به گزارش خبرگزاری بیکینگ، به نقل از پدال، اگر از کسانی باشید که علاقهمند به دنیای خودرو و موتورسیکلت هستند حتما نام موتورهای دوزمانه و چهارزمانه را زیاد شنیدهاید. اما تفاوت واقعی بین این دو چیست؟ اصلا منظورمان از زمان در موتور چیست؟ پاسخ به این سوالات در گرو درک ساختار پیشرانههای درونسوز است.
مفهوم “زمان” در موتور به چه معنا است؟
وقتی میگوییم موتوری “چهارزمانه” است، به تعداد مراحل سوزاندن سوخت در آن اشاره میکنیم. میدانید که پیشرانه برای تولید نیرو به ترکیب سوخت و هوا نیاز دارد. درست از زمانی که این ترکیب به محفظه احتراق یا سیلندر میرسند، مراحل سوزاندن آغاز میشوند. در پیشرانههای دو زمانه، در حقیقت دو مرحله داریم که طی آنها ترکیب سوخت به درون سیلندر کشیده میشود و پس از سوختن به سمت اگزوز حرکت میکند. در موتورهای چهار زمانه، تعداد این مراحل دو برابر میشود.
نحوه کار موتور دو و چهار زمانه
موتورهای دوزمانه طراحی بسیار سادهتری دارند. بدنه اصلی محفظه احتراق این موتورها یک بخش ورودی و یک بخش خروجی دارد. مخلوط سوخت از بخش ورود، به مرحله اول یعنی «مکش و تراکم» میرسد و پس از فشردهشدن توسط پیستون به مرحله دوم، «قدرت و انبساط»، میرسد. در این مرحله میسوزد و از بخش خروجی به سمت اگزوز میرود. برای درک بهتر این موضوع، تصویر بالا را ببینید.
در نقطه مقابل، موتورهای چهار زمانه قرار دارند که سوخت را از طریق دریچههای ورودی موسومبه سوپاپ دریافت میکنند. مرحله اول در این موتورها مکش است که ترکیب سوخت وارد سیلندر میشود. در مرحله دوم، این ترکیب توسط پیستون فشرده میشود. در مرحله سوم، ترکیب سوخت آتش میگیرد و پیستون را به عقب هل میدهد؛ به این فرآیند مرحله قدرت هم میگویند. در مرحله آخر هم دود حاصل از احتراق از سوپاپ خروجی به اگزوز میرود. برای درک بهتر مراحل کار موتور چهار زمانه تصویر بالا را ببینید.
ساختار کدام سادهتر است؟
موتورهای دو زمانه بدون سوپاپ و با استفاده از مجراهایی که روی دیواره سیلندر قرار دارند، هوا و سوخت را دریافت میکنند و گازهای خروجی را از سوی دیگر به بیرون میفرستند. این سادگی طراحی باعث میشود که موتور دو زمانه وزن کم، اندازه کوچک و هزینه ساخت پایینتری داشته باشد؛ اما همین طراحی ساده، کنترل دقیق بر زمانبندی و ترکیب هوا-سوخت را دشوارتر میکند.
در نقطه مقابل، موتورهای چهارزمانه پیچیدهتر را داریم که با تکیه بر اجزایی به نام سوپاپهای ورودی و خروجی، روی میزان ترکیب سوخت ورودی کنترل بیشتری دارند. در نتیجه و اگر چه نگهداری آنها پرهزینهتر است، اما عملکرد پایدارتر و قابل اعتمادتری را ارائه میکنند.
عملکرد و بازدهی: کدامیک قویتر است؟
موتور دو زمانه بهدلیل بهرهمندی از مراحل کمتر (احتراق در هر دور کامل میللنگ)، قدرت بیشتری را در بازه یکسان تولید میکنند. به همین دلیل در موتورسیکلتهای کوچک یا دستگاههای سبک مانند ارهبرقی، موتورهای قایق و… از موتورهای دوزمانه استفاده میشود. نسبت قدرت به وزن این موتورها بالاتر از نمونه چهار زمانه مشابه است.
اما در موتور چهارزمانه با وجود تولید توان کمتر در مقایسه با حجم برابر به راندمان بهتر سوخت میرسیم. سوخت بهتر میسوزد، گرمای کمتری هدر میرود و انرژی بیشتری از بنزین استخراج میشود؛ به همین دلیل در خودروها، موتورسیکلتهای بزرگتر و ماشینآلات سنگین از موتورهای چهارزمانه استفاده میشود.
صدای موتور و تجربه رانندگی
اگر تا به حال موتور دوزمانه را شنیده باشید، احتمالا صدای زیرتر آن را به یاد دارید؛ صدایی تیز و سریع که از انفجارهای پشتسرهم در هر دور موتور نشات میگیرد. برخی موتورسواران عاشق این صدا هستند و آن را نشانهی هیجان و قدرت میدانند. در مقابل، موتورهای چهارزمانه صدای عمیقتر، منظمتر و معمولا دلنشینتری تولید میکنند. بهویژه در سرعتهای پایین و کارکرد طولانی، صدای آنها کمتر گوشخراش است و به همین دلیل برای استفاده روزمره مناسبتر هستند.
مصرف سوخت و آلایندگی
موتورهای دو زمانه، بهدلیل طراحی خاصی که دارند معمولا ترکیبی از بنزین و روغن را میسوزانند که نهتنها باعث مصرف بیشتر میشود، بلکه آلایندگی زیادی هم ایجاد میکند. روغن همراه با سوخت میسوزد و دود آبیرنگ غلیظی از اگزوز بیرون میآید. در واقع، یکی از دلایل حذف موتورهای دو زمانه از خودروهای مدرن همین میزان بالای آلایندگی است. در مقابل، موتور چهارزمانه سوخت را کاملتر میسوزاند، روغنسوزی کمتری دارد و میزان مونواکسید کربن و HC خروجی از آن بسیار کمتر است. این موتورها معمولا استانداردهای زیستمحیطی سختگیرانهای را میگذرانند و به همین دلیل انتخاب اصلی صنعت حملونقل مدرن به شمار میروند.
دوام و نگهداری
موتورهای چهارزمانه، بهدلیل روانکاری مستقل و طراحی دقیقتر، طول عمر بالاتری دارند. اگر چه تعمیر و نگهداری آنها هزینه بیشتری را بر دوش مالک میگذارد اما در طولانیمدت، نیاز کمتری به تعمیرات اساسی دارند. در مقابل، موتور دوزمانه عمر کوتاهتری دارد و در صورت استفاده غیراصولی (مثل فشار زیاد یا ترکیب اشتباه روغن و بنزین) بهسرعت مستهلک میشود. با این حال، تعمیر موتور دوزمانه سادهتر و کمهزینهتر است. تعمیرات موتور دوزمانه بهخاطر ساختار سادهتر و قطعات کمتر، آسانتر است اما موتور چهارزمانه نیاز به ابزار و دانش تخصصیتری دارد.
کاربردها در دنیای واقعی
هر کدام از این دو نوع موتور، بسته به شرایط، مزایای خاص خود را دارند. موتور دوزمانه برای وسایل نقلیهی سبک، موتورسیکلتهای کوچک، ارههای موتوری، موتور قایق و ژنراتورهای قابل حمل مناسب است؛ اما اگر بهدنبال وسیلهای برای استفاده روزمره هستید، مثلا خودرو یا موتورسیکلت شهری، موتور چهارزمانه انتخاب هوشمندانهتری خواهد بود. صدای کمتر، مصرف سوخت پایینتر، آلایندگی کمتر و دوام بیشتر از جمله مزایای این سیستم هستنند که در مسیرهای طولانی و استفاده مداوم بهتر عمل کند.
مزایا و معایب
مزایای موتور دو زمانه
- طراحی ساده
- نسبت به قدرت به حجم بالا
- تعمیر و نگهداری آسان
معایب موتور دو زمانه
- آلودگی بالاتر
- مصرف سوخت بیشتر
- عمر مفید کمتر
مزایای موتور چهار زمانه
- راندمان سوخت بالاتر
- آلودگی کمتر
- پایداری و عمر مفید بیشتر
معایب موتور چهار زمانه
- پیچیدگی طراحی و ساخت
- وزن و حجم بیشتر
- هزینه تولید و نگهداری بیشتر
جمعبندی
تفاوت موتورهای دوزمانه و چهارزمانه فقط در ساختار فنی خلاصه نمیشود. هر کدام فلسفه طراحی متفاوتی دارند و برای نیازهای متفاوتی استفاده خواهند شد. دانستن این تفاوتها نهتنها به درک بهتر عملکرد وسیلهتان کمک میکند، بلکه در انتخاب هوشمندانهتر هنگام خرید یا تعمیر هم تاثیر دارد. پس اگر بهدنبال قدرت بالا در اندازهی کوچک و قیمت کم هستید و مشکلی با مصرف بالا یا تعمیرات ندارید، موتور دو زمانه هنوز هم گزینه خوبی برای شما محسوب میشود؛ اما اگر بهدنبال آرامش، مصرف بهینه و کارکرد طولانیمدت هستید، موتور چهارزمانه همراه مطمئنتری خواهد بود.
۵۸۳۲۲
