El motor diesel moderno es un dispositivo eficiente con alta eficiencia. Si los motores diesel anteriores se instalaron en maquinaria agrícola (tractores, cosechadoras, etc.), ahora los automóviles urbanos comunes están equipados con ellos. Por supuesto, algunas personas asocian el diésel con el humo negro del tubo de escape. Durante algún tiempo lo fue, pero ahora el sistema de escape se ha modernizado y prácticamente no hay consecuencias tan desagradables. Veamos los motores diésel de dos tiempos y sus características.
Información general
La característica clave del motor diesel es su mayor eficiencia. Esto se debe en gran parte al combustible, que es un 15% más eficiente. Si miras el combustible a nivel molecular, aquí vemos una larga cadena de carbonos. Debido a esto, la eficiencia de salida del combustible diésel es ligeramente superior a la de la gasolina.
El principio de funcionamiento de un diésel clásicoEl motor consiste en convertir los movimientos alternativos del mecanismo de manivela (KShM) en trabajo mecánico. La diferencia clave con un motor de combustión interna que funciona con gasolina radica en la forma en que se prepara y enciende la mezcla de aire y combustible.
En un motor diesel, la mezcla se forma directamente en la cámara de combustión. En consecuencia, a la máxima presión, la mezcla se enciende. Si esto es bueno o malo, lo resolveremos un poco más tarde, pero ahora veamos lo más interesante.
Motor diésel de dos tiempos
Este tipo de motor actualmente tiene poca distribución, como un motor de pistones rotativos. Consiste en una turbina de gas, que es necesaria para convertir la energía térmica en energía mecánica, y un supercargador. El principio de funcionamiento de este último es aumentar la potencia aumentando la presión. Como resultado, se reduce el consumo de combustible.
Los cilindros del motor están uno frente al otro en posición horizontal. En realidad, ¿por qué se llaman así los motores de dos tiempos? Esto se debe a que los cilindros funcionan en una sola revolución del cigüeñal. Es decir, resultan dos ciclos.
El ciclo de trabajo de un diésel de dos tiempos es el siguiente. Cuando el pistón desciende a su punto más bajo, el cilindro se llena de aire. En un momento determinado, la válvula de escape se abre y los gases salen por ella. Al mismo tiempo, el aire ingresa a los cilindros a través de las ventanas inferiores.
El principio de funcionamiento de un motor diésel de dos tiempos
Notableel hecho de que en dichos motores de combustión interna se utilizan dos tipos de purga: ventana y ranura de válvula. Cuando las ventanas de los cilindros se usan para admisión y escape, se trata de un sistema de ventanas. Si la salida se ajusta a través de una válvula especial en el cilindro y la entrada a través de las ventanas, entonces el sistema de ranura de válvula. Este método de purga y limpieza es el más óptimo. Esto se debe a que no todo el aire permanece en el cilindro. Parte de esto va más allá del motor. El llamado sistema de limpieza de un solo paso garantiza una eliminación óptima de los productos de combustión de los cilindros.
Un motor diésel de dos tiempos puede funcionar durante bastante tiempo. Esto se debe a una menor acción mecánica dentro del cilindro. Entonces el pistón comienza su movimiento desde el punto muerto inferior. En este momento, la válvula de admisión y las ventanillas están cerradas. Por lo tanto, comienza el proceso de compresión. La boquilla está ubicada en el punto muerto superior. El combustible se enciende con aire caliente. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, el producto de la combustión se expande.
Purga de ranura de válvula
Solo se puede lograr un aumento significativo en la eficiencia del motor cuando el aire fluye a lo largo del eje del cilindro. Si en los primeros motores de dos tiempos se usó una purga anular, que no dio el resultado adecuado, en el futuro solo se usó la válvula de ranura. Gracias a este sistema, fue posible minimizar el volumen de áreas no sopladas en el cilindro. El sistema permitió que la válvula de escape se cerrara un poco antes. Este enfoque redujo significativamente la pérdida de carga fresca y mejoró el impulso. Hoy en día, la purga con válvula ranurada se usa en barcos y militares.técnica.
Ventajas de dos tiempos
El primer motor de este tipo se presentó al mundo al mismo tiempo que el clásico diésel de 4 tiempos ICE. Hace relativamente poco tiempo han aparecido los motores de gasolina de 2 tiempos. La característica clave es el bajo peso. Aquí podemos hablar de una reducción de peso del 40-50% en comparación con un motor diésel clásico con turbina. Una característica bastante importante para un automóvil moderno, cuando los desarrolladores intentan reducir el peso del automóvil tanto como sea posible.
Otra ventaja es que el motor diesel de dos tiempos es algo más simple que su contraparte. Menos piezas hacen que el mantenimiento sea un poco más fácil y económico. Aunque esto último se puede discutir, porque no todo el mundo se ha encontrado con este tipo de motor. Tal unidad de potencia puede reconstruirse y repararse con una cantidad mínima de herramientas. De hecho, esta es una versión simplificada del motor de combustión interna. Además, la presencia de un supercargador le permite ahorrar significativamente combustible. Se ahorra aproximadamente un 40-50% del combustible diésel gracias al diseño de dos tiempos. Por supuesto, todos los motores tienen sus pros y sus contras. En algunos casos, las desventajas son más importantes, ya que limitan el uso generalizado.
Sobre las debilidades
Nuevamente, si enumera todas las deficiencias en una lista, entonces le vendrá a la mente un motor rotativo de combustión interna. El caso es que aquí cabe destacar las siguientes desventajas:
- alto costo de mantenimiento;
- f alta de repuestos;
- precio alto por el motor.
El primer punto se debe a la f alta de talleres donde estén preparados para asumir la reparación de un motor diesel de dos tiempos. Esto es bastante natural y lógico, porque no muchos fabricantes producen motores similares en masa, y menos aún los instalan en automóviles. En una estación de servicio regular, tal unidad de potencia, si lo hacen, será costosa.
Pero, por lo general, el tercer inconveniente ocurre de inmediato: no hay piezas de repuesto necesarias. Más precisamente, lo son, pero solo bajo el pedido. Puedes esperarlos durante un mes o más. Si en las grandes ciudades es posible reparar un motor de combustión interna de este tipo y encontrar piezas de repuesto, es poco probable que esto se haga en el interior. Estos son los pros y los contras de este diésel. Bueno, ahora veamos algunos detalles más importantes.
Un poco sobre el sistema de lubricación
Como ya hemos descubierto, este diésel tiene sus puntos fuertes y débiles. Un detalle extremadamente importante es el sistema de lubricación. Es responsable del funcionamiento eficiente de las piezas de fricción y su enfriamiento, eliminando los depósitos de carbón. Todo el mundo sabe desde hace mucho tiempo que para estos fines, se utiliza el aceite de motor recomendado por el fabricante. En nuestro caso, todo es exactamente igual.
Me gustaría decir algunas palabras sobre el consumo de líquido lubricante. No esperes ahorros aquí. Esto se debe a la adición de lubricante directamente al combustible para garantizar el funcionamiento normal de las piezas de fricción. Es bastante lógico que se consumirá muy rápidamente y deberá reponerse regularmente. Además, una ligera f alta de aceite puede destruir motores diesel de dos tiempos muy rápidamente. Al menosal menos un orden de magnitud antes que los motores de combustión interna de gasolina convencionales. Por lo tanto, el sistema de lubricación es más débil que fuerte, y esto no debe olvidarse.
Sobre el respeto al medio ambiente
En los últimos años, los ingenieros han intentado constantemente reducir la cantidad de sustancias nocivas emitidas por el sistema de escape a la atmósfera. El tema de la ecología es bastante agudo. Si los estándares ambientales se han introducido durante mucho tiempo en los países europeos, entonces en Rusia todo es mucho peor. En cuanto a los motores diésel en general, utilizan desde hace mucho tiempo filtros especiales de partículas y aceites bajos en cenizas, que reducen significativamente las emisiones nocivas a la atmósfera.
En nuestro caso, se dijo que el aceite arde en la cámara. Esto ya es una gran desventaja desde el punto de vista ambiental. Además, parte de la mezcla de combustible y aire no se enciende y estalla. Todo esto, junto con el sistema de escape, provoca graves daños a la atmósfera. Por lo tanto, los motores diesel de dos tiempos son los más apropiados para usar en equipos militares y de aviación.
Diésel de aviación
Estos tipos de motores son ampliamente utilizados en tecnología de vuelo. Se utiliza con mayor frecuencia en aviones ligeros. Alta potencia con pequeñas dimensiones: se convirtieron en los factores determinantes al elegir unidades de potencia para aviones. Además, la presencia de presurización y la f alta de encendido jugaron solo para mejor. El funcionamiento del motor de combustión interna se detiene con el suministro de una mezcla de combustible y aire.
Vale la pena señalar que un motor diésel marino de dos tiempos no teme a una caídatemperaturas Además, a menudo una gran helada es un enfriamiento adicional del motor de combustión interna, lo cual es muy bueno. Todo esto, junto con el uso de combustible relativamente económico, hace que este diesel sea extremadamente popular. Es cierto que la distribución está limitada por la complejidad de instalar y mantener el compresor. Además, se debe agregar lubricante al combustible, y esto tampoco es barato. En general, esta es una excelente opción para la aviación, debido a los factores anteriores.
Carga térmica aumentada
Revisamos las características clave de este motor. Por ejemplo, ahora sabe cuánto pesa el motor y cuáles son sus puntos fuertes y débiles. Pero me gustaría considerar algunas características de diseño más de la unidad de potencia. En particular, hablaremos sobre el sistema de refrigeración. El hecho es que un motor diesel de dos tiempos está más cargado de calor que uno de 4 tiempos. Esto se debe a la mayor frecuencia del pistón. Resulta que la temperatura en la cámara aumenta significativamente. Se requiere un enfriamiento eficiente para reducirlo. Si estamos hablando de aviación, entonces todo está claro. Las altas velocidades y los flujos de aire que se aproximan hacen su trabajo. Lo mismo se aplica al funcionamiento con heladas severas, cuando las bajas temperaturas ambientales son solo una ventaja.
En otros casos, se requiere refrigeración líquida. Por lo general, este es un sistema clásico. Lo único a lo que vale la pena prestar atención es a la capacidad de servicio de todos los sistemas. El sobrecalentamiento, incluso momentáneo, puede causar atascos u otros problemas. En cualquier caso, la posibilidad de tal resultado es necesariaexcluir.
Recurso diésel
El recurso previsto de este motor merece especial atención. El hecho es que el motor diesel en sí mismo es menos viable que la unidad de potencia de gasolina. Esto se debe al uso de un tipo de combustible. Deja depósitos de carbón en la cámara de combustión y los inyectores. Todo esto reduce significativamente la vida útil. En cuanto a los motores diésel de dos tiempos, mucho depende de las condiciones de funcionamiento y el mantenimiento oportuno. Si el aceite se cambia a tiempo y el motor no se sobrecalienta, entonces pueden funcionar 200,000 kilómetros. Para vehículos blindados, el recurso es mucho menor y asciende a unos 100.000 kilómetros.
Detalles importantes
El diésel de dos tiempos moderno se caracteriza por un sistema de combustible avanzado. El motor funciona silenciosa y suavemente. Pero no siempre fue así. La bomba de inyección mecánica tenía sus propias características. En particular, una línea separada iba a cada boquilla. Aunque este enfoque tenía debilidades, era famoso por su confiabilidad y alta facilidad de mantenimiento. Más tarde, las bombas de inyección se mejoraron y se volvieron mucho más complicadas. Apareció el sistema Common Rail. En el riel de combustible de tal plan, se mantuvo una presión de unos 2 mil kilogramos por centímetro cuadrado. Los inyectores se han vuelto más sensibles a la calidad del combustible. El mal combustible condujo a su rápida falla.
Resumir
En general, los motores diésel de dos tiempos se desarrollarán y mejorarán. Al igual que los motores de combustión interna de pistón rotativo, se consideran sin terminar. Sin embargo, en un futuro próximoocuparán su nicho en la industria automotriz. Ya hoy se utilizan en la aviación y en grandes barcos industriales y militares. Este es un motor confiable y relativamente sin pretensiones que, con el mantenimiento adecuado, funcionará correctamente. Al mismo tiempo, no está exento de problemas. Por ejemplo, el problema de la refrigeración y la lubricación es grave. Aún más importante es el tema de la ecología. Se necesita un sistema de filtración complejo para lograr los estándares ambientales. Por esta sencilla razón, la producción en masa, el uso de dichos motores en todo tipo de automóviles es difícil y aún no es posible. Pero mejorar el sistema de tratamiento de gases de escape puede resolver este problema y conducir al hecho de que los motores de dos tiempos serán ampliamente utilizados.
