Jaka jest różnica między silnikiem dwusuwowym a czterosuwowym – analiza porównawcza

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:17

Jaka jest różnica między silnikiem dwusuwowym a czterosuwowym? Najbardziej zauważalną różnicą są tryby zapłonu mieszanki palnej, co można natychmiast zauważyć po dźwięku. Silnik dwusuwowy zwykle wydaje przenikliwe i bardzo głośne dudnienie, podczas gdy silnik czterosuwowy wydaje cichsze mruczenie.

Aplikacja

W większości przypadków różnica polega również na głównym celu jednostki i jej efektywności paliwowej. Silniki dwusuwowe zapalają się przy każdym obrocie wału korbowego, dzięki czemu są dwa razy mocniejsze niż silniki czterosuwowe, w których mieszanka zapala się tylko przy każdym obrocie.

Silniki czterosuwowe są bardziej ekonomiczne, ale cięższe i droższe. Są powszechnie spotykane w samochodach i pojazdach użytkowych, podczas gdy mniejsze modele dwusuwowe są bardziej powszechne w zastosowaniach, takich jak kosiarki, skutery i lekkie łodzie. Ale na przykład generator benzyny można znaleźć zarówno dwusuwowy, jak i czterosuwowy. Silnik skutera może być również dowolnego typu. Zasada działania tych silników jest w zasadzie taka sama, różnica polega jedynie na sposobie i wydajności konwersji energii.

Co to jest bit?

Przetwarzanie paliwa w obu typach silników odbywa się poprzez sekwencyjne wykonywanie czterech różnych procesów, zwanych cyklami. Prędkość, z jaką silnik przechodzi przez te cykle, jest dokładnie tym, co odróżnia silnik dwusuwowy od silnika czterosuwowego.

Pierwszy skok to wstrzyknięcie. W takim przypadku tłok przesuwa się w dół cylindra, a zawór wlotowy otwiera się, aby wpuścić mieszankę powietrzno-paliwową do komory spalania. Następnie przychodzi skok sprężania. Podczas tego skoku zawór wlotowy zamyka się, a tłok porusza się w górę cylindra, sprężając znajdujące się tam gazy. Skok siłowy rozpoczyna się w momencie zapalenia mieszanki. W tym przypadku iskra ze świecy zapala sprężone gazy, co prowadzi do eksplozji, której energia popycha tłok w dół. Ostatnim skokiem jest wydech: tłok porusza się w górę cylindra, a zawór wydechowy otwiera się, umożliwiając spalinom opuszczenie komory spalania, dzięki czemu proces może się rozpocząć od nowa. Ruchy posuwisto-zwrotne tłoka obracają wał korbowy, z którego moment obrotowy jest przenoszony na części robocze urządzenia. W ten sposób energia spalania paliwa jest zamieniana na ruch postępowy.

Praca silnika czterosuwowego

W standardowym silniku czterosuwowym mieszanina jest zapalanaco drugi obrót wału korbowego. Obrót wału napędza złożony zestaw mechanizmów, które zapewniają synchroniczne wykonywanie sekwencji cykli. Otwieranie zaworów dolotowych lub wydechowych odbywa się za pomocą wałka rozrządu, który naprzemiennie dociska wahacze. Zawór powraca do pozycji zamkniętej za pomocą sprężyny. Aby uniknąć utraty kompresji, ważne jest, aby zawory ściśle przylegały do głowicy cylindrów.

Działanie silnika dwusuwowego

Teraz zobaczmy, czym silnik dwusuwowy różni się od silnika czterosuwowego pod względem zasady działania. W silnikach dwusuwowych wszystkie cztery czynności wykonywane są podczas jednego obrotu wału korbowego, podczas suwu tłoka od górnego martwego punktu do dolnego, a następnie z powrotem. Uwalnianie spalin (przedmuchiwanie) i wtrysk paliwa są zintegrowane w jeden cykl, na końcu którego mieszanina ulega zapłonowi, a uzyskana energia popycha tłok w dół. Taka konstrukcja eliminuje potrzebę stosowania mechanizmu rozrządu zaworowego.

Miejsce zaworów zajmują dwa otwory w ścianach komory spalania. Gdy tłok porusza się w dół pod wpływem energii spalania, kanał wydechowy otwiera się, umożliwiając opuszczenie komory przez spaliny. Podczas ruchu w dół w cylindrze powstaje podciśnienie, dzięki czemu mieszanina powietrza i paliwa jest wciągana przez otwór wlotowy znajdujący się poniżej. Podczas ruchu w górę tłok zamyka kanały i spręża gazy w cylindrze. W tym momencie zapala się świeca zapłonowa i cały opisany powyżej proces się powtarza.ponownie. Co ważne, w tego typu silnikach mieszanka jest zapalana z każdym obrotem, co pozwala wydobyć z nich więcej mocy, przynajmniej w krótkim okresie.

Stosunek masy do mocy

Silniki dwusuwowe lepiej nadają się do zastosowań, które wymagają szybkich i ostrych impulsów mocy, a nie stabilnej pracy przez długi czas. Na przykład dwusuwowy skuter wodny przyspiesza szybciej niż czterosuwowy samochód ciężarowy, ale jest przeznaczony do krótkich podróży, podczas gdy ciężarówka może przejechać setki mil, zanim będzie potrzebowała odpoczynku. Silniki dwusuwowe rekompensują swoją krótką żywotność dzięki niskiemu stosunkowi masy do mocy: zwykle ważą znacznie mniej, dzięki czemu szybciej się uruchamiają i szybciej osiągają temperaturę pracy. Wymagają również mniej energii, aby się poruszać.

Który silnik jest lepszy

W większości przypadków silniki czterosuwowe mogą działać tylko w jednym położeniu, podczas gdy silniki dwusuwowe są pod tym względem mniej wymagające. Wynika to w dużej mierze ze złożoności ruchomych części oraz konstrukcji miski olejowej. Taka miska olejowa, zapewniająca smarowanie silnika, występuje zwykle tylko w modelach czterosuwowych i ma ogromne znaczenie dla ich działania. Silniki dwusuwowe zwykle nie mają takiej miski olejowej, dzięki czemu mogą pracować w niemal każdej pozycji bez ryzyka rozchlapywania oleju lub przerwania procesu smarowania. Do urządzeń takich jak piły łańcuchowe, piły tarczowe iinnych przenośnych przyrządów, ta elastyczność jest bardzo ważna.

Efektywność paliwowa i efektywność środowiskowa

Kompaktowe i szybkie silniki często powodują większe zanieczyszczenie powietrza i zużywają więcej paliwa. W dolnej części ruchu tłoka, gdy komora spalania jest wypełniona palną mieszanką, część paliwa jest tracona do portu wydechowego. Widać to na przykładzie silnika zaburtowego; jeśli przyjrzysz się uważnie, zobaczysz wokół niego wielokolorowe tłuste plamy. Dlatego silniki tego rodzaju są uważane za nieefektywne i zanieczyszczające środowisko. Chociaż modele czterosuwowe są nieco cięższe i wolniejsze, całkowicie spalają paliwo.

Koszt zakupu i konserwacji

Mniejsze silniki są zwykle tańsze, zarówno pod względem początkowego zakupu, jak i konserwacji. Są one jednak zaprojektowane z myślą o krótszej żywotności. Chociaż istnieją pewne wyjątki, większość z nich nie jest przeznaczona do ciągłej pracy przez więcej niż kilka godzin i nie jest przeznaczona do bardzo długiej żywotności. Brak oddzielnego układu smarowania oznacza również, że nawet najlepsze silniki tego typu zużywają się stosunkowo szybko i stają się bezużyteczne z powodu uszkodzenia ruchomych części.

Częściowo z powodu braku układu smarowania w benzynie przeznaczonego do napełniania dwusuwowego silnika skutera, na przykładkonieczne jest dodanie pewnej ilości specjalnego oleju. Prowadzi to do dodatkowych kosztów i kłopotów, a także może spowodować awarię (jeśli zapomnisz dolać oleju). Silnik 4-suwowy w większości przypadków wymaga minimum konserwacji i pielęgnacji.

Który silnik jest lepszy

Ta tabela pokrótce opisuje, czym silnik dwusuwowy różni się od silnika czterosuwowego.

	Silnik czterosuwowy	Silnik dwusuwowy
1.	Jeden skok mocy na każde dwa obroty wału korbowego.	Jeden cykl pracy na każdy obrót wału korbowego.
2.	Musimy użyć ciężkiego koła zamachowego, aby skompensować drgania powstające podczas pracy silnika z powodu nierównomiernego rozkładu momentu obrotowego, ponieważ zapłon mieszanki palnej następuje tylko co drugi obrót.	Potrzebne jest znacznie lżejsze koło zamachowe, a silnik pracuje dość równo, ponieważ moment obrotowy rozkłada się znacznie bardziej równomiernie, ponieważ mieszanka paliwowa zapala się przy każdym obrocie.
3.	Duża waga silnika	Waga silnika znacznie mniejsza
4.	Konstrukcja silnika jest skomplikowana ze względu na mechanizm zaworowy.	Konstrukcja silnika jest znacznie prostsza ze względu na brak zaworumechanizm.
5.	Wysoki koszt.	Tańszy niż czterosuwowy.
6.	Niska sprawność mechaniczna z powodu tarcia dużej liczby części.	Większa wydajność mechaniczna dzięki zmniejszonemu tarciu dzięki mniejszej liczbie części.
7.	Większa wydajność dzięki całkowitemu usuwaniu spalin i wtryskowi świeżej mieszanki.	Zredukowana wysoka wydajność dzięki mieszaniu pozostałości spalin ze świeżą mieszanką.
8.	Niższa temperatura robocza.	Wyższa temperatura pracy.
9.	Chłodzenie wodne.	Chłodzenie powietrzem.
10.	Mniejsze zużycie paliwa i całkowite spalanie.	Większe zużycie paliwa i mieszanie świeżego wtrysku z pozostałościami spalin.
11.	Zajmuje dużo miejsca.	Zajmuje mniej miejsca.
12.	Złożony system smarowania.	Znacznie prostszy system smarowania.
13.	Cichy poziom hałasu.	Bardziej głośny.
14.	Układ rozrządu zaworów.	Zamiast zaworów stosowane są kanały wlotowe i wylotowe.
15.	Wysoka sprawność cieplna.	Mniejsza sprawność cieplna.
16.	Niskie zużycie oleju.	Większe zużycie oleju.
17.	Mniejsze zużycie części ruchomych.	Większe zużycie części ruchomych.
18.	Instalowany w samochodach, autobusach, ciężarówkach itp.	Stosowany w motorowerach, skuterach, motocyklach itp.

Wymienia również pozytywne i negatywne cechy każdego z tych dwóch typów.