Was ist der Unterschied zwischen einem Zweitaktmotor und einem Viertaktmotor - vergleichende Analyse

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-19 13:34

Was ist der Unterschied zwischen einem Zweitaktmotor und einem Viertaktmotor? Der auffälligste Unterschied sind die Zündarten des brennbaren Gemisches, die sich sofort am Geräusch bemerkbar machen. Ein 2-Takt-Motor erzeugt normalerweise ein schrilles und sehr lautes Grollen, während ein 4-Takt-Motor eher leiser schnurrt.

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In den meisten Fällen liegt der Unterschied auch im Hauptzweck des Geräts und seiner Kraftstoffeffizienz. Zweitaktmotoren zünden bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, sind also doppelt so stark wie Viertaktmotoren, bei denen das Gemisch nur bei jeder Umdrehung zündet.

Viertaktmotoren sind sparsamer, aber schwerer und teurer. Sie sind häufig in Autos und Nutzfahrzeugen zu finden, während kleinere Zweitaktmodelle häufiger in Anwendungen wie Rasenmähern, Motorrollern und leichten Booten eingesetzt werden. Aber einen Benzingenerator zum Beispiel gibt es sowohl als Zweitakt- als auch als Viertaktgenerator. Der Scooter-Motor kann auch von beliebiger Art sein. Das Funktionsprinzip dieser Motoren ist im Grunde dasselbe, der Unterschied liegt nur in der Art und Effizienz der Energieumwandlung.

Was ist ein Beat?

Die Verarbeitung von Kraftstoff in beiden Motortypen erfolgt durch die sequentielle Ausführung von vier verschiedenen Prozessen, die als Zyklen bekannt sind. Die Geschwindigkeit, mit der der Motor diese Zyklen durchläuft, ist genau das, was einen Zweitaktmotor von einem Viertaktmotor unterscheidet.

Der erste Schlag ist die Injektion. In diesem Fall bewegt sich der Kolben im Zylinder nach unten und das Einlassventil öffnet sich, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Brennkammer zu lassen. Als nächstes kommt der Verdichtungshub. Während dieses Hubs schließt das Einlassventil und der Kolben bewegt sich im Zylinder nach oben, wodurch die Gase dort komprimiert werden. Der Arbeitstakt beginnt, wenn das Gemisch gezündet wird. In diesem Fall entzündet ein Funke einer Kerze die komprimierten Gase, was zu einer Explosion führt, deren Energie den Kolben nach unten drückt. Der letzte Takt ist der Auspuff: Der Kolben bewegt sich im Zylinder nach oben und das Auslassventil öffnet sich, wodurch die Abgase aus der Brennkammer austreten können, damit der Prozess von vorne beginnen kann. Die Hin- und Herbewegungen des Kolbens drehen die Kurbelwelle, deren Drehmoment auf die Arbeitsteile des Geräts übertragen wird. So wird die Energie der Kraftstoffverbrennung in Translationsbewegung umgewandelt.

Viertaktmotorbetrieb

Bei einem Standard-Viertaktmotor wird das Gemisch gezündetjede zweite Umdrehung der Kurbelwelle. Die Drehung der Welle treibt einen komplexen Satz von Mechanismen an, die die synchrone Ausführung einer Abfolge von Zyklen gewährleisten. Das Öffnen der Einlass- oder Auslassventile erfolgt über eine Nockenwelle, die abwechselnd auf die Kipphebel drückt. Das Ventil wird durch eine Feder in die geschlossene Position zurückgebracht. Um Kompressionsverluste zu vermeiden, müssen die Ventile eng am Zylinderkopf anliegen.

Zweitaktmotorbetrieb

Sehen wir uns nun an, wie sich ein Zweitaktmotor hinsichtlich des Funktionsprinzips von einem Viertaktmotor unterscheidet. Bei Zweitaktmotoren werden alle vier Aktionen in einer Umdrehung der Kurbelwelle während des Hubs des Kolbens vom oberen Totpunkt zum unteren und dann wieder nach oben ausgeführt. Die Freisetzung von Abgasen (Purge) und die Kraftstoffeinspritzung sind in einen Zyklus integriert, an dessen Ende das Gemisch zündet und die resultierende Energie den Kolben nach unten drückt. Dieses Design macht einen Ventiltrieb überflüssig.

Der Platz der Ventile wird von zwei Löchern in den Wänden der Brennkammer eingenommen. Wenn sich der Kolben aufgrund der Verbrennungsenergie nach unten bewegt, öffnet sich der Abgaskanal, wodurch die Abgase aus der Kammer austreten können. Bei der Abwärtsbewegung entsteht im Zylinder ein Unterdruck, wodurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch durch den darunter befindlichen Einlasskanal angesaugt wird. Beim Aufwärtsbewegen schließt der Kolben die Kanäle und komprimiert die Gase im Zylinder. An diesem Punkt zündet die Zündkerze und der gesamte oben beschriebene Vorgang wird wiederholt.wieder. Wichtig ist, dass bei dieser Art von Motoren das Gemisch bei jeder Umdrehung gezündet wird, wodurch Sie zumindest kurzfristig mehr Leistung herausholen können.

Leistungsgewicht

Zweitaktmotoren eignen sich besser für Anwendungen, die schnelle und scharfe Leistungsstöße erfordern, als einen gleichmäßigen Betrieb über lange Zeiträume. Zum Beispiel beschleunigt ein Zweitakt-Jetski schneller als ein Viertakt-Lkw, ist aber für kurze Fahrten ausgelegt, während ein Lkw Hunderte von Kilometern zurücklegen kann, bevor er eine Pause braucht. Zweitaktmotoren gleichen ihre kurze Lebensdauer durch ein niedriges Leistungsgewicht aus: Sie wiegen normalerweise viel weniger, starten also schneller und erreichen schneller die Betriebstemperatur. Sie benötigen auch weniger Energie, um sich zu bewegen.

Welcher Motor ist besser

Viertaktmotoren können in den meisten Fällen nur in einer Position betrieben werden, während Zweitaktmotoren diesbezüglich weniger anspruchsvoll sind. Dies liegt vor allem an der Komplexität der beweglichen Teile sowie an der Konstruktion der Ölwanne. Eine solche Ölwanne, die für die Motorschmierung sorgt, ist normalerweise nur bei Viertaktmodellen zu finden und für deren Betrieb von großer Bedeutung. Zweitaktmotoren haben in der Regel keinen solchen Ölsumpf, sodass sie in fast jeder Position betrieben werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass Öl schwappt oder der Schmiervorgang unterbrochen wird. Für Geräte wie Kettensägen, Kreissägen uanderen tragbaren Instrumenten ist diese Flexibilität sehr wichtig.

Kraftstoffeffizienz und Umweltleistung

Kompakte und schnelle Motoren verursachen oft mehr Luftverschmutzung und verbrauchen mehr Kraftstoff. Am Ende der Kolbenbewegung, wenn die Brennkammer mit einem brennbaren Gemisch gefüllt ist, geht etwas Kraftstoff in die Auslassöffnung verloren. Dies ist am Beispiel eines Außenbordmotors zu sehen; Wenn Sie genau hinsehen, können Sie mehrfarbige ölige Flecken um ihn herum sehen. Daher gelten Motoren dieser Art als ineffizient und umweltbelastend. Obwohl die Viertakter etwas schwerer und langsamer sind, verbrennen sie den Kraftstoff vollständig.

Anschaffungs- und Wartungskosten

Kleinere Motoren sind in der Regel günstiger, sowohl bei der Anschaffung als auch bei der Wartung. Sie sind jedoch auf eine kürzere Lebensdauer ausgelegt. Obwohl es einige Ausnahmen gibt, sind die meisten nicht für einen Dauerbetrieb von mehr als ein paar Stunden ausgelegt und nicht für eine sehr lange Lebensdauer ausgelegt. Das Fehlen eines separaten Schmiersystems führt auch dazu, dass selbst die besten Motoren dieser Art relativ schnell verschleißen und durch Schäden an beweglichen Teilen unbrauchbar werden.

Teilweise aufgrund des Fehlens eines Schmiersystems in Benzin, das zum Beispiel in einen Zweitakt-Rollermotor gefüllt werden soll,Es ist notwendig, eine bestimmte Menge Spezialöl hinzuzufügen. Dies führt zu zusätzlichen Kosten und Ärger und kann auch zu einer Panne führen (wenn Sie vergessen, Öl nachzufüllen). Der 4-Takt-Motor erfordert in den meisten Fällen ein Minimum an Wartung und Pflege.

Welcher Motor ist besser

Diese Tabelle beschreibt kurz, wie sich ein Zweitaktmotor von einem Viertaktmotor unterscheidet.

	Viertaktmotor	Zweitaktmotor
1.	Ein Arbeitstakt pro zwei Umdrehungen der Kurbelwelle.	Ein Arbeitszyklus für jede Umdrehung der Kurbelwelle.
2.	Wir müssen ein schweres Schwungrad verwenden, um Vibrationen auszugleichen, die während des Motorbetriebs aufgrund einer ungleichmäßigen Drehmomentverteilung auftreten, da die Zündung des brennbaren Gemischs nur jede zweite Umdrehung erfolgt.	Ein viel leichteres Schwungrad wird benötigt und der Motor läuft ziemlich ausgeglichen, da das Drehmoment viel gleichmäßiger verteilt wird, da sich das Kraftstoffgemisch bei jeder Umdrehung entzündet.
3.	Großes Motorgewicht	Motorgewicht viel weniger
4.	Die Konstruktion des Motors ist aufgrund des Ventilmechanismus kompliziert.	Das Design des Motors ist aufgrund des fehlenden Ventils viel einfacherMechanismus.
5.	Hohe Kosten.	Billiger als ein Viertakter.
6.	Geringer mechanischer Wirkungsgrad durch Reibung vieler Teile.	Höherer mechanischer Wirkungsgrad durch reduzierte Reibung durch weniger Teile.
7.	Höhere Produktivität dank kompletter Abgasreinigung und Frischgemischeinspritzung.	Reduzierte Höchstleistung durch Vermischung von Abgasresten mit Frischgemisch.
8.	Untere Betriebstemperatur.	Höhere Betriebstemperatur.
9.	Wasserkühlung.	Luftgekühlt.
10.	Weniger Kraftstoffverbrauch und vollständige Verbrennung.	Höherer Kraftstoffverbrauch und Vermischung von Frischeinspritzung mit Abgasrückständen.
11.	Benötigt viel Platz.	Benötigt weniger Platz.
12.	Komplexes Schmiersystem.	Viel einfacheres Schmiersystem.
13.	Geräuscharm.	Mehr laut.
14.	Ventilsteuerungssystem.	Anstelle von Ventilen werden Ein- und Auslasskanäle verwendet.
15.	Hoher thermischer Wirkungsgrad.	Weniger thermischer Wirkungsgrad.
16.	Geringer Ölverbrauch.	Höherer Ölverbrauch.
17.	Weniger Verschleiß an beweglichen Teilen.	Erhöhter Verschleiß an beweglichen Teilen.
18.	Eingebaut in Autos, Bussen, Lastwagen usw.	Wird in Mopeds, Rollern, Motorrädern usw. verwendet.

Es listet auch die positiven und negativen Eigenschaften jedes dieser beiden Typen auf.