Il moderno motore diesel è un dispositivo efficiente ad alta efficienza. Se i primi motori diesel erano installati su macchine agricole (trattori, mietitrebbie, ecc.), Ora ne sono dotate le normali auto da città. Naturalmente, alcune persone associano il diesel al fumo nero del tubo di scarico. Per qualche tempo lo è stato, ma ora il sistema di scarico è stato modernizzato e praticamente non ci sono conseguenze così spiacevoli. Diamo un'occhiata ai diesel a due tempi e alle loro caratteristiche.
Alcune informazioni generali
La caratteristica fondamentale del motore diesel è la sua maggiore efficienza. Ciò è dovuto in gran parte al carburante, che è il 15% più efficiente. Se osservi il carburante a livello molecolare, qui vediamo una lunga catena di atomi di carbonio. Per questo motivo, l'efficienza di uscita del carburante diesel è leggermente superiore a quella della benzina.
Il principio di funzionamento di un classico dieselIl motore consiste nel convertire i movimenti alternati del meccanismo a manovella (KShM) in lavoro meccanico. La differenza fondamentale rispetto a un motore a combustione interna alimentato a benzina risiede nel modo in cui la miscela aria-carburante viene preparata e accesa.
In un motore diesel, la miscela si forma direttamente nella camera di combustione. Di conseguenza, alla massima pressione, la miscela si accende. Che sia un bene o un male, lo scopriremo un po' più tardi, ma ora diamo un'occhiata al più interessante.
Motore diesel a due tempi
Questo tipo di motore ha attualmente poca distribuzione, come un motore a pistoni rotanti. È costituito da una turbina a gas, necessaria per convertire l'energia termica in energia meccanica, e da un compressore. Il principio di funzionamento di quest'ultimo è aumentare la potenza aumentando la pressione. Di conseguenza, il consumo di carburante è ridotto.
I cilindri del motore sono uno di fronte all' altro in posizione orizzontale. In re altà, perché i motori a due tempi sono così chiamati? Ciò è dovuto al fatto che i cilindri funzionano in un solo giro dell'albero motore. Cioè, risulta due cicli.
Il ciclo di lavoro di un diesel a due tempi è il seguente. Quando il pistone scende al punto più basso, il cilindro si riempie d'aria. Ad un certo punto, la valvola di scarico si apre e i gas escono attraverso di essa. Allo stesso tempo, l'aria entra nei cilindri attraverso le finestre inferiori.
Il principio di funzionamento di un motore diesel a due tempi
Notevoleil fatto che in tali motori a combustione interna vengano utilizzati due tipi di spurgo: finestra e feritoia. Quando le finestre dei cilindri vengono utilizzate per l'aspirazione e lo scarico, questo è un sistema di finestre. Se l'uscita viene regolata attraverso una valvola speciale nel cilindro e l'ingresso attraverso le finestre, allora il sistema della fessura della valvola. Questo metodo di spurgo e pulizia è il più ottimale. Ciò è dovuto al fatto che non tutta l'aria rimane nel cilindro. Alcuni vanno oltre il motore. Il cosiddetto sistema di pulizia una tantum garantisce una rimozione ottimale dei prodotti della combustione dai cilindri.
Un motore diesel a due tempi può funzionare per un periodo piuttosto lungo. Ciò è dovuto alla minore azione meccanica all'interno del cilindro. Quindi il pistone inizia il suo movimento dal punto morto inferiore. In questo momento, la valvola di aspirazione e le finestre sono chiuse. Pertanto, inizia il processo di compressione. L'ugello si trova al punto morto superiore. Il carburante viene acceso dall'aria calda. Quando il pistone si abbassa, il prodotto della combustione si espande.
Spurgo slot valvola
Un aumento significativo dell'efficienza del motore può essere ottenuto solo quando l'aria scorre lungo l'asse del cilindro. Se sui primi motori a due tempi è stato utilizzato uno spurgo anulare, che non ha dato il risultato corretto, in futuro è stato utilizzato solo lo slot della valvola. Grazie a questo sistema è stato possibile ridurre al minimo il volume delle aree non soffiate nel cilindro. Il sistema ha permesso alla valvola di scarico di chiudersi un po' prima. Questo approccio ha ridotto significativamente la perdita di carica fresca e ha migliorato la spinta. Oggi, lo spurgo con fessure per valvole viene utilizzato su navi e militaritecnica.
Vantaggi a due tempi
Il primo motore di questo tipo è stato presentato al mondo contemporaneamente al classico diesel ICE a 4 tempi. Relativamente di recente sono comparsi motori a benzina a 2 tempi. La caratteristica fondamentale è il peso ridotto. Qui si può parlare di una riduzione di peso del 40-50% rispetto ad un classico motore diesel con turbina. Una caratteristica piuttosto importante per un'auto moderna, quando gli sviluppatori stanno cercando di ridurre il peso dell'auto il più possibile.
Un altro vantaggio è che il motore diesel a due tempi è in qualche modo più semplice del suo omologo. Meno parti rendono la manutenzione un po' più semplice ed economica. Anche se quest'ultimo può essere discusso, perché non tutti hanno riscontrato questo tipo di motore. Tale unità di potenza può essere ricostruita e riparata con un numero minimo di strumenti. In re altà, questa è una versione semplificata del motore a combustione interna. Inoltre, la presenza di un compressore consente di risparmiare notevolmente carburante. Circa il 40-50% del carburante diesel viene risparmiato grazie al design a due tempi. Naturalmente, tutti i motori hanno i loro pro e contro. In alcuni casi, gli svantaggi sono più importanti, poiché limitano l'uso diffuso.
Sulle debolezze
Di nuovo, se elenchi tutte le carenze in un elenco, ti verrà in mente un motore rotativo a combustione interna. Il fatto è che qui vale la pena evidenziare i seguenti svantaggi:
- costo di manutenzione elevato;
- mancanza di pezzi di ricambio;
- prezzo elevato per il motore.
Il primo punto è dovuto alla mancanza di officine dove siano pronti ad affrontare la riparazione di un motore diesel a due tempi. Questo è abbastanza naturale e logico, perché non molti produttori producono in serie motori simili, ancora meno li installano sulle auto. In una normale stazione di servizio, un'unità di alimentazione del genere, se lo fa, sarà costosa.
Ma di solito il terzo meno si verifica immediatamente: non ci sono pezzi di ricambio necessari. Più precisamente, lo sono, ma solo su ordinazione. Puoi aspettarli per un mese o più. Se nelle grandi città sarà possibile riparare un tale motore a combustione interna e trovare pezzi di ricambio, è improbabile che ciò avvenga nell'entroterra. Questi sono i pro e i contro di questo diesel. Bene, ora diamo un'occhiata ad alcuni dettagli più importanti.
Un po' sul sistema di lubrificazione
Come abbiamo già capito, questo diesel ha i suoi punti di forza e di debolezza. Un dettaglio estremamente importante è il sistema di lubrificazione. È responsabile del funzionamento efficiente delle parti di sfregamento e del loro raffreddamento, lavando via i depositi di carbonio. Tutti sanno da tempo che per questi scopi viene utilizzato olio motore consigliato dal produttore. Nel nostro caso, tutto è esattamente lo stesso.
Vorrei spendere due parole sul consumo di fluido lubrificante. Non aspettarti risparmi qui. Ciò è dovuto all'aggiunta di lubrificante direttamente al carburante per garantire il normale funzionamento delle parti di sfregamento. È abbastanza logico che verrà consumato molto rapidamente e dovrà essere reintegrato regolarmente. Inoltre, una leggera carenza di olio può distruggere molto rapidamente i motori diesel a due tempi. Almenoalmeno un ordine di grandezza in anticipo rispetto ai tradizionali motori a combustione interna a benzina. Pertanto, il sistema di lubrificazione è piuttosto debole che forte, e questo non va dimenticato.
Sulla compatibilità ambientale
Negli ultimi anni, gli ingegneri hanno costantemente cercato di ridurre la quantità di sostanze nocive emesse dal sistema di scarico nell'atmosfera. La questione dell'ecologia è piuttosto acuta. Se gli standard ambientali sono stati introdotti da tempo nei paesi europei, in Russia tutto è molto peggio. Per quanto riguarda i motori diesel in generale, utilizzano da tempo speciali filtri antiparticolato e oli a basso contenuto di ceneri, che riducono notevolmente le emissioni nocive nell'atmosfera.
Nel nostro caso, si diceva che l'olio brucia nella camera. Questo è già un grosso svantaggio dal punto di vista ambientale. Inoltre, parte della miscela aria-carburante non si accende e si rompe. Tutto ciò, insieme all'impianto di scarico, provoca gravi danni all'atmosfera. Pertanto, i motori diesel a due tempi sono più appropriati per l'uso nell'equipaggiamento militare e nell'aviazione.
Aeronautica diesel
Questi tipi di motori sono ampiamente utilizzati nella tecnologia di volo. Il più delle volte utilizzato su velivoli leggeri. Elevata potenza con dimensioni ridotte: sono diventati i fattori determinanti nella scelta delle unità di potenza per gli aerei. Inoltre, la presenza di pressurizzazione e la mancanza di accensione hanno giocato solo in meglio. Il funzionamento del motore a combustione interna si interrompe con l'erogazione di una miscela aria-carburante.
Vale la pena notare che un motore diesel marino a due tempi non teme una cadutatemperature. Inoltre, spesso una grande gelata è un raffreddamento aggiuntivo del motore a combustione interna, il che è molto buono. Tutto ciò, insieme all'uso di carburante relativamente economico, rende questo diesel estremamente popolare. È vero, la distribuzione è limitata dalla complessità dell'installazione e della manutenzione del compressore. Inoltre, è necessario aggiungere lubrificante al carburante e anche questo non è economico. In generale, questa è un'opzione eccellente per l'aviazione, a causa dei fattori di cui sopra.
Carico termico aumentato
Abbiamo esaminato le caratteristiche chiave di questo motore. Ad esempio, ora sai quanto pesa il motore e quali sono i suoi punti di forza e di debolezza. Ma vorrei considerare alcune altre caratteristiche del design dell'unità di potenza. In particolare parleremo del sistema di raffreddamento. Il fatto è che un motore diesel a due tempi è più carico di calore di uno a 4 tempi. Ciò è dovuto alla maggiore frequenza del pistone. Si scopre che la temperatura nella camera aumenta in modo significativo. Per ridurlo è necessario un raffreddamento efficiente. Se parliamo di aviazione, allora tutto è chiaro. Le alte velocità e i flussi d'aria in arrivo fanno il loro lavoro. Lo stesso vale per il funzionamento in condizioni di gelo intenso, quando le basse temperature ambiente sono solo un vantaggio.
In altri casi, è richiesto il raffreddamento a liquido. Di solito questo è un sistema classico. L'unica cosa a cui vale la pena prestare attenzione è la funzionalità di tutti i sistemi. Il surriscaldamento, anche momentaneo, può causare inceppamenti o altri problemi. In ogni caso, la possibilità di un tale esito è necessariaescludi.
Risorsa diesel
La risorsa pianificata di questo motore merita un'attenzione speciale. Il fatto è che il motore diesel stesso è meno praticabile del propulsore a benzina. Ciò è dovuto all'uso di un tipo di carburante. Lascia depositi carboniosi nella camera di combustione e negli iniettori. Tutto ciò riduce notevolmente la durata. Per quanto riguarda i motori diesel a due tempi, molto dipende dalle condizioni operative e dalla manutenzione tempestiva. Se l'olio viene cambiato in tempo e il motore non si surriscalda, possono funzionare 200.000 chilometri. Per i veicoli blindati, la risorsa è molto inferiore e ammonta a circa 100.000 chilometri.
Dettagli importanti
Il moderno diesel a due tempi è caratterizzato da un avanzato sistema di alimentazione. Il motore funziona silenziosamente e senza intoppi. Ma non è stato sempre così. La pompa di iniezione meccanica aveva le sue caratteristiche. In particolare, a ciascun ugello è andata una linea separata. Sebbene questo approccio avesse dei punti deboli, era famoso per la sua affidabilità e l'elevata manutenibilità. Successivamente, le pompe di iniezione sono state migliorate e sono diventate molto più complicate. Apparve il sistema Common Rail. Nel rail del carburante di un tale piano è stata mantenuta una pressione di circa 2mila chilogrammi per centimetro quadrato. Gli iniettori sono diventati più sensibili alla qualità del carburante. Il cattivo carburante ha portato al loro rapido fallimento.
Riassumi
In generale, i diesel a due tempi si svilupperanno e miglioreranno. Così come i motori a combustione interna a pistoni rotanti, sono considerati non finiti. Tuttavia, nel prossimo futurooccuperanno la loro nicchia nell'industria automobilistica. Già oggi vengono utilizzati nell'aviazione e su grandi navi industriali e militari. Questo è un motore affidabile e relativamente senza pretese che, con una corretta manutenzione, funzionerà correttamente. Allo stesso tempo, non è privo di problemi. Ad esempio, il problema del raffreddamento e della lubrificazione è acuto. Ancora più importante è la questione dell'ecologia. Per raggiungere gli standard ambientali è necessario un complesso sistema di filtrazione. Per questo semplice motivo, la produzione in serie, l'utilizzo di tali motori su tutti i tipi di auto è difficile e non ancora possibile. Ma il miglioramento del sistema di trattamento dei gas di scarico può risolvere questo problema e portare al fatto che i motori a due tempi saranno ampiamente utilizzati.
