Den moderne dieselmotoren er en effektiv enhet med høy effektivitet. Hvis tidligere dieselmotorer ble installert på landbruksmaskiner (traktorer, skurtreskere, etc.), nå er vanlige bybiler utstyrt med dem. Noen forbinder selvfølgelig diesel med svart røyk fra eksosrøret. I noen tid var det, men nå har eksosanlegget blitt modernisert, og det er praktisk t alt ingen slike ubehagelige konsekvenser. La oss se på totaktsdieseler og deres egenskaper.
Noen generell informasjon
Nøkkelfunksjonen til dieselmotoren er dens økte effektivitet. Dette skyldes i stor grad drivstoff, som er 15 % mer effektivt. Hvis du ser på drivstoffet på molekylært nivå, ser vi her en lang kjede av karbon. På grunn av dette er utgangseffektiviteten til diesel drivstoff litt høyere enn for bensin.
Operasjonsprinsippet til en klassisk dieselMotoren består i å konvertere de frem- og tilbakegående bevegelsene til sveivmekanismen (KShM) til mekanisk arbeid. Hovedforskjellen fra en forbrenningsmotor som går på bensin ligger i måten drivstoff-luftblandingen tilberedes og antennes på.
I en dieselmotor dannes blandingen direkte i forbrenningskammeret. Følgelig, ved maksim alt trykk, antennes blandingen. Om dette er bra eller dårlig, vil vi finne ut av litt senere, men la oss nå se på det mest interessante.
To-takts dieselmotor
Denne motortypen har for øyeblikket liten distribusjon, som en roterende stempelmotor. Den består av en gassturbin, som er nødvendig for å konvertere termisk energi til mekanisk energi, og en superlader. Driftsprinsippet til sistnevnte er å øke kraften ved å øke trykket. Som et resultat reduseres drivstofforbruket.
Sylindrene i motoren er motsatte hverandre i horisontal posisjon. Egentlig, hvorfor heter totaktsmotorer slik? Dette skyldes det faktum at sylindrene fungerer i bare én omdreining av veivakselen. Det vil si at det blir to sykluser.
Duty cycle for en totakts diesel er som følger. Når stempelet synker til sitt laveste punkt, fylles sylinderen med luft. På et bestemt tidspunkt åpner eksosventilen og gasser kommer ut gjennom den. Samtidig kommer luft inn i sylindrene gjennom de nedre vinduene.
Prinsippet for drift av en totakts dieselmotor
Merkbartdet faktum at i slike forbrenningsmotorer brukes to typer rensing: vindu og ventilspor. Når sylindervinduer brukes til inntak og avtrekk er dette et vindussystem. Hvis utløpet justeres gjennom en spesiell ventil i sylinderen, og innløpet gjennom vinduene, så ventilsp altesystemet. Denne metoden for rensing og rengjøring er den mest optimale. Dette skyldes det faktum at ikke all luften forblir i sylinderen. Noe av det går utover motoren. Det såk alte engangsrensesystemet sørger for optimal fjerning av forbrenningsprodukter fra sylindrene.
En totakts dieselmotor kan gå ganske lenge. Dette skyldes mindre mekanisk handling inne i sylinderen. Så stemplet starter sin bevegelse fra nedre dødpunkt. På dette tidspunktet er inntaksventilen og vinduene lukket. Derfor begynner kompresjonsprosessen. Munnstykket er plassert øverst i dødpunktet. Drivstoffet antennes av varm luft. Når stempelet beveger seg ned, utvider forbrenningsproduktet seg.
Ventilsporspyling
En betydelig økning i motorens effektivitet kan bare oppnås når luft strømmer langs sylinderens akse. Hvis det ble brukt en ringformet rensing på de første totaktsmotorene, som ikke ga det riktige resultatet, ble det bare brukt ventilspor i fremtiden. Takket være dette systemet var det mulig å minimere volumet av ikke-blåste områder i sylinderen. Systemet tillot eksosventilen å stenge litt tidligere. Denne tilnærmingen reduserte tapet av ny ladning betydelig og forbedret boost. I dag brukes ventilsp alterensing på skip og militæreteknikk.
Totaktsfordeler
Den første slike motor ble introdusert til verden samtidig med den klassiske diesel 4-takts ICE. Relativt nylig har 2-takts bensinmotorer dukket opp. Nøkkelfunksjonen er lav vekt. Her kan vi snakke om en vektreduksjon på 40-50 % sammenlignet med en klassisk dieselmotor med turbin. En ganske viktig egenskap for en moderne bil, når utviklere prøver å redusere vekten på bilen så mye som mulig.
En annen fordel er at totaktsdieselmotoren er noe enklere enn motparten. Færre deler gjør vedlikeholdet noe enklere og billigere. Selv om det siste kan argumenteres, fordi ikke alle har møtt denne typen motor. En slik kraftenhet kan rekonstrueres og repareres med et minimum antall verktøy. Faktisk er dette en forenklet versjon av forbrenningsmotoren. I tillegg lar tilstedeværelsen av en superlader deg spare drivstoff betydelig. Omtrent 40-50 % av dieselen spares på grunn av totaktsdesignet. Selvfølgelig har alle motorer sine fordeler og ulemper. I noen tilfeller er ulempene viktigere, siden de begrenser utbredt bruk.
Om svakheter
Igjen, hvis du lister opp alle manglene i en liste, vil en roterende forbrenningsmotor dukke opp. Faktum er at her er det verdt å trekke fram følgende ulemper:
- høy vedlikeholdskostnad;
- mangel på reservedeler;
- høy pris for motoren.
Det første punktet er på grunn av mangel på verksteder hvor de er klare til å ta på seg reparasjonen av en totakts dieselmotor. Dette er ganske naturlig og logisk, fordi ikke mange produsenter masseproduserer lignende motorer, enda færre installerer dem på biler. På en vanlig bensinstasjon vil en slik kraftenhet, hvis de gjør det, være dyr.
Men vanligvis oppstår det tredje minus umiddelbart - det er ingen nødvendige reservedeler. Mer presist er de det, men bare under rekkefølgen. Du kan vente på dem i en måned eller mer. Hvis det i store byer vil være mulig å reparere en slik forbrenningsmotor og finne reservedeler, er det usannsynlig at dette vil bli gjort i utmarken. Dette er fordelene og ulempene med denne dieselen. Vel, la oss nå se på noen flere viktige detaljer.
Litt om smøresystemet
Som vi allerede har funnet ut, har denne dieselen sine styrker og svakheter. En ekstremt viktig detalj er smøresystemet. Det er ansvarlig for effektiv drift av gnidningsdeler og deres kjøling, og vasker av karbonavleiringer. Alle har lenge visst at for disse formålene brukes motorolje anbef alt av produsenten. I vårt tilfelle er alt nøyaktig det samme.
Jeg vil gjerne si noen ord om forbruket av smørevæske. Ikke forvent besparelser her. Dette skyldes tilsetningen av smøremiddel direkte til drivstoffet for å sikre normal drift av gnidedeler. Det er ganske logisk at det vil bli konsumert veldig raskt, og det må etterfylles regelmessig. Dessuten kan en liten oljesult ødelegge totakts dieselmotorer veldig raskt. I det minsteminst en størrelsesorden tidligere enn konvensjonelle bensinforbrenningsmotorer. Derfor er smøresystemet heller svakt enn sterkt, og dette bør ikke glemmes.
Om miljøvennlighet
De siste årene har ingeniører hele tiden forsøkt å redusere mengden skadelige stoffer som slippes ut av eksossystemet til atmosfæren. Spørsmålet om økologi er ganske akutt. Hvis miljøstandarder lenge har blitt introdusert i europeiske land, er alt mye verre i Russland. Når det gjelder dieselmotorer generelt, har de brukt spesielle partikkelfiltre og lav-askeoljer i ganske lang tid, noe som reduserer skadelige utslipp til atmosfæren betydelig.
I vårt tilfelle ble det sagt at oljen brenner i kammeret. Dette er allerede en stor ulempe fra et miljøsynspunkt. I tillegg antennes ikke en del av drivstoff-luftblandingen og bryter ut. Alt dette, sammen med eksossystemet, forårsaker alvorlig skade på atmosfæren. Derfor er totakts dieselmotorer mest hensiktsmessige å bruke i militært utstyr og luftfart.
Aviation diesel
Disse typer motorer er mye brukt i flyteknologi. Oftest brukt på lette fly. Høy effekt med små dimensjoner - ble de avgjørende faktorene ved valg av kraftenheter for fly. I tillegg spilte tilstedeværelsen av trykksetting og mangelen på tenning bare til det bedre. Driften av forbrenningsmotoren stopper med tilførsel av en drivstoff-luftblanding.
Det er verdt å merke seg at en totakts marine dieselmotor ikke er redd for falltemperaturer. Dessuten er ofte en stor frost en ekstra kjøling av forbrenningsmotoren, noe som er veldig bra. Alt dette, sammen med bruken av relativt billig drivstoff, gjør denne dieselen ekstremt populær. Riktignok er distribusjon begrenset av kompleksiteten ved å installere og vedlikeholde kompressoren. I tillegg må det tilsettes smøremiddel til drivstoffet, og dette er heller ikke billig. Generelt sett er dette et utmerket alternativ for luftfart, på grunn av faktorene ovenfor.
Økt termisk belastning
Vi har gjennomgått hovedfunksjonene til denne motoren. For eksempel, nå vet du hvor mye motoren veier og hva er dens styrker og svakheter. Men jeg vil gjerne vurdere noen flere designfunksjoner til kraftenheten. Spesielt vil vi snakke om kjølesystemet. Faktum er at en totakts dieselmotor er mer varmebelastet enn en 4-takts. Dette skyldes den økte frekvensen til stempelet. Det viser seg at temperaturen i kammeret øker betydelig. Effektiv kjøling er nødvendig for å redusere den. Hvis vi snakker om luftfart, så er alt klart. Høye hastigheter og møtende luftstrømmer gjør jobben sin. Det samme gjelder drift i sterk frost, når lave omgivelsestemperaturer bare er et pluss.
I andre tilfeller kreves væskekjøling. Vanligvis er dette et klassisk system. Det eneste som er verdt å være oppmerksom på er servicevennligheten til alle systemene. Overoppheting, selv kortvarig, kan forårsake fastkjøring eller andre problemer. I alle fall er muligheten for et slikt utfall nødvendigekskluder.
Dieselressurs
Den planlagte ressursen til denne motoren fortjener spesiell oppmerksomhet. Faktum er at dieselmotoren i seg selv er mindre levedyktig enn bensinkraftenheten. Dette skyldes bruken av en slags drivstoff. Det etterlater karbonavleiringer i forbrenningskammeret og injektorene. Alt dette reduserer levetiden betydelig. Når det gjelder totakts dieselmotorer, avhenger mye av driftsforhold og rettidig vedlikehold. Hvis oljen skiftes i tide, og motoren ikke overopphetes, kan 200 000 kilometer fungere. For pansrede kjøretøy er ressursen mye mindre og utgjør omtrent 100 000 kilometer.
Viktige detaljer
Moderne totaktsdiesel kjennetegnes av et avansert drivstoffsystem. Motoren går stille og jevnt. Men det var ikke alltid slik. Den mekaniske injeksjonspumpen hadde sine egne egenskaper. Spesielt gikk det en egen linje til hver dyse. Selv om denne tilnærmingen hadde svakheter, var den kjent for sin pålitelighet og høye vedlikeholdsevne. Senere ble injeksjonspumper forbedret og ble mye mer kompliserte. Common Rail-systemet dukket opp. I drivstoffskinnen til en slik plan ble et trykk på omtrent 2 tusen kilo per kvadratcentimeter opprettholdt. Injektorer har blitt mer følsomme for drivstoffkvalitet. Dårlig drivstoff førte til at de raskt mislyktes.
Sumarize
Generelt vil totaktsdiesel utvikles og forbedres. I tillegg til forbrenningsmotorer med roterende stempel anses de som uferdige. Imidlertid i nær fremtidde vil okkupere sin nisje i bilindustrien. Allerede i dag brukes de i luftfart og på store industri- og militærskip. Dette er en pålitelig og relativt upretensiøs motor som, med riktig vedlikehold, vil fungere som den skal. Samtidig er han ikke uten problemer. For eksempel er spørsmålet om kjøling og smøring akutt. Enda viktigere er spørsmålet om økologi. Et komplekst filtreringssystem er nødvendig for å oppnå miljøstandarder. Av denne enkle grunnen, masseproduksjon, er bruken av slike motorer på alle typer biler vanskelig og ennå ikke mulig. Men forbedring av eksosbehandlingssystemet kan løse dette problemet og føre til at totaktsmotorer vil bli mye brukt.
