A modern dízelmotor hatékony és nagy hatásfokú eszköz. Ha korábban dízelmotorokat telepítettek mezőgazdasági gépekre (traktorokra, kombájnokra stb.), Most a közönséges városi autókat szerelték fel velük. Természetesen egyesek a gázolajat a kipufogócső fekete füstjére asszociálják. Egy ideig ez volt, de most a kipufogórendszert modernizálták, és gyakorlatilag nincs ilyen kellemetlen következménye. Nézzük a kétütemű dízeleket és azok jellemzőit.
Néhány általános információ
A dízelmotor fő jellemzője a megnövekedett hatékonyság. Ez nagyrészt az üzemanyagnak köszönhető, amely 15%-kal hatékonyabb. Ha az üzemanyagot molekuláris szinten nézzük, akkor itt egy hosszú szénláncot látunk. Emiatt a dízel üzemanyag teljesítménye valamivel magasabb, mint a benziné.
A klasszikus dízel működési elveA motor abból áll, hogy a forgattyús mechanizmus (KShM) oda-vissza mozgását mechanikus munkává alakítja. A fő különbség a benzinüzemű belső égésű motorokhoz képest az üzemanyag-levegő keverék előkészítésének és meggyújtásának módja.
Dízelmotorban a keverék közvetlenül az égéstérben keletkezik. Ennek megfelelően maximális nyomáson a keverék meggyullad. Hogy ez jó vagy rossz, azt kicsit később kitaláljuk, de most nézzük a legérdekesebbet.
Kétütemű dízelmotor
Ennek a motortípusnak jelenleg kevés az elosztása, mint egy forgódugattyús motornak. A hőenergia mechanikai energiává alakításához szükséges gázturbinából és egy feltöltőből áll. Ez utóbbi működési elve a teljesítmény növelése a nyomás növelésével. Ennek eredményeként csökken az üzemanyag-fogyasztás.
A motor hengerei vízszintes helyzetben egymással szemben helyezkednek el. Valójában miért nevezik így a kétütemű motorokat? Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hengerek a főtengely egyetlen fordulata alatt működnek. Vagyis két ciklusból derül ki.
A kétütemű dízel munkaciklusa a következő. Amikor a dugattyú leereszkedik a legalacsonyabb pontjára, a henger megtelik levegővel. Egy bizonyos időpontban a kipufogószelep kinyílik, és a gázok kilépnek rajta. Ugyanakkor az alsó ablakokon keresztül levegő jut a hengerekbe.
A kétütemű dízelmotor működési elve
Észrevehetőaz a tény, hogy az ilyen belső égésű motorokban kétféle öblítést alkalmaznak: ablak és szelepnyílás. Ha hengeres ablakokat használnak szívó- és kipufogógázra, ez egy ablakrendszer. Ha a kimenetet a hengerben lévő speciális szelepen, a bemenetet pedig az ablakokon keresztül állítják be, akkor a szelepnyílás rendszert. Ez az öblítési és tisztítási módszer a legoptimálisabb. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy nem marad az összes levegő a hengerben. Egy része túlmegy a motoron. Az úgynevezett egyszeri tisztítórendszer biztosítja az égéstermékek optimális eltávolítását a hengerekből.
Egy kétütemű dízelmotor elég hosszú ideig tud működni. Ennek oka a hengeren belüli kisebb mechanikai hatás. Tehát a dugattyú az alsó holtpontból kezdi meg mozgását. Ekkor a szívószelep és az ablakok zárva vannak. Ezért megkezdődik a tömörítési folyamat. A fúvóka a felső holtponton található. Az üzemanyagot a forró levegő meggyújtja. Amikor a dugattyú lefelé mozog, az égéstermék kitágul.
Szelepnyílás öblítése
A motor hatásfokának jelentős növekedése csak akkor érhető el, ha a levegő a henger tengelye mentén áramlik. Ha az első kétütemű motoroknál gyűrűs öblítést alkalmaztak, ami nem adta meg a megfelelő eredményt, akkor a jövőben csak szelepnyílást alkalmaztak. Ennek a rendszernek köszönhetően minimalizálható volt a nem fújt területek térfogata a hengerben. A rendszer lehetővé tette, hogy a kipufogószelep kicsit korábban zárjon. Ez a megközelítés jelentősen csökkentette a friss töltés elvesztését és javította a feltöltést. Manapság a szelepréses öblítést hajókon és katonaságon alkalmazzáktechnika.
Kétütemű előnyök
Az első ilyen motort a klasszikus dízel 4 ütemű ICE-vel egy időben mutatták be a világnak. Viszonylag a közelmúltban jelentek meg a kétütemű benzinmotorok. A legfontosabb jellemzője az alacsony súly. Itt 40-50%-os tömegcsökkenésről beszélhetünk egy klasszikus turbinás dízelmotorhoz képest. Nagyon fontos jellemzője egy modern autónak, amikor a fejlesztők igyekeznek a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni az autó tömegét.
További előny, hogy a kétütemű dízelmotor valamivel egyszerűbb, mint társa. A kevesebb alkatrész egyszerűbbé és olcsóbbá teszi a karbantartást. Bár ez utóbbin lehet vitatkozni, mert nem mindenki találkozott ilyen típusú motorral. Egy ilyen tápegység minimális számú szerszámmal rekonstruálható és javítható. Valójában ez a belső égésű motor egyszerűsített változata. Ezenkívül a kompresszor jelenléte lehetővé teszi az üzemanyag jelentős megtakarítását. A dízel üzemanyag hozzávetőleg 40-50%-a megtakarítható a kétütemű kialakításnak köszönhetően. Természetesen minden motornak megvannak az előnyei és hátrányai. Egyes esetekben a hátrányok fontosabbak, mivel korlátozzák a széles körű használatot.
A gyengeségekről
Ismét, ha felsorolod az összes hiányosságot egy listában, akkor egy forgó belsőégésű motor jut az eszedbe. A helyzet az, hogy itt érdemes kiemelni a következő hátrányokat:
- magas karbantartási költség;
- alkatrészek hiánya;
- magas ára a motorért.
Az első pont annak köszönhető, hogy nincsenek olyan műhelyek, ahol készen állnak egy kétütemű dízelmotor javítására. Ez teljesen természetes és logikus, mert nem sok gyártó gyárt tömegesen hasonló motorokat, még kevesebben szerelik be autókra. Egy normál szervizben egy ilyen tápegység, ha igen, drága lesz.
De általában a harmadik mínusz azonnal jelentkezik – nincs szükség alkatrészre. Pontosabban vannak, de csak a megrendelés alapján. Várhatsz rájuk egy hónapig vagy még tovább. Ha a nagyvárosokban meg lehet javítani egy ilyen belső égésű motort, és pótalkatrészeket találni, akkor a külvárosban ezt valószínűleg nem fogják megtenni. Ezek a dízel előnyei és hátrányai. Nos, most nézzünk még néhány fontos részletet.
Egy kicsit a kenési rendszerről
Mint már rájöttünk, ennek a dízelnek megvannak az erősségei és a gyengeségei. Rendkívül fontos részlet a kenési rendszer. Felelős a dörzsölő alkatrészek hatékony működéséért és azok hűtéséért, a szénlerakódások lemosásáért. Mindenki régóta tudja, hogy erre a célra a gyártó által ajánlott motorolajat használják. A mi esetünkben minden pontosan ugyanaz.
A kenőfolyadék fogyasztásáról szeretnék néhány szót ejteni. Itt ne számíts megtakarításra. Ez annak köszönhető, hogy a kenőanyagot közvetlenül az üzemanyaghoz adják, hogy biztosítsák a súrlódó alkatrészek normál működését. Teljesen logikus, hogy nagyon gyorsan elfogy, és rendszeresen pótolni kell. Ráadásul egy enyhe olajéhség nagyon gyorsan tönkreteheti a kétütemű dízelmotorokat. Legalábblegalább egy nagyságrenddel korábban, mint a hagyományos benzines belsőégésű motorok. Ezért a kenőrendszer inkább gyenge, mint erős, és ezt nem szabad elfelejteni.
A környezetbarátságról
Az elmúlt években a mérnökök folyamatosan igyekeztek csökkenteni a kipufogórendszer által a légkörbe kibocsátott káros anyagok mennyiségét. Az ökológia kérdése meglehetősen akut. Ha az európai országokban már régóta bevezették a környezetvédelmi szabványokat, akkor Oroszországban minden sokkal rosszabb. Ami a dízelmotorokat illeti, már régóta használnak speciális részecskeszűrőket és alacsony hamutartalmú olajokat, amelyek jelentősen csökkentik a légkörbe történő káros kibocsátást.
Nálunk azt mondták, hogy a kamrában ég az olaj. Ez már környezetvédelmi szempontból is nagy hátrány. Ezenkívül az üzemanyag-levegő keverék egy része nem gyullad meg és kitör. Mindez a kipufogórendszerrel együtt komoly légköri károkat okoz. Ezért a kétütemű dízelmotorok a legmegfelelőbbek katonai felszerelésekben és repülésben való használatra.
Repülőgép-dízel
Az ilyen típusú motorokat széles körben használják a repüléstechnikában. Leggyakrabban könnyű repülőgépeken használják. Nagy teljesítmény kis méretekkel - meghatározó tényezővé vált a repülőgépek tápegységeinek kiválasztásakor. Ezenkívül a túlnyomás és a gyújtás hiánya csak a jobb oldalon játszott. A belső égésű motor működése leáll az üzemanyag-levegő keverék betáplálásával.
Érdemes megjegyezni, hogy egy kétütemű tengeri dízelmotor cseppet sem félhőmérsékletek. Ráadásul gyakran a nagy fagy a belső égésű motor kiegészítő hűtése, ami nagyon jó. Mindez, valamint a viszonylag olcsó üzemanyag használata rendkívül népszerűvé teszi ezt a dízelt. Igaz, az elosztást korlátozza a kompresszor telepítésének és karbantartásának bonyolultsága. Ezenkívül kenőanyagot kell hozzáadni az üzemanyaghoz, és ez sem olcsó. Általánosságban elmondható, hogy ez egy kiváló lehetőség a repülés számára a fenti tényezők miatt.
Megnövelt hőterhelés
Áttekintettük ennek a motornak a főbb jellemzőit. Például most már tudja, mennyi a motor súlya, és mik az erősségei és gyengeségei. De szeretném figyelembe venni a tápegység néhány további tervezési jellemzőjét. Különösen a hűtőrendszerről fogunk beszélni. A helyzet az, hogy a kétütemű dízelmotor nagyobb hőterhelésű, mint a 4 ütemű. Ez a dugattyú megnövekedett frekvenciájának köszönhető. Kiderül, hogy a kamrában a hőmérséklet jelentősen megnő. Ennek csökkentésére hatékony hűtés szükséges. Ha a repülésről beszélünk, akkor minden világos. A nagy sebesség és a szembejövő légáramok teszik a dolgukat. Ugyanez vonatkozik a súlyos fagyok közötti működésre is, amikor az alacsony környezeti hőmérséklet csak pluszt jelent.
Más esetekben folyadékhűtés szükséges. Általában ez egy klasszikus rendszer. Az egyetlen dolog, amire érdemes odafigyelni, az az összes rendszer szervizelhetősége. A túlmelegedés, akár pillanatnyilag is, elakadást vagy egyéb problémákat okozhat. Mindenesetre szükség van egy ilyen eredmény lehetőségérekizárni.
Dízel erőforrás
A motor tervezett erőforrása külön figyelmet érdemel. Az a tény, hogy maga a dízelmotor kevésbé életképes, mint a benzinmotor. Ez egyfajta üzemanyag használatának köszönhető. Szénlerakódásokat hagy az égéstérben és az injektorokban. Mindez jelentősen csökkenti az élettartamot. Ami a kétütemű dízelmotorokat illeti, sok múlik a működési feltételeken és az időben történő karbantartáson. Ha az olajat időben cserélik, és a motor nem melegszik túl, akkor 200 000 kilométer is működhet. A páncélozott járművek esetében az erőforrás sokkal kevesebb, és körülbelül 100 000 kilométert tesz ki.
Fontos részletek
A modern kétütemű dízelmotort fejlett üzemanyagrendszer jellemzi. A motor halkan és egyenletesen jár. De nem mindig volt így. A mechanikus befecskendező szivattyúnak megvoltak a saját jellemzői. Különösen külön sor ment minden fúvókához. Bár ennek a megközelítésnek voltak gyengeségei, megbízhatóságáról és magas karbantarthatóságáról volt híres. Később a befecskendező szivattyúkat továbbfejlesztették, és sokkal bonyolultabbá váltak. Megjelent a Common Rail rendszer. Egy ilyen terv üzemanyag-elosztócsőjében körülbelül 2 ezer kilogramm négyzetcentiméter nyomást tartottak fenn. A befecskendezők érzékenyebbek lettek az üzemanyag minőségére. A rossz üzemanyag gyors meghibásodásához vezetett.
Összegzés
Általában a kétütemű dízelek fejlődnek és javulnak. Csakúgy, mint a forgódugattyús belső égésű motorok, ezek befejezetlennek minősülnek. A közeljövőben azonbanelfoglalják a rést az autóiparban. Már ma is használják a repülésben, valamint nagy ipari és katonai hajókon. Ez egy megbízható és viszonylag szerény motor, amely megfelelő karbantartás mellett megfelelően működik. Ugyanakkor nem problémamentes. Például a hűtés és a kenés kérdése akut. Még fontosabb az ökológia kérdése. A környezetvédelmi szabványok eléréséhez komplex szűrőrendszerre van szükség. Ezen egyszerű ok miatt a tömeggyártás, az ilyen motorok használata minden típusú autóban nehéz és még nem lehetséges. De a kipufogógáz-kezelő rendszer javítása megoldhatja ezt a problémát, és oda vezethet, hogy a kétütemű motorokat széles körben használják majd.
