Двутактови дизелови двигатели: принципът на работа, устройството, плюсове и минуси

Съвременният дизелов двигател е ефективно устройство с висока ефективност. Ако преди пускането на дизела на селскостопанска техника (трактори, комбайни и т.н.), в момента те са оборудвани с обикновени градски коли. Разбира се, някой има дизелово гориво, свързано с черен дим от изпускателната тръба. Някъде беше, но сега изпускателна система

Обща информация

Ключовата характеристика на дизеловия двигател е повишената му ефективност. Това се дължи на по-голяма степен на гориво, което е с 15% по-ефективно. Ако погледнете горивото на молекулярно ниво, то тук виждаме дълга въглеродна верига. Поради това изходът от ефективността на дизеловото гориво е малко по-висок от този на бензина.

Принципът на класическия дизелов двигател е да превърне възвратно-постъпателните движения на коляновия механизъм в механична работа. Основната разлика между ICE, работеща с бензин, е методът за подготовка и запалване на сместа гориво-въздух.

При дизела образуването на сместа се извършва директно в горивната камера. Съответно, при максимално налягане се извършва запалване на сместа. Това е добро или лошо, ще го разберем малко по-късно и сега ще разгледаме най-интересното.

Двутактов дизелов двигател

Този тип двигател в момента има малко разпространение, като ротационен бутален двигател. Състои се от газовата турбина, която е необходима за преобразуване на топлинната енергия в механичен и компресор. Принципът на последното е да се увеличи мощността чрез увеличаване на налягането. Вследствие на това се намалява консумацията на гориво.

Цилиндрите в двигателя са разположени един срещу друг в хоризонтално положение. Всъщност, защо двутактовите двигатели имат такова име? Това се дължи на факта, че цилиндрите работят само с едно завъртане на коляновия вал. Това означава, че се получават две ленти.

Работният цикъл на двутактовия дизелов двигател е както следва. Когато буталото се снижи до долната му точка, цилиндърът се запълва с въздух. В някакъв момент от време, изпускателният вентил се отваря и газовете излизат през него. В същото време въздухът влиза през долните прозорци в цилиндрите.

Принципът на двутактовия дизелов двигател

Трябва да се отбележи, че при тази ICE се използват два вида изхвърляния: прозорец и отвор на вентила. Когато прозорците на цилиндрите се използват за всмукване и изпускане - това е прозоречната система. Ако изходящият отвор се регулира чрез специален вентил в цилиндъра и входа през прозорците, тогава системата е с отвор за клапаните. Този метод на почистване и почистване е най-оптимален. Това се дължи на факта, че не всички въздух остава в цилиндъра. Част от него надхвърля границите на двигателя. Така наречената успоредна почистваща система осигурява оптимално отстраняване на продуктите от горивната камера от цилиндрите.

Двутактовият дизелов двигател може да работи дълго време. Това се дължи на по-малко механични действия в цилиндъра. Така че буталото започва да се движи от долния мъртъв център. По това време всмукателният вентил и прозорците са затворени. Следователно започва процесът на компресиране. Дюзата е разположена в горния мъртъв център. Горивото се запалва от горещ въздух. Когато буталото се движи надолу, продуктът за горене се разширява.

Отделяне на клапана на вентила

Значително увеличение на ефективността на двигателя може да се постигне само когато въздухът преминава по оста на цилиндъра. Ако се използва пръстеновидно издухване на първите двутактови двигатели, което не даде подходящ резултат, тогава се използва само вдлъбнатината с клапани. Благодарение на такава система е възможно да се сведе до минимум обемът на неизгорелите площи в цилиндъра. Системата може да затвори изпускателния клапан малко по-рано. Този подход значително намали загубата на свежи заряди и подобри усилването. Днес вентилационното гнездо се използва за кораби и военно оборудване.

Предимства на двутактовия двигател

Първият такъв двигател бе въведен в света едновременно с класическия дизелов 4-тактов двигател. Сравнително наскоро имаше двутактови бензинови двигатели. Ключова характеристика е малка маса. Тук можете да говорите за намаляване на теглото с 40-50% от класическия дизелов двигател с турбина. Много важна характеристика на модерна кола, когато разработчиците се опитват да намалят максимално масата автомобили.

Друго предимство е, че устройството на двутактов дизел е малко по-проста от колегата му. По-малкият брой резервни части прави поддръжката малко по-лесна и по-евтина. Въпреки че е възможно да се спори с последното, защото не всички са се сблъскали с този тип двигатели. Такова захранващо устройство може да бъде реконструирано и ремонтирано с минимално количество инструменти. Всъщност това е опростена версия на двигателя с вътрешно горене. В допълнение, наличието на компресор може значително да спести гориво. Приблизително 40-50% от дизеловото гориво се съхраняват благодарение на двутактов дизайн. Разбира се, всички мотори имат своите плюсове и минуси. В някои случаи недостатъците са по-важни, тъй като ограничават широкото приложение.

На слабостите

Отново, ако изброите всички недостатъци в списъка, тогава въртящият се двигател ще ви се стори на ум. Факт е, че тук си струва да се подчертаят следните недостатъци:

• високи разходи за поддръжка;
• липса на резервни части;
• страхотна цена за двигателя.

Първата точка се дължи на липсата на работилници, където те са готови да предприемат ремонт на двутактов дизелов двигател. Това е съвсем естествено и логично, защото не много производители произвеждат серийно подобни двигатели, още по-малко ги монтират на автомобили. На редовна станция за поддръжка такава мощност, ако е направена, ще струва много.

Но обикновено има само една трета минус - няма необходимите части. По-точно те са, но само по реда. Можете да ги изчакате за месец или повече. Ако в големите градове и ще има възможност да се ремонтира такава DVS и да се намерят резервни части, това е малко вероятно да бъде постигнато. Тези плюсове и минуси имат това дизелово гориво. Е, сега помислете за още няколко важни подробности.

Малко за системата за смазване

Както вече разбрахме, това дизелово гориво има своите силни и слаби страни. Изключително важно е детайлът система за смазване. Той е отговорен за ефективната работа на фрикционните части и тяхното охлаждане, измиване от депото. Всичко това отдавна е известно, че за тези цели се използва моторното масло, препоръчано от производителя. В нашия случай всичко е точно същото.

Няколко думи бих искал да кажа за консумацията на смазочна течност. Тук не би трябвало да очаквате да спестите пари. Това се дължи на добавянето на смазка директно към горивото, за да се осигури нормална работа на триещите се части. Логично е, че то ще бъде изразходвано много бързо и ще трябва да се добавя редовно. Освен това, малкото гладуване може да изключи много бързо двутактовите дизелови двигатели. Най-малко един порядък по-рано от конвенционалния бензинов двигател. Поради това системата за смазване е по-скоро слаба, отколкото силна страна и това не трябва да се забравя.

За екологичността

През последните години инженерите непрекъснато се опитват да намалят количеството вредни вещества, изпускани от изпускателната система в атмосферата. Въпросът за екологията е доста остър. Ако европейските държави отдавна въведоха екологичните стандарти, тогава в Русия всичко е много по-лошо. Що се отнася до дизелите като цяло, те използват специални филтри за частици и масла с ниско съдържание на пепел, които значително намаляват вредните емисии в атмосферата.

В нашия случай се казва, че маслото гори в камерата. Това вече е голям недостатък от гледна точка на екологията. Освен това част от сместа гориво-въздух не се запалва и се разпада. Всичко това, заедно с изпускателната система, сериозно уврежда атмосферата. Ето защо двутактовите дизелови двигатели са най-целесъобразни за използване във военно оборудване и авиация.

Авиационен дизел

Тези видове двигатели се използват широко в технологията на полетите. Най-често се използва при леки самолети. Висока мощност с малки размери - се превърнаха в определящи фактори при избора на агрегати за въздухоплавателни средства. В допълнение, присъствието на компресор и липсата на запалване играе само за по-добро. Работата на двигателя с вътрешно горене спира с подаването на смес от гориво и въздух.

Струва си да се отбележи, че push-pull морския дизел Не се страхувайте от температурните разлики. Освен това, често голяма слана е допълнително охлаждане ICE, което е много добро. Всичко това, заедно с използването на сравнително евтино гориво, прави този дизел изключително популярен. Истинското разпределение е ограничено от сложността на инсталирането и поддържането на компресора. В допълнение, смазващото вещество трябва да се добави към горивото, което също не струва евтино. По принцип за авиацията това е отличен вариант, който се дължи на горепосочените фактори.

Повишено топлинно натоварване

Разгледахме основните характеристики на този мотор. Например, сега знаете каква е теглото на двигателя и какви са неговите силни и слаби страни. Но бих искал да обмисля още няколко функции на задвижването. По-специално става въпрос за охладителна система. Факт е, че двутактовият дизел е по-топло зареден от четиритактовия дизел. Това се дължи на увеличената честота на буталото. Оказва се, че температурата в камерата значително се увеличава. За да го намалите, е необходимо ефективно охлаждане. Ако говорим за авиацията, всичко е ясно. Високите скорости и потоците от насрещен въздух правят този трик. Същото важи и за работа при големи студове, когато ниската околна температура е само плюс.

В други случаи е необходимо течно охлаждане. Обикновено това е класическа система. Единственото нещо, което си струва да се обърне внимание, е функционалността на всички системи. Прегряването, дори и краткосрочно, може да доведе до заглушаване или други проблеми. Във всеки случай, възможността за такъв резултат трябва да бъде изключена.

Ресурс на дизелов двигател

Специално внимание трябва да се обърне на планирания ресурс на този двигател. Факт е, че самият дизел е по-малко жизнеспособен от бензиновия двигател. Това се дължи на използването на някакъв вид гориво. Оставя се натрупване в горивната камера и дюзите. Всичко това значително съкращава експлоатационния живот. Що се отнася до двутактовата ICE на дизелово гориво, тогава много зависи от условията на работа и навременната поддръжка. Ако маслото се промени във времето и моторът не прегрее, тогава 200 000 километра могат да работят. За бронираните превозни средства ресурсът е много по-малък и възлиза на около 100 000 километра.

Важни подробности

Модерният двутактов дизелов двигател се характеризира с модерна горивна система. Моторът работи гладко и гладко. Но това не винаги беше така. Механичната инжекционна помпа има свои особености. По-специално имаше отделна главна линия за всеки инжектор. Този подход, въпреки че има слабости, е известен със своята надеждност и висока поддръжка. По-късно помпите за впръскване на горивото се подобриха и станаха много по-сложни. Имаше система от Common Rail. В горивната рампа на този план налягането се поддържа на около 2 000 килограма на сантиметър квадрат. Дюзите са станали по-чувствителни към качеството на горивото. Лошото гориво доведе до бърз провал.

Нека да обобщим резултатите

Като цяло двутактовите дизелови двигатели ще се развиват и подобряват. По същия начин, като ротационно-бутало ICE, те се считат за незавършени. Въпреки това, в близко бъдеще те ще заемат своята ниша в автомобилната индустрия. Още днес те се използват в авиацията и големите промишлени и военни кораби. Това е надежден и сравнително непретенциозен двигател, който при правилна поддръжка ще работи правилно. В същото време той не е без проблеми. Например проблемът с охлаждането и смазването е остър. Още по-важно е въпросът за екологията. За постигане на екологични стандарти е необходима сложна система за филтриране. Поради тази проста причина, масово производство, използването на такива мотори на всички видове автомобили е трудно и все още не е възможно. Но подобряването на системата за почистване на отработените газове може да реши този проблем и да доведе до факта, че двутактовите двигатели ще бъдат широко разпространени.