موتورهای احتراق داخلی دو زمانه

در حالی که در موتورهای چهارزمانه ترتیب احتراق اهمیت حیاتی در بالانس موتور دارد، در موتورهای دوزمانه به دلیل سادگی طراحی، تولید توان با سرعت و تکرار بیشتری انجام می‌شود.

برای درک بهتر تفاوت‌ها، پیشنهاد می‌کنیم مقاله جامع طرز کار موتور چهار زمانه یا پیستونی را مطالعه کنید تا با جزئیات مراحل مکش تا تخلیه در خودروهای سواری آشنا شوید.

طرز کار موتور دوزمانه؛ قدرت در دو گام

برخلاف موتورهای چهارزمانه که سوپاپ‌های مکانیکی دارند، اکثر موتورهای دوزمانه از دریچه‌ها (Ports) روی دیواره سیلندر استفاده می‌کنند. این چرخه در دو حرکت پیستون خلاصه می‌شود:

۱. حرکت رو به بالا (تراکم و مکش همزمان):

• در حالی که پیستون به سمت بالا می‌رود، مخلوط سوخت و هوا را در بالای خود فشرده می‌کند (تراکم).

• همزمان در زیر پیستون، فضای خالی ایجاد شده و مخلوط جدید از پورت ورودی وارد کارتر می‌شود (مکش).

۲. حرکت رو به پایین (توان و تخلیه همزمان):

• با جرقه شمع، انفجار رخ داده و پیستون با قدرت به پایین رانده می‌شود (توان).

• در مسیر برگشت، پیستون پورت خروجی را باز می‌کند تا دود خارج شود و همزمان مخلوط جدید را از زیر خود به بالای سیلندر می‌فرستد.

مقایسه موتور دو زمانه و چهار زمانه؛ بررسی تفاوت در طرز کار و بازدهی

در بازار تجهیزات فنی، انتخاب بین این دو نوع موتور به نیاز کاربر بستگی دارد. موتورهای چهار زمانه به دلیل احتراق منظم‌تر، صدای کمتری تولید کرده و بازدهی سوخت بسیار بالاتری دارند. در مقابل، موتورهای دو زمانه با وجود صدای بلندتر، به دلیل تولید توان در هر دور چرخش میل‌لنگ، قدرت انفجاری بیشتری را فراهم می‌کنند.

موتور دو زمانه ارزان‌تر است یا چهار زمانه؟ مقایسه قیمت و هزینه نگهدار

وقتی صحبت از اقتصاد موتور به میان می‌آید، باید بین قیمت خرید اولیه»و هزینه‌های جاری تفکیک قائل شد:

• قیمت خرید و پیچیدگی طراحی: موتورهای چهار زمانه به دلیل بهره‌گیری از سیستم سوپاپ‌بندی (Valvetrain)، میل‌سوپاپ و قطعات متحرک بیشتر، فرآیند تولید پیچیده‌تر و در نتیجه قیمت خرید بالاتری دارند.

• هزینه‌های نگهداری و مصرف: در مقابل، موتورهای دو زمانه اگرچه در ابتدا ارزان‌تر هستند، اما به دلیل نیاز دائمی به ترکیب روغن با سوخت (برای روغن‌کاری قطعات)، هزینه‌های جاری بیشتری را به مالک تحمیل می‌کنند.

• استهلاک و عمر مفید: عدم وجود سیستم روغن‌کاری مستقل در موتورهای دو زمانه باعث می‌شود استهلاک قطعاتی مثل رینگ و پیستون بسیار بالاتر باشد. به همین دلیل، عمر مفید این موتورها به مراتب کمتر از موتورهای چهار زمانه است که سیستم روان‌کاری تحت فشار (با پمپ روغن) دارند.

کاربرد موتور دو زمانه و چهار زمانه؛ از اره برقی تا خودروهای سنگین

انتخاب نوع موتور مستقیماً به ابعاد وسیله و نیاز به قدرت بستگی دارد:

• کاربردهای موتور دو زمانه: این موتورها به دلیل سادگی، وزن بسیار کم و قیمت ارزان در وسایلی که نیاز به جابجایی راحت دارند استفاده می‌شوند. از جمله این موارد می‌توان به موتورسیکلت‌های کراس، اره‌های زنجیری، علف‌زن‌ها و هواپیماهای مدل اشاره کرد.

• کاربردهای موتور چهار زمانه: به دلیل دوام بالا، مصرف بهینه سوخت و آلایندگی کنترل شده، این موتورها قلب تپنده تمامی خودروهای سواری امروزی، کامیون‌ها و ژنراتورهای دائم‌کار هستند.

یک مثال فنی: در موتورسیکلت‌های دوزمانه قدیمی، مخزن روغن مخصوصی زیر زین (نشیمنگاه) راننده طراحی شده بود. راننده همواره باید سطح این مخزن را چک می‌کرد؛ چرا که در این سیستم، روغن با سوخت مخلوط شده و وظیفه روان‌کاری قطعات حساس را بر عهده داشت. در صورت اتمام این روغن، موتور در عرض چند دقیقه دچار “گیرپاژ” یا قفل‌شدگی می‌شد.

آینده موتورهای احتراق داخلی؛ دوزمانه یا چهارزمانه؟

در دنیای امروز که استانداردهای زیست‌محیطی حرف اول را می‌زنند، موتورهای دو زمانه به دلیل احتراق ناقص و روغن‌سوزی، جایگاه خود را در حمل‌ونقل شهری از دست داده‌اند و آینده چندان روشنی ندارند. در مقابل، موتورهای چهار زمانه با ترکیب با سیستم‌های هیبریدی، همچنان در حال تکامل هستند.