O moderno motor diesel é um dispositivo eficiente com alta eficiência. Se os motores a diesel anteriores foram instalados em máquinas agrícolas (tratores, colheitadeiras, etc.), agora os carros comuns da cidade estão equipados com eles. Obviamente, algumas pessoas associam o diesel à fumaça preta do tubo de escape. Por algum tempo foi, mas agora o sistema de escape foi modernizado e praticamente não há consequências desagradáveis. Vejamos os motores a diesel de dois tempos e suas características.
Algumas informações gerais
A principal característica do motor diesel é sua maior eficiência. Isso se deve em grande parte ao combustível, que é 15% mais eficiente. Se você olhar para o combustível no nível molecular, aqui vemos uma longa cadeia de carbonos. Devido a isso, a eficiência de saída do combustível diesel é ligeiramente superior à da gasolina.
O princípio de funcionamento de um diesel clássicoO motor consiste em converter os movimentos alternativos do mecanismo de manivela (KShM) em trabalho mecânico. A principal diferença de um motor de combustão interna movido a gasolina está na forma como a mistura ar-combustível é preparada e acionada.
Em um motor diesel, a mistura é formada diretamente na câmara de combustão. Assim, à pressão máxima, a mistura inflama. Se isso é bom ou ruim, vamos descobrir um pouco mais tarde, mas agora vamos ver o mais interessante.
Motor a diesel dois tempos
Este tipo de motor atualmente tem pouca distribuição, como um motor de pistão rotativo. Consiste em uma turbina a gás, necessária para converter energia térmica em energia mecânica, e um superalimentador. O princípio de operação deste último é aumentar a potência aumentando a pressão. Como resultado, o consumo de combustível é reduzido.
Os cilindros do motor estão opostos um ao outro na posição horizontal. Na verdade, por que os motores de dois tempos são assim chamados? Isso se deve ao fato de os cilindros trabalharem em apenas uma volta do virabrequim. Ou seja, são dois ciclos.
O ciclo de trabalho de um diesel de dois tempos é o seguinte. Quando o pistão desce ao seu ponto mais baixo, o cilindro está cheio de ar. Em um determinado momento, a válvula de escape se abre e os gases saem por ela. Ao mesmo tempo, o ar entra nos cilindros pelas janelas inferiores.
Princípio de funcionamento de um motor diesel de dois tempos
Perceptívelo fato de que em tais motores de combustão interna são utilizados dois tipos de purga: janela e ranhura da válvula. Quando as janelas do cilindro são usadas para admissão e escape, este é um sistema de janela. Se a saída for ajustada por meio de uma válvula especial no cilindro e a entrada pelas janelas, o sistema de ranhura da válvula. Este método de purga e limpeza é o mais ideal. Isso se deve ao fato de que nem todo o ar permanece no cilindro. Algumas vão além do motor. O chamado sistema de limpeza de passagem única garante a remoção ideal dos produtos de combustão dos cilindros.
Um motor a diesel de dois tempos pode funcionar por muito tempo. Isso se deve à menor ação mecânica dentro do cilindro. Assim, o pistão inicia seu movimento a partir do ponto morto inferior. Neste momento, a válvula de admissão e as janelas estão fechadas. Portanto, o processo de compactação começa. O bocal está localizado no ponto morto superior. O combustível é inflamado por ar quente. Quando o pistão desce, o produto da combustão se expande.
Limpeza do slot da válvula
Um aumento significativo na eficiência do motor só pode ser alcançado quando o ar flui ao longo do eixo do cilindro. Se nos primeiros motores de dois tempos foi usada uma purga anular, que não deu o resultado adequado, no futuro apenas a ranhura da válvula foi usada. Graças a este sistema, foi possível minimizar o volume de áreas não sopradas no cilindro. O sistema permitiu que a válvula de escape fechasse um pouco mais cedo. Essa abordagem reduziu significativamente a perda de carga fresca e melhorou o impulso. Hoje, a purga com fenda de válvula é usada em navios e militarestécnica.
Vantagens dos dois tempos
O primeiro motor desse tipo foi apresentado ao mundo ao mesmo tempo que o clássico ICE diesel de 4 tempos. Relativamente recentemente, surgiram os motores a gasolina de 2 tempos. A principal característica é o baixo peso. Aqui podemos falar de uma redução de peso de 40-50% em comparação com um motor diesel clássico com turbina. Uma característica bastante importante para um carro moderno, quando os desenvolvedores estão tentando reduzir o peso do carro o máximo possível.
Outra vantagem é que o motor a diesel de dois tempos é um pouco mais simples que o seu homólogo. Menos peças tornam a manutenção um pouco mais fácil e barata. Embora o último possa ser discutido, porque nem todos encontraram esse tipo de motor. Essa unidade de energia pode ser reconstruída e reparada com um número mínimo de ferramentas. Na verdade, esta é uma versão simplificada do motor de combustão interna. Além disso, a presença de um supercharger permite economizar combustível significativamente. Aproximadamente 40-50% do combustível diesel é economizado devido ao design de dois tempos. Claro, todos os motores têm seus prós e contras. Em alguns casos, as desvantagens são mais importantes, pois limitam o uso generalizado.
Sobre as fraquezas
Novamente, se você listar todas as deficiências em uma lista, um motor rotativo de combustão interna virá à mente. O fato é que aqui vale destacar as seguintes desvantagens:
- alto custo de manutenção;
- f alta de peças de reposição;
- preço alto para o motor.
O primeiro ponto deve-se à f alta de oficinas que estejam preparadas para fazer a reparação de um motor diesel a dois tempos. Isso é bastante natural e lógico, porque não são muitos os fabricantes que produzem motores semelhantes em massa, e menos ainda os instalam em carros. Em uma estação de serviço regular, tal unidade de energia, se existir, será cara.
Mas geralmente o terceiro menos ocorre imediatamente - não há peças de reposição necessárias. Mais precisamente, eles são, mas apenas sob a ordem. Você pode esperar por eles por um mês ou mais. Se nas grandes cidades será possível reparar esse motor de combustão interna e encontrar peças de reposição, é improvável que isso seja feito no interior. Estes são os prós e contras deste diesel. Bem, agora vamos ver mais alguns detalhes importantes.
Um pouco sobre o sistema de lubrificação
Como já descobrimos, este diesel tem seus pontos fortes e fracos. Um detalhe extremamente importante é o sistema de lubrificação. É responsável pela operação eficiente das peças de fricção e seu resfriamento, lavando os depósitos de carbono. Todo mundo sabe há muito tempo que, para esses fins, é usado o óleo de motor recomendado pelo fabricante. No nosso caso, tudo é exatamente igual.
Gostaria de dizer algumas palavras sobre o consumo de fluido lubrificante. Não espere economia aqui. Isso se deve à adição de lubrificante diretamente ao combustível para garantir o funcionamento normal das peças de atrito. É bastante lógico que será consumido muito rapidamente e precisará ser reabastecido regularmente. Além disso, uma ligeira f alta de óleo pode destruir os motores a diesel de dois tempos muito rapidamente. Pelo menospelo menos uma ordem de magnitude mais cedo do que os motores convencionais de combustão interna a gasolina. Portanto, o sistema de lubrificação é mais fraco do que forte, e isso não deve ser esquecido.
Sobre respeito ao meio ambiente
Nos últimos anos, os engenheiros têm tentado constantemente reduzir a quantidade de substâncias nocivas emitidas pelo sistema de exaustão para a atmosfera. A questão da ecologia é bastante aguda. Se os padrões ambientais foram introduzidos há muito tempo nos países europeus, na Rússia tudo é muito pior. Quanto aos motores a diesel em geral, eles usam filtros de partículas especiais e óleos com baixo teor de cinzas há bastante tempo, o que reduz significativamente as emissões nocivas para a atmosfera.
No nosso caso, foi dito que o óleo queima na câmara. Isso já é uma grande desvantagem do ponto de vista ambiental. Além disso, parte da mistura ar-combustível não se inflama e se rompe. Tudo isso, junto com o sistema de exaustão, causa sérios danos à atmosfera. Portanto, os motores a diesel de dois tempos são mais apropriados para uso em equipamentos militares e aviação.
Diesel de aviação
Esses tipos de motores são amplamente utilizados na tecnologia de voo. Mais frequentemente usado em aeronaves leves. Alta potência com pequenas dimensões - tornaram-se os fatores determinantes na escolha de unidades de energia para aeronaves. Além disso, a presença de pressurização e a f alta de ignição jogaram apenas para melhor. O funcionamento do motor de combustão interna é interrompido com o fornecimento de uma mistura ar-combustível.
Vale a pena notar que um motor a diesel marítimo de dois tempos não tem medo de uma quedatemperaturas. Além disso, muitas vezes uma grande geada é um resfriamento adicional do motor de combustão interna, o que é muito bom. Tudo isso, juntamente com o uso de combustível relativamente barato, torna esse diesel extremamente popular. É verdade que a distribuição é limitada pela complexidade da instalação e manutenção do compressor. Além disso, o lubrificante deve ser adicionado ao combustível, e isso também não é barato. Em geral, esta é uma excelente opção para aviação, devido aos fatores acima.
Aumento da carga térmica
Revisamos as principais características deste motor. Por exemplo, agora você sabe quanto pesa o motor e quais são seus pontos fortes e fracos. Mas eu gostaria de considerar mais alguns recursos de design da unidade de potência. Em particular, falaremos sobre o sistema de refrigeração. O fato é que um motor a diesel de dois tempos é mais carregado de calor do que um de 4 tempos. Isto é devido ao aumento da frequência do pistão. Acontece que a temperatura na câmara aumenta significativamente. É necessário um resfriamento eficiente para reduzi-lo. Se estamos falando de aviação, então tudo está claro. Altas velocidades e fluxos de ar que se aproximam fazem seu trabalho. O mesmo se aplica à operação em geadas severas, quando as baixas temperaturas ambientes são apenas uma vantagem.
Em outros casos, é necessário resfriamento líquido. Geralmente este é um sistema clássico. A única coisa que vale a pena prestar atenção é a capacidade de manutenção de todos os sistemas. O superaquecimento, mesmo que momentaneamente, pode causar obstrução ou outros problemas. Em qualquer caso, a possibilidade de tal resultado é necessáriaexcluir.
Recurso Diesel
O recurso planejado deste motor merece atenção especial. O fato é que o próprio motor a diesel é menos viável do que a unidade de energia a gasolina. Isto é devido ao uso de um tipo de combustível. Deixa depósitos de carbono na câmara de combustão e nos injetores. Tudo isso reduz significativamente a vida útil. Quanto aos motores a diesel de dois tempos, muito depende das condições de operação e manutenção oportuna. Se o óleo for trocado a tempo e o motor não superaquecer, 200.000 quilômetros poderão funcionar. Para veículos blindados, o recurso é muito menor e chega a cerca de 100.000 quilômetros.
Detalhes importantes
Moderno diesel de dois tempos é caracterizado por um sistema de combustível avançado. O motor funciona silenciosamente e suavemente. Mas não foi sempre assim. A bomba injetora mecânica tinha características próprias. Em particular, uma linha separada foi para cada bico. Embora essa abordagem tivesse pontos fracos, era famosa por sua confiabilidade e alta capacidade de manutenção. Mais tarde, as bombas de injeção foram aprimoradas e se tornaram muito mais complicadas. O sistema Common Rail apareceu. No trilho de combustível de tal plano, foi mantida uma pressão de cerca de 2 mil quilos por centímetro quadrado. Os injetores tornaram-se mais sensíveis à qualidade do combustível. Combustível ruim levou ao seu rápido fracasso.
Resumir
Em geral, os motores a diesel de dois tempos vão se desenvolver e melhorar. Assim como os motores de combustão interna de pistão rotativo, eles são considerados inacabados. No entanto, em um futuro próximoeles vão ocupar seu nicho na indústria automotiva. Já hoje são usados na aviação e em grandes navios industriais e militares. Este é um motor confiável e relativamente despretensioso que, com manutenção adequada, funcionará corretamente. Ao mesmo tempo, ele não está sem problemas. Por exemplo, a questão do resfriamento e lubrificação é aguda. Ainda mais importante é a questão da ecologia. Um sistema de filtragem complexo é necessário para atingir os padrões ambientais. Por esta simples razão, a produção em massa, o uso de tais motores em todos os tipos de carros é difícil e ainda não é possível. Mas melhorar o sistema de tratamento dos gases de escape pode resolver esse problema e levar ao fato de que os motores de dois tempos serão amplamente utilizados.
