus zwei Taktöl pumpen. Die Versorgung dieses Öls wird durch die Gasposition und die Motordrehzahl gesteuert. Beispiele finden sich in Yamahas PW80 (Pee-Wee) und vielen zwei Takt-Schneemobilen. Die Technologie wird als bezeichnet als Auto-Lube. Dies ist immer noch ein Totalverlustsystem, wobei das Öl wie im Vormischsystem verbrannt wird. Angesichts der Tatsache, dass das Öl beim Verbrennen in der Brennkammer nicht richtig mit dem Kraftstoff gemischt wird, sorgt es etwas effizientere Schmierung. Diese Schmiermethode beseitigt die Notwendigkeit des Benutzers, das Benzin bei jeder Nachfüllung zu mischen, macht den Motor viel weniger anfällig für atmosphärische Bedingungen (Umgebungstemperatur, Höhe) und sorgt für eine ordnungsgemäße Motorschmierung, mit weniger Öl bei Lichtlasten (z. B. Leerlauf) und mehr) Öl bei hohen Lasten (Vollgas). Einige Unternehmen wie Bombardier hatten einige Ölpumpenkonstruktionen im Leerlauf kein Öl, um den Rauchspiegel zu senken, da die Belastung an den Motorteilen leicht genug war, um keine zusätzliche Schmierung über den niedrigen Niveau des Kraftstoffs zu erfordern.^[13] Letztendlich ist die Ölinjektion immer noch das gleiche wie ein vorgemischtes Benzin, als das Öl in der Brennkammer verbrannt wird (wenn auch nicht so vollständig wie Vormischung) und das Gas immer noch mit dem Öl gemischt wird, wenn auch nicht so gründlich wie in Vormischung. Diese Methode erfordert zusätzliche mechanische Teile, um das Öl aus dem separaten Tank zum Vergaser oder Gaskörper zu pumpen. In Anwendungen, bei denen Leistung, Einfachheit und/oder Trockengewicht erhebliche Überlegungen sind, wird die Vormischungsmethode fast immer verwendet. Zum Beispiel zahlt ein Zweitaktmotor in einem Motocross-Fahrrad die Leistung, Einfachheit und Gewicht groß. Kettensägen und Pinselschneider müssen so leicht wie möglich sein, um die Ermüdung und Gefahr von Benutzern zu reduzieren.

Zwei-Takt-Motoren leiden unter Ölhunger, wenn sie mit geschlossenem Gas mit Geschwindigkeit gedreht werden. Motorräder, die lange Hügel absteigern und vielleicht nach allmählich von hoher Geschwindigkeit durch das Umschalten durch die Zahnräder abbremsen, sind Beispiele. Zweitakt-Autos (wie diejenigen, die Mitte des 20. Jahrhunderts in Osteuropa beliebt waren) waren normalerweise mit Freirad Mechanismen in der Antriebsstrang, so dass der Motor im Leerlauf im Leerlauf lag, wenn der Gashebel geschlossen wurde, und die Verwendung von Bremsen zum Verlangsamen benötigt.

Große Zwei-Takt-Motoren, einschließlich Dieselmotoren, verwenden normalerweise ein Sumpfschmiersystem ähnlich wie Viertaktmotoren. Der Zylinder muss unter Druck gesetzt werden, dies wird jedoch nicht aus dem Kurbelgehäuse erfolgen, sondern durch ein Nebengebläsebläser oder ein spezialisiertes Gebläse vom Typ Wurzeln Turbolader (Normalerweise ein Turbo-Kompressor-System), das einen "gesperrten" Kompressor zum Starten hat (und während dessen die Kurbelwelle des Motors angetrieben wird), aber für das Laufen "freigeschaltet" wird (und während der von den Abgase des Motors angetrieben wird durch die Turbine fließen).

Zwei-Schlag-Reversibilität

Für die Zwecke dieser Diskussion ist es zweckmäßig, Motorradbegriffe zu denken, wo das Abgabrohr in den Kühlluftstrom entspricht und die Kurbelwelle üblicherweise in derselben Achse und Richtung wie die Räder, d. H. "Vorwärts", dreht. Einige der hier diskutierten Überlegungen gelten für Vier-Takt-Motoren (die ihre Rotationsrichtung ohne beträchtliche Modifikation nicht umkehren können), von denen auch fast alle nach vorne drehen. Es ist auch nützlich zu beachten, dass die "Vorder-" und "Rücken" -Geflächen des Kolbens - jeweils der Auspuffanschluss und die Ansauganschlüsse davon sind und nicht mit der Ober- oder Unterseite des Kolbens zu tun haben.

Regelmäßige Benzin-Zwei-Takt-Motoren können für kurze Zeiträume und unter Lichtbelastung mit geringem Problem nach hinten laufen, und dies wurde verwendet, um eine Umkehranlage in der Bereitstellung von Einrichtungen in Mikrokar, so wie die Messerschmitt KR200Das fehlte umgekehrt. Wenn das Fahrzeug elektrisch startet, wird der Motor ausgeschaltet und rückwärts wieder gestartet, indem der Schlüssel in die entgegengesetzte Richtung dreht. Zwei-Takt Golfwagen ein ähnliches System verwendet. Traditionelles Schwungrad Magnetos (Mithilfe von Kontakt-Breaker-Punkten, aber keine externe Spule) arbeitete umgekehrt gleich gut, da die CAM, die die Punkte steuert Top Dead Center Ebenso gut, ob vorwärts oder rückwärts. Reed-Valve-Motoren laufen ebenso wie die pistongesteuerte Portierung nach hinten, obwohl Rotationsventilmotoren asymmetrische Einlass-Timing aufweisen und nicht sehr gut laufen.

Es gibt schwerwiegende Nachteile, wenn viele Motoren längere Zeit unter Last zurückführen, und einige dieser Gründe sind allgemein und gilt gleichermaßen sowohl für zwei Takt- als auch für Vier-Takt-Motoren. Dieser Nachteil wird in den meisten Fällen akzeptiert, in denen Kosten, Gewicht und Größe wichtige Überlegungen sind. Das Problem kommt zustande, weil im "Forward" -Raufen das Hauptschubgesicht des Kolbens auf der Rückseite des Zylinders liegt, was insbesondere in einem Zwei-Schlag-Takt der coolste und am besten geschmeidige Teil ist. Die Vorwärtsgesicht des Kolbens in a Kofferraummotor ist weniger gut geeignet, das Hauptschubgesicht zu sein, da er den Auspuffanschluss im Zylinder abdeckt und aufdeckt, dem heißesten Teil des Motors, in dem die Kolbenschmierung am marginalen ist. Die Vorderseite des Kolbens ist ebenfalls anfälliger, da sich der Auspuffanschluss, der größte im Motor, an der Vorderwand des Zylinders befindet. Kolbenröcke und Ringe riskieren, in diesen Port extrudiert zu werden. Wenn sie also am härtesten an der gegenüberliegenden Wand drücken (wo es nur die Übertragungsanschlüsse in einem Kreuzstrommotor gibt), ist es immer am besten und die Unterstützung ist gut. In einigen Motoren die kleines Ende Es ist versetzt, den Schub in die beabsichtigte Rotationsrichtung zu reduzieren, und die Vorwärtsfläche des Kolbens wurde dünner und leichter zu kompensieren. Wenn diese schwächere Vorwärtsgesicht jedoch nach hinten läuft, wurde jedoch eine erhöhte mechanische Spannung erleidet, für die es nicht konzipiert wurde.^[14] Dies kann durch die Verwendung von vermieden werden Kreuzköpfe und auch verwendet Schublager Um den Motor von Endlasten zu isolieren.

Manchmal werden große Zweitakt-Schiff-Dieselmotoren reversibel gemacht. Wie bei vier Takt-Schiffsmotoren (von denen auch einige reversibel sind) verwenden sie mechanisch betriebene Ventile und erfordern daher zusätzliche Nockenwellenmechanismen. Diese Motoren verwenden Kreuzköpfe, um Sidethrust am Kolben zu beseitigen und den Unterkistelraum vom Kurbelgehäuse aus zu isolieren.

Zusätzlich zu anderen Überlegungen funktioniert die Ölpumpe eines modernen Zweitaktes möglicherweise nicht umgekehrt. In diesem Fall erleidet der Motor innerhalb kurzer Zeit einen Ölhunger. Das Ausführen eines Motorradmotors nach hinten ist relativ einfach zu initiieren und kann in seltenen Fällen durch ein Hintergrund ausgelöst werden. Es ist nicht ratsam.

Modellflugzeugmotoren mit Schilfventilen können entweder im Traktor oder im Traktor montiert werden Pusher Konfiguration, ohne den Propeller zu ändern. Diese Motoren sind Komprimierungszündungen, daher werden keine Zündzeitprobleme und wenig Unterschied zwischen dem Vorwärts- und Rücklauflauf gesehen.

Siehe auch

Verweise

Weitere Lektüre

• Frank Jardine (Alcoa): "Thermische Expansion im Design des Automobilmotors", SAE Paper 300010
• G P Blair et al.(Univ of Belfast), R Fleck (Mercury Marine), "Vorhersage der Leistungsmerkmale von Zwei-Zyklus
• G Bickle et al.(ICT CO), R Domenle et al.(Degussa AG): "Steuerung von zwei Taktmotoremissionen", Automotive Engineering International (SAE) Feb 2000: 27-32.
• Bosch, "Automotive Manual", 2005, Abschnitt: Fluid's Mechanics, Tabelle 'Entladung aus Hochdruckablagerungen ".

Externe Links

• Medien im Zusammenhang mit Zweitaktmotoren bei Wikimedia Commons
• Zweitaktmotor bei Wie Dinge funktionieren
• Sherman, Don (17. Dezember 2009), "Eine Zwei-Takt-Wiederbelebung ohne blauen Dunst", Die New York Times.