Der moderne Dieselmotor ist ein effizientes Gerät mit hohem Wirkungsgrad. Wenn früher Dieselmotoren in Landmaschinen (Traktoren, Mähdrescher usw.) eingebaut wurden, sind jetzt normale Stadtautos damit ausgestattet. Manche assoziieren Diesel natürlich mit schwarzem Rauch aus dem Auspuffrohr. Für einige Zeit war es so, aber jetzt wurde die Abgasanlage modernisiert, und es gibt praktisch keine so unangenehmen Folgen. Schauen wir uns Zweitakt-Dieselmotoren und ihre Eigenschaften an.
Einige allgemeine Informationen
Das Hauptmerkmal des Dieselmotors ist seine gesteigerte Effizienz. Das liegt vor allem am Kraftstoff, der 15 % effizienter ist. Wenn Sie den Kraftstoff auf molekularer Ebene betrachten, sehen wir hier eine lange Kette von Kohlenstoffen. Aus diesem Grund ist die Ausgangseffizienz von Dieselkraftstoff etwas höher als die von Benzin.
Das Funktionsprinzip eines klassischen DieselsDer Motor besteht darin, die hin- und hergehenden Bewegungen des Kurbelmechanismus (KShM) in mechanische Arbeit umzuwandeln. Der wesentliche Unterschied zu einem mit Benzin betriebenen Verbrennungsmotor liegt in der Art und Weise, wie das Kraftstoff-Luft-Gemisch aufbereitet und gezündet wird.
Bei einem Dieselmotor erfolgt die Gemischbildung direkt im Brennraum. Dementsprechend entzündet sich das Gemisch bei maximalem Druck. Ob das gut oder schlecht ist, werden wir etwas später herausfinden, aber jetzt schauen wir uns das Interessanteste an.
Zweitakt-Dieselmotor
Dieser Motortyp ist derzeit kaum verbreitet, wie ein Rotationskolbenmotor. Es besteht aus einer Gasturbine, die für die Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie notwendig ist, und einem Kompressor. Das Funktionsprinzip des letzteren besteht darin, die Leistung durch Erhöhen des Drucks zu erhöhen. Dadurch wird der Kraftstoffverbrauch reduziert.
Die Zylinder im Motor stehen sich horizontal gegenüber. Warum werden Zweitaktmotoren eigentlich so genannt? Das liegt daran, dass die Zylinder in nur einer Umdrehung der Kurbelwelle arbeiten. Das heißt, es ergeben sich zwei Zyklen.
Der Arbeitszyklus eines Zweitaktdiesels ist wie folgt. Wenn der Kolben auf seinen tiefsten Punkt absinkt, wird der Zylinder mit Luft gefüllt. Zu einem bestimmten Zeitpunkt öffnet das Auslassventil und Gase treten durch es aus. Gleichzeitig tritt Luft durch die unteren Fenster in die Zylinder ein.
Das Funktionsprinzip eines Zweitakt-Dieselmotors
Bemerkbardie Tatsache, dass in solchen Verbrennungsmotoren zwei Arten von Spülungen verwendet werden: Fenster und Ventilschlitz. Wenn Zylinderfenster für Ein- und Auslass verwendet werden, handelt es sich um ein Fenstersystem. Wenn der Auslass durch ein spezielles Ventil im Zylinder und der Einlass durch die Fenster eingestellt wird, dann das Ventilschlitzsystem. Diese Art der Spülung und Reinigung ist die optimalste. Dies liegt daran, dass nicht die gesamte Luft im Zylinder verbleibt. Ein Teil davon geht über den Motor hinaus. Das sogenannte Durchlaufreinigungssystem sorgt für eine optimale Entfernung von Verbrennungsprodukten aus den Zylindern.
Ein Zweitakt-Dieselmotor kann ziemlich lange laufen. Dies liegt an der geringeren mechanischen Wirkung im Inneren des Zylinders. Der Kolben beginnt also seine Bewegung vom unteren Totpunkt. Zu diesem Zeitpunkt sind das Einlassventil und die Fenster geschlossen. Daher beginnt der Komprimierungsprozess. Die Düse befindet sich am oberen Totpunkt. Der Brennstoff wird durch heiße Luft entzündet. Wenn sich der Kolben nach unten bewegt, dehnt sich das Verbrennungsprodukt aus.
Ventilschlitzspülung
Eine deutliche Steigerung des Motorwirkungsgrades lässt sich nur erreichen, wenn Luft entlang der Zylinderachse strömt. Wenn bei den ersten Zweitaktmotoren eine Ringspülung verwendet wurde, die nicht das richtige Ergebnis lieferte, wurde in Zukunft nur noch Ventilschlitz verwendet. Dank dieses Systems war es möglich, das Volumen der nicht geblasenen Bereiche im Zylinder zu minimieren. Das System ließ das Auslassventil etwas früher schließen. Dieser Ansatz reduzierte den Verlust an Frischladung erheblich und verbesserte den Ladedruck. Heute wird die Spülung mit Ventilschlitzen auf Schiffen und beim Militär eingesetztTechnik.
Zweitakt-Vorteile
Der erste derartige Motor wurde zur gleichen Zeit wie der klassische Diesel-4-Takt-ICE der Welt vorgestellt. Vor relativ kurzer Zeit sind 2-Takt-Benzinmotoren erschienen. Hauptmerkmal ist das geringe Gewicht. Hier können wir von einer Gewichtsreduzierung von 40-50% gegenüber einem klassischen Dieselmotor mit Turbine sprechen. Eine ziemlich wichtige Eigenschaft für ein modernes Auto, wenn Entwickler versuchen, das Gewicht des Autos so weit wie möglich zu reduzieren.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der Zweitakt-Dieselmotor etwas einfacher aufgebaut ist als sein Pendant. Weniger Teile machen die Wartung etwas einfacher und billiger. Obwohl letzteres argumentiert werden kann, weil nicht jeder auf diesen Motortyp gestoßen ist. Ein solches Aggregat kann mit einem Minimum an Werkzeugen rekonstruiert und repariert werden. Tatsächlich ist dies eine vereinfachte Version des Verbrennungsmotors. Darüber hinaus können Sie durch das Vorhandensein eines Kompressors erheblich Kraftstoff sparen. Durch die Zweitakt-Bauweise werden ca. 40-50 % Dieselkraftstoff eingespart. Natürlich haben alle Motoren ihre Vor- und Nachteile. In manchen Fällen sind die Nachteile wichtiger, da sie die weite Verbreitung einschränken.
Über Schwächen
Nochmals, wenn Sie alle Mängel in einer Liste auflisten, dann fällt Ihnen ein Kreiskolben-Verbrennungsmotor ein. Tatsache ist, dass es sich hier lohnt, die folgenden Nachteile hervorzuheben:
- hoher Wartungsaufwand;
- Mangel an Ersatzteilen;
- hoher Preis für den Motor.
Der erste Punkt liegt an dem Mangel an Werkstätten, die bereit sind, die Reparatur eines Zweitakt-Dieselmotors zu übernehmen. Das ist ganz natürlich und logisch, denn nicht viele Hersteller produzieren ähnliche Motoren in Serie, noch weniger bauen sie in Autos ein. An einer regulären Tankstelle wird ein solches Netzteil, falls doch, teuer.
Aber meistens kommt das dritte Minus sofort - es gibt keine notwendigen Ersatzteile. Genauer gesagt sind sie, aber nur unter der Bestellung. Sie können einen Monat oder länger auf sie warten. Wenn es in Großstädten möglich sein wird, einen solchen Verbrennungsmotor zu reparieren und Ersatzteile zu finden, ist dies im Outback wahrscheinlich nicht möglich. Das sind die Vor- und Nachteile dieses Diesels. Sehen wir uns nun ein paar weitere wichtige Details an.
Ein bisschen über das Schmiersystem
Wie wir bereits festgestellt haben, hat dieser Diesel seine Stärken und Schwächen. Ein äußerst wichtiges Detail ist das Schmiersystem. Es ist für den effizienten Betrieb reibender Teile und deren Kühlung verantwortlich und wäscht Kohlenstoffablagerungen ab. Jeder weiß seit langem, dass für diese Zwecke vom Hersteller empfohlenes Motoröl verwendet wird. Bei uns ist alles genau gleich.
Ich möchte noch ein paar Worte zum Schmiermittelverbrauch sagen. Erwarten Sie hier keine Einsparungen. Dies ist auf die Zugabe von Schmiermittel direkt zum Kraftstoff zurückzuführen, um den normalen Betrieb reibender Teile sicherzustellen. Es ist ganz logisch, dass es sehr schnell verbraucht wird und regelmäßig aufgefüllt werden muss. Außerdem kann ein leichter Ölmangel Zweitakt-Dieselmotoren sehr schnell zerstören. Wenigstensmindestens eine Größenordnung früher als herkömmliche Benzin-Verbrennungsmotoren. Daher ist das Schmiersystem eher schwach als stark, und dies sollte nicht vergessen werden.
Zur Umweltfreundlichkeit
In den letzten Jahren haben Ingenieure ständig versucht, die Menge an Schadstoffen zu reduzieren, die von der Abgasanlage in die Atmosphäre emittiert werden. Das Thema Ökologie ist ziemlich akut. Wenn in europäischen Ländern schon lange Umweltstandards eingeführt wurden, dann ist in Russland alles noch viel schlimmer. Dieselmotoren im Allgemeinen verwenden seit geraumer Zeit spezielle Partikelfilter und aschearme Öle, die den Schadstoffausstoß in die Atmosphäre deutlich reduzieren.
In unserem Fall hieß es, dass das Öl in der Kammer brennt. Dies ist schon aus Umweltsicht ein großer Nachteil. Außerdem entzündet sich ein Teil des Kraftstoff-Luft-Gemisches nicht und bricht aus. All dies verursacht zusammen mit dem Abgassystem ernsthafte Schäden an der Atmosphäre. Daher sind Zweitakt-Dieselmotoren am besten für den Einsatz in Militärausrüstung und Luftfahrt geeignet.
Flugdiesel
Solche Motoren sind in der Flugtechnik weit verbreitet. Wird am häufigsten in Leichtflugzeugen verwendet. Hohe Leistung bei kleinen Abmessungen - wurden zu den bestimmenden Faktoren bei der Auswahl von Triebwerken für Flugzeuge. Darüber hinaus wirkten sich das Vorhandensein von Druckbeaufschlagung und das Fehlen einer Zündung nur zum Besseren aus. Der Betrieb des Verbrennungsmotors stoppt mit der Zufuhr eines Kraftstoff-Luft-Gemisches.
Es ist erwähnenswert, dass ein Zweitakt-Schiffsdieselmotor keine Angst vor einem Tropfen hatTemperaturen. Außerdem ist oft ein großer Frost eine zusätzliche Kühlung des Verbrennungsmotors, was sehr gut ist. All dies, zusammen mit der Verwendung von relativ günstigem Kraftstoff, macht diesen Diesel äußerst beliebt. Der Vertrieb ist zwar durch die Komplexität der Installation und Wartung des Kompressors begrenzt. Außerdem muss dem Kraftstoff Schmiermittel beigemischt werden, was ebenfalls nicht billig ist. Im Allgemeinen ist dies aufgrund der oben genannten Faktoren eine ausgezeichnete Option für die Luftfahrt.
Erhöhte thermische Belastung
Wir haben die Hauptmerkmale dieses Motors überprüft. Jetzt wissen Sie zum Beispiel, wie viel der Motor wiegt und wo seine Stärken und Schwächen liegen. Aber ich möchte noch ein paar weitere Konstruktionsmerkmale des Netzteils berücksichtigen. Insbesondere werden wir über das Kühlsystem sprechen. Fakt ist, dass ein Zweitakt-Dieselmotor wärmebelasteter ist als ein 4-Takter. Dies liegt an der erhöhten Frequenz des Kolbens. Es stellt sich heraus, dass die Temperatur in der Kammer deutlich ansteigt. Um sie zu reduzieren, ist eine effiziente Kühlung erforderlich. Wenn wir über Luftfahrt sprechen, ist alles klar. Hohe Geschwindigkeiten und entgegenkommende Luftströme tun ihren Dienst. Gleiches gilt für den Betrieb bei starkem Frost, wenn niedrige Umgebungstemperaturen nur von Vorteil sind.
In anderen Fällen ist eine Flüssigkeitskühlung erforderlich. Normalerweise ist dies ein klassisches System. Das einzige, worauf man achten sollte, ist die Gebrauchstauglichkeit aller Systeme. Überhitzung, auch nur kurzzeitig, kann zu Blockierungen oder anderen Problemen führen. In jedem Fall ist die Möglichkeit eines solchen Ergebnisses erforderlichausschließen.
Diesel-Ressource
Die geplante Ressource dieses Motors verdient besondere Aufmerksamkeit. Tatsache ist, dass der Dieselmotor selbst weniger rentabel ist als der Benzinmotor. Dies liegt an der Verwendung einer Art Kraftstoff. Es hinterlässt Kohlenstoffablagerungen im Brennraum und in den Einspritzdüsen. All dies reduziert die Lebensdauer erheblich. Bei Zweitakt-Dieselmotoren hängt viel von den Betriebsbedingungen und der rechtzeitigen Wartung ab. Wenn das Öl rechtzeitig gewechselt wird und der Motor nicht überhitzt, können 200.000 Kilometer funktionieren. Bei gepanzerten Fahrzeugen ist die Ressource viel geringer und beträgt etwa 100.000 Kilometer.
Wichtige Details
Moderne Zweitakt-Diesel zeichnen sich durch ein fortschrittliches Kraftstoffsystem aus. Der Motor läuft ruhig und gleichmäßig. Aber es war nicht immer so. Die mechanische Einspritzpumpe hatte ihre eigenen Eigenschaften. Insbesondere ging zu jeder Düse eine separate Leitung. Obwohl dieser Ansatz Schwächen aufwies, war er berühmt für seine Zuverlässigkeit und hohe Wartbarkeit. Später wurden Einspritzpumpen verbessert und viel komplizierter. Das Common-Rail-System erschien. In der Kraftstoffschiene eines solchen Plans wurde ein Druck von etwa 2.000 Kilogramm pro Quadratzentimeter aufrechterh alten. Einspritzdüsen sind empfindlicher gegenüber der Kraftstoffqualität geworden. Schlechter Kraftstoff führte zu ihrem schnellen Ausfall.
Zusammenfassen
Im Allgemeinen werden sich Zweitakt-Dieselmotoren weiterentwickeln und verbessern. Sie gelten ebenso wie Rotationskolben-Verbrennungsmotoren als unfertig. Allerdings in naher Zukunftsie werden ihre Nische in der Automobilindustrie besetzen. Bereits heute werden sie in der Luftfahrt und auf großen Industrie- und Militärschiffen eingesetzt. Dies ist ein zuverlässiger und relativ unprätentiöser Motor, der bei ordnungsgemäßer Wartung ordnungsgemäß funktioniert. Gleichzeitig ist er nicht ohne Probleme. Beispielsweise ist das Thema Kühlung und Schmierung akut. Noch wichtiger ist das Thema Ökologie. Um Umweltstandards zu erreichen, ist ein komplexes Filtersystem erforderlich. Aus diesem einfachen Grund ist die Massenproduktion, der Einsatz solcher Motoren bei allen Arten von Autos schwierig und noch nicht möglich. Eine Verbesserung des Abgasnachbehandlungssystems kann dieses Problem jedoch lösen und dazu führen, dass Zweitaktmotoren eine weite Verbreitung finden werden.
