Een tweetaktmotor is een type verbrandingsmotor die een vermogenscyclus van twee slagen (op en neergaande bewegingen) van de zuiger voltooit tijdens één vermogenscyclus, welke cyclus wordt voltooid in één omwenteling van de krukas.
Een viertaktmotor heeft vier slagen van de zuiger nodig om een vermogenscyclus over twee omwentelingen van de krukas te voltooien. In een tweetaktmotor vinden het einde van de verbrandingsslag en het begin van de compressieslag gelijktijdig plaats, waarbij de inlaat- en uitlaat (of spoeling) functies gelijktijdig plaatsvinden.
Tweetaktmotoren hebben vaak een hoge vermogen-gewichtsverhouding, waarbij het vermogen beschikbaar is in een smal toerentalbereik, de zogenaamde powerband. Tweetaktmotoren hebben minder bewegende delen dan viertaktmotoren.
Voor het geval sommigen van jullie niet zeker weten hoe tweetaktmotoren werken, volgt hier een recensie. In een viertaktmotor krijgt elk van de vier essentiële stappen van de energieproductiecyclus zijn eigen zuigerslag:
Een tweetaktmotor voert dezelfde stappen uit, maar in slechts twee zuigerslagen. De eenvoudigste tweetaktmotoren doen dit door het carter en de onderkant van de bewegende zuiger te gebruiken als een nieuwe laadpomp. Dergelijke motoren dragen de officiële naam 'cartergevangen tweetaktmotoren'.
Terwijl de tweetaktzuiger omhoog gaat bij compressie, trekt de onderkant een gedeeltelijk vacuüm in het carter. Een of andere inlaatpoort (cilinderwandpoort, membraanklep of roterende schijfklep) gaat open, waardoor lucht via een carburateur in het carter kan stromen.
Terwijl de zuiger het bovenste dode punt nadert, ontsteekt een vonk het gecomprimeerde mengsel. Net als bij een viertakt, verbrandt het mengsel en wordt de chemische energie ervan warmte-energie, waardoor de druk van het verbrande mengsel tot honderden psi stijgt. Deze druk drijft de zuiger door de boring, waardoor de krukas draait.
Terwijl de zuiger door de boring loopt, begint deze een uitlaatpoort in de cilinderwand bloot te leggen. Terwijl verbruikt verbrandingsgas door deze poort naar buiten stroomt, comprimeert de neergaande zuiger tegelijkertijd het brandstof-luchtmengsel dat eronder in het carter is opgesloten.
Naarmate de zuiger meer daalt, begint deze twee of meer poorten voor verse lading bloot te leggen, die door korte kanalen met het carter zijn verbonden. Omdat de druk in de cilinder nu laag is en de druk in het carter hoger, stroomt de verse lading uit het carter de cilinder in via de verse-vulpoorten (of "overdrachts").
Deze poorten zijn gevormd en gericht op het minimaliseren van direct verlies van verse lading naar de uitlaatpoort. Zelfs in de beste ontwerpen is er wat verlies, maar eenvoud heeft zijn prijs! Dit proces van het vullen van de cilinder terwijl ook overgebleven uitlaatgas uit de uitlaatpoort wordt geduwd, wordt 'wegvangen' genoemd.
Terwijl de zuiger zich in de buurt van het onderste dode punt bevindt, blijft het mengsel bewegen van het carter, omhoog door de overdrachtspoorten en in de cilinder. Naarmate de zuiger omhoog gaat, bedekt deze eerst de overdrachtspoorten, waardoor alleen de uitlaatpoort nog open blijft. Als er geen manier was om het te stoppen, zou een groot deel van de verse lading nu uit de uitlaat worden gepompt.
Maar er is een eenvoudige manier om het te stoppen met behulp van uitlaatdrukgolven in de uitlaat. Als we de uitlaatpijp goed vormen en dimensioneren, zal een weerspiegeling van de oorspronkelijke drukpuls, gegenereerd toen de uitlaatpoort werd geopend, terugkaatsen naar de poort net zoals de verse lading eruit wordt gepompt. Deze drukgolf stopt de verse lading terug in de cilinder, net zoals de stijgende zuiger de uitlaatpoort bedekt.
Omdat het brandstof-luchtmengsel constant door het carter wordt gepompt, is het niet praktisch om de zuiger en de krukas te smeren met rondgepompte circulerende olie. Het zou worden weggevaagd door het mengsel dat in en uit stroomt.
Daarom moeten we ofwel een beetje olie met de brandstof mengen (2 tot 4 procent) of het heel spaarzaam in de lagers injecteren met een klein doseerpompje. Het feit dat er zo weinig olie is, dicteert dat zulke eenvoudige tweetaktmotoren rollagers moeten gebruiken, waarvan de oliebehoefte erg klein is.
Er bestaan meer gecompliceerde tweetaktmotoren. In plaats van het carter en de onderkant van de zuiger als verspomp te gebruiken, kunnen we een aparte roterende ventilator gebruiken, direct aangesloten op de transferpoorten in de cilinders.
We hoeven de uitlaatpoort niet in de cilinderwand te plaatsen, deze kan de vorm aannemen van vier bovenliggende schoteluitlaatkleppen, zoals bij tweetakt scheeps-, spoor- en vrachtwagendiesel. Omdat dergelijke motoren hun carter niet gebruiken als pompen voor verse lading, kunnen ze gebruik maken van duurzame glijlagers, die conventioneel worden gesmeerd door verpompte recirculatieolie.
Tweetaktdiesel wordt weggespoeld met zuivere lucht, niet met een brandstof-luchtmengsel. Hun brandstof wordt pas geïnjecteerd nadat alle poorten zijn gesloten, waardoor verlies wordt voorkomen. Bepaalde cartergevangen tweetaktmotoren doen hetzelfde en worden "DI" of tweetaktmotoren met directe injectie genoemd. Ze kunnen net zo zuinig en laag in uitlaatemissies worden gemaakt als viertaktmotoren.
'S Werelds meest efficiënte zuigermotoren zijn in feite de gigantische, langzaam draaiende scheepsdiesel die 's werelds internationale scheepvaart vervoert. Ze zijn twee keer zo efficiënt als de gebruikelijke viertaktmotoren met vonkontsteking in auto's en motorfietsen.
De mechanische details van verschillende tweetaktmotoren verschillen per type. De ontwerptypes variëren afhankelijk van de methode om de lading in de cilinder te brengen, de methode om de cilinder op te ruimen en de methode om de cilinder leeg te maken.
De zuigerpoort is het eenvoudigste ontwerp en komt het meest voor in kleine tweetaktmotoren. Alle functies worden uitsluitend bestuurd door de zuiger die de poorten bedekt en blootlegt terwijl deze op en neer in de cilinder beweegt.
In de jaren 70 werkte Yamaha enkele basisprincipes uit voor dit systeem. Ze ontdekten dat het verbreden van een uitlaatpoort in het algemeen het vermogen met dezelfde hoeveelheid verhoogt als het verhogen van de poort, maar de vermogensband wordt niet smaller zoals wanneer de poort wordt verhoogd.
De reed-klep is een eenvoudige maar zeer effectieve vorm van terugslagklep die gewoonlijk wordt aangebracht in het inlaatkanaal van de door een zuiger bestuurde poort. Het maakt de asymmetrische inname van de brandstoflading mogelijk, waardoor het vermogen en de economie worden verbeterd en de vermogensband wordt vergroot. Dergelijke kleppen worden veel gebruikt in motorfietsen, ATV's en buitenboordmotoren voor schepen.
Het inlaattraject wordt geopend en gesloten door een roterend orgaan. Een bekend type dat soms op kleine motorfietsen wordt gezien, is een schijf met sleuven die aan de krukas is bevestigd, die een opening in het uiteinde van het carter bedekt en blootlegt, waardoor lading tijdens een deel van de cyclus kan binnenkomen (een schijfklep genoemd).
Een andere vorm van roterende inlaatklep die op tweetaktmotoren wordt gebruikt, maakt gebruik van twee cilindrische delen met geschikte uitsnijdingen die zijn opgesteld om in elkaar te roteren - de inlaatpijp heeft alleen doorgang naar het carter wanneer de twee uitsnijdingen samenvallen.
De krukas zelf kan een van de leden vormen, zoals bij de meeste motoren met gloeibougies. In een andere versie is de krukschijf zo geplaatst dat hij nauwsluitend in het carter past en is hij voorzien van een uitsparing die op het juiste moment in lijn ligt met een inlaatkanaal in de carterwand, zoals bij Vespa-motorscooters.
In een cross-flow-motor bevinden de overdrachts- en uitlaatpoorten zich aan weerszijden van de cilinder, en een deflector aan de bovenkant van de zuiger leidt de verse inlaatlading naar het bovenste deel van de cilinder, waardoor het resterende uitlaatgas langs de andere kant naar beneden wordt geduwd. kant van de deflector en uit de uitlaatpoort.
Deze methode van opruimen maakt gebruik van zorgvuldig gevormde en gepositioneerde overdrachtspoorten om de stroom vers mengsel naar de verbrandingskamer te leiden wanneer het de cilinder binnenkomt. Het brandstof/luchtmengsel raakt de cilinderkop, volgt dan de kromming van de verbrandingskamer en wordt vervolgens naar beneden afgebogen.
Dit voorkomt niet alleen dat het brandstof-/luchtmengsel rechtstreeks uit de uitlaatpoort stroomt, maar creëert ook wervelende turbulentie die de verbrandingsefficiëntie, het vermogen en de economie verbetert. Meestal is een zuigerdeflector niet vereist, dus deze aanpak heeft een duidelijk voordeel ten opzichte van het cross-flow-schema.
In een uniflow-motor komt het mengsel, of "inlaatlucht" in het geval van een diesel, binnen aan het ene uiteinde van de cilinder die wordt bestuurd door de zuiger en de uitlaat gaat aan het andere uiteinde naar buiten, bestuurd door een uitlaatklep of zuiger. De spoelgasstroom is daarom slechts in één richting, vandaar de naam uniflow.
De zuiger van deze motor is "top-hat"-vormig; het bovenste gedeelte vormt de reguliere cilinder en het onderste gedeelte heeft een spoelfunctie. De units werken in paren, waarbij de onderste helft van een zuiger een aangrenzende verbrandingskamer vult.
Een tweetaktmotor is een type verbrandingsmotor die een vermogenscyclus van twee slagen (op en neergaande bewegingen) van de zuiger voltooit tijdens één vermogenscyclus, welke cyclus wordt voltooid in één omwenteling van de krukas.
Dit maakt ze wenselijk voor gebruik in handgereedschap zoals kettingzagen. Tweetaktmotoren zijn te vinden in kleinschalige voortstuwingstoepassingen zoals motorfietsen, bromfietsen en crossmotoren.
Tweetaktmotoren werken door meer functies te combineren in één zuigerbeweging; tijdens de opwaartse beweging van de zuiger (samenpersen van het lucht/brandstof/olie mengsel) in de verbrandingskamer wordt onder de zuiger een vers mengsel van lucht/brandstof/olie in het hermetisch gesloten carter gezogen.
Typen tweetaktmotoren:
Tweetaktmotoren verlieten de markt omdat ze niet konden voldoen aan de steeds strenger wordende EPA-normen voor uitlaatemissies van voertuigen. Het kenmerk dat tweetaktmotoren zo aantrekkelijk maakt, de eenvoud van het hebben van slechts drie bewegende delen (krukas, drijfstang en de zuiger), was ook hun ondergang.
Het belangrijkste verschil tussen een 2- en de 4-taktmotor is dat een 4-taktmotor vier fasen, of twee volledige omwentelingen, doorloopt om één arbeidsslag te voltooien. Een tweetaktmotor doorloopt 2 fasen, of één volledige omwenteling, om één arbeidsslag te voltooien.
Brandstof voor een tweetaktmotor bevat een kleine hoeveelheid olie. Het wordt een "2-takt" genoemd omdat met slechts één op en neergaande beweging van de zuiger de twee slagen de volledige cyclus van inlaat, compressie, verbranding en uitlaat uitvoeren.
Vergeleken met viertaktmotoren zijn tweetaktmotoren lichter, efficiënter, kunnen ze minderwaardige brandstof gebruiken en zijn ze kostenefficiënter. Daarom resulteren de lichtere motoren in een hogere vermogen-gewichtsverhouding (meer vermogen voor minder gewicht).
Tweetaktmotoren zijn lichtere en snellere fietsen die een intense kick op de motor hebben. Dit maakt het gemakkelijker om rond je fiets te gooien met de snellere stoot per cc. Tegelijkertijd zijn deze fietsen meestal moeilijker te besturen en te controleren.
1-4, werkt de motor van de onderhavige uitvinding in een drietaktcyclus:expansieslag, uitlaatinlaatslag en compressieslag. De drie slagen worden bereikt binnen een enkele omwenteling van de krukas, waarbij elk van de twee zuigers één keer heen en weer beweegt.
Omdat 2-taktmotoren zijn ontworpen om met een hoger toerental te draaien, slijten ze ook sneller; een 4-takt motor is over het algemeen duurzamer. Dat gezegd hebbende, tweetaktmotoren zijn krachtiger. Tweetaktmotoren hebben een veel eenvoudiger ontwerp, waardoor ze gemakkelijker te repareren zijn.
De configuratie van de driecilinder tweetaktmotor met tegenoverliggende zuigers heeft enigszins overlappende gaswisselingsgebeurtenissen, wat resulteert in een fenomeen dat bekend staat als kruislading. In een configuratie met twee cilinders worden de gasuitwisselingsgebeurtenissen echter te tijdig gescheiden.
In tegenstelling tot een viertaktmotor is een uniek kenmerk van een tweetaktmotor dat ze geen intern oliereservoir hebben. In plaats daarvan vereisen tweetaktmotoren dat de eigenaar olie in een vooraf bepaalde verhouding door de brandstof mengt om ervoor te zorgen dat de motor tijdens bedrijf voldoende wordt gesmeerd.
Bij een 2-taktmotor is er maar één zuigerslag nodig om de verbrandingscyclus te voltooien. Er is een compressieslag en dan een explosie van gecomprimeerde brandstof. Bij de terugkeer wordt de uitlaat uit de cilinder geduwd door de verse brandstof die naar binnen stroomt. De bougies vuren bij elke omwenteling.
Tweetaktbrandstof is in principe loodvrije benzine gemengd met tweetaktolie. De mengverhouding tussen olie en brandstof moet worden gespecificeerd in de instructiehandleiding van uw motor. De olie in tweetaktbrandstof is uiterst belangrijk bij het smeren van uw motor, aangezien tweetaktmotoren geen intern oliereservoir hebben.
NO new car market in the United States has been powered by a two-stroke engine since Saab phased out its hard-to-housebreak 3-cylinder in the late 1960s when federal air pollution laws were taking hold.
Two-stroke engines are not “banned” for use on all waterways in California, nor is there any plan to do so. Carbureted and electronic-injection two-stroke engines are considered high-emission engines. Generally, these engines were manufactured prior to 1999.
Disadvantages of the Two-stroke
It’s important to get your fuel-to-oil ratios right when mixing two-stroke fuel. Too much oil, and your engine may struggle to start or run, generate carbon buildup on engine internals, blow clouds of smoke and perform poorly in general.
A two-stroke engine can theoretically produce twice the amount of power because it fires once every revolution, whereas four-strokes fire once every other revolution. Because of this, it has a higher power-to-weight ratio, making it more desirable for many riders.
While a 2-stroke will never offer the torque of a 4-stroke, they come close enough for most weekend riders. Not only that, but they’re lighter and tend to be easier to handle, which makes them great for beginners. In addition, 2-stroke bikes require less maintenance than most 4-strokes, saving you time and money.
With fewer moving parts, 2-stroke string trimmers are dependable tools. They weigh little and vibrate less than 4-stroke trimmers, which reduces operator fatigue and makes for a better trimming experience. They also require less maintenance.
Two-stroke (or 2-cycle) engines require a mixture of fuel and oil to be added to the fuel tank. This mixture results in both engine combustion and lubrication. Operating a 2-Stroke engine on gasoline alone will result in engine failure.
