מה ההבדל בין מנוע שתי פעימות למנוע ארבע פעימות - ניתוח השוואתי

2024 מְחַבֵּר: Erin Ralphs | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-19 16:07

מה ההבדל בין מנוע שתי פעימות לבין ארבע פעימות? ההבדל הבולט ביותר הוא אופני ההצתה של התערובת הדליקה, שניתן להבחין בה מיד על ידי הצליל. מנוע 2 פעימות מפיק בדרך כלל רעם צווחני וחזק מאוד, ואילו מנוע 4 פעימות נוטה לגרגר שקט יותר.

Application

ברוב המקרים, ההבדל הוא גם בייעוד העיקרי של היחידה וביעילות הדלק שלה. מנועי שתי פעימות נדלקים בכל סיבוב של גל הארכובה, ולכן הם חזקים פי שניים ממנועי ארבע פעימות, שבהם התערובת מציתה רק בכל סיבוב.

מנועי ארבע פעימות חסכוניים יותר, אך כבדים ויקרים יותר. הם נמצאים בדרך כלל על מכוניות ורכבי שירות, בעוד שדגמי שתי פעימות קטנים יותר נפוצים יותר ביישומים כגון מכסחות דשא, קטנועים וסירות קלות. אבל גנרטור בנזין, למשל, ניתן למצוא גם שתי פעימות וגם ארבע פעימות. גם מנוע הקטנוע יכול להיות מכל סוג.עקרון הפעולה של המנועים הללו זהה בעצם, ההבדל הוא רק בדרך ויעילות המרת האנרגיה.

מה זה פעימה?

עיבוד הדלק בשני סוגי המנועים מתבצע באמצעות ביצוע רציף של ארבעה תהליכים שונים, המכונים מחזורים. המהירות שבה המנוע עובר את המחזורים האלה היא בדיוק מה שמייחד מנוע שתי פעימות ממנוע ארבע פעימות.

השבץ הראשון הוא הזרקה. במקרה זה, הבוכנה נעה במורד הצילינדר, ושסתום היניקה נפתח כדי להכניס את תערובת דלק האוויר לתא הבעירה. לאחר מכן מגיע מכת הדחיסה. במהלך מהלך זה, שסתום היניקה נסגר והבוכנה נעה במעלה הגליל, ודוחסת את הגזים שם. מהלך הכוח מתחיל כאשר התערובת נדלקת. במקרה זה, ניצוץ מנר מצית את הגזים הדחוסים, מה שמוביל לפיצוץ, שהאנרגיה שלו דוחפת את הבוכנה כלפי מטה. המהלך האחרון הוא הפליטה: הבוכנה נעה במעלה הצילינדר ושסתום הפליטה נפתח, ומאפשר לגזי הפליטה לצאת מתא הבעירה כך שהתהליך יכול להתחיל מחדש. התנועות ההדדיות של הבוכנה מסובבות את גל הארכובה, שהמומנט ממנו מועבר לחלקים הפועלים של המכשיר. כך מומרת אנרגיית שריפת הדלק לתנועה תרגום.

פעולת מנוע ארבע פעימות

במנוע ארבע פעימות רגיל, התערובת נדלקתכל סיבוב שני של גל הארכובה. סיבוב הציר מניע קבוצה מורכבת של מנגנונים המבטיחים ביצוע סינכרוני של רצף של מחזורים. פתיחת שסתומי היניקה או הפליטה מתבצעת באמצעות גל זיזים, הלוחץ לסירוגין על זרועות הנדנדה. השסתום מוחזר למצב סגור באמצעות קפיץ. כדי למנוע אובדן דחיסה, חיוני שהשסתומים ישתלבו היטב על ראש הצילינדר.

פעולת מנוע דו-פעימות

עכשיו בואו נראה איך מנוע שתי פעימות שונה ממנוע ארבע פעימות מבחינת עקרון הפעולה. במנועי שתי פעימות, כל ארבע הפעולות מבוצעות בסיבוב אחד של גל הארכובה, במהלך מהלך הבוכנה ממרכז המת העליון למטה, ולאחר מכן בחזרה למעלה. שחרור גזי הפליטה (טיהור) והזרקת דלק משולבים במחזור אחד, שבסופו התערובת מתלקחת, והאנרגיה המתקבלת דוחפת את הבוכנה כלפי מטה. עיצוב זה מבטל את הצורך ברכבת שסתומים.

את מקומם של השסתומים תופסים שני חורים בקירות תא הבעירה. כאשר הבוכנה נעה מטה עקב אנרגיית הבעירה, תעלת הפליטה נפתחת, ומאפשרת לגזי הפליטה לצאת מהתא. בעת תנועה מטה, נוצר ואקום בצילינדר, שבגללו נמשכת פנימה תערובת של אוויר ודלק דרך פתח היניקה הממוקם מתחת. כאשר נעים למעלה, הבוכנה סוגרת את התעלות ודוחסת את הגזים בצילינדר. בשלב זה, המצת נדלק, וכל התהליך המתואר לעיל חוזר על עצמו.שוב. הדבר החשוב הוא שבסוג המנוע הזה התערובת נדלקת בכל סיבוב, מה שמאפשר להפיק מהם יותר כוח, לפחות בטווח הקצר.

יחס משקל להספק

מנועי שתי פעימות מתאימים יותר ליישומים הדורשים פרצי כוח מהירים וחדים במקום פעולה יציבה לפרקי זמן ארוכים. לדוגמה, אופנוע ים דו-פעימתי מאיץ מהר יותר ממשאית ארבע פעימות, אך הוא מיועד לנסיעות קצרות, בעוד שמשאית יכולה לנסוע מאות קילומטרים לפני שהיא זקוקה למנוחה. מנועי שתי פעימות מפצים על תוחלת חייהם הקצרה בכך שהם בעלי יחס משקל-הספק נמוך: הם בדרך כלל שוקלים הרבה פחות, כך שהם מתניעים מהר יותר ומגיעים מהר יותר לטמפרטורת העבודה. הם גם דורשים פחות אנרגיה כדי לנוע.

איזה מנוע עדיף

ברוב המקרים, מנועי ארבע פעימות יכולים לפעול רק במצב אחד, בעוד שמנועי שתי פעימות פחות תובעניים בהקשר זה. זה נובע בעיקר מהמורכבות של החלקים הנעים כמו גם מהעיצוב של תבנית השמן. בור כזה, המספק שימון מנוע, נמצא בדרך כלל רק בדגמי ארבע פעימות ויש לו חשיבות רבה לפעולתם. למנועי שתי פעימות בדרך כלל אין בור כזה, כך שניתן להפעיל אותם כמעט בכל מצב ללא סיכון של ירידת שמן או הפרעה בתהליך השימון. למכשירים כגון מסורי שרשרת, מסורים עגולים ומכשירים ניידים אחרים, הגמישות הזו חשובה מאוד.

יעילות דלק וביצועים סביבתיים

מנועים קומפקטיים ומהירים לרוב מתגלים כמייצרים יותר זיהום אוויר וצורכים יותר דלק. בחלק התחתון של תנועת הבוכנה, כאשר תא הבעירה מתמלא בתערובת בעירה, דלק אובד לתוך יציאת הפליטה. ניתן לראות זאת בדוגמה של מנוע חיצוני; אם תסתכלו היטב, תוכלו לראות סביבו כתמים שומניים רב-גוונים. לכן מנועים מהסוג הזה נחשבים ללא יעילים ומזהמים. למרות שדגמי הארבע פעימות כבדים ואיטיים יותר, הם שורפים דלק לחלוטין.

עלות רכישה ותחזוקה

מנועים קטנים יותר הם בדרך כלל זולים יותר, הן מבחינת רכישה ראשונית והן מבחינת תחזוקה. עם זאת, הם מיועדים לחיי שירות קצרים יותר. למרות שיש כמה חריגים, רובם אינם מיועדים לפעולה רציפה יותר מכמה שעות ואינם מיועדים לחיי שירות ארוכים במיוחד. היעדר מערכת שימון נפרדת גורם גם לכך שגם המנועים הטובים ביותר מסוג זה נשחקים מהר יחסית והופכים לבלתי שמישים עקב נזק לחלקים נעים.

חלקית בשל היעדר מערכת סיכה בבנזין המיועדת למילוי במנוע קטנוע דו-פעימתי, למשל,יש צורך להוסיף כמות מסוימת של שמן מיוחד. זה מוביל לעלויות נוספות ולטרחה, ויכול גם לגרום לתקלה (אם שכחת להוסיף שמן). מנוע 4 פעימות דורש ברוב המקרים מינימום תחזוקה וטיפול.

איזה מנוע עדיף

טבלה זו מתארת בקצרה כיצד מנוע שתי פעימות שונה ממנוע ארבע פעימות.

	מנוע ארבע פעימות	מנוע דו-פעימות
1.	מכת כוח אחת לכל שתי סיבובים של גל הארכובה.	מחזור כוח אחד לכל סיבוב גל ארכובה.
2.	עלינו להשתמש בגלגל תנופה כבד כדי לפצות על רעידות המתרחשות במהלך פעולת המנוע עקב חלוקה לא אחידה של המומנט, מכיוון שההצתה של התערובת הדליקה מתרחשת רק בכל סיבוב שני.	דרוש גלגל תנופה קל בהרבה והמנוע פועל בצורה מאוזנת למדי, שכן המומנט מתחלק בצורה שווה הרבה יותר בשל העובדה שתערובת הדלק נדלקת בכל סיבוב.
3.	משקל מנוע גדול	משקל מנוע הרבה פחות
4.	עיצוב המנוע מסובך בגלל מנגנון השסתום.	עיצוב המנוע הרבה יותר פשוט בגלל היעדר שסתוםמנגנון.
5.	עלות גבוהה.	זול יותר מארבע פעימות.
6.	יעילות מכנית נמוכה עקב חיכוך של מספר רב של חלקים.	יעילות מכנית גבוהה יותר עקב חיכוך מופחת עקב פחות חלקים.
7.	פרודוקטיביות גבוהה יותר הודות להסרת גזי פליטה מלאה והזרקת תערובת טרייה.	ביצועים גבוהים מופחתים עקב ערבוב של שאריות גזי פליטה עם תערובת טרייה.
8.	טמפרטורת הפעלה נמוכה יותר.	טמפרטורת פעולה גבוהה יותר.
9.	קירור מים.	קירור אוויר.
10.	פחות צריכת דלק ובערה מלאה.	צריכת דלק גבוהה יותר וערבוב הזרקה טריה עם שאריות פליטה.
11.	תופס הרבה מקום.	תופס פחות מקום.
12.	מערכת סיכה מורכבת.	מערכת סיכה הרבה יותר פשוטה.
13.	רעש נמוך.	רועש יותר.
14.	מערכת תזמון שסתומים.	במקום שסתומים, נעשה שימוש בתעלות כניסה ויציאה.
15.	יעילות תרמית גבוהה.	פחות יעילות תרמית.
16.	צריכת שמן נמוכה.	צריכת שמן גבוהה יותר.
17.	פחות בלאי בחלקים נעים.	בלאי מוגבר בחלקים נעים.
18.	מותקן במכוניות, אוטובוסים, משאיות וכו'.	בשימוש בטוסטוסים, קטנועים, אופנועים וכו'.

זה גם מפרט את התכונות החיוביות והשליליות של כל אחד משני הסוגים האלה.