Den moderna dieselmotorn är en effektiv enhet med hög verkningsgrad. Om tidigare dieselmotorer installerades på jordbruksmaskiner (traktorer, skördetröskor, etc.), nu är vanliga stadsbilar utrustade med dem. En del förknippar förstås diesel med svart rök från avgasröret. Under en tid var det, men nu har avgassystemet moderniserats, och det finns praktiskt taget inga sådana obehagliga konsekvenser. Låt oss titta på tvåtaktsdieslar och deras egenskaper.
En del allmän information
Nyckelegenskapen hos dieselmotorn är dess ökade effektivitet. Detta beror till stor del på bränslet, som är 15 % mer effektivt. Om man tittar på bränslet på molekylär nivå ser vi här en lång kedja av kol. På grund av detta är uteffekten för dieselbränsle något högre än för bensin.
Funktionsprincipen för en klassisk dieselMotorn består i att omvandla vevmekanismens (KShM) fram- och återgående rörelser till mekaniskt arbete. Den viktigaste skillnaden från en förbränningsmotor som körs på bensin ligger i hur bränsle-luftblandningen förbereds och antänds.
I en dieselmotor bildas blandningen direkt i förbränningskammaren. Följaktligen, vid maxim alt tryck, antänds blandningen. Om det här är bra eller dåligt kommer vi att ta reda på lite senare, men låt oss nu titta på det mest intressanta.
Tvåtaktsdieselmotor
Den här typen av motor har för närvarande liten distribution, som en roterande kolvmotor. Den består av en gasturbin, som är nödvändig för att omvandla termisk energi till mekanisk energi, och en kompressor. Funktionsprincipen för den senare är att öka kraften genom att öka trycket. Som ett resultat minskar bränsleförbrukningen.
Cylindrarna i motorn är motsatta varandra i horisontellt läge. Egentligen, varför heter tvåtaktsmotorer så? Detta beror på att cylindrarna arbetar på bara ett varv av vevaxeln. Det vill säga, det blir två cykler.
Duty cycle för en tvåtaktsdiesel är som följer. När kolven sjunker till sin lägsta punkt fylls cylindern med luft. Vid en viss tidpunkt öppnar avgasventilen och gaser kommer ut genom den. Samtidigt kommer luft in i cylindrarna genom de nedre fönstren.
Funktionsprincipen för en tvåtakts dieselmotor
Märkbartdet faktum att i sådana förbränningsmotorer används två typer av rensning: fönster och ventilslits. När cylinderfönster används för insug och avgas är detta ett fönstersystem. Om utloppet justeras genom en speciell ventil i cylindern, och inloppet genom fönstren, då ventilslitssystemet. Denna metod för rening och rengöring är den mest optimala. Detta beror på att inte all luft finns kvar i cylindern. En del av det går utöver motorn. Det så kallade engångsrengöringssystemet säkerställer optim alt avlägsnande av förbränningsprodukter från cylindrarna.
En tvåtakts dieselmotor kan gå ganska länge. Detta beror på mindre mekanisk verkan inuti cylindern. Så kolven börjar sin rörelse från nedre dödpunkten. Vid denna tidpunkt är insugningsventilen och fönstren stängda. Därför börjar kompressionsprocessen. Munstycket är placerat i övre dödpunkten. Bränslet antänds av varm luft. När kolven rör sig nedåt expanderar förbränningsprodukten.
Rensning av ventilspår
En betydande ökning av motorns verkningsgrad kan endast uppnås när luft strömmar längs cylinderns axel. Om på de första tvåtaktsmotorerna användes en ringformig rensning, vilket inte gav rätt resultat, användes endast ventilslits i framtiden. Tack vare detta system var det möjligt att minimera volymen av icke-blåsta områden i cylindern. Systemet gjorde att avgasventilen kunde stängas lite tidigare. Detta tillvägagångssätt minskade avsevärt förlusten av ny laddning och förbättrad boost. Idag används ventilslitsrening på fartyg och militärerteknik.
Tvåtaktsfördelar
Den första sådana motorn introducerades till världen samtidigt som den klassiska diesel 4-takts ICE. Relativt nyligen har 2-takts bensinmotorer dykt upp. Nyckelfunktionen är den låga vikten. Här kan vi prata om en viktminskning på 40-50% jämfört med en klassisk dieselmotor med turbin. En ganska viktig egenskap för en modern bil, när utvecklare försöker minska bilens vikt så mycket som möjligt.
En annan fördel är att tvåtaktsdieselmotorn är något enklare än sin motsvarighet. Färre delar gör underhållet något enklare och billigare. Även om det senare kan hävdas, eftersom inte alla har stött på denna typ av motor. En sådan kraftenhet kan rekonstrueras och repareras med ett minimum av verktyg. I själva verket är detta en förenklad version av förbränningsmotorn. Dessutom gör närvaron av en överladdare dig att avsevärt spara bränsle. Cirka 40-50 % av dieselbränslet sparas tack vare tvåtaktsdesignen. Naturligtvis har alla motorer sina för- och nackdelar. I vissa fall är nackdelarna viktigare, eftersom de begränsar utbredd användning.
Om svagheter
Återigen, om du listar alla brister i en lista, då kommer en roterande förbränningsmotor att tänka på. Faktum är att det här är värt att lyfta fram följande nackdelar:
- hög underhållskostnad;
- brist på reservdelar;
- högt pris för motorn.
Första punkten beror på bristen på verkstäder där de är redo att ta sig an reparationen av en tvåtakts dieselmotor. Detta är ganska naturligt och logiskt, eftersom inte många tillverkare masstillverkar liknande motorer, ännu färre installerar dem på bilar. På en vanlig bensinstation kommer en sådan kraftenhet, om de gör det, att bli dyr.
Men vanligtvis inträffar det tredje minus direkt - det finns inga nödvändiga reservdelar. Mer exakt, de är, men bara under beställningen. Du kan vänta på dem i en månad eller mer. Om det i stora städer kommer att vara möjligt att reparera en sådan förbränningsmotor och hitta reservdelar, är det osannolikt att detta kommer att göras i outbacken. Detta är för- och nackdelarna med denna diesel. Nåväl, låt oss nu titta på några fler viktiga detaljer.
Lite om smörjsystemet
Som vi redan har räknat ut har denna diesel sina styrkor och svagheter. En extremt viktig detalj är smörjsystemet. Det är ansvarigt för effektiv drift av gnidningsdelar och deras kylning, tvättning av kolavlagringar. Alla har länge vetat att för dessa ändamål används motorolja som rekommenderas av tillverkaren. I vårt fall är allt exakt sig likt.
Jag skulle vilja säga några ord om förbrukningen av smörjvätska. Förvänta dig inga besparingar här. Detta beror på tillsatsen av smörjmedel direkt till bränslet för att säkerställa normal drift av gnidningsdelar. Det är ganska logiskt att det kommer att konsumeras mycket snabbt, och det kommer att behöva fyllas på regelbundet. Dessutom kan en lätt oljesvält förstöra tvåtaktsdieselmotorer mycket snabbt. Minståtminstone en storleksordning tidigare än konventionella bensinförbränningsmotorer. Därför är smörjsystemet snarare svagt än starkt, och detta bör inte glömmas.
Om miljövänlighet
Under de senaste åren har ingenjörer ständigt försökt att minska mängden skadliga ämnen som släpps ut av avgassystemet till atmosfären. Frågan om ekologi är ganska akut. Om miljöstandarder länge har införts i europeiska länder, är allt mycket värre i Ryssland. När det gäller dieselmotorer i allmänhet har de använt speciella partikelfilter och lågaskaoljor under ganska lång tid, vilket avsevärt minskar skadliga utsläpp till atmosfären.
I vårt fall sades det att oljan brinner i kammaren. Detta är redan en stor nackdel ur miljösynpunkt. Dessutom antänds inte en del av bränsle-luftblandningen och bryter ut. Allt detta, tillsammans med avgassystemet, orsakar allvarliga skador på atmosfären. Därför är tvåtaktsdieselmotorer mest lämpliga att använda i militär utrustning och flyg.
Aviation diesel
Dessa typer av motorer används ofta inom flygteknik. Används oftast på lätta flygplan. Hög effekt med små dimensioner - blev de avgörande faktorerna vid val av kraftenheter för flygplan. Dessutom spelade närvaron av trycksättning och avsaknaden av tändning bara till det bättre. Driften av förbränningsmotorn stoppas med tillförseln av en bränsle-luftblandning.
Det är värt att notera att en tvåtakts marin dieselmotor inte är rädd för ett falltemperaturer. Dessutom är en stor frost ofta en extra kylning av förbränningsmotorn, vilket är mycket bra. Allt detta, tillsammans med användningen av relativt billigt bränsle, gör denna diesel extremt populär. Det är sant att distributionen är begränsad av komplexiteten i att installera och underhålla kompressorn. Dessutom måste smörjmedel tillsättas bränslet, och detta är inte heller billigt. I allmänhet är detta ett utmärkt alternativ för flyg, på grund av ovanstående faktorer.
Ökad termisk belastning
Vi har granskat nyckelfunktionerna hos denna motor. Till exempel, nu vet du hur mycket motorn väger och vilka är dess styrkor och svagheter. Men jag skulle vilja överväga några fler designfunktioner hos kraftenheten. I synnerhet kommer vi att prata om kylsystemet. Faktum är att en tvåtakts dieselmotor är mer värmebelastad än en 4-takts. Detta beror på kolvens ökade frekvens. Det visar sig att temperaturen i kammaren ökar avsevärt. Effektiv kylning krävs för att minska den. Om vi pratar om flyg så är allt klart. Höga hastigheter och mötande luftflöden gör sitt jobb. Detsamma gäller drift i hård frost, då låga omgivningstemperaturer bara är ett plus.
I andra fall krävs vätskekylning. Vanligtvis är detta ett klassiskt system. Det enda som är värt att uppmärksamma är servicebarheten hos alla system. Överhettning, även tillfälligt, kan orsaka stopp eller andra problem. I alla fall är möjligheten till ett sådant resultat nödvändigexkludera.
Dieselresurs
Den här motorns planerade resurs förtjänar särskild uppmärksamhet. Faktum är att dieselmotorn i sig är mindre livskraftig än bensinmotorn. Detta beror på användningen av ett slags bränsle. Det lämnar kolavlagringar i förbränningskammaren och injektorerna. Allt detta minskar livslängden avsevärt. När det gäller tvåtaktsdieselmotorer beror mycket på driftsförhållanden och tidsmässigt underhåll. Om oljan byts i tid och motorn inte överhettas, kan 200 000 kilometer fungera. För pansarfordon är resursen mycket mindre och uppgår till cirka 100 000 kilometer.
Viktig information
Modern tvåtaktsdiesel kännetecknas av ett avancerat bränslesystem. Motorn går tyst och mjukt. Men det var inte alltid så. Den mekaniska insprutningspumpen hade sina egna egenskaper. I synnerhet gick en separat linje till varje munstycke. Även om detta tillvägagångssätt hade svagheter, var det känt för sin tillförlitlighet och höga underhållsbarhet. Senare förbättrades insprutningspumparna och blev mycket mer komplicerade. Common Rail-systemet dök upp. I bränsleskenan för en sådan plan upprätthölls ett tryck på cirka 2 tusen kilo per kvadratcentimeter. Insprutare har blivit mer känsliga för bränslekvalitet. Dåligt bränsle ledde till att de snabbt misslyckades.
Sammanfatta
I allmänhet kommer tvåtaktsdieslar att utvecklas och förbättras. Förutom förbränningsmotorer med roterande kolv anses de vara oavslutade. Dock inom en snar framtidde kommer att ockupera sin nisch inom bilindustrin. Redan idag används de inom flyget och på stora industri- och militärfartyg. Detta är en pålitlig och relativt opretentiös motor som, med rätt underhåll, kommer att fungera korrekt. Samtidigt är han inte problemfri. Till exempel är frågan om kylning och smörjning akut. Ännu viktigare är frågan om ekologi. Ett komplext filtreringssystem behövs för att uppnå miljöstandarder. Av denna enkla anledning, massproduktion, är användningen av sådana motorer på alla typer av bilar svårt och ännu inte möjligt. Men att förbättra avgasbehandlingssystemet kan lösa detta problem och leda till att tvåtaktsmotorer kommer att användas flitigt.
