Dvoutaktní motor, také označovaný také jako dvoudobý motor či lidově dvoutakt, je pístový spalovací motor pracující na dvě doby nebo jinak řečeno ve dvou taktech.

To znamená, že pracovní cyklus motoru proběhne během dvou zdvihů pístua jedné otáčky klikového hřídele.

Funkce dvoutaktního motoru

Aby v tom bylo jasno, činnost dvoutaktního motoru tvoří také čtyři takty stejně jako u čtyřtaktního motoru. Několik z nich však probíhá současně. Snížení počtu dob ze čtyř na dvě se dosahuje tím, že na výměně náplně válců se podílí i prostor pod pístem a tedy kliková skříň.

Související článek - 

Čtyřtaktní motor: Jeho výhody, nevýhody a princip práce

U dvoutaktního motoru tak probíhají dva různé pracovní cykly najednou, přičemž jeden pracovní cyklus probíhá v prostoru nad pístem se spalováním a druhý zase pod pístem bez spalování.

Klasický dvoutaktní motor neobsahuje ventilový rozvod a tedy ani ventily, vačkový hřídel, řemen či vahadla. Na výměnu obsahu válce se namísto ventilů používají tři kanály, a to přesněji:

• Sací kanál – vychází od karburátoru a vede do klikové skříně
• Přepouštěcí kanál – spojuje klikovou skříň se spalovacím prostorem válce
• Výfukový kanál – ústí ze spalovacího prostoru válce do výfukového potrubí

Díky absenci ventilového rozvodu a jeho komponentů je dvoutaktní motor menší a také lehčí než jiné čtyřtaktní motory se stejným zdvihovým objemem a počtem válců.

Dvoutaktní motor má podobný klikový hřídel jako čtyřtaktní motor. Píst při svém pohybu z horní souvratě do dolní souvratě zajišťuje mimo jiné i tlak, dodávku paliva a jeho přesun do spalovacího prostoru válce.

Související článek - 

Písty motoru: Co všechno musí vydržet a jaká je jejich funkce?

Funguje to tak, že píst při pohybu do své dolní souvratě tlačí palivo přes přepouštěcí kanál nahoru do spalovacího prostoru válce a následně při pohybu do své horní souvrati podtlakem nasaje přes sací kanál další palivo pod píst, respektive do klikové skříně.

Mazání motoru:

U dvoutaktních motorů jsou pohyblivé části motoru, jako například kliková či ojniční ložiska zaplavovaná palivem, což znamená, že je nelze promazávat klasickým způsobem jako u čtyřtaktních motorů. Palivo však ve většině případů nemá dostatečné mazací schopnosti, což je vlastně důvod, proč se do paliva dolévá olej.

Toto mazání se nazývá mazání mastnou směsí a jde o nejjednodušší způsob mazání motoru. Při tomto typu mazání se olej přidává přímo do paliva, přičemž se smíchává v poměru olej:palivo přibližně v rozmezí od 1:20 až po 1:100.

Pracovní cyklus dvoutaktního motoru:

1. První zdvih pístu (nasávání a komprese):

Píst se pohybuje ze své dolní souvratě směrem nahoru k horní souvrati.

Nad pístem:

Píst při svém pohybu z dolní úvrate do horní úvratě nejprve zavírá propouštěcí kanál skrze který se směs vytlačovala do prostoru nad pístem. Následně na to píst zavře i výfukový kanál, čímž vznikne izolovaný prostor ve válci, což následně vede ke stlačování směsi.

Pod pístem:

Poté, co píst překoná přibližně polovinu svého zdvihu, otevře jeho spodní hrana sací kanál. To způsobí, že se do klikové skříně začne nasávat zápalná směs z karburátoru. To ovšem není všechno.

Související článek - 

Karburátor: Jak funguje zařízení pro přípravu směsi?

Těsně před horní úvraťou pístu, přeskočí mezi elektrodami zapalovací svíčky jiskra, což způsobí zážeh (zapálení) směsi. Hořením vzniká tepelná energie, která se projevuje zvýšením tlaku ve válci, což posouvá píst směrem dolů a přeměňuje tak tepelnou energii paliva na mechanickou práci motoru.

2. Druhý zdvih pístu:

Píst se pohybuje ze své horní úvratě směrem dolů do dolní úvratě.

Nad pístem:

Při druhém zdvihu pístu probíhá v prostoru nad pístem expanze, která tlačí na píst směrem z horní souvrati do dolní souvrati.

Pod pístem:

Přes otevřený sací kanál se do prostoru klikové skříně nasává zápalná směs. Poté, co píst překoná polovinu svého zdvihu směrem k dolní úvrati, zavře se sací kanál, což vede ke stlačování směsi v klikové skříni.

Těsně před skončením expanze otevře píst výfukový kanál, což způsobí pokles tlaku ve válci. Píst otevře propouštěcí kanál a zápalná směs z klikové skříně vyplachuje tlakem spaliny z válce ven a zároveň jej plní na další pracovní cyklus motoru.

Vyplachování válců:

Vyplachování válců je fáze, která se u čtyřtaktních motorů nevyskytuje. Pro dvoudobé motory je však nesmírně důležitá, protože její průběh výrazně ovlivňuje parametry motoru.

U čtyřtaktních motorů je běžné, že spaliny jsou vytlačeny pohybem pístu k horní úvrati, ale v případě dvoutaktních motorů musí vyprázdnění válců zajistit jiné faktory, a to přesněji:

• Volný výfuk – spaliny se dostávají z válce ven skrze výfukový kanál jen vlivem rozdílného tlaku ve válci a výfukovém potrubí.
• Vytlačování čerstvou náplní - poté, co se přepouštěcí ventil otevře, začne zápalná směs proudit do válce, čímž vytlačuje spaliny ven.

Fáze vyplachování je však často omezena na dobu, po kterou je přepouštěcí kanál otevřen, až do doby, než dojde k uzavření výfukového kanálu.

Při různých režimech motoru však může při vyplachování válců dojít k:

• Většímu či menšímu promíchání čerstvé směsi se spalinami, jelikož dochází k jejich přímému styku.

Dvoutaktní motor může být vyhotoven jako zážehový motor, ale může být zkonstruován také jako vznětový motor.

Vznětový dvoutaktní motor:

Princip práce dvoutaktního vznětového motoru je stejný jako u zážehovéhodvoutaktního motoru. Nicméně je zde jeden podstatný rozdíl, a to ten, že směs je vytvořena až ve válci.

Palivo je tedy kvůli přesnému momentu vznícení vstříknuto do válce až těsně před koncem komprese. Většina vznětových dvoutaktních motorů využívá ke vstříknutí paliva klasického ventilu, který je velmi podobný ventilu ze čtyřtaktního motoru.

U dvoutaktních motorů se k vytvoření plnícího tlaku využívá nejčastěji kompresor, ale nevylučuje se ani možnost přeplňovat motor pomocí turbodmychadla, či kombinací turbodmychadla a kompresoru.

Výhody dvoutaktního motoru:

• Jednoduchá konstrukce
• Nižší hmotnost v porovnání se čtyřtaktním motorem
• Menší rozměry motoru
• Absence ventilového rozvodu
• Nižší náklady na výrobu
• Jednoduchý systém mazání motoru
• Chlazení je ve většině případů vzduchové, takže odpadají všechny části systému vodního chlazení
• Možnost pracovat v jakékoli poloze (i hlavou dolů)
• Maximálního výkonu je dosaženo v nižších otáčkách, neboť každý pohyb pístu směrem dolů doprovází spalování
• V některých případech jde snáze do otáček

Nevýhody dvoutaktního motoru:

• Neekologičnost kvůli přimíchávání oleje do paliva
• Vysoká spotřeba paliva, kvůli častému úniku nespálené směsi do výfuku během vyplachování
• Vyšší spotřeba motorového oleje v porovnání se čtyřtaktním motorem
• Nepravidelný chod motoru v nízkých otáčkách
• Vyšší hlučnost motoru
• Míchání spálené a nespálené směsi
• Kvůli umístění kanálů na boční straně válce dochází k vyššímu opotřebení pístních kroužků