Qual è la differenza tra un motore a due tempi e un motore a quattro tempi - analisi comparativa

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:05

Qual è la differenza tra un motore a due tempi e uno a quattro tempi? La differenza più evidente sono le modalità di accensione della miscela combustibile, che possono essere immediatamente notate dal suono. Un motore a 2 tempi di solito produce un rombo acuto e molto forte, mentre un motore a 4 tempi tende ad avere un ronzio più silenzioso.

Applicazione

Nella maggior parte dei casi, la differenza sta anche nello scopo principale dell'unità e nel suo risparmio di carburante. I motori a due tempi si accendono ad ogni giro dell'albero a gomiti, quindi sono due volte più potenti dei motori a quattro tempi, nei quali la miscela si accende solo ad ogni giro.

I motori a quattro tempi sono più economici, ma più pesanti e più costosi. Si trovano comunemente su auto e veicoli commerciali, mentre i modelli a due tempi più piccoli sono più comuni su applicazioni come tosaerba, scooter e barche leggere. Ma un generatore di benzina, ad esempio, può essere trovato sia a due tempi che a quattro tempi. Il motore dello scooter può anche essere di qualsiasi tipo. Il principio di funzionamento di questi motori è sostanzialmente lo stesso, la differenza sta solo nel modo e nell'efficienza della conversione dell'energia.

Cos'è un battito?

Il trattamento del carburante in entrambi i tipi di motori avviene attraverso l'esecuzione sequenziale di quattro diversi processi, detti cicli. La velocità alla quale il motore attraversa questi cicli è esattamente ciò che rende un motore a due tempi diverso da un motore a quattro tempi.

Il primo colpo è l'iniezione. In questo caso, il pistone scende lungo il cilindro e la valvola di aspirazione si apre per far entrare la miscela aria-carburante nella camera di combustione. Poi arriva la corsa di compressione. Durante questa corsa, la valvola di aspirazione si chiude e il pistone risale il cilindro, comprimendo i gas presenti. La corsa di potenza inizia quando la miscela viene accesa. In questo caso, una scintilla di una candela accende i gas compressi, che portano a un'esplosione, la cui energia spinge il pistone verso il basso. L'ultima corsa è lo scarico: il pistone risale il cilindro e la valvola di scarico si apre, consentendo ai gas di scarico di uscire dalla camera di combustione in modo che il processo possa ricominciare. I movimenti alternativi del pistone ruotano l'albero motore, la cui coppia viene trasmessa alle parti di lavoro del dispositivo. Questo è il modo in cui l'energia della combustione del carburante viene convertita in movimento traslatorio.

Funzionamento con motore a quattro tempi

In un motore a quattro tempi standard, la miscela si accendeogni secondo giro dell'albero motore. La rotazione dell'albero aziona un complesso insieme di meccanismi che assicurano l'esecuzione sincrona di una sequenza di cicli. L'apertura delle valvole di aspirazione o scarico avviene mediante un albero a camme, che preme alternativamente i bilancieri. La valvola viene riportata in posizione chiusa per mezzo di una molla. Per evitare la perdita di compressione, è essenziale che le valvole aderiscano perfettamente alla testata.

Funzionamento con motore a due tempi

Ora vediamo come un motore a due tempi differisce da un motore a quattro tempi in termini di principio di funzionamento. Nei motori a due tempi, tutte e quattro le azioni vengono eseguite in un giro dell'albero a gomiti, durante la corsa del pistone dal punto morto superiore verso il basso, per poi risalire. Il rilascio dei gas di scarico (spurgo) e l'iniezione di carburante sono integrati in un ciclo, al termine del quale la miscela si accende e l'energia risultante spinge il pistone verso il basso. Questo design elimina la necessità di un treno di valvole.

Il posto delle valvole è occupato da due fori nelle pareti della camera di combustione. Quando il pistone si abbassa a causa dell'energia della combustione, il canale di scarico si apre, consentendo ai gas di scarico di uscire dalla camera. Quando si scende, si crea un vuoto nel cilindro, grazie al quale una miscela di aria e carburante viene aspirata attraverso la porta di aspirazione situata sotto. Quando si sale, il pistone chiude i canali e comprime i gas nel cilindro. A questo punto la candela si accende e si ripete l'intero processo sopra descritto.ancora. L'importante è che in questo tipo di motori la miscela si accende ad ogni giro, il che permette di estrarre più potenza da loro, almeno nel breve termine.

Rapporto peso/potenza

I motori a due tempi sono più adatti per applicazioni che richiedono raffiche di potenza rapide e rapide piuttosto che un funzionamento costante per lunghi periodi di tempo. Ad esempio, una moto d'acqua a due tempi accelera più velocemente di un camion a quattro tempi, ma è progettata per viaggi brevi, mentre un camion può viaggiare per centinaia di miglia prima di aver bisogno di una pausa. I motori a due tempi compensano la loro breve durata avendo un basso rapporto peso-potenza: di solito pesano molto meno, quindi si avviano più velocemente e raggiungono la temperatura di esercizio più velocemente. Richiedono anche meno energia per muoversi.

Quale motore è meglio

Nella maggior parte dei casi, i motori a quattro tempi possono funzionare solo in una posizione, mentre i motori a due tempi sono meno esigenti in questo senso. Ciò è in gran parte dovuto alla complessità delle parti mobili e al design della coppa dell'olio. Tale coppa, che fornisce la lubrificazione del motore, si trova solitamente solo nei modelli a quattro tempi ed è di grande importanza per il loro funzionamento. I motori a due tempi di solito non hanno una tale coppa, quindi possono essere azionati in quasi tutte le posizioni senza il rischio di gocciolare olio o interrompere il processo di lubrificazione. Per dispositivi come motoseghe, seghe circolari e altri strumenti portatili, questa flessibilità è molto importante.

Efficienza del carburante e prestazioni ambientali

Si trova spesso che motori compatti e veloci producono più inquinamento atmosferico e consumano più carburante. Nella parte inferiore del movimento del pistone, quando la camera di combustione è riempita con una miscela combustibile, parte del carburante viene perso nella luce di scarico. Questo può essere visto nell'esempio di un motore fuoribordo; se guardi da vicino, puoi vedere macchie oleose multicolori intorno ad esso. Pertanto, motori di questo tipo sono considerati inefficienti e inquinanti. Sebbene i modelli a quattro tempi siano un po' più pesanti e più lenti, consumano completamente carburante.

Costo di acquisto e manutenzione

I motori più piccoli sono generalmente meno costosi, sia in termini di acquisto iniziale che di manutenzione. Tuttavia, sono progettati per una vita utile più breve. Sebbene vi siano alcune eccezioni, la maggior parte di essi non è progettata per un funzionamento continuo per più di poche ore e non è progettata per una durata di servizio molto lunga. La mancanza di un sistema di lubrificazione separato significa anche che anche i migliori motori di questo tipo si consumano in tempi relativamente brevi e diventano inutilizzabili a causa di danni alle parti in movimento.

In parte per la mancanza di un sistema di lubrificazione a benzina pensato per essere riempito in un motore di scooter a due tempi, ad esempio,è necessario aggiungere una certa quantità di olio speciale. Ciò comporta costi e problemi aggiuntivi e può anche causare un guasto (se dimentichi di aggiungere olio). Il motore a 4 tempi nella maggior parte dei casi richiede un minimo di manutenzione e cura.

Quale motore è meglio

Questa tabella descrive brevemente come un motore a due tempi differisce da un motore a quattro tempi.

	Motore a quattro tempi	Motore a due tempi
1.	Una corsa di potenza ogni due giri dell'albero motore.	Un ciclo di alimentazione per ogni giro dell'albero motore.
2.	Dobbiamo utilizzare un volano pesante per compensare le vibrazioni che si verificano durante il funzionamento del motore a causa della distribuzione non uniforme della coppia, poiché l'accensione della miscela combustibile avviene solo ogni secondo giro.	È necessario un volano molto più leggero e il motore funziona in modo abbastanza equilibrato poiché la coppia è distribuita in modo molto più uniforme grazie al fatto che la miscela di carburante si accende ad ogni giro.
3.	Grande peso del motore	Peso del motore molto inferiore
4.	Il design del motore è complicato a causa del meccanismo della valvola.	Il design del motore è molto più semplice a causa della mancanza di valvolameccanismo.
5.	Costo elevato.	Più economico di un quattro tempi.
6.	Basso rendimento meccanico dovuto all'attrito di un gran numero di parti.	Maggiore efficienza meccanica grazie al ridotto attrito dovuto al minor numero di parti.
7.	Maggiore produttività grazie alla completa rimozione dei gas di scarico e all'iniezione di miscela fresca.	Alte prestazioni ridotte grazie alla miscelazione dei residui dei gas di scarico con miscela fresca.
8.	Ridurre la temperatura di esercizio.	Temperatura di esercizio superiore.
9.	Raffreddamento ad acqua.	Raffreddamento ad aria.
10.	Meno consumo di carburante e combustione completa.	Maggiore consumo di carburante e miscelazione di iniezione fresca con residui di scarico.
11.	Occupa molto spazio.	Occupa meno spazio.
12.	Sistema di lubrificazione complesso.	Sistema di lubrificazione molto più semplice.
13.	Basso rumore.	Più rumoroso.
14.	Sistema di fasatura delle valvole.	Al posto delle valvole, vengono utilizzati i canali di ingresso e uscita.
15.	Elevata efficienza termica.	Meno efficienza termica.
16.	Basso consumo di olio.	Maggiore consumo di olio.
17.	Meno usura delle parti mobili.	Maggiore usura delle parti mobili.
18.	Installato in auto, autobus, camion, ecc.	Utilizzato in ciclomotori, scooter, motocicli, ecc.

Elenca anche le qualità positive e negative di ciascuno di questi due tipi.