Expliquer la fonction et l'entretien des moteurs à deux temps

Qu'est-ce qui propulse les motos rugissantes autour des circuits avec une vitesse fulgurante?La réponse montre probablement une source d'énergie compacte et puissante: le moteur à deux temps.Par rapport aux moteurs à quatre temps, les conceptions à deux temps dominent les applications spécifiques grâce à leur construction légère, leur puissance élevée et leurs exigences de maintenance relativement simples.Cet article fournit un examen technique complet de la construction de moteurs à deux temps, les principes d'exploitation, les applications et les considérations de maintenance.

Comme son nom l'indique, les moteurs à deux temps complètent un cycle de puissance en seulement deux mouvements de piston (un upstroke et un downstroke).Ceci contraste avec les moteurs à quatre temps qui nécessitent quatre mouvements de piston (intakeGrâce à une conception ingénieuse, les moteurs à deux temps compriment ces quatre phases en deux mouvements, atteignant théoriquement une fréquence de sortie de puissance plus élevée.Cette architecture typically delivers greater power and torque for equivalent displacement Cette architecture typically delivers greater power and torque for equivalent displacement, bien qu'il introduise des défis uniques concernant la lubrification et les émissions.

La construction relativement simple des moteurs à deux temps comprend ces éléments principaux:

1. Pour la cylindrée:Les murs de cylindre résistent à la chaleur et à la pression extrêmes.nécessitant des matériaux alliés résistants à l'usure.
2. Tête de bouteille:Il scelle la chambre de combustion et typically houses spark plug (essence) or fuel injector (diesel) mounting points plus cooling channels.
3. Piston:Ce composant réciproque transfère l'énergie de combustion à travers la tige de connexion vers le vilebrequin.
4. Piston Rings:Ils scellent la chambre de combustion, empêchent les fuites de gaz, et régulent la lubrification du mur du cylindre - affectant de manière critique les ratios de compression et la puissance de sortie.
5. Rameau de raccordement:Il relie le piston au vilebrequin, convertissant la motion linéaire en rotation tout en résistant à des forces énormes, généralement construit à partir d'acier allié à haute résistance.
6. Pour les engrenages:L'arbre de sortie de puissance qui transforme le mouvement du piston en force de rotation pour des applications externes, fabriqué à partir d'acier allié robuste pour résister au stress de torsion.
7. Crankcase: Il y a une voiture.Encloses the crankshaft and connecting rod while serving the dual purpose of pre-compressing the air-fuel mixture in two-stroke designs. Encloses the crankshaft and connecting rod while serving the dual purpose of pre-compressing the air-fuel mixture in two-stroke designs. Encloses the crankshaft and connecting rod while serving the dual purpose of pre-compressing the air-fuel mixture in two-stroke designs.
8. Pour les véhicules à moteur à combustionIl allume le mélange comprimé au moment optimal, ce qui a un impact direct sur les performances de départ et l'efficacité de combustion.
9. Pour les véhicules à moteur électrique:Atomise le carburant dans la chambre de combustion, avec le temps d'injection et le volume affectant significativement les performances et les émissions.
10. Port d'entrée:Canal pour l'entrée de mélange dans le carter, typiquement contrôlé par piston.
11. Port de transfert:Passage pour le mouvement du mélange du crankcase au cylindre, avec une conception affectant l'efficacité du ramassage.
12. Port de sortie:Pathway for spent gases, généralement contrôlé par piston.

Le cycle à deux temps se compose de:

Le mouvement vers le haut du piston comprime simultanément le mélange de cylindre tout en créant un vide de carter.Compressed mixture reaches ignition temperature as fresh charge enters the crankcase through the intake port Le mélange comprimé atteint la température d'allumage à mesure que la charge fraîche entre dans le crankcase à travers le port d'admission. près du centre mort, l'allumage par étincelle (essence) ou l'injection de carburant (diesel) initie la combustion.

Les gaz en expansion entraînent le piston vers le bas, produisant de la puissance.Les gaz d'échappement sortent alors que le crankcase comprimé, le mélange entre par des ports de transfert., en récupérant l'échappement restant et en se préparant pour le prochain cycle.

Contrairement aux moteurs à quatre temps avec des systèmes de lubrification dédiés, les moteurs à deux temps utilisent:

1. Premix Lubrication:Bien que simple, cette méthode offre une lubrification inférieure et favorise l'accumulation de carbone.
2. Lubrification séparée:Les réservoirs d'huile et les pompes dédiés délivrent la lubrification directement aux composants critiques, améliorant les performances tout en réduisant l'accumulation de carbone à une complexité accrue.

• Ratio puissance-poids plus élevé de la production de puissance à chaque coup de piston
• Une construction plus simple avec moins de composants réduit les coûts de fabrication
• Performance de démarrage à froid supérieure à la fréquence d'allumage supérieure

• Réduction de l'efficacité énergétique de la perte de mélange lors de l'évacuation
• Émissions plus élevées de combustion d'huile, notamment d'hydrocarbures et de particules
• Durée de vie plus courte due à des conditions de lubrification difficiles

Malgré leurs limitations, les moteurs à deux temps excellent dans les applications critiques de puissance à poids:

• Moteurs et scooters de petite taille
• Chainsaws et équipements de pelouse
• Moteurs à vapeur
• Modèles d'avions et de véhicules de course

Bien que relativement simple à entretenir, les moteurs à deux temps nécessitent une attention particulière:

1. Ratios de mélange d'huile et de carburant précis par spécification du fabricant
2. Remplacement régulier du bouchon d'allumage
3. L'équipement doit être équipé d'un dispositif de ventilation et d'un système de ventilation.
4. Inspections du système d'échappement pour les blocages
5. Avoidance of prolonged idling to minimize carbon deposits (évitement de l'inactivité prolongée pour minimiser les dépôts de carbone)

Face à des réglementations strictes en matière d'émissions, les fabricants développent:

• Injection directe:La livraison précise de carburant au cylindre réduit les pertes de mélange tout en améliorant l'efficacité
• Les gaz d'échappement:Les températures de combustion réduites réduisent les émissions de NOx
• Pour les appareils à commande numérique, les caractéristiques suivantes sont applicables:Le scavenging optimisé améliore l'efficacité

Au-delà des conceptions conventionnelles, les configurations spécialisées à deux temps comprennent:

• Pour les engins à piston opposé:Dual pistons in one cylinder with central combustion chamber offrent une densité de puissance améliorée et des émissions réduites à plus grande complexité.
• Pour les engins à soupapes:Les manches rotatives remplacent les ports traditionnels pour un meilleur flux d'air et une réduction du bruit, bien que les coûts de fabrication augmentent.

Les moteurs à deux temps maintiennent des rôles vitaux dans les applications de puissance compactes grâce à leurs avantages mécaniques uniques.Les progrès technologiques promettent de maintenir leur pertinence.La compréhension des paramètres d'exploitation, de maintenance et d'application à deux temps permet une sélection et un fonctionnement optimaux de ces centrales électriques efficaces.