ปัญหาในการสร้างเครื่องยนต์ 2 จังหวะที่มีการกระจัดขนาดใหญ่คืออะไร?


9

ฉันเข้าใจ (จากการวิจัยเบื้องต้น) ว่าเมื่อเครื่องยนต์มีขนาดใหญ่ขึ้นด้วยการกระจัดที่สูงขึ้นว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะมีเครื่องยนต์สองจังหวะ

อะไรคือความหมายของการสร้างเครื่องยนต์ซีซีสองจังหวะที่สูงขึ้น?


2
เครื่องยนต์ของเรือที่ใหญ่ที่สุดมีการกำจัดมากกว่า 2000l และพลัง 5,000kW แน่นอนต่อกระบอกสูบและพวกเขามักจะมี 14 คน และ: เครื่องยนต์ 2 จังหวะนั้นประหยัดเชื้อเพลิงมากกว่าเครื่องยนต์ 4 จังหวะเชิงทฤษฎีที่มีกำลังเท่ากัน
sweber

1
สองจังหวะนั้นไม่เป็นมิตรกับหมีขั้วโลกเมื่อพูดถึงการปล่อยมลพิษ
กัปตัน Kenpachi

คำตอบ:


6

การหล่อลื่นและการหล่อเย็นของเครื่องยนต์แบบสองจังหวะนั้นเป็นปัจจัย จำกัด อยู่เสมอ ยิ่งเครื่องยนต์ยิ่งใหญ่ปัญหาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สองจังหวะขนาดใหญ่จะมีอายุการใช้งานสั้นมากถึงแม้จะมีการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง

เครื่องยนต์สองจังหวะเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันไหม้ทำให้เกิดมลพิษ

การชาร์จกระบอกสูบโดยการจัดเรียงพอร์ตหมายความว่าน้ำมันนั้นไม่มีประสิทธิภาพ การเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่มีประสิทธิภาพมากขึ้นอีกครั้งทำให้เกิดมลภาวะมากขึ้น

คอมมิวนิสต์ East German Trabant เป็นรถคันสุดท้ายที่ผลิตด้วยเครื่องยนต์สองจังหวะคุณไม่ต้องพูดอะไรอีกเลย

วันนี้สองจังหวะใช้สำหรับเครื่องจักรเช่นเครื่องตัดหญ้าและปั๊มน้ำที่ออกแบบเรียบง่ายด้วยขนาดที่เล็กและการบำรุงรักษาที่น้อยทำให้มันมีประโยชน์


ขอบคุณ .. คุณสามารถให้แนวคิดบางอย่างเกี่ยวกับ 'การชาร์จของกระบอกสูบ' ที่คุณกล่าวถึงในการตอบของคุณ
BraveNinja

@ user3065750 ... ฉันเชื่อว่า Allan กำลังพูดถึงคือประสิทธิภาพเชิงปริมาตร (ถังบรรจุที่ผสมอากาศ / เชื้อเพลิง) ดีแค่ไหน มันแย่มากสำหรับเครื่องยนต์ 2 จังหวะ เครื่องยนต์แก๊ส 2 จังหวะไม่ใช้วาล์ว (เช่น 4 จังหวะ) แต่ใช้พอร์ตที่ด้านข้างของผนังกระบอกสูบเพื่อให้ส่วนผสมของอากาศ / เชื้อเพลิงเข้าและพอร์ตที่อยู่ฝั่งตรงข้ามเพื่อระบายไอเสียออก ลูกสูบมีรูปร่างเฉพาะเพื่อส่งเสริม / ควบคุมการไหลผ่านกระบอกสูบ IIRC, พอร์ตไอเสียสูงกว่าในกระบอกสูบมากกว่าพอร์ตไอดีดังนั้นกระบอกสูบจึงไอเสียก่อนที่จะเข้าสู่
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

คุณสามารถมีเครื่องยนต์สองจังหวะซึ่งไม่เผาไหม้น้ำมันคุณเพียงแค่ต้องปั๊มอากาศเข้าไปในถังในอีกทางหนึ่ง ฉันคิดว่านี่เป็นสิ่งที่เอ็นจิ้นทะเล (ตัวใหญ่) ทำ
FarO

9

ฉันไม่แน่ใจว่าคุณได้รับความคิดที่ว่าพวกเขายังไม่ได้สร้างเครื่องยนต์สองจังหวะที่ใหญ่ขึ้น ดีทรอยต์ดีเซลสร้าง 71 ซีรี่ส์ซึ่งเป็นเครื่องยนต์ขนาดใหญ่สองจังหวะ จากวิกิพีเดีย :

ดีทรอยต์ดีเซลซีรีส์ 71 เป็นเครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะมีทั้งแบบอินไลน์และแบบวีพร้อมแบบอินไลน์ประกอบด้วยหนึ่ง, สอง, สาม, สี่และหกกระบอกสูบและ V-type รวมถึงหก, แปด, 12, 16 และ 24 กระบอกสูบ หน่วย V ที่ใหญ่ที่สุดสองแห่งใช้หัวสูบหลายอันต่อธนาคารเพื่อรักษาขนาดและน้ำหนักของหัวตามสัดส่วนที่สามารถจัดการได้ V-16 ใช้สี่หัวจากรุ่นอินไลน์สี่สูบและ V-24 ใช้สี่หัวจากหกสูบแบบอินไลน์ แบบ คุณสมบัตินี้ยังช่วยในการลดต้นทุนโดยรวมของเครื่องยนต์ขนาดใหญ่เหล่านี้โดยการรักษาความเหมือนกันของชิ้นส่วนกับรุ่นที่เล็กกว่า

มอเตอร์เหล่านี้จำเป็นต้องมีเครื่องอัดบรรจุอากาศ (เครื่องเป่าลมแบบราก) เพื่อให้สามารถทำงานได้เนื่องจากเครื่องยนต์ที่ดูดอากาศปกติไม่สามารถรับอากาศเพียงพอที่จะทำงานได้อย่างถูกต้อง ด้วยเหตุนี้เหวี่ยงทั้งหมดจึงอยู่ภายใต้ความกดดัน เครื่องยนต์ขนาดใหญ่บางตัวมีทั้งซูเปอร์ชาร์จเจอร์และเทอร์โบชาร์จเจอร์ติดตั้งเพื่อสร้างปริมาณการไหลของอากาศที่จำเป็นในการเลี้ยงสัตว์ประหลาด พวกเขายังใช้วาล์วไอเสีย (ทั้งสองหรือสี่) เพื่อระบายไอเสีย เนื่องจากเครื่องยนต์เหล่านี้เป็นน้ำมันดีเซลและดีเซลอยู่ในน้ำมันเองจึงมีการหล่อลื่นในปริมาณที่เพียงพอ อายุการใช้งานของเครื่องยนต์ดีและทำงานได้ พวกเขาเลิกสร้างในปี 1995 เพื่อสนับสนุนการออกแบบสี่จังหวะ ฉันเชื่อว่าเป็นเพราะการออกแบบ 4 จังหวะนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่า

เพื่อให้คุณเข้าใจว่าเครื่องยนต์มีขนาดใหญ่เพียงใดกระบอกสูบแต่ละกระบอกจึงถูกแทนที่ด้วย 71 ลูกบาศก์นิ้ว (ชื่อชุด) เครื่องยนต์ 24 สูบแทนที่ 1704ci (27.9l) และให้กำลัง 1800 แรงม้า ฉันไม่มีเลขแรงบิด แต่คิดว่ามันใหญ่มาก

ฉันเชื่อว่าสิ่งที่อัลลันพูดเกี่ยวกับเครื่องยนต์เบนซิน 2 จังหวะนั้นเป็นเรื่องจริงมาก แต่เข้าใจว่าเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ที่มีความหลากหลาย 2 จังหวะได้รับการผลิตและมีศักยภาพในเชิงพาณิชย์


ดีทรอยต์ยังสร้างเครื่องยนต์ซีรี่ย์ 149 ชุด (เช่นสองสโต๊คกับเครื่องเป่าราก) ในรุ่น 8, 12 และ 16 กระบอกสูบ 16 ขนาดของ Sprinter (มากกว่าหรือน้อยกว่าไม่มี Sprinters เมื่อฉันทำงานกับพวกเขา) ฉันเชื่อว่าเครื่องยนต์เรือขนาดใหญ่ที่ผลิตโดยWärtsiläนั้นมีสองจังหวะเช่นกันการเจาะที่มีความยาว 1 เมตรและแต่ละกระบอกสูบพัฒนาคล้ายกับ 7,500 HP ไม่แน่ใจเกี่ยวกับ Detroits แต่Wärtsiläยังคงสร้างเครื่องยนต์ทางทะเล
dlu

@dlu - และWärtsiläใช้ HP / TQ ทั้งหมดประมาณ 120 rpms พวกเขาเป็นสัตว์ที่น่ากลัว!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

7

ฉันรู้ว่าเธรดนี้ค่อนข้างเก่า แต่ Detroit Diesel และ GM EMD (Electro-Motive Division) มีดีเซล 2 จังหวะ ข้อเหวี่ยง!พวกมันไม่ได้รับแรงกดดัน วิธีการทำงานแตกต่างจากเครื่องยนต์ 2 จังหวะที่เล็กกว่า แทนที่จะเป็นด้านล่างของลูกสูบ 'ผลักดัน' เชื้อเพลิงอากาศพุ่งเข้าสู่พอร์ตการถ่ายโอนเครื่องยนต์เหล่านี้มีแกลเลอรีอากาศรอบ ๆ กระบอกตอร์ปิโด บล็อกกระบอกสูบถูกตัดเฉือนเพื่อรับปลอกสูบ ทันทีด้านล่างดาดฟ้าบล็อกเป็นน้ำและด้านล่างที่เป็นแกลเลอรี่อากาศ กระบอกสูบมีวงแหวนทั่วไปของพอร์ตและลูกสูบทำหน้าที่เป็นวาล์วไอดีในความรู้สึกทั่วไป แรงดันอากาศจะจ่ายให้โดยปกติ แต่ไม่เสมอไปโดยเครื่องเป่ารูท การหลบหนีนั้นเกิดจากวาล์ว 2 หรือ 4 วาล์วในหัวสูบซึ่งทำงานด้วยลูกเบี้ยว การจัดส่งน้ำมันเชื้อเพลิงคือโดยหน่วยหัวฉีด (หนึ่งหัวฉีดต่อกระบอกสูบแรงดันที่กระบอกสูบและไม่ได้โดยปั๊มหัวฉีดระยะไกล)

ขนาดดีเซลของดีทรอยต์ต่อสูบเช่น 8V92 หมายถึง V8 และ 92 ลูกบาศ์กต่อสูบ 6-71 หมายถึงอินไลน์ 6, 71 ลูกบาศ์กต่อสูบ เมอร์คมีความคล้ายคลึงกัน 16V645 หมายถึง V16 และ 645 ลูกบาศ์กต่อสูบ เมอร์คเป็นเรื่องธรรมดามากสำหรับโลกโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตไฟฟ้า พวกมันถูกใช้ในเรือลากจูงและหัวรถจักรไฟฟ้าดีเซลด้วยเช่นกัน

สิ่งที่น่าสนใจก็คือ EMD บางตัวมีเทอร์โบชาร์จเจอร์แบบไฮบริด พัดลมแรงเหวี่ยงขนาดใหญ่ (สูงประมาณ 6 ') ขับเคลื่อนโดยเพลาข้อเหวี่ยงสำหรับการเริ่มต้นและการเดินเบาจากนั้นไอเสียก็จะเข้ามาแทนที่ คลัชโอเวอร์รันช่วยให้สปูลคอมเพรสเซอร์ได้ฟรี

ปัญหาของเครื่องยนต์ที่มีประจุมากเกินไปเช่นเดียวกับเครื่องยนต์ที่มีแรงดันปกติคือกำลังไฟฟ้าได้รับผลกระทบจากระดับความสูง ยิ่งคุณใช้พลังงานน้อยลงเท่าไหร่ เครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จจัดการกับสิ่งนี้ดังนั้นกำลังที่ได้รับการดูแลรักษาที่ยานพาหนะที่มีล้อทุกระดับมีแนวโน้มที่จะเห็น ฉันพูดถึงสิ่งนี้เพราะโบลเวอร์ของ Diesels 2 อันไม่ได้ทำหน้าที่เหมือนซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ มันเป็นปั๊มลมแบบแทนที่ ดีทรอยต์ดีเซลจัดหมวดหมู่ไดอะแฟรม 2 จังหวะที่ไม่ได้รับการชาร์จทั้งหมดของมันให้เป็นเอ็นเอ็นหมายความว่าเป็นธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น 8V92n ซึ่งต่างจาก 8V92t พลังงานของ Ns หลวมที่มีอุณหภูมิและความสูงเพิ่มขึ้นในขณะที่ Ts รักษากำลังไฟไว้ได้เพราะพวกมันมีเทอร์โบเช่นเดียวกับตัวเป่าลม เทอร์โบดีทรอยต์ดีเซล 2 จังหวะมีทั้งตัวเป่าและเทอร์โบ คล้ายกับตัวเทอร์โบไฮบริดของเมอร์ค EMD Roots blower จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นและการเดินเบาจากนั้นเทอร์โบจะเข้าควบคุม น่าเสียดายที่การสูญเสียปั๊มของกาฝากของเครื่องเป่าลม (จ่ายเป็นเชื้อเพลิงและการสูญเสียพลังงาน) ยังคงมีอยู่เนื่องจากไม่มีวิธีในการตัดการเชื่อมต่อเครื่องเป่าลม พวกเขามีพนังบายพาสและสิ่งนี้ช่วยประหยัด 30% ของโหลดโบลเวอร์โดยการบายพาสอากาศเมื่อเทอร์โบกำลังสูบฉีด แต่ใบพัดของพัดลมยังหมุนอยู่ การออกแบบไฮบริดได้รับการเสนอสำหรับซีรีส์ดีทรอยต์ดีเซลเงิน แต่ถูกทิ้งเนื่องจากค่าใช้จ่ายในความโปรดปรานของพนังบายพาส แต่ตามที่กล่าวถึงใบพัดในเครื่องเป่าลมยังคงเปลี่ยน แต่ใบพัดยังคงหมุน การออกแบบไฮบริดได้รับการเสนอสำหรับซีรีส์ดีทรอยต์ดีเซลเงิน แต่ถูกทิ้งเนื่องจากค่าใช้จ่ายในความโปรดปรานของพนังบายพาส แต่ตามที่กล่าวถึงใบพัดในเครื่องเป่าลมยังคงเปลี่ยน แต่ใบพัดยังคงหมุน การออกแบบไฮบริดได้รับการเสนอสำหรับซีรีส์ดีทรอยต์ดีเซลเงิน แต่ถูกทิ้งเนื่องจากค่าใช้จ่ายในความโปรดปรานของพนังบายพาส แต่ตามที่กล่าวถึงใบพัดในเครื่องเป่าลมยังคงเปลี่ยน


6

บางทีคุณอาจนึกถึงเครื่องยนต์เบนซินแบบสองจังหวะเมื่อถามคำถาม

Evinrude สร้างเบนซิน 3.6 ลิตรแบบ 2 จังหวะสำหรับเครื่องยนต์ติดท้ายเรือ

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

น่าสนใจไอเสียอยู่ใน V ในการออกแบบนี้ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากคาร์บูเรเตอร์จำเป็นต้องเข้าสู่ห้องเหวี่ยง

เครื่องยนต์อัดบรรจุอากาศแบบซูเปอร์ชาร์จ 2 จังหวะนั้นเป็นเครื่องยนต์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับวิธีการหล่อลื่นและการกำจัดที่แตกต่างกัน

เพียงเพื่อจุดกลับบ้านที่เครื่องยนต์ดีเซล 2 จังหวะสามารถมีขนาดใหญ่มากลองเปลี่ยน 1,000 ลิตร: https://en.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rtsil%C3%A4-Sulzer_RTA96-C


ฉันลืมไปว่าเครื่องยนต์เรือนั้นมีการออกแบบสองจังหวะ แต่ควรตระหนักได้ เยี่ยมมาก!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

2

ซูซูกิสร้างเครื่องยนต์มอเตอร์ไซค์เบนซินสองจังหวะในปี 1960 ปี 1970 ซึ่งมีความทนทานน้อยกว่าเครื่องยนต์มอเตอร์ไซค์สี่จังหวะที่มีลักษณะคล้ายกันในเวลาเดียวกัน ซูซูกิสร้างเครื่องทำน้ำเย็น 3 สูบ 750cc รถจักรยานยนต์สองจังหวะซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 100,000 ไมล์โดยไม่ต้องสร้างใหม่ไม่เคยได้ยินมาก่อน ฉันมีหนึ่งในสิ่งเหล่านี้ในคอลเลกชันของฉัน เครื่องนี้มีอายุมากกว่า 40 ปีและมีระยะทางมากกว่า 40,000 ไมล์และมันก็ยังทำงานได้ดี มอเตอร์ไม่เคยเปิด ฉันข้ามทวีป 3 ครั้งในรถจักรยานยนต์ Suzuki 500cc สองจังหวะสองสูบ ฉันขายรถจักรยานยนต์คันเดียวกันนี้ด้วยระยะทางประมาณ 50,000 ไมล์โดยที่เครื่องยนต์ไม่ทำงานภายใน ฉันขายให้กับเพื่อนที่พาข้ามทวีปมาเป็นครั้งที่ 4 เขาโทรมาหาฉันเมื่อเขาเสร็จทัวร์ประเทศซูซูกิแล้ว ความล้มเหลวเพียงอย่างเดียวของเขาคือการขาดสายวัดความเร็ว นั่นคือที่ฉันสูญเสียการติดตามของเครื่อง เครื่องจักรเหล่านี้สร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีของปี 1950 และ 1960 ซึ่งเป็นเครื่องจักรสุดท้ายที่เสนอขายในสหรัฐอเมริกาในปี 1977 ไม่มีการบอกว่าเทคโนโลยีนี้จะไปไหน EPA โดยทั่วไปมีการควบคุมให้เป็นไปไม่ได้ทางเศรษฐกิจที่จะไล่ตาม ด้วยสารหล่อลื่นโลหะและวัสดุไฮบริดในปัจจุบันไม่มีใครบอกได้เลยว่าเครื่องยนต์เบนซินแบบสองจังหวะจะเป็นอย่างไรในปัจจุบัน EPA โดยทั่วไปมีการควบคุมให้เป็นไปไม่ได้ทางเศรษฐกิจที่จะไล่ตาม ด้วยสารหล่อลื่นโลหะและวัสดุไฮบริดในปัจจุบันไม่มีใครบอกได้เลยว่าเครื่องยนต์เบนซินแบบสองจังหวะจะเป็นอย่างไรในปัจจุบัน EPA โดยทั่วไปมีการควบคุมให้เป็นไปไม่ได้ทางเศรษฐกิจที่จะไล่ตาม ด้วยสารหล่อลื่นโลหะและวัสดุไฮบริดในปัจจุบันไม่มีใครบอกได้เลยว่าเครื่องยนต์เบนซินแบบสองจังหวะจะเป็นอย่างไรในปัจจุบัน


1
ขณะนี้เป็นข้อมูลที่ดีผมไม่แน่ใจว่ามันจริงๆตอบคำถามของปัญหาในการสร้างเครื่องมือจังหวะการเคลื่อนที่ 2 ที่สูงขึ้น
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.