Silnik dwusuwowy można łatwo rozpoznać pod maską samochodu lub motocykla dzięki charakterystycznemu dźwiękowi oraz kłębom niebieskiego dymu, które wydobywają się z rury wydechowej. Rozwiązanie to spotykane jest już tylko w autach, które bramy fabryki opuściły niemal 40 lat temu. Podpowiadamy, czym jest silnik dwusuwowy.
W dobie surowych norm emisji spalin, zaawansowanych katalizatorów i filtrów cząstek stałych klasyczny silnik dwusuwowy to produkt z minionej epoki. Jednostki napędowe tego typu napędzały wiele popularnych modeli z bloku wschodniego, do którego należała kiedyś także Polska. Obecnie silniki dwusuwowe nie służą już do napędzania aut. Natomiast nadal można znaleźć je w niektórych jednośladach, takich jak Husqvarna motocykle czy maszynach. Budowa silnika dwusuwowego jest znacznie prostsza niż jednostek czterosuwowych. Sprawdź, jak działa silnik dwusuwowy.
Z tego artykułu dowiesz się m.in.:
- co to jest silnik dwusuwowy;
- jak zbudowany jest silnik dwusuwowy;
- jaki jest sposób działania silnika dwusuwowego;
- jakie są zalety silnika dwusuwowego;
- jakie są wady silnika dwusuwowego;
- czy nadal można kupić części zamienne do samochodowych silników dwusuwowych?
Czym jest silnik dwusuwowy?
Silnik dwusuwowy stanowi dość wiekowe rozwiązanie, którego na próżno szukać w nowoczesnych samochodach. W przeciwieństwie do spotykanych w niemal każdym aucie silników czterosuwowych cały cykl pracy dwusuwowej jednostki napędowej odbywa się za każdym obrotem wału korbowego. W teorii pozwala to osiągnąć większą moc jednostkową niż w silnikach czterosuwowych, które na wykonanie tego samego procesu potrzebują dwóch obrotów wału korbowego. W rzeczywistości silnik dwusuwowy generuje spore straty energii, co znacznie utrudnia osiągnięcie wysokiej mocy czy niskiego poziomu spalania paliwa.
Silniki dwusuwowe generują podczas pracy charakterystyczny dźwięk, wyższy niż w przypadku jednostek czterosuwowych. Ponadto na wolnych obrotach tzw. dwusuw pracuje w nieregularny sposób, co wcale nie świadczy o awarii, a jest charakterystyczną cechą. Do znaków rozpoznawczych dwusuwowych jednostek napędowych należą także kłęby niebieskich spalin wydostających się z rury wydechowej, co wynika z systemu smarowania. Brak możliwości sprostania coraz bardziej rygorystycznym normom emisji spalin był jednym z powodów zaprzestania stosowania silników dwusuwowych w samochodach.
Silniki dwusuwowe były dość popularne od lat 50. do 80. ubiegłego stulecia głównie wśród producentów samochodów z bloku wschodniego, do którego należała także Polska. Obecnie trudno spotkać na drodze produkowane na terenie NRD Trabanty czy Wartburgi. W silnik dwusuwowy wyposażona była polska Syrena, choć także w przypadku tego modelu ostało się niewiele egzemplarzy głównie w stanie kolekcjonerskim. Do pojazdów wyposażonych w silniki dwusuwowe zalicza się także wiele modeli motocykli i skuterów. Także w tym przypadku mowa zazwyczaj o dość wiekowych jednośladach, a rodzimym przykładem może być skuter Osa.
Obecnie silniki dwusuwowe można znaleźć w urządzeniach, takich jak piły maszynowe czy kosiarki. Praktycznie jedyne pojazdy z dwusuwami, które nadal się produkowane, to gokarty i niektóre modele motocykli. Warto zwrócić uwagę na fakt, że największa jednostka napędowa świata to silnik dwusuwowy. Rozwijający moc 109 000 KM silnik wysokoprężny Wartsila-Sulzer RTA96-C służy do napędzania kontenerowców morskich.
Budowa silnika dwusuwowego
O wiele łatwiej zrozumieć, jak działa silnik dwusuwowy, gdy zna się jego budowę. Dwusuwowe, jak wspominaliśmy, w porównaniu do jednostek czterosuwowych mają o wiele prostszą konstrukcję. Silniki tego typu pozbawione są takich podzespołów, jak zawory czy miska olejowa. Natomiast układ rozrządu ogranicza się do trzech kanałów w cylindrze odsłanianych i zasłanianych wraz z przemieszczającym się w górę i w dół tłokiem. Najniżej zlokalizowany jest kanał dolotowy, mniej więcej pośrodku umieszczony jest kanał przepływowy, a najwyżej znajduje się kanał wydechowy.
Patrząc na schemat silnika dwusuwowego, trudno nie zauważyć skrzyni korbowej znajdującej się na dole. To do niej trafia mieszanka paliwa, powietrza i oleju, skąd następnie transferowana jest do cylindra czy cylindrów kanałem dolotowym i przepływowym. Na skutek ruchów mechanizmu korbowego wytwarzane jest naprzemiennie ciśnienie i podciśnienie, które zapewnia ruch mieszanki paliwowo-powietrznej zawierającej olej po elementach jednostki napędowej.
W dwusuwach nie ma układu smarowania przypominającego rozwiązania stosowane w jednostkach czterosuwowych. Środek smarny dostarczany jest w odpowiednich proporcjach wraz z paliwem. To właśnie spalany wraz z mieszanką paliwowo-powietrzną olej jest źródłem niebieskiego dymu o specyficznym, nieco drażniącym zapachu. Nieskomplikowana budowa silnika dwusuwowego pod względem smarowania pozwala na stosowanie jednostek tego typu w różnych pozycjach, dlatego tak często spotyka się to rozwiązanie w kosiarkach ręcznych czy piłach spalinowych.
Schemat silnika dwusuwowego wskazuje również na obecność aparatu zapłonowego. Kluczowym elementem układu jest świeca zapłonowa umieszczona powyżej punktu górnego martwego położenia tłoka, podobnie jak ma to miejsce w silnikach czterosuwowych. Kolejnym podobieństwem są cylindry wyposażone w pierścienie. Natomiast jako różnicę należy wskazać niższy stopień sprężania, który w samochodowych jednostkach napędowych z przełomu lat 80. i 90. poprzedniego stulecia wynosił ok. 7,5. Benzynowe silniki czterosuwowe z tamtych lat o podobnej mocy zapewniały stopień sprężania na poziomie 9,5 lub wyższym.
Jak działa silnik dwusuwowy?
Silnik dwusuwowy wykonuje cztery fazy pracy podczas zaledwie dwóch suwów: sprężania i pracy. Co zatem z fazami ssania i wydechu, znanymi z silników czterosuwowych? Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy wnikliwie prześledzić sposób działania dwusuwów, które do wykonania pracy wymagają dostarczenia ładunku energetycznego.
Sprężanie to pierwszy z dwóch suwów. Proces rozpoczyna się w dolnym martwym punkcie tłoka (DMP). W pierwszej fazie dochodzi do oczyszczenia cylindra ze spalin przez odsłonięty kanał wydechowy. W tym samym czasie cylinder zasilany jest ładunkiem energetycznym w postaci mieszanki paliwowo-powietrznej wzbogaconej o środek smarny. Ładunek trafia ze skrzyni korbowej do przestrzeni roboczej silnika kanałem przelewowym. Gdy w trakcie ruchu tłoka w górę dojdzie do zakrycia kanału wydechowego i przelotowego, rozpoczyna się sprężanie mieszanki paliwowo-powietrznej. Do jej zapłonu dochodzi na chwilę przed osiągnięciem przez tłok górnego maksymalnego położenia (GMP). Jednocześnie przez odsłonięty kanał dolotowy paliwo trafia do skrzyni korbowej.
Po wybuchu mieszanki paliwowo-powietrznej rozpoczyna się suw pracy. Spaliny wywierają nacisk na tłok, który przesuwa się w dół ku skrzyni korbowej. Wtedy odsłaniają się po kolei kanał wydechowy, a następnie kanał przelewowy. Po otwarciu się tego ostatniego do przestrzeni roboczej silnika zaczyna napływać świeży ładunek ze skrzyni korbowej, jednocześnie wypychając spaliny wciąż obecne w silniku. Podczas tego procesu, nazywanego przepłukiwaniem cylindra, niespalona mieszanka paliwowo-powietrzna w pewnej ilości także wydostaje się z jednostki napędowej wraz ze spalinami. Wpływa to zwiększone zużycie paliwa. Gdy tłok znajdzie się w DMP, cały proces pracy silnika rozpoczyna się od nowa.
Silnik dwusuwowy – zalety
Stosunkowo prosta budowa silnika dwusuwowego należy do jego mocnych stron. Mniej podzespołów to mniejsze ryzyko awarii i znacznie niższe koszty produkcji oraz naprawy jednostek napędowych tego typu. Ponadto silniki dwusuwowe osiągają całkiem sporą moc, biorąc pod uwagę pojemność skokową. Jednostki tego typu mają zazwyczaj niższą masę własną od silników czterosuwowych generujących podobną moc.
Moment obrotowy wzrasta wraz z prędkością obrotową silnika i osiąga maksymalne wartości, gdy układ korbowy kręci się ze znaczną prędkością. Zjawisko to nazywane jest rezonansem, a w jego osiąganiu pomocna jest komora układu wydechowego. Ponadto rozwiązanie to umożliwia wytworzenie fali ciśnienia cofającego niespaloną mieszankę do cylindra, co w pewnym stopniu ogranicza zużycie paliwa.
Silnik dwusuwowy jest łatwy w rozruchu, co pozytywnie wpływa na komfort codziennej eksploatacji. Co więcej, jednostki napędowe tego typu szybko osiągają temperaturę roboczą. Pozwala to bezpiecznie korzystać z wysokich zakresów prędkości obrotowej silnika już w parę chwil po uruchomieniu jednostki napędowej.
Jakie wady ma silnik dwusuwowy?
Jednym z najsłabszych punktów silnika dwusuwowego jest układ smarowania. Kierowca podczas tankowania razem z paliwem musi dostarczyć do baku środek smarny. Najpopularniejszym olejem silnikowym do dwusuwów był Mixol, który zazwyczaj wymagał dolewania w proporcjach 1:50, chyba że producent silnika zalecał inaczej. Warto przypomnieć, że środek smarny spalany jest wraz z mieszanką paliwowo-powietrzną, co powoduje znaczne zanieczyszczenie spalin.
Olej w silniku dwusuwowym pełni swoją funkcję, tylko gdy do jednostki dostarczana jest odpowiednia ilość paliwa wraz z mieszanką smarującą. Oznacza to wysokie ryzyko zatarcia podczas hamowania silnikiem. Producenci rozwiązali ten problem, stosując tzw. wolne koło, czyli jednokierunkowe sprzęgło, które odłącza napęd podczas toczenia się i zwalniania pojazdu – zauważa ekspert Inter Cars.
Silniki dwusuwowe trudno uznać za ekonomiczne i ekologiczne, choć w najnowocześniejszych jednostkach spotykany jest wtrysk paliwa oraz katalizator. Do słabszych stron konstrukcji dwusuwowych należy jeszcze trwałość. Pocieszający jest natomiast fakt, że koszty naprawy generalnej są znacznie niższe, niż ma to miejsce w przypadku jednostek czterosuwowych. Zdecydowanej większości kierowców nie przypada do gustu charakterystyczny dźwięk dwusuwów, który jest głośny i znacznie ogranicza komfort jazdy.
Gdzie kupić części zamienne do samochodowych silników dwusuwowych?
Samochody wyposażone w silniki dwusuwowe to wiekowe konstrukcje, spośród których ostało się niewiele sprawnych egzemplarzy. Większość z nich stanowią pojazdy kolekcjonerskie, które rzadko używane są na co dzień. W sklepie Inter Cars znajdziesz wiele części zamiennych do dwusuwów, takich jak klocki hamulcowe, paski klinowe czy elementy układu zapłonowego lub zawieszenia. Skorzystaj z prostej w obsłudze wyszukiwarki, aby znaleźć podzespoły eksploatacyjne do Wartburga lub Trabanta.
Znajdź akcesoria i części do swojego samochodu!
Silniki dwusuwowe w samochodach to archaiczne rozwiązanie
Ostatnie nowe samochody wyposażone w silniki dwusuwowe zjechały z linii produkcyjnych pod koniec lat 80. poprzedniego stulecia. Mowa tu o Wartburgach i Trabantach wyposażonych w dwusuwy. Prosta konstrukcja silników tego typu zapewniała niedrogą eksploatację, a w początkowej fazie produkcji także stosunkowo wysoką moc w porównaniu do silników czterosuwowych.
Dość wysokie zużycie paliwa w połączeniu ze znaczną emisją gazów spalinowych i stosunkowo niską trwałością jednostek dwusuwowych sprawiły, że technologia ta zaczęła wymierać. Nadal dwusuwy można spotkać w gokartach, niszowych motocyklach czy urządzeniach, takich jak ręczne kosiarki bądź piły mechaniczne. W 2022 r. świat obiegła informacja na temat opatentowania przez japońską markę Mazda dwusuwowego silnika nowej generacji. Nie wiadomo, czy jednostka japońskiego producenta wejdzie do seryjnej produkcji, więc na ten moment silniki dwusuwowe w samochodach stanowią raczej historyczną ciekawostkę. Pomimo że na drogach zostało niewiele dwusuwów, to w sklepie Inter Cars nadal można znaleźć sporo części zamiennych do tych samochodów.
