Oldalon belüli kereséshez használja a CTRL + F billentyű kombinációt!

 

A kétütemű belsőégésű motor a belső égésű motorok egyik fajtája, abban különbözik a négyütemű motortól, hogy mindössze két ütem (egy motorfordulat) alatt hajtja végre azt a ciklust, amit a négyütemű motor két fordulat alatt. Így a kétütemű motornál minden fordulatra esik egy munkaütem, szemben a négyüteművel, ahol csak minden második fordulatra. A kétütemű motor fontos tulajdonsága, hogy mindkét irányban megindítható és üzemben tartható.

Kétütemű motorok használatosak a legnagyobb és legkisebb teljesítmények tartományában. Közepes teljesítményeknél sokkal kisebb a jelentőségük.

Előnyei :

  • A kevés alkatrész kevesebb hibaforrást és kisebb önsúlyt jelent.
  • Nagyobb a teljesítménye, mint egy azonos lökettérfogatú négyütemű motornak.
  • A motor reverzálható (megfordítható a forgásiránya)


Hátrányai:

  • Jelenleg környezetvédelmi okokból egyre inkább szűkül a felhasználási területe, mivel bármely kialakítás esetén kerül olaj a környezetbe.
  • A benzin kenőolajtartalma nem tud tökéletesen elégni és az átöblítési folyamat miatt sok elégetetlen üzemanyag kerülhet környezetbe, amit viszont a kipufogó kialakításával (rezonátor), közvetlen befecskendezéssel, meglehet valamennyire akadályozni.
  • Katalizátorral sem javítható tartósan a károsanyag kibocsátás, mivel a kiáramló olaj és benzin ezt károsítja.
  • A kenés nem tökéletes ezért gyorsabb az alkatrészek kopása, kivéve ha adagolószivattyút alkalmazunk.


 

A legkisebb benzinmotorok általában kétüteműek. Elterjedten használják motorcsónakok oldalmotorjánál, motorkerékpároknál, mopedeknél, robogóknál, hómobiloknál, go-kartoknál, repülőgép-modelleknél, láncfűrészeknél, fűnyíróknál, szegélynyíróknál. Mindezeknél az alkalmazásoknál azért népszerűek, mert egyszerű a szerkezetük (és ennélfogva olcsók), és nagyon jó a teljesítmény-súly viszonyuk (mivel kétszer annyi munkaütemet végeznek adott fordulatszám alatt, mint a négyütemű motorok). Kézi szerszámoknál további előnyük, hogy mindkét irányban működnek, valamaint az, hogy nincs olajtartályuk, ami a gravitációtól gyakorlatilag függetlenné teszi működésüket.



Szívás és sűrítés:

A felfelé (a hengerfej irányába) mozgó dugattyú a zárt forgattyúsházban vákuumot hoz létre. Ahogy a dugattyú felemelkedik, a szívónyílás szabaddá válik, ezáltal a forgattyúsházba beáramlik a porlasztó (karburátor) segítségével előállított keverék. Eközben a már hengerben lévő benzin-levegő elegyet a még mindig felfelé mozgó dugattyú összenyomja.

A ciklus folyamata:

Munkavégzés (Terjeszkedés):

    A dugattyú FHP-ban (Felső Holtpont) van.
    A főtengely 0 vagy 360°-os helyzetben.
    A valóságban 0-tól 150°-ig tart, de ezen az ábrán 120°-nál ér véget.

Szívás/Sűrítés:

    A dugattyú AHP-ból (Alsó Holtpont) FHP felé mozog.
    A szabaddá vált szívónyíláson beáramlik a keverék (vagy légsűrítő berendezés /az ún. Roots-fúvó/ juttatja a hengerbe).
    A vákuum kinyitja a reed-szelepet (szívónyílást elfedő membránszelep), ami beengedi a keveréket a forgattyúsházba.
    A már hengerbe került benzin-levegő keveréket a felfelé mozgó dugattyú öszzepréseli.
    Mielőtt a dugattyú elérné a Felső Holtpontot, a gyújtórendszer begyújtja az égéstérben lévő elegyet.
    A dízelmotoroknál 11-13°-os főtengelyhelyzetnél üzemanyagot fecskendez az FHP-be. Eddig a pontig csak levegőt sűrített. A hajtóanyag csak a sűrítés végső szakaszában jut a hengerbe.

Kipufogás és Öblítés:

    A dugattyú FHP-ból AHP felé mozog.
    120°-os főtengelyszögnél felfedi a kipufogónyílást, ahol magas nyomása miatt kipufogógáz hagyja el a hengert.
    10-40°-nál friss elősűrített gáz érkezik a hengerbe.
    A benzin/levegő/olaj keverék kifelé nyomja az égéstermékeket a hengerből.
    A dugattyú ezután összesűríti az elegyet, és ezzel a maradék kipufogógáz is távozik az égéstérből.

Munkaütem és kipufogás:

Amikor a dugattyú az ütem vége felé halad, a gyertya begyújtja a keveréket és az égésben keletkező, gyorsan táguló gázok visszatolják a dugattyút.

Ahogy a dugattyú ereszkedik felfedi a henger oldalában lévő felömlő nyílást, ami kapcsolatot teremt a kipufogónyílással, így az elégett hajtóanyag szabadon elhagyja az égésteret.

A dugattyú lezárja a felömlőt, nyomás alá helyezve a dugattyú alatti teret. Ez a folyamat egy kis visszáramlást keltve egy kevés keveréket nyom vissza a szívónyílásba, ami lezárja a reed-szelepet, meggátolva ezzel, hogy a keverék a levegőszűrőbe kerüljön.

A benzin-levegő elegy a forgattyúsházat és a hengert összekötő felömlő járatokba kényszerül. A dugattyú felfedi ezen nyílások hengerbe vezető bejáratát(felömlő nyílás), így a keverék az alacsonyabb nyomású közeg felé(henger) áramlik. A felömlő nyílások egy kicsit alacsonyabban helyezkednek el, mint a kipufogónyílás, emiatt keverék lép a hengerbe az égésgázok távozása közben. A belépő friss elegy elősegíti ezen gázok távozását, vagyis a henger "öblítését".

Ahogy a henger leért, újra felfelé mozdul, elzárja a felömlő nyílást, majd összesűríti a keveréket. Ezután egy újabb ciklus kezdődik.


Öblítési eljárások  

Kétütemű motorban az öblítéshez csak kb. 130fok forgattyústengely-szög áll rendelkezésre, tehát csupán egyharmada a négyütemű motor gázcsereidejének. A rövidebb töltetcsereidő nagyobb töltési veszteséggel jár. Ellenáramú öblités soran az átömlő kezdőtöltet áramlasi iránya ellentétes a kiömlő égéstermekgázéval. Emiatt a kezdőtöltet és a kipufogógáz keveredik. Az ellenaramú öblités alapformái a keresztáramú (vagy Saurer-rendszerű) öblités és a hurkos (más néven Schnürle-rendszerű) öblités.
 
  • keresztáramú öblités:
 
A keresztáramú öblités soran a kezdőtöltet és a kipufogógáz keresztirányban áramlik a hengeren keresztül, mert az atömlőrés és a kipufogórés szemben van egymassal. Ehhez a legrégibb öblitési eljáráshoz tarajos dugattyú szükséges, amely felfelé tériti el a beáramló töltetet. A dugattyúkiképzés eltéritőhatasa közvetlenül az átomlőrés kinyilása utan a legnagyobb, teljesen nyitott résnél (dugattyú az alsó holtpontban) a legkisebb. Ennek megfelelően az áramlás kezdetben a henger fala mentén, majd a henger közepén át halad, és a kezdőtöltet végül a legrövidebb úton, hasznosítás nélkül kiléphet a kipufogórésen. A keresztáramú öblitést ezért más öblitési módszerek szorították ki.
  • hurkos öblités:
 
A hurkos öblitésnél a kipufogóréstől, ill. a kipufogórésektől jobbra és balra egy-egy átömlőrés van. Az öblítőáramlást (átömlés) a henger tengelyéhez viszonyitva ferde helyzetű öblítőcsatornák a kipufogással szemben fekvő hengerfalra terelik. Ott a kezdőtöltet felemelkedik és a henger falát követve a kipufogórésen kitolja a kipufogógázt. Az öblitőáramlás tehát megfordul a hengerben. Mivel az öblitőáramlás vezetése a hurkos öblités folyamán nagyon jó, lapos tetejű dugattyú alkalmazható . A hurkos öblitést a három átömlőrés miatt háromáramú öblítésnek is nevezik.

Keverékképzés  

A keverékképzés történhet:
 
  • karburátorral: az üzemanyag-olaj-levegő keveredése a porlasztóban megy végbe és a dugattyú már ezt szívja be a forgattyúsházba.
  • injektorral: az üzemanyag forgattyúsházba juttatását befecskendező végzi. A dugattyú csak levegőt szív be.
  • közvetlen befecskendezéssel: a dugattyú csak levegő-olaj keveréket szív be, majd ez a munkaütemek során a hengerbe jut ahol a kipufogó csatorna zárása után történik meg az üzemanyag befecskendezése közvetlenül a hengerbe mialatt a dugattyú már felfelé halad. előnye hogy ezzel megakadályozható az üzemanyag környezetbe jutása, csökken a fogyasztás.

Vezérlési módok  

Szimmetrikus vezérlés

A dugattyú által vezérelt töltetcserével müködő kétütemű motorban a beömlő-, kipufogó- és átömlőrések pontosan ugyanannyi fokkal nyilnak az alsó, ill, a felsó holtpont előtt, mint amennyivel utánuk záródnak. Ezért teljesen szimmetrikus vezérlési diagram adódik. A felső holtpont felé mozgó dugattyú először az átömlőrést, majd a kipufogórést zárja. Eközben kezdőtöltet kerülhet ki a kipufogórésen (öblitési veszteség). Ezt káros utókipufogásnak nevezzük.
 
  • Résvezérlés:
 
A dugattyú végzi a vezérlést. A dugattyú palástja nyitja és zárja a beömlő-, kipufogó- és átömlőréseket.
 
Aszimmetrikus vezérlés
 
  • Membránvezérlés:
 
A kezdőtöltet bevezetését membránszelep vezérli. Amikor a dugattyú a felső holtpont felé mozog, akkor a forgattyúházban csökken a nyomás (szivó hatás jön létre), a membránszelepet a kezdőtöltet légköri nyomása kinyitja. A kezdőtöltet beáramolhat a forgattyúházba, amig a lefelé mozgó dugattyú nyomása által keltett elősűritési nyomás és az előfeszitett membrán zárja a beömlőcsatornát.
  • Forgótárcsás vezérlés:
 
A beömlő- és az átömlőcsatornákat a forgattyús tengelyről hajtott, henger alakú vagy lemez körtárcsák vezérlik. Az ilyen kétütemü motor öblitése és hengertöltése jobb, fajlagos tüzelőanyag-fogyasztása kisebb, alkatrészigénye azonban lényegesen nagyobb, mint a szimmetrikus vezérlési diagramú, egyszerübb, haromcsatornas kétütemű motoroké.


Kipufogó rendszer  

A kétütemű motorok esetében gyakran speciális kipufogókat alkalmaznak amelyek kialakításuk miatt segítenek a gázlengések szabályozásában, a töltéscserében. Az öblítés lengés jellegű folyamat. Ezért a kipufogóvezeték a hangtompítóval és a szívóvezeték a légszűrővel egymáshoz pontosan össze van hangolva. Meg nem engedett módosítások esetén a motor károsodhat, teljesítménye csökkenhet, a károsanyag kibocsátása megnőhet, a megengedett zajszint átlépése esetén a környezetet is zavarhatja.

A kipufogó részei:
 
  • Leömlő:
 
Feladata a motor hengeréből kiáramló kipufogógáz szűkítése egy csővezetékbe, valamint a hengerekben keletkező nagy hő elvitele, zajcsökkentés. Tömítése a hengernél kipufogó-tömítéssel történik, mely egyszer használatos.
 
  • Diffúzor:
 
A kiszélesedő rész az egyre táguló jellegétől fogva kiszívja a hengerből a már elégett gázokat (kipufogógáz), de attól függően, hogy a dugattyú az alsó holtponthoz közelítve az átömlő csatornákat is nyitja, még egy kis friss keveréket (benzin-levegő) is.
  • Konfúzor:

Amikor a kipufogógáz, és egy kevés friss keverék is eljutott hozzá, szűkülő jellegéből adódóan az egész folyamat megtorpan, és így egy ellentétes nyomáshullám indul el, ami a friss keverék egy részét visszanyomja az égéstérbe, ezáltal jobban feltöltve azt, és akadályozza ezzel a hengerbe került friss keverék kipufogóba áramlását (hasonlóan, mint a 4 ütemű motorok kipufogószelepének zárásánál történik).
  • Dob vagy hangtompító:
 
A hangtompító feladata a kipufogási zaj csillapítása, amely a következő módokon lehetséges: rezonanciával, elnyeletéssel, ellenfázisú hullámmal. Az első megoldásnál a kipufogó dob belső tere eltérő méretű kamrákra van felosztva, amelyek csövekkel állnak egymással kapcsolatban. A kamrák és csövek kombinációja olyan üreg, vagy más néven Helmholtz rezonátorokat eredményez, amelyek mindegyike egy bizonyos hangmagasságú hangot tompít. Tehát a kipufogó rezonátor gyakorlatilag nem más, mint egy egyszerű, a kipufogógázban erőteljes gázlengéseket okozó acélcsövecske, melynek átmérője és hossza pontos számításokkal méretezve van, mégpedig úgy, hogy a benne állandó nyomáson álló gáz és a rezonátor saját frekvenciája pontosan meg-egyezzen az adott fordulaton a motorból kiérkező gáz lengésszámával. A két frekvencia mennyiség rezonanciájától a gázhullámok (bizonyos fordulatszám-tartományban) felgyorsulnak, így mintegy elszippantják a hengerek elhasznált töltetét, miáltal a motor frissebben képes ismét felvenni a munka ütemét, leadni megfelelő teljesítményét.


Olajozás  

Keverékolajozás Mivel a motor a forgattyúházban elősűríti a kezdőtöltetet, ezért szinte valamennyi kétütemű motor keverékkenésű, vagyis a kenőolajat a tüzelőanyagba keverik. Ennek hátránya, hogy motorfékezésnél, hirtelen gázelvételnél nem jut a fordulatszámnak megfelelő mennyiségű keverék a motorba és nem lesz kielégítő a kenés. Ezért ezekkel a motorokkal nem ajánlatos használni a motorféket, megoldásként szabadonfutót is alkalmaznak, ami gázelvételre oldja a tengelykapcsolót.

Adagolószivattyús olajozás A kétütemű motoroknál a tüzelőanyag és a kenőolaj külön tartályokban is elhelyezhető. Az olajtartályból adagolószivattyú szállítja a kenőolajat a karburátorba, és abban meg a fő fúvóka előtt a tüzelőanyaghoz keveri. Az adagolószivattyú dugattyúját a motor forgatja hajtóművön keresztül, így az adagolás fordulatszámfüggő. A szivattyú dugattyújának lökete, és így az adagolt mennyiség is a fojtószelep helyzetétől függ, tehát terhelésfüggő. Mivel az adagolt mennyiség a motor fordulatszámától és a szivattyú dugattyújának löketétől is függ, az olajhányad a fordulatszám és a terhelés függvénye. Előnye hogy az olajozás mindig kielégítő akár egy négyütemű motor esetében, hátránya hogy meghibásodás vagy az olajtartály kiürülése esetén a motor besülhet, azaz a dugattyú megszorulhat a hengerben.

 

 

A 2+4 ütemű motor (2/4 SIGHT) olyan belső égésű motor, amely kétütemű és négyütemű motorként egyaránt üzemelhet.
(A két üzemmód közötti váltás menet közben is lehetséges)


Előnyei :

  • 30%-kal kevesebb üzemanyag-fogyasztás
  • kevesebb CO2 kibocsájtás
  • kisebb méretű és tömegű motor
  • egy dízelmotor gazdaságosságaval egyenértékű
  • a kategória legjobb nyomatékeloszlású motorja

Hátrányai :

  • kompresszor és turbo feltöltő is szükséges
  • bonyolult és drága szelepvezérlés
  • EURO IV emissziós értékek - a 2 ütemű mód miatt
  • költséges a fejlesztése


A fejlesztés során egy 2,1 literes V6-os motor teljesítményét egy 3-4 liter közötti V8-as benzines motor teljesítményszintjéhez igazítják, a jövőben pedig az alsó-középkategóriás autókba 1 literes motorokat szánnak, amik 1,8 - 2  literes motorok kiváltásához lehetnek elegendőek. A fejlesztés 2004-ben indult a brit Ricardo Intézet vezetésével, akik már a 80-as években kísérletezésbe kezdtek a Toyota segédletével, azonban a 2 és 4 ütem alatti szelepvezérlés-váltást nem tudták az akkori technikai ismereteik alapján megoldani. 2 ütem alatt ugyanis a szelepek nem mozoghatnak ugyanazzal a sebességgel, mint amit 4 ütem alatt kell elvégezniük. A 2/4 SIGHT motor 2 ütemű üzemmódjában -a résvezérelt 2 ütemű motorokkal ellentétben- ugyanúgy szelepeket használ, mint a 4 ütemű motorok. Amikor 2 ütemű üzemmódban működik, a szívó- és kipufogóoldali szelpeket egyaránt nyitva tartja, hogy egyszerre áramoljon be az égéstérbe a levegő és ki a kipufogógáz. A szívóoldalon feltöltött levegő túlnyomása segíti, hogy a kipufogógázok ne a szívó oldal felé távozzanak.

 
2/4 SIGHT 2/4 SIGHT
4 ütemű üzemmód 2 ütemű üzemmód

A 2+4 ütemű motor alacsony fordulatszámon, részterhelésnél feltöltős négyütemű motorként viselkedik, de amikor szükség van a motor összes teljesítményére, kétüteművé válik. A kísérleti motor 1000 RPM fordulatszámon 150 Nm / Liter, 2500 RPM fordulaton pedig már 230 Nm / Liter teljesítmény leadására képes, Rotrex kompresszorral és turbofeltöltővel szerelve.

A fejlesztésben részt vállal a DENSO, valamint számos európai Egyetem, valamint 1,9 millió font támogatással az Egyesült Királyság kormánya is. Jelenleg egy -bizonytalan működésű- prototípus létezik, mi közben az autógyártók az emissziós értékek csökkentésére a kis hengerűrtartalmú benzines 4 ütemű motorokat használják, mint legköltséghatékonyabb megoldást.
Bővebben: 2+4 ütemű motor

 

A Mercedes-Benz négykerék (AWD) meghajtási rendszerének elnevezése.

 

4WD - four Whell Drive - összkerékhajtás. A négykerékhajtás elsősorban terepjárókra jellemző, hiszen rossz útviszonyok között ez elengedhetetlen. (Sokan tévesen azt hiszik, az AWD vagy a 4x4, illetve a 4WD ugyanazt a rendszert takarja, de ez nem így van. A 4x4 vagy 4WD rendszerek mindegyik kereket egyszerre képesek meghajtani, állandó összkerék hajtással, vagy pedig az egyik tengely lekapcsolva két kerék hajtással üzemelni. Komolyabb rendszereken differnciálzárral összehangolhatják mindegyik kerék forgási sebességét, ami nehéz terepen a leghasznosabb szükség) .

A  4WD rendszerrel ellátott autók igazi vadászterülete a nehézterep, a ma divatos crossoverekkel (pl. AWD) ellentétben a legmeredekebb akadály sem állhatja útjukat. Az ilyen rendszereket kétkerék hajtással is lehet üzemeltetni, ilyenkor csökken a fogyasztás, természetesen romlik a terepező képesség. A komolyabb 4WD vagy 4x4 autókon felező és differenciálzár is segít a terepen való mozgásban.

 

4x4- összkerékhajtás. A négykerékhajtás elsősorban terepjárókra jellemző, hiszen rossz útviszonyok között ez elengedhetetlen. (Sokan tévesen azt hiszik, az AWD vagy a 4x4, illetve a 4WD ugyanazt a rendszert takarja, de ez nem így van. A 4x4 vagy 4WD rendszerek mindegyik kereket egyszerre képesek meghajtani, állandó összkerék hajtással, vagy pedig az egyik tengely lekapcsolva két kerék hajtással üzemelni. Komolyabb rendszereken differnciálzárral összehangolhatják mindegyik kerék forgási sebességét, ami nehéz terepen a leghasznosabb szükség) .

A 4x4 rendszerrel szerelt terepjárók igazi vadászterülete a nehézterep, ellentétben a ma divatos crossoverekkel (amik pl. AWD rendszerrel szereltek). A 4x4 vagy 4WD felirattal gyárilag ellátott autók a terepen való mozgást kapcsolható összkerék hajtással, felezővel és differeciál zárral is segíthetik. Céljuk az utasok eljuttatása a legnehezebb körülmények között.