تفاوت موتور دو زمانه و چهار زمانه چیست؟
مینی کامپیوتر: نحوه کار مشهورترین موتورهای درون سوز جهان چیست؟
به گزارش مینی کامپیوتر به نقل از خبر آنلاین، به نقل از پدال، اگر از کسانی باشید که مشتاق دنیای خودرو و موتورسیکلت هستند حتماً نام موتورهای دوزمانه و چهارزمانه را زیاد شنیده اید. اما تفاوت واقعی بین این دو چیست؟ اصلا منظورمان از زمان در موتور چیست؟ پاسخ به این سوالات در گرو درک ساختار پیشرانه های درون سوز است.
مفهوم "زمان" در موتور به چه معنا است؟ وقتی می گوییم موتوری "چهارزمانه" است، به تعداد مراحل سوزاندن سوخت در آن اشاره می نماییم. می دانید که پیشرانه برای تولید نیرو به ترکیب سوخت و هوا نیاز دارد. درست از زمانی که این ترکیب به محفظه احتراق یا سیلندر می رسند، مراحل سوزاندن شروع می شوند. در پیشرانه های دو زمانه، در حقیقت دو مرحله داریم که طی آنها ترکیب سوخت به درون سیلندر کشیده می شود و بعد از سوختن به سوی اگزوز حرکت می کند. در موتورهای چهار زمانه، تعداد این مراحل دو برابر می شود.
نحوه کار موتور دو و چهار زمانه موتورهای دوزمانه طراحی بسیار ساده تری دارند. بدنه اصلی محفظه احتراق این موتورها یک بخش ورودی و یک بخش خروجی دارد. مخلوط سوخت از بخش ورود، به فاز اول یعنی «مکش و تراکم» می رسد و بعد از فشرده شدن توسط پیستون به مرحله دوم، «قدرت و انبساط»، می رسد. در این مرحله می سوزد و از بخش خروجی به سوی اگزوز می رود. برای درک بهتر این موضوع، تصویر بالا را ببینید.
در نقطه مقابل، موتورهای چهار زمانه قرار دارند که سوخت را بوسیله دریچه های ورودی موسوم به سوپاپ دریافت می کنند. فاز اول در این موتورها مکش است که ترکیب سوخت وارد سیلندر می شود. در مرحله دوم، این ترکیب توسط پیستون فشرده می شود. در مرحله سوم، ترکیب سوخت آتش می گیرد و پیستون را به عقب هل می دهد؛ به این پروسه مرحله قدرت هم می گویند. در مرحله آخر هم دود حاصل از احتراق از سوپاپ خروجی به اگزوز می رود. برای درک بهتر مراحل کار موتور چهار زمانه تصویر بالا را ببینید.
ساختار کدام ساده تر است؟ موتورهای دو زمانه بدون سوپاپ و با بهره گیری از مجراهایی که روی دیواره سیلندر قرار دارند، هوا و سوخت را دریافت می کنند و گازهای خروجی را از طرف دیگر به بیرون می فرستند. این سادگی طراحی موجب می شود که موتور دو زمانه وزن کم، اندازه کوچک و هزینه ساخت پایین تری داشته باشد؛ اما همین طراحی ساده، کنترل دقیق بر زمان بندی و ترکیب هوا-سوخت را دشوارتر می کند.
در نقطه مقابل، موتورهای چهارزمانه پیچیده تر را داریم که با تأکید بر اجزایی به نام سوپاپ های ورودی و خروجی، روی میزان ترکیب سوخت ورودی کنترل بیشتری دارند. در نتیجه و بااینکه نگهداری آنها پرهزینه تر است، اما عملکرد پایدارتر و قابل اعتمادتری را ارائه می کنند.
عملکرد و بازدهی: کدام یک قوی تر است؟ موتور دو زمانه به علت بهره مندی از مراحل کمتر (احتراق در هر دور کامل میل لنگ)، قدرت بیشتری را در بازه یکسان تولید می کنند. به این علت در موتورسیکلت های کوچک یا دستگاه های سبک مانند اره برقی، موتورهای قایق و... از موتورهای دوزمانه استفاده می شود. نسبت قدرت به وزن این موتورها بالاتر از نمونه چهار زمانه مشابه است.
اما در موتور چهارزمانه با وجود تولید توان کمتر در مقایسه با حجم برابر به راندمان بهتر سوخت می رسیم. سوخت بهتر می سوزد، گرمای کمتری هدر می رود و انرژی بیشتری از بنزین استخراج می شود؛ به این علت در خودرو ها، موتورسیکلت های بزرگ تر و ماشین آلات سنگین از موتورهای چهارزمانه استفاده می شود.
صدای موتور و تجربه رانندگی اگر تابحال موتور دوزمانه را شنیده باشید، احتمالاً صدای زیرتر آنرا به یاد دارید؛ صدایی تیز و سریع که از انفجارهای پشت سرهم در هر دور موتور نشات می گیرد. برخی موتورسواران عاشق این صدا هستند و آنرا نشانه ی هیجان و قدرت می دانند. در مقابل، موتورهای چهارزمانه صدای عمیق تر، منظم تر و بطور معمول دلنشین تری تولید می کنند. خصوصاً در سرعت های پایین و کارکرد طولانی، صدای آنها کمتر گوش خراش است و به این علت جهت استفاده روزمره مناسب تر هستند.
مصرف سوخت و آلایندگی موتورهای دو زمانه، به علت طراحی خاصی که دارند بطور معمول تلفیقی از بنزین و روغن را می سوزانند که نه فقط موجب مصرف بیشتر می شود، بلکه آلایندگی زیادی هم به وجود می آورد. روغن همراه با سوخت می سوزد و دود آبی رنگ غلیظی از اگزوز بیرون می آید. در حقیقت، یکی از دلیلهای حذف موتورهای دو زمانه از خودرو های مدرن همین میزان بالای آلایندگی است. در مقابل، موتور چهارزمانه سوخت را کامل تر می سوزاند، روغن سوزی کمتری دارد و میزان مونواکسید کربن و HC خروجی از آن بسیار کمتر است. این موتورها بطور معمول استانداردهای زیست محیطی سخت گیرانه ای را می گذرانند و به این علت انتخاب اصلی صنعت حمل و نقل مدرن به شمار می روند.
دوام و نگهداری موتورهای چهارزمانه، به علت روان کاری مستقل و طراحی دقیق تر، طول عمر بالاتری دارند. بااینکه تعمیر و نگهداری آنها هزینه بیشتری را بر دوش مالک می گذارد اما در طولانی مدت، نیاز کمتری به تعمیرات اساسی دارند. در مقابل، موتور دوزمانه عمر کوتاه تری دارد و در صورت استفاده غیراصولی (مثل فشار زیاد یا ترکیب اشتباه روغن و بنزین) به سرعت مستهلک می شود. با این وجود، تعمیر موتور دوزمانه ساده تر و کم هزینه تر است. تعمیرات موتور دوزمانه به خاطر ساختار ساده تر و قطعات کمتر، آسان تر است اما موتور چهارزمانه نیاز به ابزار و دانش تخصصی تری دارد.
کاربردها در دنیای واقعی هر کدام از این دو نوع موتور، بسته به شرایط، مزایای خاص خودرا دارند. موتور دوزمانه برای وسایل نقلیه ی سبک، موتورسیکلت های کوچک، اره های موتوری، موتور قایق و ژنراتورهای قابل حمل مناسب است؛ اما اگر بدنبال وسیله ای جهت استفاده روزمره هستید، بطورمثال خودرو یا موتورسیکلت شهری، موتور چهارزمانه انتخاب هوشمندانه تری خواهد بود. صدای کمتر، مصرف سوخت پایین تر، آلایندگی کمتر و دوام بیش از جمله مزایای این سیستم هستنند که در مسیرهای طولانی و استفاده مداوم بهتر عمل کند.
مزایا و معایب مزایای موتور دو زمانه طراحی ساده نسبت به قدرت به حجم بالا تعمیر و نگهداری آسان معایب موتور دو زمانه آلودگی بالاتر مصرف سوخت بیشتر عمر مفید کمتر مزایای موتور چهار زمانه راندمان سوخت بالاتر آلودگی کمتر پایداری و عمر مفید بیشتر معایب موتور چهار زمانه پیچیدگی طراحی و ساخت وزن و حجم بیشتر هزینه تولید و نگهداری بیشتر
جمع بندی تفاوت موتورهای دوزمانه و چهارزمانه فقط در ساختار فنی خلاصه نمی گردد. هر کدام فلسفه طراحی متفاوتی دارند و برای نیازهای متفاوتی استفاده خواهند شد. دانستن این تفاوت ها نه فقط به درک بهتر عملکرد وسیله تان کمک می نماید، بلکه در انتخاب هوشمندانه تر هنگام خرید یا تعمیر هم تاثیر دارد. پس اگر بدنبال قدرت بالا در اندازه ی کوچک و قیمت کم هستید و مشکلی با مصرف بالا یا تعمیرات ندارید، موتور دو زمانه هنوز هم گزینه خوبی برای شما محسوب می شود؛ اما اگر بدنبال آرامش، مصرف بهینه و کارکرد طولانی مدت هستید، موتور چهارزمانه همراه مطمئن تری خواهد بود.
منبع: minicomp.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب