Silniki dwusuwowe: konstrukcja, zasada działania, historia

Do rozwoju silników dwusuwowych przyczyniła się tzw. sztuka wojenna. Ich niewielki koszt umożliwiał traktowanie ich jako urządzeń jednorazowego użytku, np do napędu torped lub min samojezdnych, stosowanych między innymi przez Niemców podczas powstania warszawskiego, a nazywanych Goliatami. Silniki takie stosowano także w lekkich motocyklach, przeznaczonych dla mało wymagających użytkowników.

Podstawową różnicą pomiędzy silnikiem dwusuwowym i czterosuwowym jest całkowity brak zaworów w pierwszym z nich. Funkcję zaworu dolotowego i wylotowego spełnia w nich przesuwający się w cylindrze tłok, który odsłania lub zasłania we właściwym momencie okna dolotowe i wylotowe. Usuwanie spalin z cylindra polega na wypieraniu ich przez gwałtownie wpadającą do wnętrza cylindra mieszankę paliwowo-powietrzną. Jest ona wstępnie sprężona w komorze korbowej silnika w czasie gdy tłok przemieszcza się ku dołowi po zapłonie mieszanki. Z chwilą, gdy tłok odsłoni okno dolotowe, sprężona mieszanka wpada do cylindra, wypychając z niego spaliny przez otwarte nieco wcześniej okno wylotowe. Kiedyś, dla efektywniejszego przepłukiwania cylindra stosowano specjalne wybrzuszenia denka tłoka, odpowiednio kierujące strumień mieszanki. Potem zrezygnowano z tego rozwiązania.

Zobacz także: Serwis bieżący pojazdów zabytkowych

Smarowanie łożysk wału korbowego i korbowodowych oraz ścianek cylindra jest w najprostszych i najpowszechniej stosowanych rozwiązaniach realizowane przez rozpylony wewnątrz silnika olej, podawany do niego razem z paliwem. Jest to smarowanie bezciśnieniowe, znacznie mniej skuteczne od stosowanego w silnikach czterosuwowych, co powoduje konieczność stosowania łożysk tocznych zamiast ślizgowych zarówno w stopie, jak i w główce korbowodu, oraz innych materiałów na ścianki cylindra i pierścienie tłokowe. Tylko w wielkich silnikach dwusuwowych z zapłonem samoczynnym do smarowania stosuje się olej pod ciśnieniem.

Zobacz także: Jak i kiedy wymieniać łożyska w prądnicach i alternatorach?

W silniku dwusuwowym na każdy cykl pracy, czyli na każdy obrót wału korbowego przypadają tylko dwa rodzaje suwów: sprężania mieszanki paliwowo-powietrznej (lub powietrza w silniku z zapłonem samoczynnym), po którym następuje zapłon i suw, w czasie którego tłok jest spychany ku dołowi ciśnieniem gazów spalinowych, zwany suwem pracy. Podczas suwu sprężania w komorze korbowej wytwarza się podciśnienie i następuje zasysanie do niej powietrza lub mieszanki. Potem, gdy tłok zmieni kierunek ruchu, zostanie ona sprężona i pod ciśnieniem wtłoczona do cylindra, usuwając z niego spaliny. Tak więc w silniku takim suw sprężania jest w pewnym sensie połączony z suwem zasysania mieszanki lub powietrza, zaś nie istnieje suw związany z usuwaniem spalin, zwany popularnie suwem wydechu.