Moderni dizelski motor učinkovit je uređaj visoke učinkovitosti. Ako su ranije dizelski motori bili ugrađeni na poljoprivredne strojeve (traktori, kombajni itd.), Sada su njima opremljeni obični gradski automobili. Naravno, neki ljudi povezuju dizel s crnim dimom iz ispušne cijevi. Neko je vrijeme bio, ali sada je ispušni sustav moderniziran i praktički nema takvih neugodnih posljedica. Pogledajmo dvotaktne dizelaše i njihove značajke.
Neke opće informacije
Ključna značajka dizel motora je njegova povećana učinkovitost. To je uglavnom zbog goriva koje je 15% učinkovitije. Ako gledate gorivo na molekularnoj razini, ovdje vidimo dugi lanac ugljika. Zbog toga je izlazna učinkovitost dizel goriva nešto veća od one benzina.
Princip rada klasičnog dizelašaMotor se sastoji u pretvaranju klipnih pokreta koljenastog mehanizma (KShM) u mehanički rad. Ključna razlika od motora s unutarnjim izgaranjem koji radi na benzin leži u načinu pripreme i paljenja mješavine goriva i zraka.
U dizel motoru, smjesa se formira izravno u komori za izgaranje. Sukladno tome, pri maksimalnom tlaku, smjesa se zapali. Je li ovo dobro ili loše, shvatit ćemo malo kasnije, ali sada pogledajmo ono najzanimljivije.
Dvotaktni dizel motor
Ova vrsta motora trenutno ima malu distribuciju, poput rotacijskog klipnog motora. Sastoji se od plinske turbine, koja je neophodna za pretvaranje toplinske energije u mehaničku energiju, i kompresora. Princip rada potonjeg je povećanje snage povećanjem pritiska. Kao rezultat toga, potrošnja goriva je smanjena.
Cilindri u motoru su jedan nasuprot drugom u vodoravnom položaju. Zapravo, zašto su dvotaktni motori tako nazvani? To je zbog činjenice da cilindri rade u samo jednom okretaju radilice. To jest, ispada dva ciklusa.
Radni ciklus dvotaktnog dizela je sljedeći. Kada se klip spusti do svoje najniže točke, cilindar se puni zrakom. U određenom trenutku ispušni ventil se otvara i plinovi izlaze kroz njega. U isto vrijeme, zrak ulazi u cilindre kroz donje prozore.
Princip rada dvotaktnog dizel motora
Primjetnočinjenica da se u takvim motorima s unutarnjim izgaranjem koriste dvije vrste pročišćavanja: prozor i prorez za ventil. Kada se prozori cilindra koriste za usis i ispuh, ovo je sustav prozora. Ako je izlaz podešen kroz poseban ventil u cilindru, a ulaz kroz prozore, tada je sustav ventil-prorez. Ova metoda pročišćavanja i čišćenja je najoptimalnija. To je zbog činjenice da ne ostaje sav zrak u cilindru. Nešto od toga ide dalje od motora. Takozvani sustav jednokratnog čišćenja osigurava optimalno uklanjanje produkata izgaranja iz cilindara.
Dvotaktni dizel motor može raditi prilično dugo. To je zbog manjeg mehaničkog djelovanja unutar cilindra. Dakle, klip počinje svoje kretanje od donje mrtve točke. U ovom trenutku su usisni ventil i prozori zatvoreni. Stoga počinje proces kompresije. Mlaznica se nalazi u gornjoj mrtvoj točki. Gorivo se pali vrućim zrakom. Kada se klip pomakne prema dolje, produkt izgaranja se širi.
Pročišćavanje utora ventila
Značajno povećanje učinkovitosti motora može se postići samo kada zrak struji duž osi cilindra. Ako je na prvim dvotaktnim motorima korišteno prstenasto pročišćavanje, koje nije dalo odgovarajući rezultat, tada se u budućnosti koristio samo utor ventila. Zahvaljujući ovom sustavu, bilo je moguće minimizirati volumen neispuhanih područja u cilindru. Sustav je dopustio da se ispušni ventil zatvori malo ranije. Ovaj pristup značajno je smanjio gubitak svježeg punjenja i poboljšao pojačanje. Danas se pročišćavanje ventila koristi na brodovima i vojscitehnika.
Prednosti dvotaktnih motora
Prvi takav motor predstavljen je svijetu u isto vrijeme kada i klasični dizelski 4-taktni ICE. Relativno nedavno su se pojavili 2-taktni benzinski motori. Glavna karakteristika je mala težina. Ovdje možemo govoriti o smanjenju mase od 40-50% u odnosu na klasični dizelski motor s turbinom. Prilično važna karakteristika za moderni automobil, kada programeri pokušavaju smanjiti težinu automobila što je više moguće.
Još jedna prednost je što je dvotaktni dizelski motor nešto jednostavniji od svog kolege. Manje dijelova čini održavanje nešto lakšim i jeftinijim. Iako se potonje može tvrditi, jer se nisu svi susreli s ovom vrstom motora. Takav se agregat može rekonstruirati i popraviti s minimalnim brojem alata. Zapravo, ovo je pojednostavljena verzija motora s unutarnjim izgaranjem. Osim toga, prisutnost kompresora omogućuje vam značajnu uštedu goriva. Približno 40-50% dizelskog goriva štedi se zahvaljujući dvotaktnom dizajnu. Naravno, svi motori imaju svoje prednosti i nedostatke. U nekim slučajevima nedostaci su važniji jer ograničavaju široku upotrebu.
O slabostima
Opet, ako na popisu navedete sve nedostatke, tada će vam na pamet pasti rotacijski motor s unutarnjim izgaranjem. Činjenica je da ovdje vrijedi istaknuti sljedeće nedostatke:
- visoki troškovi održavanja;
- nedostatak rezervnih dijelova;
- visoka cijena za motor.
Prva točka je zbog nedostatka radionica u kojima su spremni preuzeti popravak dvotaktnog dizel motora. To je sasvim prirodno i logično, jer malo proizvođača masovno proizvodi slične motore, još manje ih instalira na automobile. U redovnom servisu, takva jedinica za napajanje, ako to učini, bit će skupa.
Ali obično se treći minus javlja odmah - nema potrebnih rezervnih dijelova. Točnije, jesu, ali samo po nalogu. Možete ih čekati mjesec dana ili više. Ako će u velikim gradovima biti moguće popraviti takav motor s unutarnjim izgaranjem i pronaći rezervne dijelove, onda je malo vjerojatno da će to biti učinjeno u zaleđu. Ovo su prednosti i mane ovog dizela. Pa, sada pogledajmo još nekoliko važnih detalja.
Malo o sustavu podmazivanja
Kao što smo već shvatili, ovaj dizel ima svoje prednosti i slabosti. Iznimno važan detalj je sustav podmazivanja. Odgovoran je za učinkovit rad dijelova koji se trljaju i njihovo hlađenje, ispiranje naslaga ugljika. Svi već dugo znaju da se u te svrhe koristi motorno ulje koje preporučuje proizvođač. U našem slučaju, sve je potpuno isto.
Želio bih reći nekoliko riječi o potrošnji tekućine za podmazivanje. Ovdje ne očekujte uštede. To je zbog dodavanja maziva izravno u gorivo kako bi se osigurao normalan rad dijelova koji se trljaju. Sasvim je logično da će se vrlo brzo potrošiti, a trebat će ga redovito dopunjavati. Štoviše, lagano gladovanje ulja može vrlo brzo uništiti dvotaktne dizel motore. Barembarem red veličine ranije od konvencionalnih benzinskih motora s unutarnjim izgaranjem. Stoga je sustav podmazivanja prije slab nego jak, i to ne treba zaboraviti.
O ekološkoj prihvatljivosti
Posljednjih godina inženjeri neprestano pokušavaju smanjiti količinu štetnih tvari koje ispušni sustav ispušta u atmosferu. Pitanje ekologije je prilično akutno. Ako su ekološki standardi odavno uvedeni u europskim zemljama, onda je u Rusiji sve puno gore. Što se tiče dizelskih motora općenito, oni već duže vrijeme koriste posebne filtere za čestice i ulja s niskim udjelom pepela, koji značajno smanjuju štetne emisije u atmosferu.
U našem slučaju se govorilo da ulje gori u komori. To je već veliki nedostatak s ekološkog stajališta. Osim toga, dio smjese goriva i zraka se ne zapali i izbije. Sve to, uz ispušni sustav, uzrokuje ozbiljne štete u atmosferi. Stoga su dvotaktni dizelski motori najprikladniji za upotrebu u vojnoj opremi i zrakoplovstvu.
Dizel zrakoplova
Ove vrste motora se široko koriste u tehnologiji letenja. Najčešće se koristi na lakim zrakoplovima. Velika snaga s malim dimenzijama - postali su odlučujući čimbenici pri odabiru pogonskih jedinica za zrakoplove. Osim toga, prisutnost pritiska i nedostatak paljenja igrali su samo na bolje. Rad motora s unutarnjim izgaranjem prestaje dovodom smjese goriva i zraka.
Vrijedi napomenuti da se dvotaktni brodski dizel motor ne boji padatemperature. Štoviše, često je veliki mraz dodatno hlađenje motora s unutarnjim izgaranjem, što je vrlo dobro. Sve to, uz korištenje relativno jeftinog goriva, čini ovaj dizel iznimno popularnim. Istina, distribucija je ograničena složenošću ugradnje i održavanja kompresora. Osim toga, u gorivo se mora dodati mazivo, a to također nije jeftino. Općenito, ovo je izvrsna opcija za zrakoplovstvo, zbog gore navedenih čimbenika.
Povećano toplinsko opterećenje
Pregledali smo ključne značajke ovog motora. Na primjer, sada znate koliko je motor težak i koje su njegove prednosti i mane. Ali želio bih razmotriti još nekoliko značajki dizajna pogonske jedinice. Posebno ćemo govoriti o sustavu hlađenja. Činjenica je da je dvotaktni dizelski motor toplinski opterećeniji od 4-taktnog. To je zbog povećane frekvencije klipa. Ispada da se temperatura u komori značajno povećava. Za njegovo smanjenje potrebno je učinkovito hlađenje. Ako govorimo o zrakoplovstvu, onda je sve jasno. Velike brzine i nadolazeći zračni tokovi rade svoj posao. Isto vrijedi i za rad u teškim mrazima, kada su niske temperature okoline samo plus.
U drugim slučajevima potrebno je hlađenje tekućinom. Obično je to klasični sustav. Jedina stvar na koju vrijedi obratiti pozornost je uslužnost svih sustava. Pregrijavanje, čak i trenutno, može uzrokovati zaglavljivanje ili druge probleme. U svakom slučaju, mogućnost takvog ishoda je nužnaisključi.
Diesel resurs
Planirani resurs ovog motora zaslužuje posebnu pažnju. Činjenica je da je sam dizelski motor manje održiv od benzinske jedinice. To je zbog upotrebe neke vrste goriva. Ostavlja naslage ugljika u komori za izgaranje i mlaznicama. Sve to značajno smanjuje vijek trajanja. Što se tiče dvotaktnih dizel motora, puno ovisi o uvjetima rada i pravovremenom održavanju. Ako se ulje promijeni na vrijeme, a motor se ne pregrije, tada može raditi 200.000 kilometara. Za oklopna vozila resurs je mnogo manji i iznosi oko 100.000 kilometara.
Važni detalji
Moderni dvotaktni dizel karakterizira napredni sustav goriva. Motor radi tiho i glatko. Ali nije uvijek bilo tako. Mehanička pumpa za ubrizgavanje imala je svoje karakteristike. Konkretno, zasebna linija je išla na svaku mlaznicu. Iako je ovaj pristup imao slabosti, bio je poznat po svojoj pouzdanosti i visokoj mogućnosti održavanja. Kasnije su pumpe za ubrizgavanje poboljšane i postale su mnogo kompliciranije. Pojavio se Common Rail sustav. U razvodniku goriva takvog plana održavao se tlak od oko 2 tisuće kilograma po kvadratnom centimetru. Mlaznice su postale osjetljivije na kvalitetu goriva. Loše gorivo dovelo je do njihovog brzog kvara.
Sažeti
Općenito, dvotaktni dizelaši će se razvijati i poboljšavati. Kao i motori s unutarnjim izgaranjem s rotacijskim klipom, smatraju se nedovršenim. Međutim, u bliskoj budućnostioni će zauzeti svoju nišu u automobilskoj industriji. Već danas se koriste u zrakoplovstvu i na velikim industrijskim i vojnim brodovima. Ovo je pouzdan i relativno nepretenciozan motor koji će, uz pravilno održavanje, ispravno raditi. Pritom nije bez problema. Na primjer, pitanje hlađenja i podmazivanja je akutno. Još važnije je pitanje ekologije. Za postizanje ekoloških standarda potreban je složen sustav filtracije. Iz ovog jednostavnog razloga, masovne proizvodnje, korištenje takvih motora na svim vrstama automobila je teško i još nije moguće. Ali poboljšanje sustava obrade ispušnih plinova može riješiti ovaj problem i dovesti do činjenice da će se dvotaktni motori naširoko koristiti.
