Apa perbedaan antara mesin dua langkah dan mesin empat langkah - analisis komparatif

2024 Pengarang: Erin Ralphs | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-19 17:03

Apa perbedaan antara mesin dua langkah dan mesin empat langkah? Perbedaan yang paling mencolok adalah mode penyalaan campuran yang mudah terbakar, yang dapat segera diketahui oleh suara. Motor 2-tak biasanya menghasilkan suara gemuruh yang nyaring dan sangat keras, sedangkan motor 4-tak cenderung memiliki dengkuran yang lebih pelan.

Aplikasi

Dalam kebanyakan kasus, perbedaannya juga terletak pada tujuan utama unit dan efisiensi bahan bakarnya. Mesin dua langkah menyala dengan setiap putaran poros engkol, sehingga dua kali lebih kuat dari mesin empat langkah, di mana campuran hanya menyala setiap putaran.

Mesin empat langkah lebih ekonomis, tetapi lebih berat dan lebih mahal. Mereka biasanya ditemukan pada mobil dan kendaraan utilitas, sementara model dua langkah yang lebih kecil lebih umum pada aplikasi seperti mesin pemotong rumput, skuter dan kapal ringan. Tetapi generator bensin, misalnya, dapat ditemukan baik dua langkah maupun empat langkah. Mesin skuter juga bisa dari jenis apa pun. Prinsip pengoperasian mesin ini pada dasarnya sama, perbedaannya hanya pada cara dan efisiensi konversi energi.

Apa itu ketukan?

Pemrosesan bahan bakar di kedua jenis mesin dilakukan melalui eksekusi berurutan dari empat proses berbeda, yang dikenal sebagai siklus. Kecepatan mesin dalam melewati siklus-siklus inilah yang membuat mesin dua langkah berbeda dari mesin empat langkah.

Stroke pertama adalah injeksi. Dalam hal ini, piston bergerak ke bawah silinder, dan katup masuk terbuka untuk membiarkan campuran udara-bahan bakar masuk ke ruang bakar. Berikutnya adalah langkah kompresi. Selama langkah ini, katup masuk menutup dan piston bergerak ke atas silinder, mengompresi gas di sana. Langkah daya dimulai ketika campuran dinyalakan. Dalam hal ini, percikan dari lilin menyalakan gas terkompresi, yang menyebabkan ledakan, energi yang mendorong piston ke bawah. Langkah terakhir adalah buang: piston bergerak ke atas silinder dan katup buang terbuka, memungkinkan gas buang keluar dari ruang bakar sehingga proses dapat dimulai lagi. Gerakan bolak-balik piston memutar poros engkol, torsi dari mana ditransmisikan ke bagian kerja perangkat. Beginilah cara energi pembakaran bahan bakar diubah menjadi gerak translasi.

Pengoperasian mesin empat langkah

Dalam mesin empat langkah standar, campuran dinyalakansetiap putaran kedua poros engkol. Rotasi poros menggerakkan serangkaian mekanisme kompleks yang memastikan eksekusi sinkron dari urutan siklus. Pembukaan katup masuk atau buang dilakukan menggunakan poros bubungan, yang secara bergantian menekan lengan ayun. Katup dikembalikan ke posisi tertutup melalui pegas. Untuk menghindari hilangnya kompresi, katup harus dipasang dengan pas pada kepala silinder.

Pengoperasian mesin dua langkah

Sekarang mari kita lihat bagaimana mesin dua langkah berbeda dari mesin empat langkah dalam hal prinsip operasi. Pada mesin dua langkah, keempat tindakan dilakukan dalam satu putaran poros engkol, selama langkah piston dari titik mati atas ke bawah, dan kemudian kembali ke atas. Pelepasan gas buang (pembersihan) dan injeksi bahan bakar diintegrasikan ke dalam satu siklus, di mana campuran menyala, dan energi yang dihasilkan mendorong piston ke bawah. Desain ini menghilangkan kebutuhan akan rangkaian katup.

Tempat katup ditempati oleh dua lubang di dinding ruang bakar. Ketika piston bergerak ke bawah karena energi pembakaran, saluran buang terbuka, memungkinkan gas buang keluar dari ruang. Saat bergerak ke bawah, ruang hampa dibuat di dalam silinder, yang dengannya campuran udara dan bahan bakar ditarik melalui port intake yang terletak di bawah. Saat bergerak ke atas, piston menutup saluran dan memampatkan gas di dalam silinder. Pada titik ini, busi menyala, dan seluruh proses yang dijelaskan di atas diulangi.lagi. Yang penting adalah bahwa dalam jenis mesin ini, campuran dinyalakan dengan setiap putaran, yang memungkinkan Anda untuk mengekstrak lebih banyak tenaga dari mereka, setidaknya dalam jangka pendek.

Rasio berat terhadap daya

Mesin dua langkah lebih cocok untuk aplikasi yang membutuhkan ledakan daya yang cepat dan tajam daripada pengoperasian yang stabil untuk jangka waktu yang lama. Misalnya, jet ski dua langkah berakselerasi lebih cepat daripada truk empat langkah, tetapi dirancang untuk perjalanan singkat, sementara truk dapat menempuh jarak ratusan mil sebelum perlu istirahat. Mesin dua langkah menebus masa pakainya yang pendek dengan memiliki rasio bobot-terhadap-daya yang rendah: bobotnya biasanya jauh lebih ringan, sehingga mereka mulai lebih cepat dan mencapai suhu pengoperasian lebih cepat. Mereka juga membutuhkan lebih sedikit energi untuk bergerak.

Motor mana yang lebih baik

Dalam kebanyakan kasus, mesin empat langkah hanya dapat beroperasi di satu posisi, sedangkan mesin dua langkah tidak terlalu menuntut dalam hal ini. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh kerumitan bagian yang bergerak serta desain panci minyak. Bak seperti itu, yang menyediakan pelumasan mesin, biasanya hanya ditemukan pada model empat langkah dan sangat penting untuk pengoperasiannya. Mesin dua langkah biasanya tidak memiliki bak seperti itu, sehingga dapat dioperasikan di hampir semua posisi tanpa risiko tumpahnya oli atau mengganggu proses pelumasan. Untuk perangkat seperti gergaji mesin, gergaji bundar daninstrumen portabel lainnya, fleksibilitas ini sangat penting.

Efisiensi bahan bakar dan kinerja lingkungan

Mesin yang ringkas dan cepat sering ditemukan menghasilkan lebih banyak polusi udara dan menggunakan lebih banyak bahan bakar. Di bagian bawah gerakan piston, ketika ruang bakar diisi dengan campuran yang mudah terbakar, sebagian bahan bakar hilang ke saluran buang. Hal ini dapat dilihat pada contoh motor tempel; jika Anda perhatikan lebih dekat, Anda dapat melihat bintik-bintik berminyak multi-warna di sekitarnya. Oleh karena itu, mesin semacam ini dianggap tidak efisien dan mencemari. Meskipun model empat langkah agak lebih berat dan lebih lambat, mereka membakar bahan bakar sepenuhnya.

Biaya pembelian dan perawatan

Mesin yang lebih kecil biasanya lebih murah, baik dari segi pembelian awal maupun perawatan. Namun, mereka dirancang untuk masa pakai yang lebih pendek. Meskipun ada beberapa pengecualian, kebanyakan dari mereka tidak dirancang untuk operasi terus menerus selama lebih dari beberapa jam dan tidak dirancang untuk masa pakai yang sangat lama. Tidak adanya sistem pelumasan terpisah juga berarti bahwa motor terbaik dari jenis ini pun relatif cepat aus dan menjadi tidak dapat digunakan karena kerusakan pada bagian yang bergerak.

Sebagian karena kurangnya sistem pelumasan pada bensin yang dirancang untuk diisi ke mesin skuter dua langkah, misalnya,perlu menambahkan sejumlah minyak khusus. Hal ini menyebabkan biaya tambahan dan kerumitan, dan juga dapat menyebabkan kerusakan (jika Anda lupa menambahkan oli). Motor 4-tak dalam banyak kasus membutuhkan perawatan dan perawatan yang minimal.

Motor mana yang lebih baik

Tabel ini menjelaskan secara singkat bagaimana mesin dua langkah berbeda dari mesin empat langkah.

	Mesin empat langkah	Mesin dua tak
1.	Satu langkah daya untuk setiap dua putaran poros engkol.	Satu siklus daya untuk setiap putaran poros engkol.
2.	Kita harus menggunakan flywheel yang berat untuk mengimbangi getaran yang terjadi selama operasi mesin karena distribusi torsi yang tidak merata, karena penyalaan campuran yang mudah terbakar hanya terjadi setiap putaran kedua.	Flywheel yang lebih ringan diperlukan dan mesin berjalan cukup seimbang karena torsi didistribusikan jauh lebih merata karena campuran bahan bakar menyala setiap putaran.
3.	Berat mesin besar	Berat motor jauh lebih sedikit
4.	Desain mesin rumit karena mekanisme katup.	Desain mesin jauh lebih sederhana karena kurangnya katupmekanisme.
5.	Biaya tinggi.	Lebih murah dari empat langkah.
6.	Efisiensi mekanis rendah karena gesekan banyak bagian.	Efisiensi mekanis yang lebih tinggi karena berkurangnya gesekan karena bagian yang lebih sedikit.
7.	Produktivitas lebih tinggi berkat pembuangan gas buang yang lengkap dan injeksi campuran baru.	Kinerja tinggi berkurang karena pencampuran residu gas buang dengan campuran baru.
8.	Turunkan suhu pengoperasian.	Suhu pengoperasian yang lebih tinggi.
9.	Pendingin air.	Pendingin udara.
10.	Konsumsi bahan bakar lebih sedikit dan pembakaran sempurna.	Konsumsi bahan bakar lebih tinggi dan pencampuran injeksi baru dengan residu knalpot.
11.	Memakan banyak ruang.	Memakan lebih sedikit ruang.
12.	Sistem pelumasan yang rumit.	Sistem pelumasan yang lebih sederhana.
13.	Kebisingan rendah.	Lebih berisik.
14.	Sistem timing katup katup.	Sebagai ganti katup, saluran masuk dan keluar digunakan.
15.	Efisiensi termal tinggi.	Efisiensi termal lebih rendah.
16.	Konsumsi minyak rendah.	Konsumsi minyak lebih tinggi.
17.	Lebih sedikit keausan pada bagian yang bergerak.	Peningkatan keausan pada bagian yang bergerak.
18.	Dipasang di mobil, bus, truk, dll.	Digunakan di moped, skuter, sepeda motor, dll.

Ini juga mencantumkan kualitas positif dan negatif dari masing-masing dua jenis ini.