מנוע הדיזל המודרני הוא מכשיר יעיל עם יעילות גבוהה. אם קודם לכן הותקנו מנועי דיזל על מכונות חקלאיות (טרקטורים, קומבינות וכו'), כעת מצוידות בהם מכוניות עירוניות רגילות. כמובן, יש אנשים שמשייכים דיזל לעשן שחור מצינור הפליטה. במשך זמן מה זה היה, אבל עכשיו מערכת הפליטה עברה מודרניזציה, ואין כמעט השלכות לא נעימות כאלה. בואו נסתכל על דיזל דו-פעימתי והתכונות שלהם.
כמה מידע כללי
התכונה המרכזית של מנוע הדיזל היא היעילות המוגברת שלו. זה נובע בעיקר מדלק, שהוא יעיל יותר ב-15%. אם מסתכלים על הדלק ברמה המולקולרית, כאן אנו רואים שרשרת ארוכה של פחמנים. בשל כך, יעילות התפוקה של סולר גבוהה מעט מזו של בנזין.
עקרון הפעולה של דיזל קלאסיהמנוע מורכב מהמרת התנועות ההדדיות של מנגנון הארכובה (KShM) לעבודה מכנית. ההבדל העיקרי ממנוע בעירה פנימית הפועל על בנזין טמון באופן הכנת והצתה של תערובת הדלק-אוויר.
במנוע דיזל, התערובת נוצרת ישירות בתא הבעירה. בהתאם לכך, בלחץ מרבי, התערובת מתלקחת. אם זה טוב או רע, נבין את זה קצת מאוחר יותר, אבל עכשיו בואו נסתכל על המעניין ביותר.
מנוע דיזל דו-פעימות
לסוג זה של מנוע יש כרגע הפצה מועטה, כמו מנוע בוכנה סיבובית. הוא מורכב מטורבינת גז, הנחוצה להמרת אנרגיה תרמית לאנרגיה מכנית, ומגדש-על. עקרון הפעולה של האחרון הוא הגדלת הכוח על ידי הגברת הלחץ. כתוצאה מכך, צריכת הדלק מופחתת.
הצילינדרים במנוע נמצאים זה מול זה במצב אופקי. בעצם, למה מנועי שתי פעימות נקראים כך? זאת בשל העובדה שהצילינדרים פועלים בסיבוב אחד בלבד של גל הארכובה. כלומר, מסתבר שני מחזורים.
מחזור העבודה של דיזל שתי פעימות הוא כדלקמן. כאשר הבוכנה יורדת לנקודה הנמוכה ביותר שלה, הצילינדר מתמלא באוויר. בנקודת זמן מסוימת, שסתום הפליטה נפתח ודרכו יוצאים גזים. במקביל, אוויר נכנס לצילינדרים דרך החלונות התחתונים.
עקרון הפעולה של מנוע דיזל שתי פעימות
מורגשהעובדה שבמנועי בעירה פנימית כאלה משתמשים בשני סוגים של טיהור: חלון וחריץ שסתום. כאשר חלונות צילינדר משמשים לכניסה ואגזוז, זוהי מערכת חלונות. אם השקע מותאם דרך שסתום מיוחד בצילינדר, והכניסה דרך החלונות, אז מערכת חריץ השסתום. שיטה זו של טיהור וניקוי היא האופטימלית ביותר. זאת בשל העובדה שלא כל האוויר נשאר בצילינדר. חלק מזה חורג מהמנוע. מה שנקרא מערכת ניקוי חד פעמית מבטיחה הסרה מיטבית של מוצרי בעירה מהצילינדרים.
מנוע דיזל דו-פעימתי יכול לפעול במשך זמן רב למדי. זה נובע מפחות פעולה מכנית בתוך הצילינדר. אז הבוכנה מתחילה את תנועתה ממרכז המלח התחתון. בשלב זה, שסתום היניקה והחלונות סגורים. לכן, תהליך הדחיסה מתחיל. הזרבובית ממוקמת במרכז המלח העליון. הדלק מוצת באוויר חם. כאשר הבוכנה נעה למטה, תוצר הבעירה מתרחב.
טיהור חריץ שסתום
עלייה משמעותית ביעילות המנוע יכולה להיות מושגת רק כאשר אוויר זורם לאורך ציר הצילינדר. אם במנועי שתי הפעימות הראשונים נעשה שימוש בטיהור טבעתי, שלא נתן את התוצאה המתאימה, אז השתמשו רק בחריץ שסתום בעתיד. הודות למערכת זו, ניתן היה למזער את נפח האזורים הלא מפוצצים בצילינדר. המערכת אפשרה לשסתום הפליטה להיסגר מעט מוקדם יותר. גישה זו הפחיתה באופן משמעותי את אובדן המטען הטרי ושיפור הדחיפה. כיום, נעשה שימוש בטיהור עם חריצים בספינות ובצבאטכניקה.
יתרונות דו-פעימות
המנוע הראשון שכזה הוצג לעולם במקביל ל-ICE הדיזל הקלאסי 4 פעימות. לאחרונה, יחסית, הופיעו מנועי בנזין 2 פעימות. המאפיין העיקרי הוא המשקל הנמוך. כאן אפשר לדבר על הפחתת משקל של 40-50% לעומת מנוע דיזל קלאסי עם טורבינה. מאפיין חשוב למדי לרכב מודרני, כאשר מפתחים מנסים להפחית את משקל המכונית ככל האפשר.
יתרון נוסף הוא שמנוע הדיזל הדו-פעימתי הוא מעט יותר פשוט מהמקביל שלו. פחות חלקים הופכים את התחזוקה לקלה וזולה יותר. למרות שניתן להתווכח על האחרון, כי לא כולם נתקלו בסוג זה של מנוע. ניתן לשחזר ולתקן יחידת כוח כזו עם מספר מינימלי של כלים. למעשה, מדובר בגרסה פשוטה של מנוע הבעירה הפנימית. בנוסף, הנוכחות של מגדש-על מאפשרת לך לחסוך באופן משמעותי בדלק. כ-40-50% מהסולר נחסך בזכות עיצוב שתי פעימות. כמובן שלכל המנועים יש את היתרונות והחסרונות שלהם. במקרים מסוימים, החסרונות חשובים יותר, מכיוון שהם מגבילים את השימוש הנרחב.
על חולשות
שוב, אם תפרט את כל החסרונות ברשימה, אז יעלה לך בראש מנוע בעירה פנימית סיבובית. העובדה היא שכאן כדאי להדגיש את החסרונות הבאים:
- עלות תחזוקה גבוהה;
- מחסור בחלקי חילוף;
- מחיר גבוה למנוע.
הנקודה הראשונה נובעת מהיעדר בתי מלאכה שבהם הם מוכנים לקחת על עצמם תיקון של מנוע דיזל דו-פעימתי. זה די טבעי והגיוני, כי לא הרבה יצרנים מייצרים מנועים דומים בהמוניהם, אפילו פחות מתקינים אותם על מכוניות. בתחנת שירות רגילה, יחידת כוח כזו, אם כן, תהיה יקרה.
אבל בדרך כלל המינוס השלישי מתרחש מיד - אין חלקי חילוף נחוצים. ליתר דיוק, הם כן, אבל רק לפי הצו. אתה יכול לחכות להם חודש או יותר. אם בערים גדולות ניתן יהיה לתקן מנוע בעירה פנימית שכזה ולמצוא חלקי חילוף, אז בחוץ לא סביר שזה ייעשה. אלו היתרונות והחסרונות של הדיזל הזה. ובכן, עכשיו בואו נסתכל על עוד כמה פרטים חשובים.
קצת על מערכת הסיכה
כפי שכבר הבנו, לדיזל הזה יש יתרונות וחולשות. פרט חשוב ביותר הוא מערכת הסיכה. היא אחראית לתפעול יעיל של חלקי שפשוף וקירור שלהם, שטיפת משקעי פחמן. כולם יודעים מזמן שלמטרות אלו משתמשים בשמן מנוע המומלץ על ידי היצרן. במקרה שלנו, הכל בדיוק אותו דבר.
ברצוני לומר כמה מילים על צריכת נוזל סיכה. אל תצפו לחסכון כאן. זה נובע מהוספת חומר סיכה ישירות לדלק כדי להבטיח את הפעולה הרגילה של חלקי השפשוף. זה די הגיוני שהוא נצרך מהר מאוד, ויהיה צורך למלא אותו באופן קבוע. יתר על כן, רעב קל של שמן יכול להרוס מנועי דיזל דו-פעימתיים במהירות רבה. לפחותלפחות בסדר גודל מוקדם יותר ממנועי בעירה פנימית בנזין רגילים. לכן, מערכת הסיכה חלשה יותר מאשר חזקה, ואסור לשכוח זאת.
על ידידותיות לסביבה
בשנים האחרונות, מהנדסים מנסים ללא הרף להפחית את כמות החומרים המזיקים הנפלטים ממערכת הפליטה לאטמוספירה. נושא האקולוגיה הוא די אקוטי. אם תקנים סביבתיים הוכנסו זה מכבר במדינות אירופה, אז ברוסיה הכל הרבה יותר גרוע. לגבי מנועי דיזל בכלל, הם משתמשים במסנני חלקיקים מיוחדים ובשמנים דלי אפר כבר זמן רב, שמפחיתים משמעותית את הפליטות המזיקות לאטמוספירה.
במקרה שלנו, נאמר שהשמן בוער בחדר. זה כבר חיסרון גדול מבחינה סביבתית. בנוסף, חלק מתערובת הדלק-אוויר אינו מתלקח ופורץ החוצה. כל זה, יחד עם מערכת הפליטה, גורמים לפגיעה חמורה באטמוספירה. לכן, מנועי דיזל שתי פעימות הם המתאימים ביותר לשימוש בציוד צבאי ותעופה.
דיזל תעופה
סוגים אלה של מנועים נמצאים בשימוש נרחב בטכנולוגיית טיסה. משמש לרוב במטוסים קלים. הספק גבוה עם ממדים קטנים - הפך לגורמים הקובעים בבחירת יחידות כוח למטוסים. בנוסף, נוכחות הלחץ וחוסר ההצתה שיחקו רק לטובה. פעולת מנוע הבעירה הפנימית נעצרת עם אספקת תערובת דלק-אוויר.
ראוי לציין שמנוע דיזל ימי דו-פעימתי לא מפחד מנפילהטמפרטורות. יתר על כן, לעתים קרובות כפור גדול הוא קירור נוסף של מנוע הבעירה הפנימית, וזה טוב מאוד. כל זה, יחד עם השימוש בדלק זול יחסית, הופכים את הסולר הזה לפופולרי ביותר. נכון, ההפצה מוגבלת על ידי מורכבות ההתקנה והתחזוקה של המדחס. בנוסף, יש להוסיף חומר סיכה לדלק, וגם זה לא זול. באופן כללי, זוהי אפשרות מצוינת לתעופה, בשל הגורמים לעיל.
עומס תרמי מוגבר
סקרנו את התכונות העיקריות של מנוע זה. לדוגמה, עכשיו אתה יודע כמה המנוע שוקל ומהן החוזקות והחולשות שלו. אבל אני רוצה לשקול עוד כמה תכונות עיצוביות של יחידת הכוח. בפרט, נדבר על מערכת הקירור. העובדה היא שמנוע דיזל דו-פעימתי עמוס יותר בחום מאשר 4-פעימות. זה נובע מהתדירות המוגברת של הבוכנה. מסתבר שהטמפרטורה בתא עולה באופן משמעותי. נדרש קירור יעיל כדי להפחית אותו. אם אנחנו מדברים על תעופה, אז הכל ברור. מהירויות גבוהות וזרמי אוויר מתקרבים עושים את העבודה שלהם. אותו דבר חל על פעולה בכפור חמור, כאשר טמפרטורות סביבה נמוכות הן רק יתרון.
במקרים אחרים, נדרש קירור נוזלי. בדרך כלל זו מערכת קלאסית. הדבר היחיד שכדאי לשים אליו לב הוא יכולת השירות של כל המערכות. התחממות יתר, אפילו לרגע, עלולה לגרום לחסימה או לבעיות אחרות. בכל מקרה, האפשרות של תוצאה כזו היא הכרחיתאל תכלול.
משאב דיזל
המשאב המתוכנן של מנוע זה ראוי לתשומת לב מיוחדת. העובדה היא שמנוע הדיזל עצמו פחות בר קיימא מאשר יחידת הכוח בנזין. זה נובע משימוש בסוג של דלק. הוא משאיר משקעי פחמן בתא הבעירה ובמזרקים. כל זה מקטין משמעותית את חיי השירות. באשר למנועי דיזל שתי פעימות, הרבה תלוי בתנאי ההפעלה ובתחזוקה בזמן. אם השמן מוחלף בזמן והמנוע לא מתחמם יתר על המידה, 200,000 קילומטרים יכולים לעבוד. עבור כלי רכב משוריינים, המשאב קטן בהרבה ומסתכם בכ-100,000 קילומטרים.
פרטים חשובים
דיזל דו-פעימתי מודרני מאופיין במערכת דלק מתקדמת. המנוע פועל בשקט וחלק. אבל זה לא תמיד היה כך. למשאבת ההזרקה המכנית היו מאפיינים משלה. בפרט, קו נפרד עבר לכל זרבובית. למרות שלגישה זו היו חולשות, היא הייתה מפורסמת באמינותה וביכולת התחזוקה הגבוהה שלה. בהמשך שופרו משאבות ההזרקה והסתבכו הרבה יותר. הופיעה מערכת הרכבת המשותפת. במסילת הדלק של תכנית כזו נשמר לחץ של כ-2,000 קילוגרם לסנטימטר בריבוע. המזרקים הפכו רגישים יותר לאיכות הדלק. דלק גרוע הוביל לכישלון מהיר שלהם.
סיכום
באופן כללי, דיזל דו-פעימתי יתפתח וישתפר. כמו גם מנועי בעירה פנימית בוכנה סיבובית, הם נחשבים לא גמורים. עם זאת, בעתיד הקרובהם יתפסו את הנישה שלהם בתעשיית הרכב. כבר היום הם משמשים בתעופה ובספינות תעשייתיות וצבאיות גדולות. מדובר במנוע אמין ויחסית לא יומרני שעם תחזוקה נאותה יעבוד כמו שצריך. יחד עם זאת, הוא לא חף מבעיות. למשל, נושא הקירור והסיכה הוא אקוטי. חשוב עוד יותר הוא נושא האקולוגיה. יש צורך במערכת סינון מורכבת כדי להשיג תקנים סביבתיים. מסיבה פשוטה זו, ייצור המוני, השימוש במנועים כאלה בכל סוגי המכוניות הוא קשה ועדיין לא אפשרי. אבל שיפור מערכת הטיפול בגזי הפליטה יכול לפתור בעיה זו ולהוביל לכך שמנועי שתי פעימות יהיו בשימוש נרחב.
