موتورهای دو زمانه چگونه عمل می کنند؟
بغیر از موتورهای موجود در خودرهای سواری و خودرهای سنگین، نوع دیگری از موتورها نیز وجود دارد که به نام موتورهای دو زمانه شناخته می شوند و اهمیت آنها زمانی مشخص می شود که بحث مصرف سوخت در میان باشد. موتورهای دو زمان دارای قردت کمتری هستند و در مقایسه به دیگر موتورها دارای وزن کمتر، عدم پیچیدگی طراحی، کوچکتر و سریعتر هستند. موتور دو زمانه، که به موتور پیستونی نیز معروف است، نوعی موتور حرارتی است که از یک یا چند پیستون دو زمانه بهره‌گیری می کند تا فشار را به حرکت دایره‌ای تبدیل کند. از جمله اصلی‌ترین این موتورها می توان به موتورهای درون‌سوز که بطور گسترده‌ای در وسایل نقلیه موتوری مورد استفاده قرار می گیرند؛ اشاره کرد. در ادامه با بررسی نحوه عملکرد این نوع موتورها با ما همراه باشید.
موتور دو زمانه چه نوع موتوری است؟
برای انیکه موتورهای دو زمانه را بهتر درک کنید، به موتورهای استفاده شده برروی جت اسکی ها و یا اره برقی ها دقت کنید. این موتورها از نوع دو زمانه هستند. از جمله تفاوت های آشکار موتورهای دو زمانه و چهار زمانه می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- موتورهای دو زمانه فاقد سوپاپ هستند. همین امر باعث شده است که ساختار این نوع موتورها ساده تر شده و دارای وزن کمتری هم باشند.
- در موتورهای دو زمانه به ازای هر چرخش میل لنگ موتور، یک مرحله احتراق صورت می گیرد. در موتورهای چهار زمانه به ازای هر دو چرخش میل لنگ، یک احتراق صورت می گیرد.
- موتورهای دوز مانه، بر خلاف موتورهای چهار زمانه در هر جهتی کار می کنند. به همین دلیل کاربرد آنها در روی اره برقی ها به خوبی کارآمد است. این در حالی است که در موتورهای چهار زمانه به دلیل وجود جریان روغن، باید حتما موتور در جهت درستی قرار بگیرد.
به واسطه چنین دلایلی موتورهای دو زمانه ارزان تر و سریع تر هستند.موتورهای دو زمانه با توجه به نحوه عملکردی که توضیح دادیم، دارای توانی دو برابر موتورهای چهار زمانه هستند. ترکیب وزن پایین و قدرت دو برابری موتورهای دو زمانه باعث شده که نسبت توان به وزن در این‌گونه موتورها نسبت به اغلب موتورهای چهار زمانه بیشترین مقدار باشد.
البته بیاد داشته باشید که موتورهای دو زمانه در خودروها کاربردی ندارند! دلایل آن را در ادامه بیان می کنیم.
مراحل کار موتورهای دو زمانه
اولین تفاوت موتورهای دو زمانه با موتورهای چهار زمانه این است که مرحله جرقه که منجر به احتراق در سیلندر می شود در هر بار چرخش رخ می دهد. همچنین طراحی موتورهای دو زمانه کمی ساده تر و غیر هوشمندانه تر از موتورهای چهار زمانه است.
در مرحله جرقه زدن نیز با تراکم هوا و سوخت در سیلندر، پیستون به حرکت در می آید. در هنگام حرکت پیستون مخلوز سوخت و هوا نیز به سمت محفظه میل لنگ یا همان پوسته موتور مکیده می شود. با رسیدن پیستون به پایین ترین نقطه خود فرایند تخلیه آغاز می شود و فشار سیلندر باعث حرکت دود حاصل از احتراق به بیرون می شود.
در مرحله مکش نیز پیستون از پایین ترین نقطه حرکت خود را آغاز می کند و و راه ورودی باز شده، مخلوط هوا و سوخت وارد سیلندر می شود. با فشار وارده مخلوط متراکم شده و مجددا احترق صورت می گیرد. در طراحی مسیر جریان سیال موتورهای دو زمانه، پیستون به گونه شکل‌گیری (طراحی) شده است که مخلوط سوخت و هوا به‌راحتی در قسمت بالای پیستون در محفظه خروجی جریان پیدا نمی کند.
در مرحله ترکام نیز به دلیل وجود مومنتوم در میل لنگ، پیستون به جای اول خود باز می گردد و مرحله تراکم را شکل می دهد. مکش یا همان ایجاد خلا در محفظه میل لنگ به وجود می آید. مکش باعث باز شدن ورودی هوا و سوخت می شود و هوا، روغن و سوخت وارد کاربراتور مکیده می شوند.
زمانیکه پیستون به مرحله جرقه می رسد، بلاخره چرخه مجددا تکرار می شود. در موتورهای چهار زمانه مراحل مکش، تراکم، احتراق و تخلیه به‌طور مجزا صورت می‌پذیرد.
عملکرد پیستون چگونه است؟
پیستون موجود در موتورهای دو زمانه بطور کلی سه عملیات مختلف را انجام می دهد:
- یک طرف پیستون محفه احتراق قرار دارد که مخلوط سوخت و هوا را متراکم می کند و به واسطه احتراق انرژی حرکتی تولید می شود.
- پیستون همچنین در محفظه سیلندر قرار دارد و مخلوط احتراقی را از کاربراتور می مکد و به دلیل فشار موجود در سیلندر مخلوط به سمت داخل محفظه احتراق روانه می شود
- در همین حین قسمتی از پیستون به مانند سوپاپ عمل می‌کند، راه گاه‌های خروجی و ورودی را باز و بسته می‌کند.
معایب وجود در موتور های دوزمانه
موتورهای دو زمانه علاوه بر سبک بودن و طراحی ساده تر، توان بیشتری هم در مقایسه با موتورهای چهار زمانه تولید می کنند. اما چرا در خودرو های سواری و یا سنگین مورد استفاده نیستند؟ دلایل آن به شرح زیر است:
- موتورهای دو زمانه عمر کوتاه تری دارند. این عمر کوتاه بخاطر نداشتن سیستم روان کننده جداگانه است و فرسایش این موتورهای دارای نرخ بالاتری است. در صورتی که از موتورهای دو زمانه برای خودرو استفاده کنید، برای هر 1600 کیلومتر نیازمند یک گالن روغن هستید.
- موتورهای دو زمانه دارای نرخ آلودگی بالاتری هستند. این آلایندگی به دلیل احتراق روغن و سایش بیش از حد موتور است که حجم وسیعی از دود را تولید می کند.
- موتورهای دو زمانه از سوخت به صورت کارآمد استفاده نمی‌کنند. بنابراین مصرف سوخت شما در هر صد کیلومتر بالاتر خواهد بود.
- در هر بار تخلیه و مکش مقداری از مواد مکش شده به بیرون منتقل می شود و آلایندگی را بیشتر می کند و معمولا دود چربی به جای می گذارند.
موارد عنوان شده در بالا همگی باعث شده است که از موتورهای دو زمانه در دستگاه هایی استفاده شود که دارای کاربرد روزانه نیستند.
پرسش و پاسخ
نظرات و سوالات خود را با ما در میان بگذارید