Tvåtaktsmotorns princip

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Explosionsmotorns historia

Att använda explosionskraft till arbete sträcker sig ända tillbaka till 1600-talet.
Den första typen man använde explosionskraft till var pumpar. Man började utveckla luftpumpar och vattenpumpar. En fransman vid namn Huygens började 1674 att tillverka en pumpanordning där han använde krutexplosion att pumpa vatten med. Han insåg dock inte fördelen av att använda trycket som uppkom vid explosionen utan lät istället kolven skjutas iväg och övertrycket fick strömma ut genom ventiler. Tanken var sedan att när luften svalnade skulle undertrycket pressa tillbaka kolven.
Efter detta hände det inte så mycket förrän år 1817 då den engelske prästen Dr. W. Cecil byggde en atmosfärisk maskin som gjorde 60 varv/min och hade ett explosions tryck på 12.7 atm. Därefter försökte andra personer bygga en motor efter samma princip, men år 1857 byggdes den sista atmosfäriska motorn av två personer vid namn Bassanti och Matteucci.
År 1860 tillverkade Jean Josef Lenoir en användbar gasmotor, maskinen var dubbelverkande med två planslider en för utlopp och en för inlopp. Bränslet var stadsgas och arbetade med 5 atö och sluttrycket var 0,5 atö. Motorn hade elektrisk tändning som styrdes via lägeskontakter på tvärcylinderplanen och var kopplad till tändelektroder som satt fast i cylindern.
Marioni och Leferve upptog industriell produktion i Paris för ”Reading Iron Works Ltd” och maskinen tillverkades i stort antal. En man Vid namn Nicolas August Otto Introducerade Leinords maskin i Tyskland. Han tyckte även att maskinen hade vissa svagheter som han förbättrade. Han tog patent på en atmosfärisk maskin år 1867 tillsammans med den tyske ingenjören Eugen Langen. Dom samarbetade i många år vid en fabrik i Deutz. Maskinerna dom byggde var vertikala med ett svänghjul längst upp och kolven längs ned. Tändsystemet var öppna gaslågor som senare utvecklades till slutna och öppna glödrör.
Ottos maskin förbättrades av flera personer, Reitman & Aimuller 1867, Söderstöm 1870, Turner1873 samt Giller 1875. År 1877 var Ottos och Langens maskiner uppe i 5000 tillverkade exemplar.
1875 gjorde Otto och Langen även den första 4-taktsmotorn. Principen var känd från Beau de Roche som aldrig byggde maskinen. Samtidigt byggde Urmakaren Reitman i München också en fyrtaktsmotor men Otto fick sitt patent beviljat först, så Reitman fick endast använda maskinen för eget bruk.
1870-talets motorer var på 9-10kp/cm³ och varvtalet var på ca 160v/min. Storleken var på 6 hk men 1881 tillverkade man motorer på upp till 12 hk.
På 1880-talet började man använda fotogen som bränsle till 4-taktsmotorerna. Otto hade byggt en 4-taktsmotor men den var svår att kopiera p.g.a. pattenträttigheterna och man försökte bygga en annan motor, då föddes 2-taktsmotorn. I sitt 4-taktspatent hade Otto nämnt 2-taktsprincipen.
Engelsmannen Douglas Clerk byggde en användbar 2-taktsmotor med två cylindrar varav en luftpump till förbränningsluften. Benz i Tyskland utvecklade motorn genom att använda kolvens baksida som luftpump.1890 byggde engelskmannen Day en
2-taktsmotor som var ventillös och blev kallad trunkmotor där tvärstyckstyrningen av kolven saknades.
Engelsmannen Herbert Akroyd presenterad samma år en motor med förstorad okyld övre del av cylindern som kom att i Sverige kallas tändkula. Man använde fotogen som bränsle och motorn tillverkades av ”Hornsby & Sons” i Grantham. Maskinen tillverkades som 4-taktsmotor men i framtiden kom den huvudsakligen att användas som 2-taktsmotor. Denna motor blev grunden för de flesta tändkulemotorerna i Sverige. En person vid namn Viktor Svensson i Nacka köpte patenträttigheter för motorn och började serietillverka motortypen med namnet Avance. Konstruktionen förbättrades med bl.a. vatteninsprutning och de började tillverka vertikala motorer för marintbruk. Han fick många efterföljare och ett 70-80 svenska tillverkare lär ha funnits i Sverige mer eller mindre kända.


Den moderna tvåtaktsmotorns princip

Tvåtaktsmotorns delar


1. Förbränningsrum
2. Avgaskanal
3. Kolvbult runt vilkens vevstakes lillända är lagrad
4. Vevaxel med vevskivor
5. vevtapp runt vilken vevstakens storända är lagrad
6. Tändstift
7. cylinder
8. Spolport
9. Insugningskanal
10. Kolv
11. Vevhus

Tvåtaktsmotornshuvuddelar är vevhus, vevaxel, vevstake, kolv och cylinder, ungefär samma som i fyrtaktsmotorn men den saknar ventilmekanismen som istället sköts av kolvens rörelse upp och ner i cylindern som öppnar och stänger insugningsporten, spolporten och avgasporten. Spolförlopet (när bränslelyftblandningen strömmar upp i cylindern genom spolkanalen från vevhuset) är motorns svaghet, blandningen med oförbränd bensin som blandas med avgaserna gör att motorn inte är lika effektiv som fyrtaktsmotorn.

Tvärspolning

Tvärspolning är en variant att få upp bensin från vevhuset upp till cylindern. Tvärspolning innebär att spolporten är placerad mittemot avgasporten i cylindern. Bensinen som tryks upp från vevhuset till cylindern är munstycket riktat uppåt mot cyllinderns topplock via en kam på kolvtoppen. Kammen som är placerad på den sida som är riktad mot spolporten hindrar färskgas att strömma direkt in i avgaskanalen utan att brännas. Bilderna på nästa sida visar tvärspolningens arbetsförlopp för att lättare få ett sammanhang om tvärspolningen.

Vändspolning

Vändspolning kan också kallas”Schnürlespolning” som numera är det vanligaste metoden. Det innebär att kolven är helt plan eller svagt konvex. motorn har oftast två spolkanaleren på vardera sida om avgaskannalen förutom i s...