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Scooter Cylinder

Scooter cylinder and cylinder head

With all piston engines the cylinder is the power space. In comparison to a 4-stroke engine the piston undertakes the gas exchange within the cylinder in all 2-stroke engines. The cylinder walls therefore are punctuated with inlet, outlet and transfer ports. The lower end of the cylinder is pluged into the crank case on top is the cylinder head. With straight engines the cylinders are usually casted in one block. A great part of the heat from the combustion gets derived by the cylinder. It is a safety-relevant component for the engine. A worn cylinder can cause a decrease of compression. This can lead to a irregular movement of the piston and the engine is harder to start. At some point the engine won't start at all anymore.

Function of the cylinders

Together with the cylinder head and the piston the cylinder forms the work- and incineration space of the combustion engine. Also it's the cylinders function to guide the piston in its upward and downward movement and deriving the heat occuring during the combustion into the cooling system. Cylinders are depending on the construction made of grey iron or aluminium with many different alloys. Depending on the engine construction the cylinder either has direct contact zu the cooling water , metallic contact to the engine block or it is ingrained in the engine block from the begin with. By the material choice a good heat transfer is provided. When the engine is running the cylinder wall is wetted by engine oil. This is how a sufficient lubrication of piston and piston rings is ensured.

cylinderhead (4-stroke engine)

The cylinder head seals the cylinder. In it are all the valves, the spark plug and the camshaft integrated. Due to the necessity to consolidate all these different parts the cylinder head is one of the most complicated parts in the vehicle. It is exposed to very high thermal loads because it locks the combustion chamber and includes the inlet and outlet valves . For this reason light metal alloys are used for the production. These materials derive the temperatur better and therefor mellow the heat load. The cylinder head also has to have a good gasket. It can be found between the engine block and the cylinder head and seals the combustion chamber, the water and the oil ports.

What's the difference between 2- and 4-stroke engines?

2-stroke engine:

The 2-stroke engine is a piston combustion engine which needs two strokes for the thermodynamic cycle.

First stroke: Compressing and combustion

By moving the piston upward the fuel-air-mix in the engine get's compressed until it ignites itself and thereby expanding and pressing the piston back down. While this is happening the pisten is cloing the inlet valveand the mixture is getting precondensed within the crank case. After the fuel-air-mix is getting igneted by the spark plug. Now the mix is under pressure and the exhaust fumes are pressed out of the engine.

Second stroke: fuel exchange

Der Kolben bewegt sich wieder nach oben. Der Überströmkanal und der Auslasskanal werden auf dem Weg des Kolbens zum oberen Totpunkt wieder verschlossen, das Gemisch im Zylinder wird komprimiert. Gleichzeitig wird im Kurbelgehäuse frisches Benzin-Luft-Gemisch angesaugt. Für die Spülung muss das Frischgas einen Überdruck besitzen. Um diesen zu schaffen, wird entweder ein Ladelüfter verwendet oder das Kurbelgehäuse wie eine Pumpe benutzt.

4-Takt Motor:

Der Viertaktmotor is ein Verbrennungsmotor, der für den Kreisprozess vier Takte benötigt. Ein Takt ist beim Hubkolbenmotor die Bewegung des Kolbens vom Stillstand in eine Richtung bis zum erneuten Stillstand. Während eines Taktes vollführt die Kurbelwelle eine halbe Umdrehung.

Der erste Takt: Ansaugen

Während des ersten Taktes gibt es im Zylinder einen Unterdruck, damit der Kolben sich in Richtung Kurbelwelle bewegt. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens wird ein Gasgemisch oder Luft durch das Einlassventil in den Zylinder gesaugt. Nachdem der Druckausgleich erfolgt, schließt das Einlassventil sich wieder.

Der zweite Takt: Verdichten

Der Kolben bewegt sich wieder von der Kurbelwelle weg und verdichtet somit das Explosionsgemisch. Zum Zeitpunkt der maximalen Verdichtung wird das Gasgemisch durch einen Funken der Zündkerze zur Explosion gebracht. Die Temperatur und der Druck steigen dadurch sprunghaft an.

Der dritte Takt: Arbeiten

Durch diesen großen Druck wird der Kolben in Richtung Kurbelwelle gedrückt. Der Kolben bewegt sich in Richtung des unteren Totpunktes. Mit Hilfe einer Pleuelstange wird die geradlinige Bewegung des Kolbens auf die Kurbelwelle übertragen. In drittem Takt erhält der Kolben seinen gesamten Schwung um sowohl die Kurbelwelle anzutreiben als auch die anderen Takte zu ermöglichen.

Der vierte Takt: Aussaugen

Wenn der Kolben den unteren Totpunkt erreicht hat, beginnt der letzte Takt. Mit der Aufwärtsbewegung des Kolbens wird das Abgas aus dem Zylinder geschoben. Bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht und bevor das Auslassventil geschlossen hat, wird das Einlassventil geöffnet. Am Ende des vierten Taktes kommt es zur so genannten Ventilüberschneidung. Das Einlassventil wird geöffnet, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht und bevor das Auslassventil geschlossen hat. Das Auslassventil schließt erst kurz nachdem der Kolben den oberen Totpunkt erreicht hat.

Typologie

Die Verbrennungsmotoren und ihre Zylinderköpfe lassen sich nach den folgenden Merkmalen klassifizieren:

- Zweitaktmotoren (ohne Ventile) oder Viertaktmotoren (mit Ventilen) - Ottomotoren (mit Zündkerzen) oder Dieselmotoren (ohne Zündkerzen, stattdessen Einspritzdüsen) - Saugmotoren (mit Vergaser) oder Einspritzmotoren (ohne Vergaser) - Einfache oder doppelte Nockenwellen - Untenliegende oder obenliegende Nockenwelle
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