2-takts motorer


På Fig. 13 er skematisk antydet en 2-takts glødehovedmotor. Man finder også ved denne motortype cylinder, stempel, plejlstang, krumtap og krumtaphus, hvorimod ventiler og knastaksel mangler, desuden er krumtaphuset, der ved 4-takts motoren stod i forbindelse med atmosfæren, “lukket”, d.v.s. en fjederbelastet ventil lader luften slippe ind, når stemplet går opad, men hindrer den i at slippe ud, når det går nedad. Der opstår følgelig overtryk i krumtaphuset. Underdel af cylinder, stempel og krumtaphus virker altså ved denne motor som Luftpumpe. Når stemplet går opad, suges luften ind, når det går nedad, trykkes den sammen.
Ved en kanal står krumtaphuset i forbindelse med cylinderen, men stemplet lukker for kanalen, og først når det nærmer sig sin nederste stilling, åbnes der for forbindelseskanalen, og luften strømmer frit fra krumtaphuset ind i cylinderen.
I denne foregår der nu følgende:

1. Takt: Kompression.
Stemplet glider opad, lukker for kana- lerne, først for indstrømnings- og lidt senere for udstødningskanalen – hvorefter kompressionen begynder. Tænding som i 4-takts motoren, d.v.s. lidt før top.

2. Takt: Arbejdsslag.
Stemplet går over dødpunkt og presses nedad af forbrændingsprodukterne, og der udføres arbejde. 20 à 25 % af slaget, før stemplet når bund, afdækkes en kanal i siden af cylinderen (udstødningskanalen), der står i forbindelse med atmosfæren, og trykket falder pludselig. Lidt senere åbnes som før nævnt for indstrømningen, og frisk luft fra krumtaphuset strømmer over i cylinderen. Under næste takt bliver der da atter kompression og således fremdeles. Kompression og arbejdsslag veksler stadig, men indsugnings- og udstødningstakterne er erstattet med overstrømning og udstrømning i den korte tid, mens stemplet afslutter arbejdsslaget og påbegynder kompressionsslaget.
Det ses heraf, at motoren er i stand til at afgive arbejde for hver anden takt, altså dobbelt så ofte som 4-takts motoren.

2-Takts motorens udskylning.

For at få den fulde arbejdsydelse af en motor skal cylinderen som før nævnt være fyldt med atmosfærisk luft, når kompressionen begynder. Dette nås dog langt fra ved den viste motor, thi dels vil skylleluften ikke nå rundt i alle kroge,og dels vil den i nogen grad blandes med udstødningen og strømme med denne ud, særlig når man som her anvender skylning tværs på cylinderakslen. Endelig – og det er det vigtigste rådes der over for lidt skylleluft; den indsugede luft er nemlig i det højeste = slagvolu-menet, men rummet over stemplet er slagvolumen + kompressionsrum!
Der bliver følgelig altid en del udstødningsprodukter tilbage i cylinderen, hvorved trykket under arbejdsslaget i reglen reduceres med 30 à 40 %. Da udskylningen kun kan foregå under en kort del af slaget, vil den blive særlig ufuldstændig ved meget hurtiggående motorer og hvor udstødningsprodukterne ikke har let ved at slippe bort meget vide udstødningsrør uden knæk og indsnævringer er derfor af særlig betydning for denne motortype! – for at få et passende tryk på skylleluften må krumtaphuset hverken være for lille eller for stort. I reglen anses et overtryk på 0,3 atm. for mest passende.

Ved at anvende en særlig skylleluftpumpe, som antydet i Fig. 14 nr. 2 og 3, kan man naturligvis få ubegrænsede mængder af skylleluft, og til dieselmotorer af de større typer anvendes de altid. Ved mindre motorer har der under-tiden været anvendt totrinsstempel for at skaffe den for-nødne luft, Fig. 14 nr. 1, men et sådant stempel er tungt, og motoren bliver høj, hvilket kan være uheldigt særlig i både. Stempelskylleluftpumpen, nr.2, giver et lufttryk, der svarer til hastigheden, men ved store hastigheder opstår der naturligvis ret store massekræfter. I kapselblæseren, der er antydet nr. 3, vil der altid være et spaltetab, og da dette er forholdsvis størst ved små motorer, anvendes den sjældnere til disse. Ved de nævnte systemer vil luftmængden omtrent vokse i forhold til motorens hastighed. Dette er derimod ikke tilfældet med centrifugalblæseren hvor luftmængden omtrent vokser med 2. potens af hastigheden, og ved ringe hastighed fås derfor næsten ingen udskylning. Den egner sig følgelig ikke til skylleluftpumpe.

Udskylningen af cylinderen kan foregå ved tværskylning, Fig. 13 og Fig. 15, nr. 1, 3 og 4, eller ved længdeskylning, Fig. 15, nr. 2 og 5.

Bruges tværskylning, må der anbringes et fremspring eller “kam” på stemplet, som kan tjene til at lede luftstrømmen i opadgående retning. Helt undgår man dog ikke, at der bliver stående en del gamle forbrændingsprodukter foroven i cylinderen. Også med hensyn til temperaturforhold er tværskylningen uhel- dig, idet cylindersiden med udskylningskanalerne bliver varmere end den modstående side med luftkanalerne, hvilket medfører spændinger og en uensartet smøring.
Ved længdeskylning lader man luft strømme gennem kanaler langs hele cylinderens omkreds, og enten der an-vendes kanaler, som i nr. 2, eller ventiler, som i nr. 5, til udstødningen, kan man på denne måde få en effektiv udskylning af cylinderen, så fremt blæseren er tilstrækkelig stor. Temperaturforholdene vil også være gunstigere end ved tværskylning, og anbringes skylleluftkanalerne skråt i forhold til cylinderaksen, vil skylleluften under indstrømningen få en roterende bevægelse, hvorved blandingen med brændslet bliver mere effektiv. På den anden side kan det ikke undgås, at en motor med længdeskylning bliver ret kompliceret.
Ved motorer med skylleluftpumpe vil der som regel kunne fås “overladning” ved at luk- ke af for udstødningen lidt før der lukkes for skylleluften. Har denne sidste et over- tryk på 0,1 à 0,2 atm., fås et tilsvarende overtryk ved kompressionens begyndelse, og middeltrykket kan da nå op på samme højde som i 4-takts motorer, ja endda højere.