motor în doi timpi - motor cu piston, în care procesul de lucru în fiecare cilindru este realizată în timpul unei rotații a arborelui cotit, adică doi timpi. Cursa de compresie și cursa de putere într-un motor în doi timpi apar la fel ca și în patru timpi, dar curățarea și umplerea proceselor de cilindru sunt combinate și puse în aplicare nu în cicluri separate și într-un timp scurt, atunci când pistonul este aproape mort inferior, cu unitatea de sub - pompa de purjare.
Datorită faptului că într-un motor în doi timpi, cu un număr egal de cilindri și numărul de rotații ale arborelui cotit lovituri de putere apar de două ori la fel de des ca și capacitatea de motoare în doi timpi litri mai mare decât four-- dublat, teoretic, în practică 1,5-1,7 ori, asa ca parte a cursei utile a pistonului, au loc procesele de schimb de gaz, iar schimbul de gaze în sine este mai puțin perfect decât în cazul motoarelor în patru timpi.
În general, există două tipuri principale de motoare: în doi timpi și în patru timpi. În cazul motoarelor în doi timpi, toate ciclurile de funcționare (procesele de admisie a amestecului de combustibil, evacuarea gazelor de eșapament, purjarea) apar în timpul unei rotații a arborelui cotit pentru două cicluri principale. Pentru motoarele de acest tip, nu există vane (ca în ICE în patru timpi), rolul lor este jucat de un piston care, atunci când este mutat, acoperă ferestrele de intrare, ieșire și curățare. Prin urmare, acestea sunt mai simple în design.
Puterea unui motor în doi timpi cu aceleași dimensiuni ale cilindrului și frecvența de rotație a arborelui este teoretic de două ori mai mare decât un motor în patru timpi datorită unui număr mai mare de cicluri de funcționare. Cu toate acestea, utilizarea incompletă a cursei pistonului pentru expansiune, cea mai proastă eliberare a cilindrului din gazele reziduale și costurile unei părți din puterea generată pentru purjare conduc la o creștere a puterii aproape de numai 60. 70%.
Dispozitivul și principiul funcționării
în doi timpi motor cu combustie internă
Deci, să luăm în considerare proiectarea unui ICE în doi timpi, prezentat în Figura 1:
Motorul constă dintr-un carter în care arborele cotit și cilindrul sunt montate pe rulmenți pe ambele părți. În interiorul cilindrului, pistonul se mișcă - un pahar metalic înconjurat de inele de primăvară (inele de piston) înglobate în canelurile pistonului. Inelele pistonului nu permit gazelor generate de arderea combustibilului în spațiul dintre piston și pereții cilindrului. Pistonul este echipat cu o tijă metalică - un deget, care leagă pistonul cu tija. Tija de conectare transmite mișcarea reciprocă rectilinie a pistonului în mișcarea de rotație a arborelui cotit.
Lubrifierea tuturor suprafețelor de frecare și a lagărelor în interiorul motoarelor în doi timpi se face prin intermediul unui amestec de combustibil în care se amestecă cantitatea necesară de ulei. Figura 1 arată că amestecul de combustibil (galben) este marcat în camera manivelă a motorului (aceasta este cavitatea unde fix și se rotește arborele cotit) și cilindru. Nu există lubrifianți nicăieri, dar dacă ar fi fost, au fost spălați de amestecul de combustibil. De aceea, petrolul este adăugat într-o anumită proporție benzinei. Tipul de ulei utilizat este special pentru motoarele în doi timpi. Trebuie să reziste la temperaturi ridicate și să ardă cu combustibil pentru a lăsa un minim de depuneri de cenușă.
Acum despre principiul muncii. Întregul ciclu de funcționare al motorului se desfășoară în două cicluri.
1. Ciclul de compresie. Pistonul se deplasează din punctul mort inferior al pistonului (în această poziție pistonul se află în Fig. 2, apel prescurtat în continuare această poziție BDC) la punctul mort superior al pistonului (poziția pistonului în figura 3. Mai departe de punctul mort superior) suprapunerea primului element de suflare 2 și apoi o priză 3 ferestre. După închiderea orificiu de evacuare a pistonului în cilindrul începe comprimarea mai devreme a primit amestec combustibil. Simultan, camera manivelă 1 datorită etanșeității și după ce pistonul se închide orificiile de evacuare de 2 sub presiune negativă creată de către pistonul sub acțiunea căruia carburatorului prin orificiul de admisie și deschiderea supapei este alimentat amestec carburant în camera de manivelă.
2. Cursa cursei de lucru. Când pistonul se află în vecinătatea TDC, amestecul de lucru comprimat (1 din Figura 3) este aprins de o scânteie electrică de la bujie, în urma căreia temperatura și presiunea gazelor cresc brusc. Sub influența expansiunii termice a gazelor, pistonul se deplasează spre HMT, în timp ce gazele de expandare efectuează o muncă utilă. În același timp, la coborârea în jos, pistonul creează o presiune mare în camera de manivelă (comprimarea amestecului de combustibil-aer din acesta). Sub presiune, supapa se închide, împiedicând astfel amestecul combustibil să intre din nou în galeria de admisie și apoi în carburatorul.
Când pistonul ajunge în orificiul de ieșire (1 în Figura 4), acesta se deschide și gazele de eșapament încep să pătrundă în atmosferă, presiunea din cilindru scade. Cu deplasarea în continuare a pistonului se deschide cutia de suflare (1 din Fig. 5) și amestecul combustibil comprimat în camera de manivelă curge prin canalul (2 din fig. 5), cilindrul de umplere și executarea purjare din reziduurile de gaze de eșapament.
Apoi ciclul se repetă.
Este demn de menționat principiul aprinderii. Deoarece amestecul de combustibil necesită timp pentru aprindere, o scânteie pe lumânare apare puțin mai devreme decât pistonul ajunge la TDC. În mod ideal, cu cât este mai rapidă mișcarea pistonului, cu atât mai devreme ar trebui să fie aprinderea, deoarece pistonul din momentul scântei ajunge mai repede la TDC. Există dispozitive mecanice și electronice care schimbă unghiul de aprindere în funcție de turația motorului.
Avantaje și dezavantaje
Motoarele în doi timpi au următoarele avantaje față de motoarele în patru timpi:
· Timpi de putere ceteris paribus semnificativ de putere motoare in patru cicluri mai mari. Teoretică Puterea motorului în doi timpi ar trebui să fie de două ori puterea motorului în patru timpi, din moment ce un ciclu de lucru al motorului în doi timpi este efectuat pentru a nu doi, ci într-o rotație a arborelui cotit. Cu toate acestea, datorită porțiunii antrenării a amestecului combustibil cu produsele de ardere și a cilindrilor de curățare imperfect creștere a puterii actuale este de numai 50 - 70%.
· Motoarele în doi timpi asigură o uniformitate mai mare a cursei, deoarece fiecare cursă de lucru este realizată pentru aceștia într-o singură rotație a arborelui.
· Motoarele în doi timpi au dimensiuni și greutate mai mici.
Principalele dezavantaje ale motoarelor în doi timpi în comparație cu motoarele în patru timpi sunt următoarele:
· Pierderile inevitabile de combustibil în timpul purjării (curățării) cilindrilor înrăutățesc dramatic eficiența și eficiența motorului. Aceste pierderi de combustibil sunt cele mai semnificative în motoarele cu carburator, cu o suflare a camerei de manivelă, care limitează în mare măsură domeniul de utilizare a acestora.
· Motoarele în doi timpi în proces de funcționare sunt caracterizate de o tensiune termică mai mare a detaliilor mecanismului de manivelă, care este o consecință a frecvenței duble a curbelor de lucru; În condiții mai stresante, funcționează și echipamentul de alimentare cu combustibil (motoarele diesel).
Aceste dezavantaje sunt reduse în mod semnificativ la motoarele diesel în doi timpi, cu o suflare directă a supapei cu ajutorul unui compresor. Acest lucru se datorează faptului că, în comparație cu purjarea manivela camerei la purjarea directă supape este, în principal taxa de substituție a gazelor de eșapament proaspăt (purjare a aerului), iar gazele de evacuare amestecare și aerul ușor și realizat cilindrii de bună curățare a produselor de ardere. Pierderile de combustibili în timpul purjării directă a fluxului valve este practic exclusă, eficiența motorului crește considerabil, capul pistonului și supapele de evacuare la capătul suflare de aer rece, ceea ce reduce temperatura lor.
Cu toate acestea, motoarele diesel în doi timpi cu suflare directă a supapei cu ajutorul unui compresor sunt destul de complexe în proiectare și nu suficient de lungi. Motorul fără suflare (inclusiv cu buclă) este simplu în proiectare, deoarece nu are un mecanism de supapă. Sudura motorului funcționează la o presiune scăzută a aerului de suflare și, prin urmare, nu necesită o putere de alimentare semnificativă pentru unitate. Economia sa este în strânsă corespondență cu economia motoarelor diesel moderne în patru timpi, dar presiunea medie efectivă este mai mică (până la 0,5 MPa), iar dimensiunile și greutatea sunt mult mai mari.
Toate materialele din secțiunea "Industrie și producție"
Trimiteți-le prietenilor: