Wat is het verschil tussen een tweetaktmotor en een viertaktmotor - vergelijkende analyse

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:13

Wat is het verschil tussen een tweetaktmotor en een viertaktmotor? Het meest opvallende verschil zijn de ontstekingswijzen van het brandbare mengsel, dat onmiddellijk kan worden opgemerkt door het geluid. Een 2-taktmotor produceert meestal een schrille en zeer luide dreun, terwijl een 4-taktmotor de neiging heeft om stiller te spinnen.

Toepassing

In de meeste gevallen zit het verschil ook in het hoofddoel van de unit en het brandstofverbruik. Tweetaktmotoren ontsteken bij elke omwenteling van de krukas, dus ze zijn twee keer zo krachtig als viertaktmotoren, waarbij het mengsel slechts bij elke omwenteling ontsteekt.

Viertaktmotoren zijn zuiniger, maar zwaarder en duurder. Ze worden vaak aangetroffen op auto's en bedrijfsvoertuigen, terwijl kleinere tweetaktmodellen vaker voorkomen bij toepassingen zoals grasmaaiers, scooters en lichte boten. Maar een benzinegenerator vind je bijvoorbeeld zowel tweetakt als viertakt. De scootermotor kan ook van elk type zijn. Het werkingsprincipe van deze motoren is in principe hetzelfde, het verschil zit alleen in de manier waarop en de efficiëntie van de energieconversie.

Wat is een beat?

De verwerking van brandstof in beide typen motoren wordt uitgevoerd door de opeenvolgende uitvoering van vier verschillende processen, ook wel cycli genoemd. De snelheid waarmee de motor door deze cycli gaat, is precies wat een tweetaktmotor anders maakt dan een viertaktmotor.

De eerste slag is injectie. In dit geval beweegt de zuiger naar beneden in de cilinder en gaat de inlaatklep open om het lucht-brandstofmengsel in de verbrandingskamer te laten. Vervolgens komt de compressieslag. Tijdens deze slag sluit de inlaatklep en beweegt de zuiger omhoog in de cilinder, waarbij de gassen daar worden samengeperst. De krachtslag begint wanneer het mengsel wordt ontstoken. In dit geval ontsteekt een vonk van een kaars de samengeperste gassen, wat leidt tot een explosie, waarvan de energie de zuiger naar beneden duwt. De laatste slag is de uitlaat: de zuiger beweegt omhoog in de cilinder en de uitlaatklep gaat open, waardoor de uitlaatgassen de verbrandingskamer verlaten en het proces opnieuw kan beginnen. De heen en weer gaande bewegingen van de zuiger roteren de krukas, waarvan het koppel wordt overgebracht op de werkende delen van het apparaat. Dit is hoe de energie van brandstofverbranding wordt omgezet in translatiebeweging.

Viertaktmotorwerking

In een standaard viertaktmotor wordt het mengsel ontstokenelke tweede omwenteling van de krukas. De rotatie van de as drijft een complexe reeks mechanismen aan die zorgen voor de synchrone uitvoering van een reeks cycli. Het openen van de inlaat- of uitlaatkleppen wordt uitgevoerd met behulp van een nokkenas, die afwisselend op de tuimelaars drukt. Door middel van een veer wordt de klep teruggezet naar de gesloten stand. Om verlies van compressie te voorkomen, is het essentieel dat de kleppen goed aansluiten op de cilinderkop.

Tweetaktmotorwerking

Laten we nu eens kijken hoe een tweetaktmotor verschilt van een viertaktmotor wat betreft het werkingsprincipe. In tweetaktmotoren worden alle vier de acties uitgevoerd in één omwenteling van de krukas, tijdens de slag van de zuiger van het bovenste dode punt naar de onderkant en vervolgens weer omhoog. Het vrijkomen van uitlaatgassen (purge) en brandstofinjectie zijn geïntegreerd in één cyclus, aan het einde waarvan het mengsel ontbrandt en de resulterende energie de zuiger naar beneden duwt. Dit ontwerp elimineert de noodzaak van een kleppentrein.

De plaats van de kleppen wordt ingenomen door twee gaten in de wanden van de verbrandingskamer. Wanneer de zuiger naar beneden beweegt vanwege de verbrandingsenergie, gaat het uitlaatkanaal open, waardoor de uitlaatgassen de kamer kunnen verlaten. Bij het naar beneden gaan ontstaat er een vacuüm in de cilinder, waardoor een mengsel van lucht en brandstof wordt aangezogen via de inlaatpoort eronder. Bij het omhoog bewegen sluit de zuiger de kanalen en comprimeert de gassen in de cilinder. Op dit punt ontsteekt de bougie en wordt het hele hierboven beschreven proces herhaald.opnieuw. Het belangrijkste is dat bij dit type motor het mengsel bij elke omwenteling wordt ontstoken, waardoor je er meer vermogen uit kunt halen, in ieder geval op korte termijn.

Gewicht/vermogensverhouding

Tweetaktmotoren zijn beter geschikt voor toepassingen die snelle en scherpe krachtstoten vereisen in plaats van langdurig constant te werken. Een tweetakt jetski accelereert bijvoorbeeld sneller dan een viertakt vrachtwagen, maar is ontworpen voor korte ritten, terwijl een vrachtwagen honderden kilometers kan afleggen voordat hij moet rusten. Tweetaktmotoren compenseren hun korte levensduur door een lage gewicht-vermogensverhouding: ze wegen meestal veel minder, waardoor ze sneller starten en sneller op bedrijfstemperatuur komen. Ze hebben ook minder energie nodig om te bewegen.

Welke motor is beter

In de meeste gevallen kunnen viertaktmotoren maar in één positie werken, terwijl tweetaktmotoren in dit opzicht minder veeleisend zijn. Dit is grotendeels te wijten aan de complexiteit van de bewegende delen en het ontwerp van het oliecarter. Een dergelijk carter, dat voor motorsmering zorgt, wordt meestal alleen gevonden in viertaktmodellen en is van groot belang voor hun werking. Tweetaktmotoren hebben meestal niet zo'n carter, dus ze kunnen in bijna elke positie worden gebruikt zonder het risico van klotsende olie of onderbreking van het smeerproces. Voor apparaten zoals kettingzagen, cirkelzagen enandere draagbare instrumenten is deze flexibiliteit erg belangrijk.

Brandstofefficiëntie en milieuprestaties

Compacte en snelle motoren produceren vaak meer luchtvervuiling en verbruiken meer brandstof. Aan de onderkant van de zuigerbeweging, wanneer de verbrandingskamer is gevuld met een brandbaar mengsel, gaat er wat brandstof verloren in de uitlaatpoort. Dit is te zien in het voorbeeld van een buitenboordmotor; als je goed kijkt, zie je veelkleurige olieachtige vlekken eromheen. Daarom worden dergelijke motoren als inefficiënt en vervuilend beschouwd. Hoewel de viertaktmodellen wat zwaarder en langzamer zijn, verbranden ze de brandstof volledig.

Kosten van aankoop en onderhoud

Kleinere motoren zijn meestal minder duur, zowel wat betreft de eerste aankoop als het onderhoud. Ze zijn echter ontworpen voor een kortere levensduur. Hoewel er enkele uitzonderingen zijn, zijn de meeste niet ontworpen voor continu gebruik van meer dan een paar uur en zijn ze niet ontworpen voor een zeer lange levensduur. Het ontbreken van een apart smeersysteem betekent ook dat zelfs de beste motoren van dit type relatief snel verslijten en onbruikbaar worden door schade aan bewegende delen.

Mede door het ontbreken van een smeersysteem in benzine dat is ontworpen om bijvoorbeeld in een tweetakt-scootermotor te worden gevuld,het is noodzakelijk om een bepaalde hoeveelheid speciale olie toe te voegen. Dit leidt tot extra kosten en gedoe, en kan ook leiden tot panne (als je vergeet olie toe te voegen). De 4-takt motor vereist in de meeste gevallen een minimum aan onderhoud en verzorging.

Welke motor is beter

Deze tabel beschrijft in het kort hoe een tweetaktmotor verschilt van een viertaktmotor.

	Viertaktmotor	Tweetaktmotor
1.	Eén arbeidsslag voor elke twee omwentelingen van de krukas.	Eén vermogenscyclus voor elke omwenteling van de krukas.
2.	We moeten een zwaar vliegwiel gebruiken om trillingen te compenseren die optreden tijdens het draaien van de motor als gevolg van ongelijke verdeling van het koppel, aangezien de ontsteking van het brandbare mengsel slechts elke tweede omwenteling plaatsvindt.	Er is een veel lichter vliegwiel nodig en de motor loopt vrij gebalanceerd omdat het koppel veel gelijkmatiger wordt verdeeld doordat het brandstofmengsel bij elke omwenteling ontsteekt.
3.	Groot motorgewicht	Motorgewicht veel minder
4.	Het ontwerp van de motor is gecompliceerd vanwege het klepmechanisme.	Het ontwerp van de motor is veel eenvoudiger door het ontbreken van een klepmechanisme.
5.	Hoge kosten.	Goedkoper dan een viertakt.
6.	Lage mechanische efficiëntie door wrijving van een groot aantal onderdelen.	Hoger mechanisch rendement door verminderde wrijving door minder onderdelen.
7.	Hogere productiviteit dankzij volledige verwijdering van uitlaatgassen en injectie van vers mengsel.	Verlaagde hoge prestaties door vermenging van uitlaatgasresten met vers mengsel.
8.	Lagere bedrijfstemperatuur.	Hogere bedrijfstemperatuur.
9.	Waterkoeling.	Luchtgekoeld.
10.	Minder brandstofverbruik en volledige verbranding.	Hoger brandstofverbruik en vermenging van verse injectie met uitlaatresten.
11.	Neemt veel ruimte in beslag.	Neemt minder ruimte in beslag.
12.	Complex smeersysteem.	Veel eenvoudiger smeersysteem.
13.	Low noise.	Rustiger.
14.	Valve klep timing systeem.	In plaats van kleppen worden inlaat- en uitlaatkanalen gebruikt.
15.	Hoge thermische efficiëntie.	Minder thermisch rendement.
16.	Laag olieverbruik.	Hoger olieverbruik.
17.	Minder slijtage aan bewegende delen.	Verhoogde slijtage van bewegende delen.
18.	Geïnstalleerd in auto's, bussen, vrachtwagens, enz.	Gebruikt in bromfietsen, scooters, motorfietsen, enz.

Het vermeldt ook de positieve en negatieve eigenschappen van elk van deze twee typen.