Har du någonsin undrat varför du behöver lägga till olja till din motorsågs bränsleförråd? Eller varför vissa smutscyklar har en högre avgaston än andra?
Vi har alla varit belastade med trädgårdsarbete eller suttit bakom ratten i en bil. Men det betyder inte att du har haft möjlighet att dyka in i detaljerna för 2-takts- och 4-taktsmotorer. Faktum är att du kanske inte visste att det var någon skillnad förrän någon tog upp tvåtaktskonversation.
Det är inget att skämmas över heller. Faktum är att de flesta bara litar på 4-taktsmotorer. Och även det förändras när elbilar, motorcyklar och trädgårdsredskap blir mer framträdande i det dagliga livet. Men om du ska ge dig in på något motorrelaterat måste du veta skillnaden. Oroa dig inte, The Drive är på fallet!
Först och främst är 2-takt och 4-takt termer som hänvisar till längden på motorcykeln. För att bättre förstå vad dessa termer betyder måste vi börja med att rensa ditt sinne. Bli av med allt du vet om kolvdrivna motorer förutom det faktum att du har en kolv som kontinuerligt färdas upp och ner i förbränningskammaren.
Visualisera att kolven rör sig upp och ner. Kraften som driver denna rörelse kommer från antändning eller förbränning av blandningen, vilket skickar kolven nedåt med enorm kraft. Tändning är det primära målet, men bränsle och luft måste först in i kammaren för att det ska hända. Sedan måste den komprimeras för att maximera mängden energi som kommer från bränningen. När den väl har komprimerats sker antändning. Men innan cykeln kan börja igen måste avgaserna från den förbrukade blandningen lämna kammaren.
Termen "slag" kommer från kolvens rörelse under hela motorcykeln. Motsvarande siffra hänvisar till antalet gånger kolven behöver förflyttas i kammaren för att fullfölja alla funktioner. Enkelt uttryckt, 4-taktare uppnår dessa mål med fyra slag, medan 2-takt får det gjort i, du gissade rätt, två.
4-taktscykeln dök upp redan 1861 när en man vid namn Nicholas Otto kom på designen. Det är därför du kanske har hört den kallad "Otto-cykeln" vid sällsynta tillfällen .
Denna metod ägnar ett slag åt var och en av de fyra funktionerna vi diskuterade tidigare. Men det är inte den enda avgörande egenskapen hos denna typ av motor. Hur bränsle och luft kommer in och ut ur kammaren är avgörande för denna design. Det är där kamaxeln och tallriksventilerna i toppen av förbränningskammaren spelar in.
Låt oss bryta ner 4-taktscykeln. I en 4-taktsmotor börjar cykeln med insugningstakten. När kolven rör sig nedåt, rör sig kamaxeln till det läge som öppnar insugningsventilen. Vakuumet från kolvens nedåtgående rörelse drar luft- och bränsleblandningen genom den ventilen. När kolven väl når botten av kammaren kan den inte längre suga in luft och insugningsventilen stängs.
Efter insugningsslaget börjar kolven färdas upp i kammaren för att komprimera blandningen. När kolven når toppen av kammaren sker antändning, som driver den nedåt igen med alla ventiler förblir stängda under varaktigheten av både kompressions- och tändningstakten. Efter tändningsslaget öppnas avgasventilen, vilket gör att kolven kan trycka igenom den förbrukade blandningen tills den når toppen av kammaren. Avgasventilen stängs sedan och cykeln börjar igen.
Lustigt nog dök 2-taktsmotorer upp strax efter 4-taktarna när en man vid namn Sir Dugald Clerk uppfann den första framgångsrika designen 1878.
När du väl förstår grunderna i 4-taktscykeln är det mycket lättare att komma igång med 2-taktsmotorer. Innan vi kan dyka in i hur 2-taktaren fullbordar sin cykel måste vi eliminera några delar som 4-taktsmotorer litar på.
2-taktsmotorer har ingen kamaxel, och de har inte heller ventiler, som du skulle hitta i en 4-takts. Istället har de ett ventilsystem där två permanent öppna portar finns intill varandra i cylinderväggen. Dessa är kända som avgasporten och inloppsporten. Själva kolven fungerar som ventilen som styr flödet till och från båda portarna.
Det är viktigt att notera att avgasporten vanligtvis sitter högre än inloppsporten eftersom denna konfiguration ger mer tid för avgaserna att rinna ut i denna cykel.
Denna layout gör att avgaser, insug och förbränning av bränsleblandningar kan ske under samma slag. Från antändningspunkten börjar kolven färdas nedåt. När kolven färdas så långt, exponerar den avgasporten så att den använda bränsleblandningen kan börja lämna kammaren. När kolven fortsätter kommer läget att börja avtäcka inloppsporten så att en ny bränsleblandning börjar komma in. När kolven når botten börjar den färdas tillbaka uppåt medan den fortsätter att trycka ut de återstående avgaserna och komprimera den nya bränsleblandningen tills den täcker porten och bara arbetar för att komprimera den färska bränsleblandningen. Tändningen startar cykeln igen.
En nyckelkomponent i denna cykel är tungventilen i högpresterande applikationer. Denna ventil finns i inloppsporten och tillåter vakuumet i kolvens nedåtgående slag att dra in bränsle men inte trycka tillbaka det när kolven skapar tryck på det uppåtgående slaget.
En unik egenskap för tvåtakt är att bränslet som kommer också går till vevhuset. Tvåtaktsmotorerna använder ett totalförlustsmörjsystem där bränslet används för att smörja den roterande enheten. Det är därför du måste tillsätta speciell 2-takts motorolja till bränslet i dessa motorer.
Motorcykeln spelar en viktig roll för prestanda, men ingen av dem är universellt överlägsen den andra.
Bara för sparkar, låt oss börja med att prata om de klara fördelarna med 2-takten. Eftersom den har en mycket snabbare cykel, kan den producera mycket mer kraft utan att öka förskjutningen. I vissa fall är uteffekten mer än dubbelt så stor som för en 4-taktsmotor av liknande storlek. 2-taktare ger toppeffekt vid mycket högre varvtal, men den förkortade cykeln tillåter motorn att nå höga varvtal på en mycket kortare period, vilket effektivt ökar gasresponsen.
Det är inte allt när det gäller prestanda. 2-taktare är mycket lättare än 4-taktare. 2-taktare har inget ventilsystem, vilket är den mest betydande bidragsgivaren till viktbesparingar. Så en 2-taktare är inte bara mer kraftfull, den kan väga nästan 50 % mindre än motsvarande 4-taktare, vilket ger ett betydligt bättre effekt-till-vikt-förhållande.
En annan fördel med 2-taktsdesignen är att den kan köras i vilken riktning som helst eftersom bränsletillförseln inte är beroende av att tyngdkraften matas, vilket är idealiskt för ett antal tillämpningar.
Om 2-taktare kan skapa mer kraft, varför ser vi dem då inte oftare? Det finns två viktiga skäl till det. För det första är de inte lika hållbara som en 4-taktare, och de är inte heller exakt utsläppsvänliga. En annan faktor är att de inte är lika lätta att kontrollera för den genomsnittliga bilisten.
I grund och botten är den relativt höga hållbarheten och den mindre förorenande naturen varför vi tenderar att favorisera 4-taktsmotorer för flercylindriga motorer som vi använder i bilar, lastbilar och andra stora gatudrivna fordon.
Den höga effekten hos en 2-taktare och förmågan att göra hög effekt utan att öka storleken och vikten gör den till det självklara valet för andra applikationer. Tillämpningar som högpresterande terrängfordon och gräsmattautrustning som både förlitar sig på ett lågt effekt/viktförhållande och kräver en motor som kan köras i en orientering som gynnar 2-taktare.
Det är dock viktigt att inte utesluta 4-takt i något av dessa segment. Hållbarheten och det låga vridmomentet hos dessa motorer har sina fördelar. För det första är fordon eller allmännyttiga utrustningar som är beroende av 4-takts lättare att underhålla. Precis som med bilar är det låga vridmomentet mer hanterbart och kräver mindre skicklighet för att kontrollera säkert, vilket ger en mycket roligare upplevelse för förare och förare.
Det betyder dock inte att det inte finns undantag från regeln. "Back in the day", kanske du till och med hittar industriella dieselmotorer som använder 2-taktscykeln.
Utbilda dig.
Slag kommer från kolvens rörelse i förbränningskammaren. Båda cykeln är självförklarande. Motsvarande siffra hänvisar till hur många gånger kolven behöver röra sig för att slutföra de fyra funktioner som krävs för att en motor ska kunna gå.
Poppetventiler är de ventiler som används i 4-taktsmotorer. Dessa motorer kommer åtminstone att ha två ventiler per cylinder. Insugningsventilen tillåter bränsle och luft att komma in i kammaren, och avgasventilerna låter den förbrukade blandningen komma ut.
En annan viktig komponent i 4-taktsmotorer. Detta är den komponent som ansvarar för att öppna ventilerna i förbränningskammaren. Den är kopplad till vevaxeln och måste vara rätt tidsinställd för att ventilerna ska öppna och stänga i rätt ögonblick.
2-taktsmotorer förlitar sig på portar som arbetar med kolven för att skapa ett hylsventilsystem. När kolven går förbi dessa portar tillåter de använt bränsle att komma ut ur kammaren och en färsk blandning att komma in.
En tungventil finns på inloppsporten i högpresterande 2-taktsmotorer. Detta enkla ventilsystem tillåter bränsle att komma in i kammaren på grund av vakuumet som skapas av kolven som rör sig nedåt, men låt inte bränsle tryckas ut under kolvens uppåtgående slag.
Du har frågor, The Drive har svar!
Svar: Den primära skillnaden 4-taktsmotor fullbordar alla motorfunktioner med fyra takter, medan en 2-takts fullbordar dem i två. Det finns också några betydande skillnader i komponenterna som används och oljan av dessa motorer.
Svar: 2-taktsmotorer är en betydande bidragande orsak till fordonsföroreningar. Eftersom de använder portar istället för ventiler kan oförbränt bränsle lämna kammaren och öka utsläppen. Det är därför de vanligtvis är begränsade för användning i terrängfordon och applikationer med små motorer.
Svar: 2-taktsmotorer fullföljer alla funktioner snabbare än 4-taktsmotorer. De har också färre delar, vilket gör dem lättare. Det ökade motorvarvtalet och ett bättre förhållande mellan effekt och vikt bidrar båda till den förbättrade prestandan hos fordon som har dessa motorer.
Svar: Den främsta anledningen till att vi inte ser 2-taktsmotorer som används i bilar är på grund av deras utsläpp. Dessutom är de vanligtvis inte lika hållbara eller lätta att kontrollera som en 4-taktare.
Svar: Olja tillsätts till tvåtaktsbränsle för applikationer som smutscyklar eftersom bränslet fungerar som smörjmedel för motorn. En 4-taktsmotor kan bränna det bränslet, men det kan orsaka problem. Det kan skada pumpen och filtren, varför du inte bör blanda de två.
Lär dig mer om 2-takts- och 4-taktsmotorer med den här videon.
OXO Good Grips 2-kopps vinklad mätkopp
VP Small Engine Fuels Etanolfri 50:1 2-takts gas+olja - förpackning om 8
Seachoice Widemouth 2-taktsmotor 32-ounce olje-till-gas blandningsbehållare
Lucas Oil Halvsyntetisk 2-taktsolja
Vi är här för att vara expertguider i allt relaterat till How To. Använd oss, komplimang oss, skrik på oss. Kommentera nedan och låt oss prata! Du kan också skrika till oss på Twitter eller Instagram, här är våra profiler. Har du en fråga? Har du ett proffstips? Skicka oss ett meddelande:[email protected].
