Un motore a due tempi è un tipo di motore a combustione interna che completa un ciclo di alimentazione di due tempi (movimenti su e giù) del pistone durante un ciclo di alimentazione, ciclo che viene completato in un giro dell'albero motore.
Un motore a quattro tempi richiede quattro tempi del pistone per completare un ciclo di alimentazione su due giri dell'albero motore. In un motore a due tempi, la fine della corsa di combustione e l'inizio della corsa di compressione avvengono simultaneamente, con le funzioni di aspirazione e scarico (o lavaggio) che si verificano simultaneamente.
I motori a due tempi hanno spesso un elevato rapporto peso/potenza, con la potenza disponibile in una gamma di velocità ristretta, la cosiddetta fascia di potenza. I motori a due tempi hanno meno parti mobili rispetto ai motori a quattro tempi.
Nel caso in cui alcuni di voi non siano sicuri di come funzionano i motori a due tempi, ecco qualche recensione. In un motore a quattro tempi, a ciascuna delle quattro fasi essenziali del ciclo di produzione di potenza viene assegnata la propria corsa del pistone:
Un motore a due tempi esegue tutti gli stessi passaggi ma con solo due colpi di pistone. I motori a due tempi più semplici lo fanno utilizzando il basamento e la parte inferiore del pistone mobile come una nuova pompa di carica. Tali motori portano il nome ufficiale "due tempi con carter scavenged".
Quando il pistone a due tempi si alza durante la compressione, la sua parte inferiore tira un vuoto parziale nel basamento. Una porta di aspirazione di qualche tipo (porta sulla parete del cilindro, valvola lamellare o valvola a disco rotante) si apre, consentendo all'aria di affluire nel basamento attraverso un carburatore.
Quando il pistone si avvicina al punto morto superiore, una scintilla accende la miscela compressa. Come in un quattro tempi, la miscela brucia e la sua energia chimica diventa energia termica, aumentando la pressione della miscela bruciata a centinaia di psi. Questa pressione spinge il pistone lungo l'alesaggio, facendo ruotare l'albero motore.
Mentre il pistone continua lungo l'alesaggio, inizia a esporre una luce di scarico nella parete del cilindro. Quando il gas di combustione esaurito fuoriesce attraverso questa porta, il pistone discendente comprime contemporaneamente la miscela aria-carburante intrappolata sotto di esso nel basamento.
Man mano che il pistone scende maggiormente, inizia a esporre due o più porte di carica fresca, che sono collegate al basamento da brevi condotti. Poiché la pressione nel cilindro è ora bassa e la pressione nel basamento più alta, la carica fresca dal basamento scorre nel cilindro attraverso le porte di carica fresca (o "trasferimento").
Queste porte sono sagomate e mirate a ridurre al minimo la perdita diretta di carica fresca alla luce di scarico. Anche nei migliori design c'è qualche perdita, ma la semplicità ha il suo prezzo! Questo processo di riempimento del cilindro mentre spinge anche il gas di scarico residuo fuori dalla porta di scarico è chiamato "scavenging".
Mentre il pistone è vicino al punto morto inferiore, la miscela continua a muoversi dal basamento, verso l'alto attraverso le porte di trasferimento e nel cilindro. Quando il pistone si alza, copre prima le porte di trasferimento, lasciando solo la luce di scarico ancora aperta. Se non ci fosse modo di fermarlo, gran parte della nuova carica verrebbe ora pompata fuori dallo scarico.
Ma c'è un modo semplice per fermarlo usando le onde di pressione di scarico nello scarico. Se diamo forma e dimensioni al tubo di scarico correttamente, un riflesso dell'impulso di pressione originale, generato all'apertura della porta di scarico, rimbalzerà alla porta proprio mentre la carica fresca viene pompata fuori da essa. Questa onda di pressione reimmette la carica fresca nel cilindro proprio mentre il pistone in aumento copre la luce di scarico.
Poiché la miscela aria-carburante viene costantemente pompata dal basamento, non è pratico lubrificare pistone e manovella con olio circolante pompato, verrebbe spazzato via dalla miscela che entra ed esce.
Pertanto, dobbiamo miscelare un po' di olio con il carburante (dal 2 al 4 percento) o iniettarlo con molta parsimonia nei cuscinetti con una minuscola pompa dosatrice. Il fatto che ci sia così poco olio impone che tali semplici motori a due tempi debbano impiegare cuscinetti volventi, il cui fabbisogno di olio è molto ridotto.
Esistono motori a due tempi più complicati. Invece di utilizzare il basamento e la parte inferiore del pistone come pompa di carica fresca, possiamo utilizzare una ventola rotante separata, collegata direttamente alle porte di trasferimento nei cilindri.
Non è necessario posizionare la luce di scarico nella parete del cilindro, può assumere la forma di quattro valvole di scarico a fungo in testa, come fa nel diesel marino, ferroviario e per camion a due tempi. Poiché tali motori non utilizzano i carter come pompe di carica fresca, possono impiegare cuscinetti a strisciamento di lunga durata, lubrificati convenzionalmente da olio di ricircolo pompato.
Il diesel a due tempi viene spazzato via con aria pura, non una miscela aria-carburante. Il loro carburante viene iniettato solo dopo che tutte le porte si sono chiuse, prevenendo qualsiasi perdita. Alcuni motori a due tempi con lavaggio del basamento fanno lo stesso e sono chiamati "DI" o due tempi a iniezione diretta. Possono essere realizzati a basso consumo di carburante e con basse emissioni di scarico come i quattro tempi.
I motori a pistoni più efficienti al mondo sono in effetti il gigantesco diesel marino a rotazione lenta che trasporta il commercio marittimo internazionale del mondo, sono due volte più efficienti dei normali motori ad accensione comandata a quattro tempi che si trovano in auto e moto.
Il dettaglio meccanico dei vari motori a due tempi varia a seconda del tipo. I tipi di progettazione variano in base al metodo di introduzione della carica nel cilindro, al metodo di lavaggio del cilindro e al metodo di esaurimento del cilindro.
La porta del pistone è il design più semplice e il più comune nei piccoli motori a due tempi. Tutte le funzioni sono controllate esclusivamente dal pistone che copre e scopre le porte mentre si muove su e giù nel cilindro.
Negli anni '70, Yamaha ha elaborato alcuni principi di base per questo sistema. Hanno scoperto che, in generale, l'allargamento di una porta di scarico aumenta la potenza della stessa quantità di sollevamento della porta, ma la fascia di potenza non si restringe come accade quando la porta è sollevata.
La valvola lamellare è una forma semplice ma altamente efficace di valvola di ritegno comunemente montata nel tratto di aspirazione della luce controllata dal pistone. Consente l'assunzione asimmetrica della carica del carburante, migliorando potenza ed economia e ampliando la fascia di potenza. Tali valvole sono ampiamente utilizzate in motocicli, fuoribordo e motori marini fuoribordo.
Il percorso di aspirazione è aperto e chiuso da un elemento rotante. Un tipo familiare a volte visto su piccole motociclette è un disco scanalato attaccato all'albero motore, che copre e scopre un'apertura all'estremità del basamento, consentendo alla carica di entrare durante una parte del ciclo (chiamata valvola a disco).
Un'altra forma di valvola di aspirazione rotativa utilizzata sui motori a due tempi impiega due elementi cilindrici con opportuni ritagli disposti in modo da ruotare l'uno nell'altro:il tubo di aspirazione ha passaggio al basamento solo quando i due ritagli coincidono.
L'albero a gomiti stesso può formare uno dei membri, come nella maggior parte dei motori a incandescenza. In un'altra versione, il disco della manovella è predisposto per un accoppiamento ravvicinato nel carter ed è dotato di un intaglio che si allinea al momento opportuno con un passaggio di ingresso nella parete del carter, come negli scooter Vespa.
In un motore a flusso incrociato, le luci di trasferimento e di scarico si trovano sui lati opposti del cilindro e un deflettore sulla parte superiore del pistone dirige la nuova carica di aspirazione nella parte superiore del cilindro, spingendo il gas di scarico residuo verso l'altro lato del deflettore e fuori dalla luce di scarico.
Questo metodo di lavaggio utilizza porte di trasferimento accuratamente sagomate e posizionate per dirigere il flusso della miscela fresca verso la camera di combustione mentre entra nel cilindro. La miscela aria/carburante colpisce la testata, quindi segue la curvatura della camera di combustione e quindi viene deviata verso il basso.
Ciò non solo impedisce alla miscela carburante/aria di uscire direttamente dalla luce di scarico, ma crea anche turbolenze che migliorano l'efficienza della combustione, la potenza e l'economia. Di solito non è richiesto un deflettore del pistone, quindi questo approccio ha un netto vantaggio rispetto allo schema a flusso incrociato.
In un motore uniflow, la miscela, o "aria di sovralimentazione" nel caso di un diesel, entra da un'estremità del cilindro controllata dal pistone e lo scarico esce dall'altra estremità controllato da una valvola di scarico o pistone. Il flusso del gas di lavaggio è, quindi, in una sola direzione, da cui il nome uniflow.
Il pistone di questo motore è a forma di "cappello a cilindro"; la parte superiore forma il cilindro regolare e la parte inferiore svolge una funzione di scavenging. Le unità funzionano in coppia, con la metà inferiore di un pistone che carica una camera di combustione adiacente.
Un motore a due tempi è un tipo di motore a combustione interna che completa un ciclo di alimentazione di due tempi (movimenti su e giù) del pistone durante un ciclo di alimentazione, ciclo che viene completato in un giro dell'albero motore.
Questo li rende desiderabili per il loro utilizzo in strumenti portatili come le motoseghe. I motori a due tempi si trovano in applicazioni di propulsione su piccola scala come motocicli, ciclomotori e moto da cross.
I motori a due tempi funzionano combinando più funzioni in un unico movimento del pistone; durante il movimento verso l'alto del pistone (comprimendo la miscela aria/carburante/olio) nella camera di combustione, al di sotto del pistone, viene aspirata una nuova miscela aria/carburante/olio nel carter chiuso ermeticamente.
Tipi di motore a due tempi:
I due tempi hanno lasciato il mercato perché non potevano soddisfare gli standard EPA in costante aumento per le emissioni di scarico dei veicoli. La caratteristica stessa che rende attraenti i due tempi, la semplicità di avere solo tre parti mobili (albero motore, biella e pistone, è stata anche la loro rovina.
La principale differenza tra un motore a 2 e 4 tempi è che un motore a 4 tempi attraversa quattro stadi, o due giri completi, per completare un colpo di potenza. Un motore a 2 tempi passa attraverso 2 stadi, o un giro completo, per completare un colpo di potenza.
Il carburante per un motore a 2 tempi contiene una piccola quantità di olio. Si chiama "2 tempi" perché con un solo movimento su e giù del pistone i 2 tempi eseguono l'intero ciclo di aspirazione, compressione, combustione e scarico.
Rispetto ai motori a quattro tempi, i due tempi sono più leggeri, più efficienti, hanno la capacità di utilizzare carburante di qualità inferiore e sono più economici. Pertanto, i motori più leggeri determinano un rapporto peso/potenza più elevato (più potenza per meno peso).
Le bici con motore a due tempi sono bici più leggere e veloci che danno un calcio intenso al motore. Questo rende più facile girare intorno alla tua bici con il pugno più veloce per cc. Allo stesso tempo, queste bici sono generalmente più difficili da guidare e controllare.
1-4, il motore della presente invenzione lavora in un ciclo a tre tempi:corsa di espansione, corsa di scarico-aspirazione e corsa di compressione. Le tre corse vengono eseguite all'interno di un unico giro dell'albero a gomiti, in cui ciascuno dei due pistoni si alterna una volta.
Poiché i motori a 2 tempi sono progettati per funzionare a un numero di giri più elevato, tendono anche a consumarsi più velocemente; un motore a 4 tempi è generalmente più durevole. Detto questo, i motori a 2 tempi sono più potenti. I motori a due tempi hanno un design molto più semplice, il che li rende più facili da riparare.
La configurazione del motore a due tempi a tre cilindri, a pistoni contrapposti, ha eventi di scambio gas leggermente sovrapposti, risultando in un fenomeno noto come carica incrociata. In una configurazione a due bombole, invece, gli eventi di scambio gas sono separati in modo troppo tempestivo.
A differenza di un motore a quattro tempi, una caratteristica unica di un motore a due tempi è che non hanno un serbatoio dell'olio interno. Invece, i motori a due tempi richiedono al proprietario di miscelare l'olio nel carburante in un rapporto predeterminato per garantire che il motore riceva una lubrificazione adeguata durante il funzionamento.
In un motore a 2 tempi, basta una sola corsa del pistone per completare il ciclo di combustione. C'è una corsa di compressione, poi un'esplosione di carburante compresso. Al ritorno, lo scarico viene spinto fuori dal cilindro dal carburante fresco che entra. Le candele si accendono ad ogni giro.
Il carburante a due tempi è fondamentalmente benzina senza piombo miscelata con olio a 2 tempi. Il rapporto di miscelazione olio/carburante deve essere specificato nel manuale di istruzioni del motore. L'olio nel carburante a 2 tempi è estremamente importante per lubrificare il motore poiché i motori a due tempi non hanno un serbatoio dell'olio interno.
NESSUN nuovo mercato automobilistico negli Stati Uniti è stato alimentato da un motore a due tempi da quando Saab ha gradualmente eliminato il suo 3 cilindri difficile da distruggere alla fine degli anni '60, quando le leggi federali sull'inquinamento atmosferico stavano prendendo piede.
I motori a due tempi non sono "vietati" per l'uso su tutti i corsi d'acqua della California, né esiste alcun piano per farlo. I motori a due tempi a carburatore ea iniezione elettronica sono considerati motori ad alte emissioni. In genere, questi motori sono stati prodotti prima del 1999.
Svantaggi del Due tempi
È importante ottenere il giusto rapporto carburante/olio durante la miscelazione del carburante a due tempi. Troppo olio e il tuo motore potrebbe avere difficoltà ad avviarsi o funzionare, generare accumulo di carbonio all'interno del motore, soffiare nuvole di fumo e funzionare male in generale.
Un motore a due tempi può teoricamente produrre il doppio della potenza perché si accende una volta ogni giro, mentre i quattro tempi si attivano una volta ogni due giri. Per questo motivo, ha un rapporto peso/potenza più elevato, il che lo rende più desiderabile per molti motociclisti.
Sebbene un 2 tempi non offrirà mai la coppia di un 4 tempi, si avvicinano abbastanza per la maggior parte dei ciclisti del fine settimana. Non solo, sono più leggeri e tendono ad essere più facili da maneggiare, il che li rende ottimi per i principianti. Inoltre, le bici a 2 tempi richiedono meno manutenzione rispetto alla maggior parte delle bici a 4 tempi, facendoti risparmiare tempo e denaro.
Con un minor numero di parti mobili, i decespugliatori a 2 tempi sono strumenti affidabili. Pesano poco e vibrano meno dei decespugliatori a 4 tempi, il che riduce l'affaticamento dell'operatore e migliora l'esperienza di taglio. Richiedono anche meno manutenzione.
I motori a due tempi (o 2 tempi) richiedono l'aggiunta di una miscela di carburante e olio nel serbatoio del carburante. Questa miscela si traduce sia nella combustione del motore che nella lubrificazione. L'utilizzo di un motore a 2 tempi con la sola benzina provocherà un guasto al motore.
