Motorul diesel modern este un dispozitiv eficient cu randament ridicat. Dacă anterior motoarele diesel erau instalate pe mașinile agricole (tractoare, combine etc.), acum mașinile obișnuite de oraș sunt echipate cu ele. Desigur, unii oameni asociază motorina cu fumul negru din țeava de eșapament. De ceva timp a fost, dar acum sistemul de evacuare a fost modernizat și practic nu există astfel de consecințe neplăcute. Să ne uităm la motoarele diesel în doi timpi și la caracteristicile acestora.
Câteva informații generale
Caracteristica cheie a motorului diesel este eficiența sa sporită. Acest lucru se datorează în mare parte combustibilului, care este cu 15% mai eficient. Dacă te uiți la combustibil la nivel molecular, aici vedem un lanț lung de atomi de carbon. Din această cauză, eficiența de ieșire a motorinei este puțin mai mare decât cea a benzinei.
Principiul de funcționare al unui diesel clasicMotorul constă în transformarea mișcărilor alternative ale mecanismului manivelei (KShM) în lucru mecanic. Diferența cheie față de un motor cu ardere internă care funcționează pe benzină constă în modul în care este preparat și aprins amestecul combustibil-aer.
La un motor diesel, amestecul se formează direct în camera de ardere. În consecință, la presiunea maximă, amestecul se aprinde. Dacă acest lucru este bun sau rău, ne vom da seama puțin mai târziu, dar acum să ne uităm la cele mai interesante.
Motor diesel în doi timpi
Acest tip de motor are în prezent o distribuție redusă, ca un motor cu piston rotativ. Este alcătuit dintr-o turbină cu gaz, care este necesară pentru transformarea energiei termice în energie mecanică, și un supraalimentator. Principiul de funcționare al acestuia din urmă este creșterea puterii prin creșterea presiunii. Ca urmare, consumul de combustibil este redus.
Cilindrii din motor sunt unul opus unul altuia în poziție orizontală. De fapt, de ce motoarele în doi timpi sunt așa numite? Acest lucru se datorează faptului că cilindrii funcționează într-o singură rotație a arborelui cotit. Adică, rezultă două cicluri.
Ciclul de funcționare al unui motor diesel în doi timpi este următorul. Când pistonul coboară în punctul său cel mai de jos, cilindrul este umplut cu aer. La un anumit moment în timp, supapa de evacuare se deschide și gazele ies prin ea. În același timp, aerul intră în cilindri prin geamurile inferioare.
Principiul de funcționare a unui motor diesel în doi timpi
Remarcabilfaptul că în astfel de motoare cu ardere internă se folosesc două tipuri de purjare: fereastră și supapă-slot. Când geamurile cilindrice sunt folosite pentru admisie și evacuare, acesta este un sistem de ferestre. Dacă ieșirea este reglată printr-o supapă specială în cilindru și intrarea prin ferestre, atunci sistemul de supapă cu fantă. Această metodă de purjare și curățare este cea mai optimă. Acest lucru se datorează faptului că nu tot aerul rămâne în cilindru. Unele dintre ele depășesc motorul. Așa-numitul sistem de curățare o singură dată asigură îndepărtarea optimă a produselor de ardere din cilindri.
Un motor diesel în doi timpi poate funcționa destul de mult timp. Acest lucru se datorează acțiunii mecanice mai puține din interiorul cilindrului. Deci pistonul își începe mișcarea din punctul mort inferior. În acest moment, supapa de admisie și geamurile sunt închise. Prin urmare, începe procesul de compresie. Duza este situată în punctul mort superior. Combustibilul este aprins de aer cald. Când pistonul se mișcă în jos, produsul de ardere se extinde.
Epurare fantă supapă
O creștere semnificativă a eficienței motorului poate fi obținută numai atunci când aerul curge de-a lungul axei cilindrului. Dacă la primele motoare în doi timpi s-a folosit o purjare inelară, care nu a dat rezultatul potrivit, atunci a fost folosită în viitor doar fanta de supapă. Datorită acestui sistem, a fost posibil să se minimizeze volumul zonelor nesuflate din cilindru. Sistemul a permis supapei de evacuare să se închidă puțin mai devreme. Această abordare a redus semnificativ pierderea de încărcare proaspătă și a îmbunătățit impulsul. Astăzi, purjarea cu supapă este utilizată pe nave și pe cele militaretehnică.
Avantaje în doi timpi
Primul astfel de motor a fost introdus în lume în același timp cu clasicul diesel ICE în 4 timpi. Relativ recent, au apărut motoarele pe benzină în 2 timpi. Caracteristica cheie este greutatea redusă. Aici putem vorbi despre o reducere a greutății cu 40-50% față de un motor diesel clasic cu turbină. O caracteristică destul de importantă pentru o mașină modernă, atunci când dezvoltatorii încearcă să reducă greutatea mașinii cât mai mult posibil.
Un alt avantaj este că motorul diesel în doi timpi este ceva mai simplu decât omologul său. Mai puține piese fac întreținerea oarecum mai ușoară și mai ieftină. Deși acesta din urmă poate fi argumentat, pentru că nu toată lumea a întâlnit acest tip de motor. O astfel de unitate de putere poate fi reconstruită și reparată cu un număr minim de unelte. De fapt, aceasta este o versiune simplificată a motorului cu ardere internă. În plus, prezența unui compresor vă permite să economisiți semnificativ combustibil. Aproximativ 40-50% din motorina se economisește datorită designului în doi timpi. Desigur, toate motoarele au avantajele și dezavantajele lor. În unele cazuri, dezavantajele sunt mai importante, deoarece limitează utilizarea pe scară largă.
Despre punctele slabe
Din nou, dacă enumerați toate deficiențele într-o listă, atunci vă va veni în minte un motor rotativ cu ardere internă. Cert este că aici merită evidențiate următoarele dezavantaje:
- cost mare de întreținere;
- lipsa pieselor de schimb;
- preț mare pentru motor.
Primul punct se datorează lipsei atelierelor unde sunt pregătiți să se ocupe de repararea unui motor diesel în doi timpi. Acest lucru este destul de natural și logic, deoarece nu mulți producători produc în serie motoare similare, și mai puțini le instalează pe mașini. La o stație de service obișnuită, o astfel de unitate de alimentare, dacă o face, va fi scumpă.
Dar de obicei al treilea minus apare imediat - nu sunt necesare piese de schimb. Mai exact, sunt, dar numai sub ordin. Le poți aștepta o lună sau mai mult. Dacă în orașele mari va fi posibil să reparați un astfel de motor cu ardere internă și să găsiți piese de schimb, atunci este puțin probabil ca acest lucru să se facă în interior. Acestea sunt avantajele și dezavantajele acestui motorină. Ei bine, acum să ne uităm la câteva detalii mai importante.
Puține despre sistemul de lubrifiere
După cum ne-am dat seama deja, această motorină are punctele sale forte și punctele slabe. Un detaliu extrem de important este sistemul de lubrifiere. Este responsabil pentru funcționarea eficientă a pieselor de frecare și răcirea acestora, spălând depozitele de carbon. Toată lumea știe de mult că în aceste scopuri se folosește uleiul de motor recomandat de producător. În cazul nostru, totul este exact la fel.
Aș dori să spun câteva cuvinte despre consumul de lichid lubrifiant. Nu vă așteptați la economii aici. Acest lucru se datorează adăugării de lubrifiant direct în combustibil pentru a asigura funcționarea normală a pieselor de frecare. Este destul de logic că va fi consumat foarte repede și va trebui completat în mod regulat. În plus, o ușoară lipsă de ulei poate distruge foarte repede motoarele diesel în doi timpi. Macarcu cel puțin un ordin de mărime mai devreme decât motoarele convenționale cu combustie internă pe benzină. Prin urmare, sistemul de lubrifiere este mai degrabă slab decât puternic și acest lucru nu trebuie uitat.
Cu privire la respectarea mediului
În ultimii ani, inginerii au încercat în mod constant să reducă cantitatea de substanțe nocive emise de sistemul de evacuare în atmosferă. Problema ecologiei este destul de acută. Dacă standardele de mediu au fost introduse de mult în țările europene, atunci în Rusia totul este mult mai rău. În ceea ce privește motoarele diesel în general, acestea folosesc filtre speciale de particule și uleiuri cu conținut scăzut de cenuşă de destul de mult timp, care reduc semnificativ emisiile nocive în atmosferă.
În cazul nostru, se spunea că uleiul arde în cameră. Acesta este deja un mare dezavantaj din punct de vedere al mediului. În plus, o parte din amestecul de combustibil-aer nu se aprinde și erupe. Toate acestea, împreună cu sistemul de evacuare, provoacă daune grave atmosferei. Prin urmare, motoarele diesel în doi timpi sunt cele mai potrivite pentru a fi utilizate în echipamente militare și aviație.
Diesel pentru aviație
Aceste tipuri de motoare sunt utilizate pe scară largă în tehnologia zborului. Cel mai adesea folosit pe aeronave ușoare. Putere mare cu dimensiuni mici - au devenit factorii determinanți la alegerea unităților de putere pentru aeronave. În plus, prezența presurizării și lipsa aprinderii au jucat doar în bine. Funcționarea motorului cu ardere internă se oprește cu alimentarea unui amestec combustibil-aer.
Este de remarcat faptul că un motor diesel marin în doi timpi nu se teme de scăderetemperaturile. Mai mult, de multe ori un îngheț mare este o răcire suplimentară a motorului cu ardere internă, ceea ce este foarte bun. Toate acestea, împreună cu utilizarea unui combustibil relativ ieftin, fac ca acest motorină să fie extrem de popular. Adevărat, distribuția este limitată de complexitatea instalării și întreținerii compresorului. În plus, la combustibil trebuie adăugat lubrifiant, iar acest lucru nu este nici ieftin. În general, aceasta este o opțiune excelentă pentru aviație, datorită factorilor de mai sus.
Încărcare termică crescută
Am analizat caracteristicile cheie ale acestui motor. De exemplu, acum știi cât cântărește motorul și care sunt punctele sale forte și punctele slabe. Dar aș dori să iau în considerare câteva caracteristici suplimentare de design ale unității de alimentare. În special, vom vorbi despre sistemul de răcire. Cert este că un motor diesel în doi timpi este mai încărcat termic decât unul în 4 timpi. Acest lucru se datorează frecvenței crescute a pistonului. Se pare că temperatura din cameră crește semnificativ. Este necesară o răcire eficientă pentru a o reduce. Dacă vorbim de aviație, atunci totul este clar. Vitezele mari și fluxurile de aer din sens opus își fac treaba. Același lucru este valabil și pentru funcționarea în înghețuri severe, când temperaturile ambientale scăzute sunt doar un plus.
În alte cazuri, este necesară răcirea cu lichid. De obicei, acesta este un sistem clasic. Singurul lucru la care merită să acordați atenție este funcționalitatea tuturor sistemelor. Supraîncălzirea, chiar și pentru moment, poate cauza blocaje sau alte probleme. În orice caz, posibilitatea unui astfel de rezultat este necesarăexclude.
Resursa diesel
Resursa planificată a acestui motor merită o atenție specială. Faptul este că motorul diesel în sine este mai puțin viabil decât unitatea de putere pe benzină. Acest lucru se datorează utilizării unui fel de combustibil. Lasa depozite de carbon in camera de ardere si in injectoare. Toate acestea reduc semnificativ durata de viață. În ceea ce privește motoarele diesel în doi timpi, mult depinde de condițiile de funcționare și de întreținerea la timp. Dacă uleiul este schimbat la timp și motorul nu se supraîncălzește, atunci 200.000 de kilometri pot funcționa. Pentru vehiculele blindate, resursa este mult mai mică și se ridică la aproximativ 100.000 de kilometri.
Detalii importante
Morena modernă în doi timpi se caracterizează printr-un sistem de alimentare avansat. Motorul funcționează lin și lin. Dar nu a fost întotdeauna așa. Pompa de injecție mecanică avea propriile sale caracteristici. În special, o linie separată a mers la fiecare duză. Deși această abordare a avut puncte slabe, a fost renumită pentru fiabilitatea și capacitatea de întreținere ridicată. Ulterior, pompele de injecție au fost îmbunătățite și au devenit mult mai complicate. A apărut sistemul Common Rail. În șina de combustibil a unui astfel de plan, a fost menținută o presiune de aproximativ 2 mii de kilograme pe centimetru pătrat. Injectoarele au devenit mai sensibile la calitatea combustibilului. Combustibilul prost a dus la defecțiunea rapidă a acestora.
Rezumat
În general, motoarele diesel în doi timpi se vor dezvolta și se vor îmbunătăți. Pe lângă motoarele cu combustie internă cu piston rotativ, acestea sunt considerate neterminate. Cu toate acestea, în viitorul apropiatîși vor ocupa nișa în industria auto. Deja astăzi sunt folosite în aviație și pe marile nave industriale și militare. Acesta este un motor fiabil și relativ nepretențios care, cu o întreținere adecvată, va funcționa corect. În același timp, nu este lipsit de probleme. De exemplu, problema răcirii și a lubrifierii este acută. Și mai importantă este problema ecologiei. Este necesar un sistem complex de filtrare pentru a atinge standardele de mediu. Din acest motiv simplu, producția de masă, utilizarea unor astfel de motoare pe toate tipurile de mașini este dificilă și încă nu este posibilă. Dar îmbunătățirea sistemului de tratare a gazelor de eșapament poate rezolva această problemă și poate duce la faptul că motoarele în doi timpi vor fi utilizate pe scară largă.
