Dvoudobý spalovací motor – jak funguje dvoutakt a jeho výhody

Dvoutaktní motor, neboli dvoutakt je skvělý motor, který si získal své příznivce a to nejen v autech, ale i motocyklech a zahradní technice.

Co je to dvoutaktní motor?

Dvoutaktní motor je druh spalovacího pístového motoru, který zvládne pracovní cyklus za jednu otáčku klikové hřídele. Lepším vystižením je název „dvoudobý motor“. To lze popsat jednoduše, motor zkrátka pracuje na dvě doby a to pohybem pístu “dva zdvihy”. Tohle vše je možné díky tomu, že konec cyklu spalování (vyfukování  spalin) nastává současně se sáním a kompresí. Nejčastěji se setkáme se zážehovými dvoudobými motory.

Fáze dvoutaktního motoru

Nasátí a koprose 

V první fázi začíná píst v horní úvrati, proto se také horní úvrať u dvoutaktu nastavuje. Zde v této poloze je otevřen přepouštěcí kanál pod pístem, který nasaje zápalnou směs do prostoru pod píst. Při pohybu dolů je směs tlačena z prostoru pod pístem do prostoru nad píst klikovou hřídeli. To vše díky podtlaku, který nastane tak, že se nyní zavře přepouštěcí  kanál pod pístem, ten uzavře samotný píst. (Pokud již motor běží tak se v této fázi otevírá i výfukový kanál, nicméně my máme příklad prvního pohybu bez výfukových plynů). Této fázi se říká dolní úvrať. Nyní začne píst stoupat a nahromaděnou směs nad ním stlačí do maximální komprese, než však dojde k úplné horní úvrati je směs zapálena jiskrou ze zapalovací svíčky.

Výbuch a výfuk 

Nyní nastává výbuch díky jiskře ze zapalovací svíčky. Tento jev začne tlačit píst zpět do dolní úvrati. Mezitím, při tom, když se náš píst nacházel v horní úvrati, byl opět otevřen kanál pod pístem. Píst výše zmíněnou detonací doputuje, až do dolní úvrati. Nyní nastává zpáteční pohyb. Píst uzavírá sací kanál pod ním tím vzniká přetlak a zápalná směs se tlačí opět nad píst. Při tomto přetlaku a pohybu pístu vzhůru se současně otevírá výfukový kanál, kterým je vyhořelá směs vytlačena ven.

Dvoutaktní vznětový motor

Budete se možná divut, ale existují i dvoutaktní dieselové motory. Zjednodušeně řečeno fungují tak, že místo zapalovací svíčky, která je přítomna u dvoutaktních zážehových motorů, je zde přítomno vstřikovací zařízení. Velmi známým dvoutaktním vznětovým motorem je například motor Junkers Jumo 205 C, kdy se jednalo o řadový šestiválec s výkonem 441 kW a objemem 16,6 litru.  Bylo  však vymyšleno a sestaveno i mnoho dalších dvoudobých vznětových motorů, některé dokonce užívaly ztrátové mazání, pro svůj chod.

Charakteristiky dvoutaktního motoru

Některé charakteristické rysy již zazněly výše, avšak ne všechny.

Dvoutaktní olej

Dvoutaktní motory nemají vlastní mazací okruh oleje. Tím pádem se v případě dvoutaktu olej nemění. Co je však velmi důležité je to, že je třeba užít speciální olej do paliva. Ten se míchá v poměru určeném výrobcem. Nejčastěji to je 1:40, v záběhu to může být i méně, ale používá se poměr i 1:50. Pokud dáme oleje malinko více nic moc se nestane, kromě toho, že nám to bude více dýmit. Oleje pro dvoutaktní motory bývají označeny M2T, nebo 2T. Mívají různou barvu od oranžové, červené, žluté, zelené, atd. Barvy nám pomáhají rozlišit, zda je palivo naředěné.  Pokud bychom nalili do dvoutaktního motoru neošetřené palivo dvoutaktním olejem, tak by mohlo dojít k zadření motoru.

Kouřivost

Dvoutaktní motory mají větší kouřivost než ty čtyřtaktní. Plní nižší emisní normy a i díky příměsi oleje v palivu zkrátka kouří.

Využívání prostoru pod pístem a přepouštěcí kanál

Dvoutaktní motory na rozdíl od čtyřtaktních využívají i prostoru pod pístem. U čtyřdobých motorů pod písty nalezneme olejovou vanu. U dvoutaktu je prostor pod pístem využít k pracovnímu cyklu, díky přepouštěcímu kanálu, který je pro tyto motory charakteristický.

Přepouštěcí kanály výfukové a sací

Oba tyto kanály stejně, jako přepouštěcí pod pístem, ovládá samotný píst. To je velký rozdíl oproti čtyřtaktnímu motoru, kde tuto funkci mají na starosti ventily.

Absence rozvodu

Díky tomu, že nemají ventily a vačku, není třeba rozvodu. Díky tomu, je motor mnohem jednodušší a nevyžaduje výměnu rozvodů. Díky tomu, že nemá rozvody má velké rozpětí otáček.

Karburátor

Typickým prvkem pro dvoutaktní zážehové motory je karburátor. Karburátor je čistě mechanické zařízení. Jeho úkolem je míchání směsi paliva a vzduchu. Zjednodušeně řečeno karburátor funguje na principu proudění vzduchu, kde v malém prostoru dochází ke snížení jeho rychlosti a tím klesne tlak. Do této části je nasáté palivo malým otvorem a je řízeno mechanickým plovákem. 

Karburátor dále funguje, jako škrtící klapka motoru. Výkon je regulován zcela jednoduše. Pokud je potřeba vyššího výkonu dojde ke zvětšení nasávání vzduchu a tím také k většímu přísunu paliva.

Chlazení vzduchem

Hodně dvoutaktních motorů bylo a je chlazeno vzduchem. Vzpomeňme na motor ve slavném Trabantu 601, tam je právě dvoutakt chlazen vzduchem. Chlazení probíhá díky žebrované hlavě, kdy žebra odvádějí teplo a celé je to chlazeno vzduchem, buď vháněným ventilátorem, nebo jízdou.

Výkon

Dvoutaktní motory mohou vzhledem ke svému objemu dosahovat větších výkonů, než ty čtyřtaktní a také mnohem lépe reagují na plyn a akcelerují.

Použití bez převodovky

Vzhledem k využitelnosti otáček, lze dvoutaktní motory užívat i bez převodovky.

Nejslavnější vozy s dvoutaktním motorem

Trabant 601

Trabant 601 dobýval svět i srdce motoristů. S výkonem 19,2 kW a objemem válců 594,5 cm³.

Barkas B1000

Tento stroj dobyl svět mnoha variantami svého provedení, od užitkových vozů, přes nemocniční vozy až po rekreační přestavby. Jeho tříválcový dvoutakt o objemu 999 cm³ s výkonem 34 kW byl hnací silou tohoto modelu.

Wartburg 353

Warburg poháněl tříválcový dvoutakt o objemu 992 cm³ s výkonem 37 kW. Tento vůz se vyráběl, jak ve verzi sedan tak i kombi.