Hvordan diesel-totaktsmotorer fungerer

-Artikkelen How Diesel Engines Work beskriver firetakters dieselmotorer som ofte finnes i biler og lastebiler. Artikkelen How To-tak Engines Work beskriver de små totaktsmotorene som finnes i ting som motorsager, mopeder og jetski. Det viser seg at dieselmotorteknologi ofte er kombinert med en totaktssyklus i de enorme dieselmotorene som finnes i lokomotiver, store skip og generasjonsanlegg..

I denne utgaven av skal vi utforske totakts-teknologi diesel og lære om de enorme motorene som bruker den!

- Hvis du leste Hvordan totaktsmotorer fungerer, lærte du at en stor forskjell mellom totaktsmotorer og firetaktsmotorer er mengden kraft motoren kan produsere. Tennpluggen skyter dobbelt så ofte i en totaktsmotor - en gang per omdreining av veivakselen, kontra en gang for hver to omdreininger i en firetaktsmotor. Dette betyr at en totaktsmotor har potensial til å produsere dobbelt så mye strøm som en firetaktsmotor i samme størrelse.

To-takts motorartikkelen forklarer også at bensinmotorsyklusen, der gass og luft blandes og komprimeres sammen, ikke egentlig er en perfekt match for totakts-tilnærmingen. Problemet er at noe uforbrent drivstoff lekker ut hver gang sylinderen lades opp med luft-drivstoffblandingen. (Se hvordan totaktsmotorer fungerer for detaljer.)

Det viser seg at dieseltilnærmingen, som bare komprimerer luft og deretter injiserer drivstoffet direkte i trykkluften, er en mye bedre match med totaktssyklusen. Mange produsenter av store dieselmotorer bruker derfor denne tilnærmingen til å lage motorer med høy effekt.

Figuren viser utformingen av en typisk totakts dieselmotor:

På toppen av sylinderen er typisk to eller fire eksosventiler som alle åpner samtidig. Det er også en dieselinjektor (vist ovenfor i gult). Stempelet er langstrakt, som i en bensin-taktsmotor, slik at den kan fungere som inntaksventilen. I bunnen av stempelets kjøring avdekker stempelet portene for luftinntak. Inntaksluften blir trykksatt med en turbolader eller en supercharger (lys blå). Veivhuset er tettet og inneholder olje som i en firetaktsmotor.

De totakts dieselsyklus går slik:

1. Når stempelet er på toppen av kjøringen, inneholder sylinderen en ladning med høyt trykkluft. Dieseldrivstoff sprøytes inn i sylinderen av injektoren og antennes umiddelbart på grunn av varmen og trykket inne i sylinderen. Dette er den samme prosessen som er beskrevet i How Diesel Engines Work.
2. Trykket skapt av forbrenningen av drivstoffet driver stempelet nedover. Dette er kraftslag.
3. Når stempelet nærmer seg bunnen av sitt slag, åpnes alle eksosventilene. Avgasser siver ut av sylinderen og lindrer trykket.
4. Når stempelet bunner, avdekker det luftinntaksportene. Trykkluft fyller sylinderen og tvinger ut resten av eksosgassene.
5. Eksosventilene stenger, og stempelet begynner å reise seg oppover, dekke inntaksportene igjen og komprimere den friske luften. Dette er kompresjonsslag.
6. Når stempelet nærmer seg toppen av sylinderen, gjentas syklusen med trinn 1.

-Fra denne beskrivelsen kan du se den store forskjellen mellom en totaktsmotor og en totrinsmotor med bensin: I dieselversjonen fyller bare luft sylinderen, i stedet for at bensin og luft blandes sammen. Dette betyr at en totaktsmotor med diesel lider av ingen av de miljømessige problemene som plager en bensin-totaktsmotor. På den annen side må en totaktsmotor med diesel ha en turbolader eller en supercharger, og dette betyr at du aldri vil finne en diesel-totakts diesel på en motorsag - det ville rett og slett være for dyrt.

General Motors EMD-motorlinje er typisk for totaktsdieselen. Disse motorene ble introdusert på 1930-tallet og driver et stort antall diesellokomotiver som ble funnet i USA. Det har vært tre påfølgende serier i EMD-linjen: 567-serien, 645-serien og 710-serien. Tallene refererer til antall kubikk inches per sylinder, med en typisk motor som har 16 sylindere (for en total forskyvning i størrelsesorden 10.000 kubikk inches!). Når du tenker på at en 5-liters (305-kubikk-tommer) motor anses å være veldig stor i en bil, kan du se at en av disse EMD-motorene er massiv!

Her er noen av spesifikasjonene for EMD 645E3-motoren:

Sylinderdiameter - 9-1 / 16 inches

Stempelstrek - 10 tommer

Forskyvning per sylinder - 654 kubikk inches

Antall sylindere - 16 eller 20

Kompresjonsforhold - 14,5: 1

Eksosventiler per sylinder - 4

Motorens vekt -

• 16 sylindere: 15 561 kg
• 20 sylindre: 18 209 kg (oljepannen alene veier over et tonn!)

Tomgangshastighet - 315 omdreininger per minutt (o / min)

Full fart - 900 o / min

En typisk hestekrefter rangering for en av disse motorene er 4.300 hk!

For mer informasjon om totaktsmotoren og andre motorer, se linkene på neste side!

relaterte artikler

• Hvordan Diesellokomotiv fungerer
• Slik fungerer dieselmotorer
• Hvordan to-taktsmotorer fungerer
• Hvordan bilmotorer fungerer
• Hvordan hestekrefter fungerer
• Slik fungerer turboladere
• Slik fungerer Aptera Hybrid
• Hvis dieselmotorer er mer effektive, hvorfor har de fleste biler bensinmotorer?
• Hva er forskjellen mellom en turbolader og en supercharger på en bils motor?

Flere gode lenker

• MAN B&W Diesel A / S
• General Motors Elektromotiv divisjon
• NC Transportation Museum: Diesel Exhibits
• EMD-bilder
• Foto av en EMD-injektor