Vor vielen Jahren beschäftigte ich mich als Hobby mit dem Bau und Fliegen von Modellflugzeugen. Das Flugzeug verwendete alkoholbetriebene 2-Takt-Motoren mit Glühkerzenzündung. Wenn diese Motoren fett liefen (und immer im Leerlauf), erzeugten sie ein deutlich anderes Geräusch als wenn sie mit größtenteils oder vollständig geöffneter Drosselklappe liefen und das Gemisch geneigt war, um die höchste Drehzahl zu liefern. Dieser Klangunterschied wurde informell als "Viertakt" beschrieben. Ich habe einen ähnlichen Effekt auch bei größeren Zweitaktmotoren gehört - Unkrautschneider und Motorräder -, also scheint es ein Merkmal von Zweitaktmotoren im Allgemeinen zu sein, nicht nur der kleinen Modellflugzeugsorte.
Meine Frage ist: Was ist in diesen Motoren los, wenn sie "Viertakt" sind? Es scheint, als ob die Verbrennung nur bei jedem zweiten oberen Tot- / Arbeitstakt stattfindet. Ist das wahr? Wenn ja warum? Was verhindert, dass sich die Ladung bei einem Schlag entzündet, während sie beim nächsten erfolgt und das abwechselnde Muster wiederholt wird? Wie kommt es im Fall des Glühkerzenmotors, dass die Glühkerze in einem Zyklus keine Ladung zünden kann und dennoch heiß genug bleibt, um im nächsten Zyklus zu zünden?
Wikipedia beschreibt das Viertakten als:
Viertakt ist ein unerwünschter Betriebszustand von Zweitaktmotoren, bei denen sie statt alle zwei Takte alle vier Takte zu zünden beginnen. Dieses Zünden ist ungleichmäßig, laut und kann sogar den Motor beschädigen, wenn es unvermindert fortgesetzt wird. Viertakt war oft eine Ursache für schlechten Leerlauf bei Zweitaktmotoren.
Es beschreibt dann, was passiert:
Zweitaktmotoren sind auf eine effektive Spülung angewiesen, um richtig zu funktionieren. Dadurch werden die Verbrennungsabgase des vorherigen Zyklus entfernt und das Nachfüllen mit einer sauberen Mischung aus Luft und Kraftstoff ermöglicht. Wenn die Spülung ins Stocken gerät, kann die Mischung aus nicht brennbarem Abgas mit der neuen Mischung zu einer Gesamtladung führen, die nicht richtig zündet. Erst wenn diese Charge weiter verdünnt wird, indem ein zweites Volumen sauberer Mischung durchgepumpt wird, wird sie wieder brennbar. Der Motor beginnt daher bei jedem zweiten Zyklus (alle vier Takte) zu "zünden und zu verfehlen", anstatt bei jedem Zyklus korrekt.
Also, ja, es stimmt, dass es nur jeden anderen beabsichtigten Krafthub zündet. In einigen schlimmeren Fällen kann ein Motor sechs- oder achttaktig sein und bei jedem dritten oder vierten Arbeitstakt zünden.
Der Grund scheint zu sein, dass der Auspuff nicht vollständig gespült wird undmagert das Gemisch beim nächsten Takt ab und ist nicht fett genug, um sich zu entzündenhinterlässt beim nächsten Takt ein Gemisch, das bis zum nächsten Takt nicht gezündet werden kann und dann Abgase erzeugt, die wiederum nicht vollständig gespült werden. Je mehr Abgas im Zylinder verbleibt, desto mehr übersprungene Takte.
Modellmotoren sind aufgrund ihres geringen Maßstabs unterschiedlich betroffen:
Viertakt ist ein übliches und erwartetes Verhalten bei Modellmotoren, sowohl bei Glühkraftstoff- als auch bei Dieselmotoren. Diese kleinen Motoren laufen mit extrem hohen Drehzahlen und ihre Spülung beruht darauf. Wenn sie gestartet werden, laufen sie als trägheitsgespülte Viertakter und haben eine deutliche Änderung des Motorgeräuschs, wenn sie über den Punkt hinaus beschleunigen, an dem sie beginnen, als Zweitakter zu arbeiten. Aufgrund der Skalierungsgesetze solch kleiner Motoren ist dieses Viertakten eine unvermeidbare Folge von Einschränkungen ihrer Spülung bei niedrigen Drehzahlen. Die gleichen Skalierungsgesetze machen jedoch auch die Auswirkungen des Viertakts weniger schwerwiegend, sodass die Motoren in diesem Modus ohne Schaden glücklich im Leerlauf laufen können.
Ich nehme an, dass die Glühkerze in diesen Motoren heiß genug bleibt, um den Kraftstoff zu entzünden, aber jeder zweite Takt ist gerechtzu mager um sich zu entzündenkein zündfähiges Gemisch. Wenn es mit sechs oder acht Takten anfing, würde es vielleicht auch bis zu dem Punkt abkühlen, an dem es den Kraftstoff bei den Takten mit einem entsprechend brennbaren Gemisch nicht mehr entzünden könnte.
Das deckt sich mit meinem Grundverständnis des Begriffs. Andererseits wird empfohlen, den Vergaser der Kettensäge auf Leistung und nicht auf Geschwindigkeit einzustellen, wobei sich Leistung auf die beste Leistung beim eigentlichen Holzschneiden unter Last bezieht. Die Anpassung an die Geschwindigkeit kann zu einem zu mageren Gemisch führen.
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