Двотактни мотор
Двотактни мотор је мотор са унутрашњим сагоревањем који цели свој радни циклус обави у два такта или у једном кругу коленасте осовине. Тиме се разликује од четворотактног мотора који то обави за два круга.
Два такта двотактног мотора су:
- 1. такт – размена медијума и компресија
- 2. такт – сагоревање и експанзија (радни такт)
Двотактни мотор приликом сваког круга коленасте осовине има једно сагоревање и експанзију (радни такт), за разлику од четворотактног који има један радни такт свака два круга коленасте осовине. Тиме теоретски двотактни мотор има дупло већи радни учинак од четворотактног мотора.
Садржај |
Теоретски дијаграм двотактног дизел мотора [уреди]
На дијаграмима тачке представљају:
- 1-Крај испуста и усиса, почетак компресије
- 2-Крај компресије, убризгавање горива, почетак сагоревања
- 3-Крај сагоревања, почетак експанзије
- 4-Крај експанзије, почетак размене медија у цилиндру (испуха и усиса)
Сходно овим тачкама, цели процес се може поделити у два такта:
- први такт - размена медија и компресија - траје од тачке 4 до тачке 2
- други такт - сагоревање и експанзија - траје од тачке 2 до тачке 4
Постоје различита тумачења где спада подручје од тачке 4 до тачке 1, па се може пронаћи и тумачење да тај део припада другом такту, осим саме тачке 1 у којој се дешава тренутна измена медија. Обе теорије имају своје аргументе и своје поборнике, те се сматрају подједнако исправнима.
Напомена: Код двотактних мотора термин усис је замењен термином испирање, јер медиј који улази у цилиндар испира цилиндар од заосталих испусних плинова.
Конструкцијске карактеристике и начин рада [уреди]
Двотактни мотор је по својим конструкцијским обележјима много једноставнији од четворотактног мотора. Неки делови који су неопходни за рад четворотактног мотора, код двотактног не постоје; пример су усисни вентили, заједно са подизачима и квргама, а код велике већине једноставних двотактних мотора, без вентила уопште (нема ни испусних). Тиме се поједностављује и појефтињује израда мотора. Кошуљице двотактних мотора су направљене с каналима, кроз које се врши измена медија, тако да код сваког двотактног мотора имамо испирне канале, а код оних без вентила и испусне.
Једна од карактеристика двотактних бензинских мотора је да се могу извести и без уља у картеру, тада раде на мешавину уља и горива, обично у мешавинама 2-4% уља у њој, при чему уље у мешавини служи за подмазивање лежајева и прстенова (пример такве изведбе је легендарни Томос 4).
Компресија почиње тренутком затварања испусног канала, којег затвара клип у свом гибању према горе. Компресија траје до нешто прије ГМТ, када долази до паљења смесе или убризгавања горива у цилиндар. Клип инерцијом пролази ГМТ, те се започиње гибати ка ДМТ у експанзији. Експанзија завршава тренутком отварања испусног канала, када испусни гасови под притиском 'јурну' из цилиндра у испусну цев чиме почиње измена медија у цилиндру. Затим клип у свом гибању отвара испирне канале и зрак који је тлачен у подстапном простору улази у цилиндар и испире цилиндар од преосталих плинова. Током гибања око ДМТ, оба канала су отворена, и испусни и испирни, те део зрака (или смесе) одлази у испусну цев. Клип својим гибањем ка ГМТ затвара прво испирне канале, а затим и испусне, те почиње компресија. Испух се темељи на истицању испусних гасова из цилиндра (с већег на мањи притисак), малим делом на инерцији, а затим и на притиску испирног зрака који улази у цилиндар.
Стварни дијаграм двотактног мотора [уреди]
Дијаграм десно приказује стварни индицирани дијаграм двотактног мотора. Ознаке су приказане само на правцу волумена и означавају:
- Vk - запремина компресије (волумен изнад чела стапа када је стап у ГМТ
- Vc - запремина цилиндра-(волумен изнад чела стапа када је стап у ДМТ
- Ое - Тачка када се отварају испусни канали
- Ос - Тачка када се отварају испирни канали
Разлика од теоретског дијаграма је видљива најбоље на разводном дијаграму лево, на којима нити једна од карактеристичних точака није у мртвој точци, него је или прије или послије ње. Тиме се дио хода стапа (дакле дио теоретске компресије и експанзије користи за размену медија у цилиндру, као и за сагоревање.
Тачке на разводном дијаграму су слиједеће:
- Ое - Тачка када се отварају испусни канали
- Ос - Тачка када се отварају испирни канали
- Ce - Тачка када се затварају испусни канали
- Cs - Тачка када се затварају испирни канали
На индицираном дијаграму, од тренутка затварања канала клипом (Ое) почиње компресија, која траје до тренутка почетка сагоревања, који је нешто прије ГМТ (жутом бојом означен на разводном дијаграму). На индицираном дијаграму није означен, али га се може отприлике одредити тренутком наглог пораста притисака у цилиндру. Притисак расте до највећег, те се тијеком сагоревања (заосталог) притисак задржава близу максималног. Крај сагоревања обиљежава почетак наглијег пада притиска (експанзија у цилиндру). У тренутку отварања испусних канала, притисак почиње падати нагло и спушта се испод атмосферског код мотора без преднабијања. У тренутку Ос се отварају испирни канали и зрак улази у цилиндар, смањујући донекле подпритисак који у њему влада. Заустављањем гибања клипа (ДМТ), долази до пораста притиска у цилиндру, који расте на притисак испирног зрака. Гибањем клипа од ДМТ притисак још мало расте, међутим та је разлика мала до тренутка почетка компресије.
Основе двотактног мотора [уреди]
Двотактни мотор је у основи једноставан мотор без компликованог разводног механизма за отварање вентила, с релативно једноставним одржавањем и добром поузданошћу. Испирање цилиндра се у том случају изводи на два начина, попречним системом или обрнутим (петља) системом. Оба система постижу отприлике исте резултате испирања и подједнако су у примјени. Нешто сложенији и квалитетнији систем је систем с уздужним испирањем, где зрак струји уздужно, али се у том случају мора имати вентил на глави мотора, што с једне стране поскупљује изведбу, али омогућава боље испирање мотора и побољшање укупних перформанси мотора и повећање укупног степена ефикасности на преко 54%, што је најбољи резултат од свих машина које је човек произвео.
На слици лево види се приказ сва три начина испирања, на првој слици је принцип изведбе попречног испирања, у средини обрнутог или петља испирања, а на десној слици је приказано испирање код новијих и модернијих типова двотактног мотора, тј. уздужно испирање. На сликама је такође видљив принцип израде канала на кошуљици који је одређан врстом испирања.
На разводном дијаграму десно приказан је принцип рада двотактног мотора с испусним вентилом. Затварање вентила (и његово отварање) нема више чврсту везу с ходом клипа и тренутак отварања и затварања вентила се може извести тако да буде оптимално за рад мотора. Испирање унутар цилиндра је побољшано, а затварање испусног вентила прије испирног канала омогућава додатно преднабијање (турбо мотори).
Употреба двотактног мотора [уреди]
Двотактни мотори се данас мање употребљавају него некада, поготово изведенице које раде по Ото (Otto) процесу. То је стога што дио гориве смјесе изађе неизгорен из цилиндра, те тиме повећава потрошњу и загађења. Стога се двотактни мотори све више замјењују четворотактнима, и на уређајима који су некада били резервирани искључиво за двотактне. Такав примјер су ванбродски мотори, код којих је дошло до готово потпуне промене израде, и данас је готово немогуће пронаћи двотактни ванбродски мотор. Двотактни мотор губи трку и на подручју машина за врт и поље (косилице, мотокултиватори, моторне прскалице, ...), где се улажу знатни напори у смањењу величина четворотактног мотора уз повећање снаге. У аутомобилској индустрији двотактни мотор се више не употребљава, а и у мотоциклизму је замењен четворотактним. Једино подручје где двотактни мотор доминира је бродски погон, где се велика већина бродова погони двотактним спорокретним моторима, највећим моторима данашњице.
Види још [уреди]
Спољашње везе [уреди]
