Silnik dwusuwowy

Silnik dwusuwowy jest to silnik spalinowy, w którym cztery fazy pracy (ssanie, sprężanie, praca i wydech) wykonywane są w ciągu dwóch suwów (od górnego do dolnego skrajnego położenia) tłoka.

Istnieją konstrukcje silników dwusuwowych zarówno o zapłonie iskrowym, jak i o zapłonie samoczynnym.

Budowa i zasada działania

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.

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.

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 lub pochylenie kanału dolotowego.

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

Made by Robson Studio 2010