Kétütemű dízel - a könnyű légi közlekedés jövője

Kétütemű dízel - a könnyű légi közlekedés jövője

A légi közlekedésben a motorok megközelítése különleges. A legfontosabb, talán fontos jellemző a fajlagos teljesítmény (vagy specifikus tolóerő), vagyis a kilowattos vagy lóerő (vagy új tonna) darabonkénti tömege. Érthető. Ha egy nehéz motort telepítünk az autóra, az autó még mindig megy. De egy nehéz motorral rendelkező gép egyszerűen nem fog leállni. A kereskedelemben kapható légi járművek motorjai közül a legjobb ebben a mutatóban a turbojet (TRD). Azonban a kívánt mutatókat igen nagy sebességgel állítják elő, ezért nagyon magas termelési kultúrát igényelnek, és ezért drágák. Gázturbina (CCD), vagy egy turboshaft (HPT), motorok kissé nehezebb, mert nem csak forgatja a turbina kompresszor, hanem egy fordulatszám-csökkentő áttétel - egy olyan kiegészítő mechanizmus, amelynek jelentős tömeget. Ők is nagyon drágák, de előnyeik vannak. Például 600 km / h sebességig gazdaságosak, és helikopterekre is felszerelhetők. Mindazonáltal, a kapacitás osztály 200-250 LE-ig. A GTE-k gyakorlatilag nem léteznek, a magas költségek miatt. Még mindig a kardántengelyes motorok birodalma.

A könnyű légi járműveknél az ICE leggyakoribb típusa a 4-ütemű porlasztó, amely szemben áll a levegőhűtéssel. Az ilyen motorok tervezését évtizedek óta dolgoznak ki - például az ellenséges Laycom a második világháború előtt készült. Azonban a közelmúltban fenyegetést jelentett ezen motorok folyamatos létezésére. Az a tény, hogy különleges légiközlekedési benzin használatára tervezték őket. És a jelenlegi világ flottája alapvetően kerozin alapú üzemanyagot fogyaszt, a légi benzin termelése csökkent, és ez a hiány. A könnyű légi közlekedés rajongói különböző módon kipróbálják a gáz pattogását. Valaki megpróbálja átalakítani a már meglévő formaterveket megfizethető benzinnel, és valaki új (azaz egy elfelejtett öreg) alternatívát kínál - egy kétütemű légi dízel.

Egy kis kvázi-elméleti előadás

Az ICE munkaciklus lökete a dugattyú lökete egy halotttól a másikig. Egy löket megfelel a főtengely 180 fokos fordulata (fél fordulat). Négyütemű folyamat esetén a munkamenet két tengely fordulata esetén kétütemű ciklussal történik.

Ami a 4 ciklusú üzemelési ciklust illeti, a Diesel és az Otto áramkör között kevés különbség van. Ugyanazok a 4 intézkedések: bemeneti - tömörítés - terjeszkedés - felszabadulás. Először is, a bemeneti szelep nyit, a dugattyú lemegy, vákuumot hozunk létre, hatása alatt a henger belső szállított friss üzemanyag keverék vagy a levegő - a szívási ütem. Ezután a szelep becsukódik, a dugattyú felfelé - a tömörítés megtörténik. A következő ciklus: szikra begyújtja a sűrített keveréket vagy sűrített levegő fúvóka fecskendez az üzemanyag, hogy spontán begyullad, az intézkedés alapján a dugattyú lemegy - ez munkaütemet a dugattyú. A motor a bővítési ciklus alatt hasznos munkát végez. Ezután a dugattyú felfelé, a kipufogó szelep kinyílik, amelyen keresztül az üzemanyag égési termékei kilépnek a légkörbe - ez a kibocsátás üteme.

A legfontosabb dolog az, hogy a dízelmotor nem tömöríti a munkaelegyet, hanem tiszta levegőt és az üzemanyagot a legmagasabb tömörítés idején befecskendezi az égéstérbe, ezért meggyullad.

Az autóiparban tehát néhány könnyű dízelmotort a meglévő benzinmotorok alapján terveztek. Az öntöttvas blokk és a paletta gyakorlatilag változatlan maradt; a hengerfej újonnan kifejlesztett; a dugattyúkat, a hajtórudakat és a főtengelyt erősítették. Nos, és tegye be a dízel üzemanyagot.

Kétütemű folyamat esetén minden nem egyszerű. A taktikákat feltételesen nevezik tömörítésnek és bővítésnek. Amint láthatja, itt nem volt helye az egyéni bevitel és kipufogás mértékének. Ez nem véletlen. Bár a kétütemű motor bemeneti és kimeneti folyamatok vannak jelen, végrehajtásukhoz szükséges, hogy a henger belépőnyílása a légköri felett legyen. Vagyis szükség van egy kényszerített inflációra. Azok, akik ismerik a kétütemű motorkerékpár-benzinmotorokat, azt kifogásolhatják: nincs motorkerékpár turbó vagy mechanikus kompresszor. Valóban nincs külön kompresszor a motorkerékpár két ütemben. A kompresszor funkciója a motor forgattyúházához tartozik.

Egyszerű motorkerékpár-motoroknál nincsenek szelepek a hengerfejben, helyettük a hengerpalackok bemeneti és kimeneti ablakai vannak, a dugattyú testével átfedve. A bemeneti ablakok nem közvetlenül, hanem a forgattyúházból kilépő bypass csatornákon keresztül kapcsolódnak a karburátorhoz. A dugattyú ütemezése közben az alsó szél nyitja meg az ablakot, amelyen a porlasztó található, a felfelé irányuló dugattyú által létrehozott vákuum hatására a munkaelegy a forgattyúházba áramlik. Amikor a dugattyú leesik, bezárja ezt az ablakot, és a keverék megkezdődik. A dugattyú tovább halad lefelé, megkerülve az áthidaló ablakokat, a nyomás alatt álló munkaelegy betáplálódik a hengerbe, ahol a kipufogógázokat a kipufogónyílásba helyezi. A dugattyú ismét felfelé megy, és az alatta lévő folyamatok megismétlődnek, és ebben az időben a munkakeverék összenyomódása a hengerben történik. Ezután a sűrített keveréket gyertya gyújtja meg, és a dugattyú leesik, tágulási löket vagy egy működő löket.

Az ismertetett push-pull eljárásnak elkerülhetetlen hátrányai vannak. Mivel a forgattyús mechanizmus részleteit a munkakeverékkel mossák, a motorolajat közvetlenül az üzemanyaghoz kell adni, ami szó szerint * éghető * -duborító anyagot eredményez. Azaz az olajfogyasztás jóval magasabb, mint a négyütemű motoroknál. Ezenkívül, a bevitel és a kipufogás folyamatának időbeli egybeesése miatt a munkaközeg elég sok a légkörbe kerül a kipufogógázzal együtt. (A keveréket is adja ki a forgattyúház vissza a beszívott traktus - legyőzi telepítésével egy szelepet, tipikusan a fül, a karburátor és a bemenő perem.) Mindez hátrányosan befolyásolja a hatékonyság és a környezetbarát. Elvileg kiküszöbölése lehetséges felhasználása időzítés hasonló diagramot 4 ütemű motorral (szelepekkel és vezérműtengely), de ebben az esetben szükséges külön ventillátor, vagyis a motor lesz nyilvánvalóan nehezebb a légköri (szívó) 4-taktnika.

A dízel, mint egy motorkerékpár-motor, nem teheti meg. A palackot tiszta levegővel kell ellátni, amely a forgattyúházban semmi köze - a meglévő kenőanyagot a dörzsölő csomókból kiüríti. Ezért a kétütemű dízelmotorok (tartály és hajó) inkább négyüteműek. A forgattyúházban van olaj is, és egy szelep a hengerfejben. Azonban a szelepeken kívül még vannak ablakok a hengerek falában. Általában az oldalsó ablakokon keresztül a levegő szivattyúzódik, és a kimenet szelepeken keresztül történik.

A ciklus a következő: a dugattyú leesik és megnyitja a bemeneti nyílást, amelyen keresztül a külső kompresszor levegővel van ellátva; akkor a dugattyú felfelé mozdul; amíg a beömlőnyílás teljesen le van zárva, a fej kipufogószelepe kinyílik, és a kipufogógázok a kipufogó pályába kényszerülnek; a szelep becsukódik, a beömlőnyílás bezáródik, a levegőt a dugattyú mozgása a felső holtpont felé tolja, és összenyomódik; a felső holtponton a befecskendező befecskendezi az üzemanyagot a hengerbe, amely meggyullad a forró levegő érintkezéséből; a dugattyú leesik, egy működő lökést készít, amíg meg nem nyitja a bemeneti ablakot; Ezt követően lásd a bekezdés elejét.

A fórum avia.ru említette, hogy a szelep a fejben lehet bemenet, és az oldalsó ablak dolgozni a kibocsátás. Úgy gondolom, hogy ez előnyös, különösen a léghűtéses dízelmotorokhoz: a fej hővezetése csökken. De ez csak elvégzésére gázelosztó a szelepeken keresztül a fejét, véleményem szerint, nem nyereséges: ebben az esetben a henger fújt rosszabb, és a levegő (és így az oxigén) a hengerbe kisebb lesz - az üzemanyagot éget hiányosan. Körülbelül ugyanez a helyzet a gázelosztással csak az ablakokon keresztül, de megszabadulhat a vezérműtengelytől és a szelepektől.

A dízelmotorok előnyei: az olaj olcsóbb és energiaigényesebb frakcióinak használata üzemanyagként; nagyobb nyomaték a tengelyen; a gyújtórendszer hiánya (itt a dízelmotorok V-2 tervezőinek tulajdonított aforizmussal szemben: "A legmegbízhatóbb rész az, ami nem létezik").

Hátrányai dízel mint ilyen: alacsony teljesítménysűrűség miatt meg kell erősíteni a szerkezet (tüzelőanyag elégetése nem olyan sima, mint a benzinmotor, plusz 2-szer nagyobb fokú tömörítés - és eltérően a nagy nyomaték vozmyotsja?); Egy sokkal összetettebb és kényelmesebb villamosenergia-rendszer jelenléte, nem benzinmotor.

A kétütemű dízelmotor előnyei: kétszeres a munkamegszakítások gyakorisága, ami megoldja a fajlagos teljesítmény problémáját; finomabb motor működtetése.

A kétütemű dízelmotorok hátrányai: kötelező mechanikus kompresszor vagy turbó.

Elfelejtették a régieket

Az első működőképes repülőgép-dízelmotort a Junkers motorépítő részleg - a JUMO - tervezték a második világháború előtt. Tervezték őket transzatlanti repülőgépekre és hosszú távú bombázókra.

Azt is tervezték nekünk - AD Charomsky kifejezetten a bombázó Er-2. Azonban nem tudták őket békés működésbe hozni - csak a háború feltárása volt. A háború után pedig egy reaktív korszak kezdődött, és az ultra hosszú járatok motorjainak potenciális rése a TVD-t illette; akkor a turbojet motorok, miután megkapták a második áramkört, meglehetősen gazdaságosak lettek. A repüléssel járó dízelmotorok elfelejtették. A kilencvenes évekig.

A közelmúltban legalább két vállalat - a német Zoche és a brit DeltaHawk - arra törekszik, hogy tanúsítson és értékesítsen légiközlekedési kétütemű dízelmotorokat 300 LE teljesítményig. A köztük lévő közös a gázeloszlás (vagyis a hengerüvegen keresztül) gázeloszlás; két kompresszor - egy mechanikus kompresszor és egy turbófeltöltő jelenléte. A Zoche termékcsaládja csillag alakú 2 (70 lóerős), 4 (150 lóerős) és 8 hengeres (300 lóerő) léghűtéses motor. A henger-dugattyús csoport minden lehetőségre megegyezik. A mechanikus túltöltő egy pneumatikus indító, amely lehetővé teszi a motor megbízható működését bármilyen hőmérsékleten. A kenőrendszer biztosítja a motor működését minden helyzetben a térben.

A DeltaHawk V alakú folyadékhűtéses motorokat kínál. A "száraz forgattyúház" csak opcióként van tervezve - légi akrobatika és helikopterek függőleges felszerelésére.

A kétciklusú dízel ciklus jó választás a könnyű légi közlekedési motorok számára. A duplázott munkagépek és a feltöltés használatának köszönhetően jobban teljesíthetik a hagyományos ellenfelek hagyományos teljesítményét, akik nem tolerálják a turbófeltöltést. A túlfeszültség jelenléte kedvezően befolyásolja a motor magasságát. A gyújtásrendszer (amely a megbízhatóság szempontjából gyakran duplikált a benzinmotorokban) nem rendelkezik dízelmotorokkal. Ez azt jelenti, hogy a gázolaj megszakadhat az üzemanyag-ellátás megszakításával (a benzinmotor is így hal meg). A dízel nem félek az alacsony hőmérsékletektől, melyet a porlasztó porlasztóval töltenek (beleértve a karburátor hiányát is), éppen ellenkezőleg, a hideg levegő előnyökkel jár. A dízel üzemanyag olcsóbb és megfizethetőbb.

Ugyanakkor, ha jet-kerozint üzemeltet, nehézségek merülnek fel. Az a tény, hogy a legösszetettebb és precízabb dízelegységet - a nagynyomású üzemanyag-szivattyút - dízelolaj olajos frakcióival kenni lehet. Ebből a frakcióból származó kerozin tisztítható. Ezért egy különleges kenő adalékot kell hozzáadni a sugárforráshoz.

A könnyű légi közlekedési dízelmotorok jó kilátásokkal rendelkeznek. Ha a világ egyik legnagyobb motorépítője érdeklődik számukra, és tömeges, olcsó, hitelesített dízelmot kínál, akkor a helyzet kétségtelenül megváltozik. Amíg nincs tömeges olcsó GTE.