Motore a due tempi: quali sono i suoi pro e contro?
Un motore a due tempi, noto anche come ciclo a due tempi, è un motore a combustione a pistoni che funziona in due tempi.
Ciò significa che il ciclo di lavoro del motore avverrà durante due corse del pistone e un giro dell 'albero motore.
Sommario
Funzione motore a due tempi
Per essere chiari, anche il funzionamento di un motore a due tempi consiste in quattro tempi, proprio come un motore a quattro tempi. Tuttavia, molti di loro sono in esecuzione contemporaneamente. La riduzione del numero di cicli da quattro a due è ottenuta grazie allo spazio sotto il pistone; quindi anche il basamento partecipa alla sostituzione del riempimento del cilindro.
Motore a quattro tempi: come funziona e quali sono i suoi vantaggi
Con un motore a due tempi si verificano contemporaneamente due cicli di lavoro, uno nello spazio sopra il pistone con combustione e l'altro sotto il pistone senza combustione.
Un classico motore a due tempi non contiene una distribuzione a valvole e quindi nemmeno valvole, albero a camme, cinghia o bilancieri. Per sostituire il contenuto della bombola vengono utilizzati tre canali al posto delle valvole, più precisamente:
- Canale di aspirazione – parte dal carburatore e conduce al carter
- Canale di scarico – collega il carter con la camera di combustione del cilindro
- Scarico canale – si apre dalla camera di combustione del cilindro nel tubo di scarico
A causa dell'assenza di un treno valvole e dei suoi componenti, un motore a due tempi è più piccolo e leggero di altri motori a quattro tempi con la stessa cilindrata e numero di cilindri.
Un motore a due tempi ha un albero motore simile a un motore a quattro tempi. Durante il suo movimento dal punto morto superiore al punto morto inferiore, il pistone assicura, tra l'altro, la pressione, l'alimentazione del carburante e il suo trasferimento alla camera di combustione del cilindro.
Pistoni motore: come funzionano?
Funziona in modo tale che il pistone, quando si sposta verso il suo punto morto inferiore, spinga il carburante attraverso il canale di scarico verso l'alto nella camera di combustione del cilindro. Successivamente, quando si sposta verso il suo punto morto superiore, aspira ulteriore carburante attraverso il canale di aspirazione sotto il pistone o nel basamento.
Lubrificazione motore:
Con i motori a due tempi, le parti mobili del motore, come i cuscinetti della manovella o della biella, sono inondate di carburante, il che significa che non possono essere lubrificate in modo classico come con i motori a quattro tempi. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, il carburante non ha sufficienti capacità di lubrificazione, motivo per cui l'olio viene aggiunto al carburante.
Questa lubrificazione è chiamata lubrificazione a grasso ed è il modo più semplice per lubrificare il motore. In questo tipo di lubrificazione, l'olio viene aggiunto direttamente al carburante, miscelandolo in un rapporto olio-carburante che va da circa 1:20 a 1:100.
Cicli del motore a due tempi
1. La prima corsa del pistone (aspirazione e compressione):
Il pistone si muove verso l'alto dal punto morto inferiore al punto morto superiore.
Sopra il pistone:
Durante il suo movimento dal punto morto inferiore al punto morto superiore, il pistone prima chiude il canale di scarico attraverso il quale la miscela viene spinta nello spazio sopra il pistone. Successivamente, il pistone chiude anche il canale di scarico, creando uno spazio isolato nel cilindro, che porta alla compressione della miscela.
Sotto il pistone:
Dopo che il pistone ha percorso circa metà della sua corsa, il suo bordo inferiore apre la luce di aspirazione. Ciò farà sì che la miscela di accensione dal carburatore inizi ad essere aspirata nel carter. Ma non è tutto.
Carburatore: come funziona questo dispositivo?
Poco prima del punto morto superiore del pistone, una scintilla salta tra gli elettrodi della candela, che provoca l'accensione (accensione) della miscela. La combustione crea energia termica, che si manifesta aumentando la pressione nel cilindro, che sposta il pistone verso il basso e quindi converte l'energia termica del carburante nel lavoro meccanico del motore.
2. Seconda corsa del pistone:
Il pistone si muove dal suo punto morto superiore verso il basso al suo punto morto inferiore.
Sopra il pistone:
Durante la seconda corsa del pistone, l'espansione avviene nello spazio sopra il pistone, che spinge il pistone dal punto morto superiore al punto morto inferiore.
Sotto il pistone:
Una miscela incendiaria viene aspirata nel basamento attraverso il canale di aspirazione aperto. Dopo che il pistone ha completato metà della sua corsa verso il punto morto inferiore, la luce di aspirazione si chiude, comprimendo la miscela nel carter.
Poco prima della fine dell'espansione, il pistone apre la luce di scarico, provocando la caduta della pressione nel cilindro. Il pistone apre il canale di scarico e la miscela di accensione dal basamento scarica i gas di combustione fuori dal cilindro sotto pressione mentre lo riempie per il successivo ciclo di lavoro del motore.
Lavaggio cilindro
Il lavaggio dei cilindri è una fase che non si verifica in un motore a quattro tempi. Tuttavia, è estremamente importante per un motore a due tempi perché il suo corso influisce in modo significativo sui parametri del motore.
Nei motori a quattro tempi è comune che i gas di scarico vengano espulsi dal movimento del pistone fino al punto morto superiore, ma nel caso dei motori a due tempi altri fattori devono garantire lo svuotamento dei cilindri, più precisamente :
- Scarico libero – i gas di scarico fuoriescono dal cilindro attraverso il canale di scarico solo a causa della pressione differenziale nel cilindro e nel tubo di scarico.
- Estrusione con una nuova carica - dopo l'apertura della valvola di scarico, la miscela di accensione inizia a fluire nel cilindro, spingendo fuori i gas di combustione.
La fase di lavaggio è spesso limitata al tempo in cui il canale di scarico è aperto fino alla chiusura del canale di scarico.
Tuttavia, con diverse modalità del motore, durante il lavaggio dei cilindri, può verificarsi quanto segue:
- Maggiore o minore miscelazione della miscela fresca con i gas di scarico, in quanto avviene il loro contatto diretto
- Perdita della miscela fresca nel condotto di scarico
- Insufficiente lavaggio del cilindro con elevato residuo di gas di scarico durante la successiva motorizzazione ciclo di lavoro
Un motore a due tempi può essere progettato come motore a benzina, ma può anche essere progettato come motore diesel.
Motore diesel a due tempi
Il principio di funzionamento del motore diesel a due tempi è lo stesso del motore a due tempi scintilla. Una differenza significativa è che la miscela viene creata solo nel cilindro.
Il carburante viene quindi iniettato nel cilindro poco prima della fine della compressione dovuta al preciso momento dell'accensione. La maggior parte dei motori diesel a due tempi utilizza una valvola classica per l'iniezione del carburante, che è molto simile a una valvola per motori a quattro tempi.
Un compressore viene spesso utilizzato nei motori a due tempi per creare pressione di sovralimentazione. Tuttavia, è anche possibile sovralimentare il motore utilizzando un turbocompressore o una combinazione di turbocompressore e compressore.
Vantaggi di un motore a due tempi:
- Costruzione semplice
- Peso inferiore rispetto a un motore a quattro tempi
- Dimensioni ridotte del motore
- Assenza di treno valvole
- Minori costi di produzione
- Semplice sistema di lubrificazione del motore
- Il raffreddamento è, in nella maggior parte dei casi, aria, quindi vengono eliminate tutte le parti del sistema di raffreddamento ad acqua
- Possibilità di lavorare in qualsiasi posizione (anche capovolta)
- Il massimo delle prestazioni si ottiene a bassi giri, in quanto ogni movimento verso il basso del pistone accompagna la combustione • • • In alcuni casi, è più facile girare
Svantaggi di un motore a due tempi:
- Non ecologico per la miscelazione dell'olio nel carburante
- Elevato consumo di carburante dovuto alla frequente fuoriuscita di miscela incombusta nello scarico durante il lavaggio
- Maggior consumo di olio motore rispetto a un motore a quattro tempi
- Motore irregolare funzionamento a bassi regimi
- Maggiore rumorosità del motore
- Miscelazione di miscela bruciata e incombusta
- A causa della posizione dei canali sul lato del cilindro, si verifica una maggiore usura delle fasce elastiche.