Kaasaegne diiselmootor on tõhus ja kõrge kasuteguriga seade. Kui varem paigaldati diiselmootorid põllumajandusmasinatele (traktorid, kombainid jne), siis nüüd on nendega varustatud tavalised linnaautod. Muidugi seostavad mõned inimesed diislit väljalasketoru musta suitsuga. Mõnda aega oli, kuid nüüd on väljalaskesüsteemi moderniseeritud ja selliseid ebameeldivaid tagajärgi praktiliselt pole. Vaatame kahetaktilisi diisleid ja nende omadusi.
Üldine teave
Diiselmootori põhiomadus on selle suurenenud tõhusus. See on suuresti tingitud kütusest, mis on 15% tõhusam. Kui vaadata kütust molekulaarsel tasemel, näeme siin pikka süsinikuahelat. Tänu sellele on diislikütuse väljundefektiivsus veidi kõrgem kui bensiinil.
Klassikalise diisli tööpõhimõteMootor seisneb vändamehhanismi (KShM) edasi-tagasi liikumise muutmises mehaaniliseks tööks. Peamine erinevus bensiiniga töötavatest sisepõlemismootoritest seisneb kütuse-õhu segu ettevalmistamises ja süütamises.
Diiselmootoris moodustub segu otse põlemiskambris. Vastav alt sellele segu süttib maksimaalse rõhu korral. Kas see on hea või halb, selgitame välja veidi hiljem, kuid nüüd vaatame kõige huvitavamat.
Kahetaktiline diiselmootor
Seda tüüpi mootoritel on praegu väike jaotus, nagu pöörleval kolbmootoril. See koosneb gaasiturbiinist, mis on vajalik soojusenergia muundamiseks mehaaniliseks energiaks, ja ülelaadurist. Viimase tööpõhimõte on võimsuse suurendamine rõhu suurendamise teel. Selle tulemusena väheneb kütusekulu.
Mootori silindrid on horisontaalses asendis üksteise vastas. Tegelikult, miks on kahetaktilised mootorid nii nime saanud? See on tingitud asjaolust, et silindrid töötavad vaid ühe väntvõlli pöördega. See tähendab, et selgub kaks tsüklit.
Kahetaktilise diisli töötsükkel on järgmine. Kui kolb laskub oma madalaimasse punkti, täitub silinder õhuga. Teatud ajahetkel avaneb väljalaskeklapp ja gaasid väljuvad selle kaudu. Samal ajal siseneb õhk silindritesse läbi alumiste akende.
Kahetaktilise diiselmootori tööpõhimõte
Märgatavtõsiasi, et sellistes sisepõlemismootorites kasutatakse kahte tüüpi puhastust: akna- ja klapipilu. Kui silindrite aknaid kasutatakse sisse- ja väljalaskeks, on see aknasüsteem. Kui väljalaskeava reguleeritakse silindris oleva spetsiaalse klapi kaudu ja sisselaskeava läbi akende, siis klapipilu süsteem. See puhastamise ja puhastamise meetod on kõige optimaalsem. See on tingitud asjaolust, et kogu õhk ei jää silindrisse. Osa sellest läheb mootorist kaugemale. Nn ühekordne puhastussüsteem tagab optimaalse põlemisproduktide eemaldamise silindritest.
Kahetaktiline diiselmootor võib töötada üsna pikka aega. See on tingitud väiksemast mehaanilisest tegevusest silindri sees. Seega alustab kolb liikumist alumisest surnud kohast. Sel ajal on sisselaskeklapp ja aknad suletud. Seetõttu algab tihendusprotsess. Düüs asub ülemises surnud keskpunktis. Kütus süttib kuuma õhu toimel. Kui kolb liigub alla, siis põlemissaadus paisub.
Klapipesa puhastamine
Mootori efektiivsuse märkimisväärne tõus on saavutatav ainult siis, kui õhk liigub piki silindri telge. Kui esimestel kahetaktilistel mootoritel kasutati rõngakujulist puhastust, mis ei andnud õiget tulemust, siis edaspidi kasutati ainult klapipilu. Tänu sellele süsteemile oli võimalik minimeerida silindri mittepuhutavate alade mahtu. Süsteem lubas väljalaskeklapil veidi varem sulguda. See lähenemine vähendas oluliselt värske laengu kadu ja parandas tõuget. Tänapäeval kasutatakse klapipiluga puhastust laevadel ja sõjaväestehnika.
Kahetakti eelised
Esimest sellist mootorit tutvustati maailmale samal ajal klassikalise diiselmootoriga 4-taktilise ICE-ga. Suhteliselt hiljuti ilmusid 2-taktilised bensiinimootorid. Peamine omadus on väike kaal. Siin saab rääkida 40-50% kaalulangusest võrreldes klassikalise turbiiniga diiselmootoriga. Üsna oluline omadus kaasaegse auto jaoks, kui arendajad püüavad auto kaalu võimalikult palju vähendada.
Teine eelis on see, et kahetaktiline diiselmootor on oma analoogist mõnevõrra lihtsam. Vähem osi muudab hoolduse mõnevõrra lihtsamaks ja odavamaks. Kuigi viimase üle võib vaielda, sest mitte igaüks pole seda tüüpi mootoritega kokku puutunud. Sellist jõuallikat saab rekonstrueerida ja parandada minimaalse arvu tööriistadega. Tegelikult on see sisepõlemismootori lihtsustatud versioon. Lisaks võimaldab ülelaaduri olemasolu oluliselt kütust säästa. Ligikaudu 40-50% diislikütust säästetakse tänu kahetaktilisele konstruktsioonile. Muidugi on kõigil mootoritel oma plussid ja miinused. Mõnel juhul on puudused olulisemad, kuna need piiravad laialdast kasutamist.
Nõrkuste kohta
Jällegi, kui loetleda kõik puudused nimekirjas, siis meenub pöörlev sisepõlemismootor. Fakt on see, et siin tasub esile tuua järgmised puudused:
- kõrged hoolduskulud;
- varuosade puudumine;
- kõrge hind mootori eest.
Esimene punkt on tingitud töökodade puudumisest, kus ollakse valmis kahetaktilise diiselmootori remondi enda peale võtma. See on üsna loomulik ja loogiline, sest paljud tootjad ei tooda sarnaseid mootoreid masstootmises, veelgi vähem paigaldavad need autodele. Tavalises teenindusjaamas on selline jõuallikas, kui see on, kallis.
Aga tavaliselt tekib kohe kolmas miinus – pole vajalikke varuosi. Täpsem alt on, aga ainult tellimuse alusel. Saate neid oodata kuu või kauem. Kui suurtes linnades on sellist sisepõlemismootorit võimalik parandada ja varuosi leida, siis äärealadel seda tõenäoliselt ei tehta. Need on selle diisli plussid ja miinused. Vaatame nüüd veel mõnda olulist detaili.
Natuke määrdesüsteemist
Nagu oleme juba aru saanud, on sellel diislil oma tugevad ja nõrgad küljed. Äärmiselt oluline detail on määrimissüsteem. See vastutab hõõrduvate osade tõhusa töötamise ja nende jahutamise, süsiniku ladestumise mahapesemise eest. Kõik on juba ammu teadnud, et nendel eesmärkidel kasutatakse tootja soovitatud mootoriõli. Meie puhul on kõik täpselt sama.
Tahaksin öelda paar sõna määrdevedeliku tarbimise kohta. Ärge oodake siin kokkuhoidu. Selle põhjuseks on määrdeaine lisamine otse kütusele, et tagada hõõrduvate osade normaalne töö. On üsna loogiline, et see kulub väga kiiresti ära ja seda tuleb regulaarselt täiendada. Veelgi enam, kerge õlinälg võib kahetaktilised diiselmootorid väga kiiresti hävitada. Vähem altvähem alt suurusjärgu võrra varem kui tavalised bensiini sisepõlemismootorid. Seetõttu on määrimissüsteem pigem nõrk kui tugev ja seda ei tohiks unustada.
Keskkonnasõbralikkusest
Viimastel aastatel on insenerid püüdnud pidev alt vähendada heitgaasisüsteemist atmosfääri paisatavate kahjulike ainete hulka. Ökoloogia küsimus on üsna terav. Kui Euroopa riikides on keskkonnastandardid juba ammu kasutusele võetud, siis Venemaal on kõik palju hullem. Mis puutub diiselmootoritesse üldiselt, siis need on juba pikka aega kasutanud spetsiaalseid tahkete osakeste filtreid ja madala tuhasisaldusega õlisid, mis vähendavad oluliselt kahjulikke heitmeid atmosfääri.
Meie puhul öeldi, et õli põleb kambris. See on juba keskkonna seisukoh alt suur miinus. Lisaks ei sütti osa kütuse-õhu segust ja puruneb. Kõik see koos väljalaskesüsteemiga põhjustab tõsist kahju atmosfäärile. Seetõttu on kahetaktilised diiselmootorid kõige sobivamad sõjavarustuses ja lennunduses kasutamiseks.
Lennundusdiisel
Seda tüüpi mootoreid kasutatakse lennutehnoloogias laialdaselt. Kõige sagedamini kasutatakse kergetel lennukitel. Väikeste mõõtmetega suur võimsus - sai määravaks teguriks lennukite jõuallikate valimisel. Lisaks mängis surve olemasolu ja süüte puudumine ainult paremuse poole. Sisepõlemismootori töö peatub kütuse-õhu segu juurdevooluga.
Väärib märkimist, et kahetaktiline merediiselmootor ei karda kukkumisttemperatuurid. Pealegi on sageli suur pakane sisepõlemismootori lisajahutus, mis on väga hea. Kõik see koos suhteliselt odava kütuse kasutamisega muudab selle diislikütuse äärmiselt populaarseks. Tõsi, levitamist piirab kompressori paigaldamise ja hooldamise keerukus. Lisaks tuleb kütusele lisada määrdeainet ja seegi pole odav. Üldiselt on see ül altoodud tegurite tõttu lennunduse jaoks suurepärane võimalus.
Suurem soojuskoormus
Vaatasime üle selle mootori põhiomadused. Näiteks nüüd teate, kui palju mootor kaalub ning millised on selle tugevad ja nõrgad küljed. Kuid ma tahaksin kaaluda veel mõnda jõuallika disainifunktsiooni. Eelkõige räägime jahutussüsteemist. Fakt on see, et kahetaktiline diiselmootor on soojuskoormusega rohkem kui 4-taktiline. Selle põhjuseks on kolvi suurenenud sagedus. Selgub, et temperatuur kambris tõuseb oluliselt. Selle vähendamiseks on vaja tõhusat jahutust. Kui me räägime lennundusest, siis on kõik selge. Suured kiirused ja vastutulevad õhuvoolud teevad oma töö. Sama kehtib ka töötamise kohta tugevate külmade korral, kui madal ümbritseva õhu temperatuur on ainult plussiks.
Muul juhul on vajalik vedelikjahutus. Tavaliselt on see klassikaline süsteem. Ainus asi, millele tasub tähelepanu pöörata, on kõigi süsteemide hooldatavus. Ülekuumenemine, isegi hetkeline, võib põhjustada ummistusi või muid probleeme. Igal juhul on sellise tulemuse võimalus vajalikvälista.
Diisli ressurss
Selle mootori kavandatav ressurss väärib erilist tähelepanu. Fakt on see, et diiselmootor ise on vähem elujõuline kui bensiinimootor. Selle põhjuseks on teatud tüüpi kütuse kasutamine. See jätab põlemiskambrisse ja pihustitesse süsiniku ladestused. Kõik see vähendab oluliselt kasutusiga. Kahetaktiliste diiselmootorite puhul sõltub palju töötingimustest ja õigeaegsest hooldusest. Kui õli vahetatakse õigeaegselt ja mootor ei kuumene üle, võib 200 000 kilomeetrit töötada. Soomustatud sõidukite jaoks on ressurss palju väiksem ja ulatub umbes 100 000 kilomeetrini.
Olulised üksikasjad
Kaasaegset kahetaktilist diislit iseloomustab täiustatud kütusesüsteem. Mootor töötab vaikselt ja sujuv alt. Kuid see ei olnud alati nii. Mehaanilisel sissepritsepumbal olid oma omadused. Eelkõige läks igale otsikule eraldi rida. Kuigi sellel lähenemisviisil oli nõrku külgi, oli see kuulus oma töökindluse ja kõrge hooldatavuse poolest. Hiljem täiustati sissepritsepumpasid ja muutusid palju keerulisemaks. Ilmus Common Rail süsteem. Sellise plaani kütusetorus hoiti rõhku umbes 2 tuhat kilogrammi ruutmeetri kohta. Pihustid on muutunud kütusekvaliteedi suhtes tundlikumaks. Halb kütus põhjustas nende kiire rikke.
Tee kokkuvõte
Üldiselt kahetaktilised diislid arenevad ja paranevad. Nagu ka pöördkolb-sisepõlemismootorid, peetakse neid lõpetamata. Küll aga lähiajalnad hõivavad oma niši autotööstuses. Juba praegu kasutatakse neid lennunduses ning suurtel tööstus- ja sõjalaevadel. See on usaldusväärne ja suhteliselt tagasihoidlik mootor, mis korraliku hoolduse korral töötab korralikult. Samas pole ta probleemideta. Näiteks jahutuse ja määrimise küsimus on terav. Veelgi olulisem on ökoloogia küsimus. Keskkonnastandardite saavutamiseks on vaja keerulist filtreerimissüsteemi. Sel lihtsal põhjusel on masstootmine, selliste mootorite kasutamine igat tüüpi autodel keeruline ja pole veel võimalik. Kuid heitgaaside puhastussüsteemi täiustamine võib selle probleemi lahendada ja viia kahetaktiliste mootorite laialdase kasutamiseni.
