Hur fungerar en tvåtaktsmotor

Efter att ha skrivit om hur en fyrtaktsmotor fungerar, är det dags att försöka beskriva hur en tvåtaktsmotor fungerar.

Tvåtaktsmotorn arbetar med två takter, eller slag. Ett helt arbetsförlopp genomförs för varje vevaxelvarv, där fyrtaktsmotorn kräver två vevaxelvarv för varje fullbordat arbetsförlopp.

De två takterna, eller slagen, för en tvåtaktsmotor är:

1. Kompresionstakten
2. Expansionstakten

1. Kompressionstakten

Vid början av kolvens uppåtgående rörelse står både inlopps- och avloppsportarna öppna. Luften strömmar på grund av sitt övertryck in i cylindern och fyller denna, samtidigt som den spolar ut kvarvarande avgaser genom avloppsporten.

Då kolven stängt inloppsporten, är avloppsporten fortfarande något öppen under en kort period. Luften hinner under denna korta tid delvis strömma ut i avgasröret, om ingen särskild anordning finns, som förhindrar detta. Denna efterutströmning innebär en tryckförlust samt vid ottomotorer med förgasare förlust av bränsle.

Så snart avloppsporten stängts, börjar kompressionen, och förloppet överensstämmer då med fyrtaktsmotorns kompressionstakt.

2. Expansionstakten

Första delen av denna takt överrensstämmer med motsvarande takt hos fyrtaktsmotorn.

Så snart avloppsporten friläggs, strömmar avgaserna ut, så kallad förutströmning. Trycket måste nämligen hinna sjunka under spollufttrycket, innan inloppsporten öppnar. I annat fall kommer avgaserna att strömma ut i spolluftkanalen. Genom att anordna en backventil i inloppskanalen kan man förhindra denna strömning.

Sedan trycket i cylindern sjunkit under spollufttrycket, strömmar luft in och spolar ut kvarvarande avgaser. Detta bör ske så fullständigt som möjligt utan förlust av spolluft.

Arbetsförloppet är härmed fullbordat, och en ny kompressionstakt börjar.

För fyrtaktsmotorn står ett helt varv till förfogande för gasväxlingen mot ca 1/3 varv vid tvåtaktsmotorn.

En effektiv renspolning av cylindern utan förlust av luft respektive bränsleluftblandning är vid snabbgående motorer ett mycket stort problem. Detta har haft till följd, att fyrtaktsprincipen används vid mindre och medelstora snabbgående motorer, såsom person- och lastbilsmotorer.

Vid samma cylinderdiameter, slaglängd och varvtal skulle en motor, som arbetar enligt tvåtaktsprincipen, teoretiskt ha dubbelt så stor effekt som en motor som arbetar enligt fyrtaktsprincipen, eftersom den förra gör dubbelt så många arbetstakter som den senare. Emellertid kan det indikerade medeltrycket vid tvåtaktsmotorer inte väljas lika högt som vid fyrtaktsmotorer, varför endast 60 till 80% högre effekt kan erhållas under nämnda förutsättningar.

Tvåtaktsmotorn får således mindre dimensioner än fyrtaktsmotorn vid samma effekt och varvtal.

En annan fördel är den förenklade konstruktionen, där inloppsventil och i många fall även avloppsventil saknas, men i gengäld spolpump fordras.