Какие проблемы возникают при создании двухтактных двигателей с большим рабочим объемом?

9

Я понимаю (из предварительных исследований), что, когда двигатель становится больше, с большим рабочим объемом, практически невозможно иметь двухтактный двигатель.

Каковы последствия в создании двухтактных двигателей с более высоким куб.

BraveNinja
источник
2
Двигатели самых больших кораблей имеют рабочий объем более 2000 л и мощность 5000 кВт. Конечно, на цилиндр, и их часто 14. И еще: это двухтактные двигатели, которые экономичнее топлива, чем теоретические четырехтактные двигатели той же мощности.
sweber
1
Два удара не являются благоприятными для белого медведя, когда дело доходит до выбросов.
Капитан Кенпачи

Ответы:

6

Смазка и охлаждение двухтактных двигателей всегда были ограничивающими факторами. Чем больше двигатель, тем больше проблем. Большой двухтактный двигатель будет иметь очень короткий срок службы даже при постоянном обслуживании.

Двухтактные двигатели сжигают масло в своем топливе, а горящее масло вызывает загрязнение.

Зарядка цилиндров в соответствии с расположением портов означает, что они не экономичны. Сжигание большего количества топлива неэффективно снова дает больше загрязнения.

Коммунистический восточногерманский Трабант был последним автомобилем, сделанным с двухтактным двигателем, вам не нужно больше ничего говорить.

Сегодня двухтактный двигатель используется для таких машин, как газонокосилки и водяные насосы, где его простая конструкция с небольшими размерами и минимальным техническим обслуживанием делает его «полезным».

Аллан Осборн
источник
Спасибо. Можете ли вы дать некоторое представление о «зарядке баллонов», которое вы упомянули в своем ответе.
BraveNinja
@ user3065750 ... Я полагаю, что Аллан говорит о объемной эффективности (насколько хорошо цилиндр заполняется смесью воздуха и топлива). Это очень плохо для 2-х тактного двигателя. Газовый двухтактный двигатель не использует клапаны (например, четырехтактный), но вместо этого использует отверстия на боковой стенке цилиндра, чтобы позволить воздуховоздушной смеси входить, и отверстия на противоположной стороне для выпуска выхлопных газов. Поршень имеет особую форму для продвижения / направления потока через цилиндр. IIRC, выпускные отверстия в цилиндре расположены выше, чем впускные, поэтому цилиндр выпускается до того, как впускной.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
У вас могут быть двухтактные двигатели, которые не сжигают масло, вам просто нужно перекачать воздух внутрь цилиндра другим способом. Я думаю, что это то, что делают морские двигатели (большие).
FarO
9

Я не уверен, откуда вы взяли, что они не создали двухтактные двигатели большего объема. Детройт Дизель построил серию 71, которая была двухтактным двигателем очень большого объема. Из Википедии :

Detroit Diesel Series 71 представляет собой двухтактный дизельный двигатель серии, доступный как в линейной, так и в V-образной конфигурации, причем линейные модели включают в себя один, два, три, четыре и шесть цилиндров, а V-типы - шесть, восемь, 12, 16 и 24 цилиндров. Два крупнейших блока V использовали несколько головок цилиндров на банк, чтобы поддерживать размеры и вес головки в управляемых пропорциях, V-16 использовал четыре головки из встроенной модели с четырьмя цилиндрами, а V-24 использовал четыре головки из встроенных шестицилиндровых двигателей модель. Эта особенность также помогла снизить общую стоимость этих больших двигателей, поддерживая общность деталей с меньшими моделями.

Этим моторам для работы требовался нагнетатель (нагнетатель корневого типа), так как двигатель без наддува не мог впускать достаточно воздуха для нормальной работы. Из-за этого весь картер находился под давлением. Некоторые из более крупных двигателей имели как нагнетатель, так и турбонагнетатель, встроенные в линию, чтобы создать поток воздуха, необходимый для питания монстра. Они также использовали выпускные клапаны (два или четыре) для выпуска выхлопных газов. Поскольку эти двигатели работают на дизельном топливе, а дизель сам по себе является маслом, для них было достаточно смазки. Срок службы двигателя был хорошим и жизнеспособным. Они прекратили его строительство в 1995 году в пользу четырехтактного дизайна. Я полагаю, что это было связано с тем, что четырехтактный дизайн был более эффективным.

Чтобы дать вам представление о том, насколько большим был двигатель, каждый цилиндр сместился на 71 кубический дюйм (отсюда и название серии). Двигатель с 24 цилиндрами сместил 1704ci (27.9l) и произвел 1800 лошадиных сил. У меня нет числа крутящего момента, но предположим, что это ОГРОМНО.

Я считаю, что то, что Аллан сказал о бензиновых (бензиновых) двухтактных двигателях, очень верно, но я понимаю, что более крупные двигатели из двухтактных двигателей были произведены и были коммерчески жизнеспособными.

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
источник
Детройт также построил двигатель серии 149 (также двухтактный с воздуходувкой для корней) в 8, 12 и 16 цилиндровых версиях. 16 был размером со Sprinter (более или менее, когда я работал над ними, не было Sprinters). Я считаю, что огромные корабельные двигатели, изготовленные Wärtsilä, также имеют двухтактные двигатели , диаметр отверстия которых составляет около 1 метра, а каждый цилиндр развивает около 7500 л.с. Не уверен насчет Детройта, но Wärtsilä все еще делает морские двигатели.
DLU
@dlu - И Wärtsilä делает все свои HP / TQ около 120 об / мин. Они потрясающие звери!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
7

Я знаю, что эта нить немного старая, но у Detroit Diesel и GM EMD (Electro-Motive Division) много двухтактных дизелей. Картеры!Ну, они не находятся под давлением. Как это работает, отличается от меньшего 2-тактного двигателя. Вместо того, чтобы нижняя сторона поршня «подталкивала» заряд воздушного топлива через передаточное отверстие, эти двигатели имеют воздушную галерею вокруг гильз цилиндров. Блок цилиндров обработан для приема гильз цилиндров. Сразу под колодой находится вода, а под ней - воздушная галерея. Цилиндры имеют обычное кольцо отверстий, и поршень действует в качестве обычного впускного клапана. Сжатый воздух подается, как правило, но не всегда, вентилятором Roots. Выпуск производится двумя или четырьмя клапанами в головке цилиндров с кулачковым приводом. Подача топлива осуществляется через форсунку агрегата (по одной форсунке на цилиндр, находящейся под давлением в цилиндре, а не через дистанционный насос форсунок).

Размеры Detroit Diesel указаны для каждого цилиндра, т.е. 8V92 означает V8 и 92 куб. 6-71 означает ряд 6, 71 у.е. на цилиндр. EMD аналогичны 16V645, то есть V16 и 645 у.е. на цилиндр. EMD очень распространены во всем мире, особенно для производства электроэнергии. Они также используются в буксирах и дизельных электровозах.

Интересно, что некоторые EMD имеют гибридный турбокомпрессор. Большой центробежный вентилятор (высотой около 6 футов) приводится в движение коленчатым валом для запуска и работы на холостом ходу, а затем начинается вытяжка. Обгонная муфта позволяет свободно наматывать компрессор.

Проблема со всеми двигателями с наддувом, как и с безнаддувными двигателями, заключается в том, что выходная мощность зависит от высоты. Чем выше вы идете, тем меньше силы вы делаете. Двигатели с турбонаддувом решают эту проблему, поэтому номинальная мощность сохраняется на всех высотах колесных транспортных средств. Я упоминаю об этом, потому что воздуходувка на 2-х дизельных дизелях НЕ ДЕЙСТВУЕТ, КАК СУПЕРЧАРГЕР. Это вытесняющий воздушный насос. Detroit Diesel классифицирует все свои 2-тактные дизели с турбонаддувом как N. N означает естественный. Например 8V92n в отличие от 8V92t. Ns теряют мощность с увеличением температуры и высоты, тогда как Ts поддерживают номинальную мощность, потому что они имеют как турбо, так и воздуходувку. У Turbo Detroit Diesel 2 такта есть и воздуходувка и турбо. Аналогично гибридному турбо принципалу EMD, для запуска и холостого хода требуется воздуходувка Roots, после чего турбо начинает работать. К сожалению, паразитные потери при перекачке воздуходувки (оплачиваемые из-за потерь топлива и мощности) по-прежнему применяются, так как нет средств отсоединения воздуходувки. У них есть перепускная заслонка, и это экономит 30% нагрузки воздуходувки, обходя воздух, когда турбонаддув работает, но роторы воздуходувки все еще вращаются. Гибридная конструкция была предложена для Detroit Diesel Silver Series, но была отброшена из-за стоимости в пользу байпасной заслонки, но, как уже упоминалось, роторы в воздуходувке все еще всегда вращаются. но роторы вентилятора все еще вращаются. Гибридная конструкция была предложена для Detroit Diesel Silver Series, но была отброшена из-за стоимости в пользу байпасной заслонки, но, как уже упоминалось, роторы в воздуходувке все еще всегда вращаются. но роторы вентилятора все еще вращаются. Гибридная конструкция была предложена для Detroit Diesel Silver Series, но была отброшена из-за стоимости в пользу байпасной заслонки, но, как уже упоминалось, роторы в воздуходувке все еще всегда вращаются.

Павел
источник
6

Возможно, вы задавались вопросом о 2-тактных бензиновых двигателях.

Evinrude построил 3,6-литровый бензиновый двухтактный двигатель для лодочных моторов.

http://www.roadandtrack.com/car-culture/videos/a7300/video-insane-evinrude-johnson-two-stroke-v8-startup/

Интересно, что в этой конструкции выхлопные газы имеют V, что необходимо, поскольку карбюраторы должны входить в картер.

Двухтактные дизельные двигатели с наддувом - это действительно совершенно другой тип двигателя с различными методами смазки и очистки.

Просто чтобы понять, что двухтактные дизели действительно могут быть очень большими, попробуйте смещение более 1000 литров: https://en.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rtsil%C3%A4-Sulzer_RTA96-C

Ардженти Аппарат
источник
Я забыл, что лодочные двигатели были двухтактными, но я должен был это понять. Отличный звонок!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
2

В 1960-х и 1970-х годах Suzuki сконструировала двухтактные бензиновые мотоциклетные двигатели, которые были столь же долговечны, как и четырехтактные мотоциклетные двигатели аналогичного объема, предлагаемые в то время. Suzuki создала двухцилиндровый мотоцикл с водяным охлаждением объемом 3,7 куб. См и двухтактным мотоциклом, срок службы которого без ремонта составил более 100 000 миль. У меня есть один из них в моей коллекции. Этой машине уже более 40 лет, у нее более 40000 миль, и она по-прежнему работает нормально. Мотор никогда не был открыт. Я пересек континент 3 раза на двухтактном двухцилиндровом мотоцикле Suzuki 500cc. Я продал этот же мотоцикл, проехав около 50 000 миль, но никакой внутренней работы двигателя не было. Я продал его парню, который в четвертый раз переправил его через весь континент. Он позвонил мне, когда закончил свой тур по стране на этом Suzuki. Единственный его недостаток - сломанный трос спидометра. Вот где я потерял след машины. Эти машины были сконструированы с использованием технологий 1950-х и 1960-х годов, последняя из которых была предложена для продажи здесь, в Штатах, в 1977 году. На самом деле неясно, куда могла пойти эта технология. EPA в основном отрегулировало его как экономически неосуществимое. Сегодняшние смазочные материалы, металлы и гибридные материалы не позволяют понять, где сегодня будут двухтактные бензиновые двигатели. EPA в основном отрегулировало его как экономически неосуществимое. Сегодняшние смазочные материалы, металлы и гибридные материалы не позволяют понять, где сегодня будут двухтактные бензиновые двигатели. EPA в основном отрегулировало его как экономически неосуществимое. Сегодняшние смазочные материалы, металлы и гибридные материалы не позволяют понять, где сегодня будут двухтактные бензиновые двигатели.

штифтик
источник
1
Хотя это хорошая информация, я не уверен, что она действительно отвечает на вопрос о проблемах в создании двухтактных двигателей с большим рабочим объемом .
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2