¿Cuál es el principio de funcionamiento de un motor diésel de dos tiempos?
El principio de funcionamiento de un motor diésel de dos tiempos. En un motor diésel de cuatro tiempos, el pistón necesita cuatro carreras para completar un ciclo de trabajo, dos de las carreras (admisión y escape), el pistón funciona. como bomba de aire. En un motor diésel de dos tiempos, cada revolución del cigüeñal, es decir, el pistón completa un ciclo de trabajo cada dos tiempos. Los procesos de admisión y escape se completan utilizando parte del proceso de compresión y trabajo, por lo que el pistón de los dos. El motor diésel de carrera no La función de la bomba de aire es eliminar los gases de escape de la combustión y llenar el cilindro con aire fresco. Se debe instalar una bomba de barrido especial (sobrealimentador) en el motor diésel. La siguiente animación es un diagrama del principio de funcionamiento de un motor diésel de dos tiempos ventilado por CC de tipo válvula. La estructura de este tipo de motor tiene principalmente las siguientes características: (1) La entrada de aire 2 está dispuesta en la parte inferior del cilindro y su altura es aproximadamente del 10 al 20% de la carrera del pistón. La apertura y el cierre del orificio de entrada de aire están controlados por el pistón que se mueve en el cilindro;
(2) La válvula de escape está dispuesta en la culata del cilindro y es impulsada por el árbol de levas para garantizar que cuando el cigüeñal gire , la válvula de escape La válvula se abre una vez;
(3) La bomba de eliminación 3 es impulsada por el motor a través del engranaje de transmisión. Comprime el aire inhalado a pk=0,123~0,13MPa y lo envía al. Cámara de almacenamiento de aire 1 alrededor del cilindro, que se utiliza para eliminar los gases de escape y llenar el cilindro con aire fresco.
El principio de funcionamiento de un motor de dos tiempos es el siguiente:
Primera carrera: el pistón se mueve desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior.
Cuando el pistón está en el punto muerto inferior, la válvula de escape y el orificio de entrada de aire ya se han abierto, y el aire comprimido en la cámara de almacenamiento de aire l ingresa al cilindro y se precipita hacia la válvula de escape. lo que genera una purga de gases de escape. También llena el cilindro con aire nuevo. Cuando el pistón se mueve desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, el pistón primero cierra el orificio de entrada de aire y luego la válvula de escape también se comprime el aire en el cilindro;
Segunda carrera: el pistón se mueve desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior.
Antes de que el pistón alcance el punto muerto superior, el inyector de combustible inyecta combustible en la cámara de combustión. La alta temperatura generada por el aire comprimido enciende inmediatamente el combustible atomizado. La presión generada por la combustión empuja el pistón hacia abajo hasta. la válvula de escape se abre de nuevo. Los gases de escape quemados se descargan solos desde la válvula de escape debido a la diferencia de presión entre el interior y el exterior. Cuando el pistón abre el orificio de entrada de aire, el proceso de evacuación comienza de nuevo en el cilindro. Cada vez que gira el cigüeñal, el pistón realiza dos carreras para completar un ciclo, por eso se le llama motor diésel de dos tiempos.
La figura 2-8 es el diagrama dinamómetro de un motor diésel de dos tiempos. Entre ellos, la línea a-k es el proceso de eliminación y el punto k es el punto final de la eliminación, que está determinado por el tiempo de cierre del orificio de admisión y la válvula de escape. En algunos modelos, la válvula de escape y la entrada de aire se cierran al mismo tiempo. Algunas válvulas de escape cierran antes de tiempo. La línea k-c es el proceso de compresión, donde el punto c' es el momento en que comienza la inyección de combustible al cilindro. En el segundo golpe, la línea c-m es el proceso de expansión, donde la línea c-z es la etapa en la que la presión de combustión del combustible aumenta bruscamente, el punto z es el punto de presión de combustión más alto y el punto m es el momento en que comienza la válvula de escape. para abrir. En este momento, los productos de la combustión se descargan del cilindro a la atmósfera a través de la válvula de escape y el tubo de escape, y la presión cae rápidamente, como lo muestra la línea m-n. Cuando la presión en el cilindro es aproximadamente igual a la presión en el. cámara de almacenamiento de gas, se abre la entrada de aire (punto n), en este momento debe ingresar aire fresco al cilindro para el proceso de eliminación, como se muestra en la línea n-a.
Del principio de funcionamiento del motor diésel de dos tiempos, se puede observar que durante el proceso de barrido, el pistón no realiza trabajo efectivo. El volumen relativo Vn de esta parte de la carrera del pistón se denomina. el volumen de pérdida y el volumen de trabajo real del pistón es: Y la relación de compresión real es:
La relación de compresión geométrica es la misma que la del motor diésel de cuatro tiempos:
La pérdida de volumen durante el proceso de eliminación generalmente se expresa mediante la relación entre el volumen de pérdida Vn y el volumen de trabajo geométrico Vh:
En un motor diésel de dos tiempos, y=10~38%.
Los motores modernos de cuatro y dos tiempos se utilizan con éxito en diversos campos. Tienen sus propias características. Generalmente, los motores de dos tiempos se utilizan en motores diésel marinos de baja velocidad a gran escala. y se utilizan motores diésel de alta velocidad. La mayoría utiliza motores de cuatro tiempos.
Con el mismo tamaño de cilindro y velocidad, la potencia de un motor de dos tiempos debería ser el doble que la de un motor de cuatro tiempos. Sin embargo, de hecho, debido a la pérdida de volumen de barrido, la carga. El tiempo es más corto y los gases de escape se eliminan. Debido a las dificultades y a la necesidad de consumir parte de la potencia para impulsar la evacuación, la potencia del motor de dos tiempos sólo aumenta entre un 60 y un 70%. Otra ventaja del motor de dos tiempos es que la uniformidad del par es mejor que la del motor de cuatro tiempos, porque una revolución del cigüeñal completa un ciclo de trabajo.
El corto tiempo del proceso de limpieza es una desventaja importante del motor de dos tiempos. Además, la temperatura del pistón, la culata, el cilindro y las válvulas del motor de dos tiempos es más alta que la del motor de dos tiempos. el motor de cuatro tiempos.
En los motores diésel de dos tiempos existen otros tipos de ventilación en función de los diferentes recorridos del flujo de aire en el cilindro. Se utilizan ampliamente en motores diésel marinos. La breve introducción es la siguiente:
1. Motor diésel con ventilación CC
Como se muestra a la izquierda en la figura siguiente, se realiza un motor diésel de contrapistón. por la entrada y salida superior e inferior se completa mediante el uso de aire, por lo que se denomina motor diésel de dos tiempos con ventilación tipo CC. La apertura y el cierre de los orificios de admisión y escape están controlados por los pistones superior e inferior respectivamente. Durante el funcionamiento, los dos pistones se mueven entre sí en el cilindro. La cámara de combustión está ubicada en el medio. Los dos pistones están conectados a los cigüeñales superior e inferior a través de bielas. Los dos cigüeñales están conectados a través de ruedas dentadas para producir una salida efectiva. trabajar desde un solo lugar.
2. Motor diésel de dos tiempos de flujo cruzado
La figura anterior muestra un diagrama simplificado de este tipo de motor diésel. Su orificio de admisión y orificio de escape están ubicados respectivamente en frente. el cilindro. A ambos lados de la parte inferior, sus interruptores están controlados por pistones. Para garantizar primero un escape libre, el borde superior del orificio de escape es generalmente más alto que el borde superior de la entrada de aire.
3. Motor diésel de dos tiempos con ventilación de reflujo
Como se muestra en el lado derecho de la imagen superior, las características de este motor diésel son: el orificio de admisión y el orificio de escape. Están ubicados en el mismo lado de la parte inferior del cilindro, el orificio de escape está ubicado encima del orificio de entrada de aire. Durante la ventilación, el aire fluye desde el orificio de admisión inclinado hacia arriba, fluye a través de la parte superior del pistón para empujar los gases de escape hacia arriba, gira hacia abajo en la parte inferior de la culata del cilindro y finalmente se descarga por el orificio de escape inclinado. Dado que la dirección del flujo de aire es curva durante la ventilación, se denomina motor diésel de dos tiempos con ventilación por reflujo. Este tipo de motor diésel es más sencillo que el motor diésel con válvula de CC, pero la calidad del intercambio de aire es deficiente.