Kacper Kaczmarczyk kl 1b

Budowa i działanie

silnika dwusuwowego

W silniku dwusuwowym cykl pracy przebiega podczas dwóch suwów tłoka, tzn. podczas
jednego obrotu wału korbowego. Silniki dwusuwowe wykonują tylko suw sprężenia i suw
pracy. Czynności związane z wymianą ładunku, tj. napełnienie cylindra i wylot spalin,
odbywają się tu prawie jednocześnie, kiedy tłok znajduje się w okolicy DMP, a więc pod
koniec suwu pracy i na początku suwu sprężenia. Silniki dwusuwowe zazwyczaj nie mają
zaworów. Wylot i dolot spalin reguluje w nich sam tłok, odsłaniając lub zasłaniając
odpowiednie otwory w ściankach cylindra. Ponieważ w silniku dwusuwowym nie ma suwu
dolotu świeży ładunek przeznaczony do napełnienia cylindra musi być uprzednio
sprężony poza cylindrem roboczym. To wstępne sprężanie odbywa się w specjalnie
przystosowanej do tego celu dmuchawie lub sprężarce, albo w komorze korbowej silnika.

Zaletą silników dwusuwowych jest znacznie prostsza konstrukcja, duża równomierność
biegu i teoretycznie dwa razy większa moc w porównaniu z silnikami czterosuwowymi o
tych samych wymiarach cylindra, prędkości obrotowej i ciśnieniu w cylindrze.
W rzeczywistości jednak zysk na mocy wynosi zaledwie 50-70% z powodu zmniejszenia
objętości skokowej cylindra przez szczeliny oraz wskutek niemożności zupełnego
przepłukania cylindra i usunięcia z niego spalin.

Schemat działania silnika
dwusuwowego

Sprawność silników dwusuwowych jest znacznie mniejsza niż czterosuwowych, gdyż duża
ilość nie spalonej mieszanki uchodzi przez szczelinę wylotową podczas przepłukiwania
cylindra. W większych silnikach dwusuwowych zamiast sprężania w komorze korbowej
stosuje się osobną dmuchawę tłokową lub wirową napędzaną przez wał korbowy silnika.
Przedstawiony wykres indykatorowy zawiera tylko pracę wewnętrzną, nie uwzględniając
pracy sprężarki czy dmuchawy ładującej (lub pracy straconej na wstępne sprężanie w
komorze korbowej). Oczywiście wykresy obu pól należy wykonać z zachowaniem
jednakowych podziałek.

Silnik samochodu
SYRENA

Działanie dwusuwa

Suw sprężania

Podczas tego suwu następuje wzrost ciśnienia ładunku zgromadzonego w cylindrze.
Proces ten odbywa się w warunkach ciągłej wymiany ciepła między ładunkiem a ściankami
cylindra, głowicą i denkiem tłoka. Ta wymiana ciepła odbywa się ze zmienna
intensywnością, a nawet ze zmiennym kierunkiem przepływu ciepła. Na początku suwu
ładunek pobiera ciepło od denka tłoka i ścianek cylindra, przy końcu zaś następuje
oddawanie ciepła przez ładunek do ścianek przestrzeni roboczej. Na początku suwu
sprężania trwa jeszcze proces przepłukiwania cylindra, czyli wymiany ładunku.

Suw rozprężenia (praca)

Proces rozprężenia rozpoczyna się po ukończeniu spalania mieszanki. Wysokie ciśnienie
znajdujących się w cylindrze silnika gazów spalinowych sprawia, że wywierają one tłok
znaczną siłę, pod wpływem, której tłok przesuwa się ku DMP. Rozprężające się spaliny
wykonują pracę. Stąd suw rozprężenia nazywa się suwem pracy. Podobnie jak podczas
sprężania tak i tu występuje ciągła wymiana ciepła między gazami a czynnikiem
chłodzącym za pośrednictwem ścianek cylindra i głowicy. Pod koniec suwu rozpoczyna się
proces przepłukiwania

W tym systemie okna (szczeliny) dolotowe i wylotowe umieszczone są po przeciwległych
stronach cylindra. W celu zapobieżenia ucieczce świeżego ładunku dopływającego do
cylindra jego strumień skierowuję się ku górze przez zastosowanie nasady sterującej
na tłoku (rys.a) lub pochylenie kanału dolotowego (rys.b). rozwiązanie z nasadą sterującą
na tłoku ma wiele wad. Skomplikowany kształt denka tłoka i komory spalania w głowicy
utrudnia obróbkę tych elementów i zwiększa ich koszty. Niesymetryczny kształt sprzyja
powstaniu odkształceń cieplnych i pękaniu tłoka. Korzystniejszym rozwiązaniem jest
pochylenie kanału dolotowego. Należy jednak pamiętać, że pochylenie kanału dolotowego
powoduje wzrost wysokości okien, a tym samym zmniejszenie czynnego skoku tłoka.

Wady i zalety silnika dwusuwowego

Zalety

1. Prostsza i lżejsza konstrukcja w porównaniu z silnikami czterosuwowymi.
2. Duża równomierność biegu (możliwość zastosowania mniejszego koła zamachowego).
3. Większa moc silnika (0 50-70%) w porównaniu z silnikiem czterosuwowym z tej samej
pojemności skokowej.
4. Mniejsze koszty produkcji.

Wady

1. W tradycyjnych konstrukcjach silnika duża uciążliwość dla środowiska w porównaniu z
silnikiem czterosuwowym.
2. Mniejsza sprawność w porównaniu do silnika czterosuwowego (straty podczas
przepłukiwania znacznie zwiększają zużycie paliwa).
3. Krótsze przebiegi między naprawcze w porównaniu z silnikiem czterosuwowym.