Quali sono i problemi nella costruzione di motori a 2 tempi con una grande cilindrata?


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Capisco (dalla ricerca preliminare) che quando il motore diventa più grande, con una cilindrata più elevata, è praticamente impossibile avere un motore a due tempi.

Quali sono le implicazioni nella costruzione di motori a due tempi cc più alti?


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I motori delle navi più grandi hanno una cilindrata superiore a 2000 litri e una potenza di 5000 kW. Ovviamente per cilindro, e ne hanno spesso 14. E: questi sono motori a 2 tempi che consumano più carburante rispetto a un teorico motore a 4 tempi della stessa potenza.
dolce

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I due colpi non sono amici dell'orso polare quando si tratta di emissioni.
Capitano Kenpachi,

Risposte:


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La lubrificazione e il raffreddamento dei motori a due tempi sono sempre stati i fattori limitanti. Maggiore è il motore, maggiori sono i problemi. Un grande due tempi avrà una durata molto breve, anche con una manutenzione costante.

I motori a due tempi bruciano olio nel loro combustibile e l'olio combustibile provoca inquinamento.

La carica dei cilindri con le sue disposizioni di babordo significa che non sono a basso consumo di carburante. Bruciare più combustibile in modo inefficiente di nuovo provoca più inquinamento.

Il comunista Trabant della Germania dell'Est è stato l'ultimo veicolo realizzato con un motore a due tempi, in realtà non devi dire altro.

Oggi a due tempi viene utilizzato per macchine come tosaerba e pompe per l'acqua dove il suo design semplice con dimensioni ridotte e minima manutenzione lo rendono duramente "utile".


Grazie .. Puoi darci qualche idea sul "caricamento dei cilindri" che hai menzionato nella tua risposta.
BraveNinja,

@ user3065750 ... Credo che Allan stia parlando dell'efficienza volumetrica (quanto bene un cilindro si riempia di miscela aria / carburante). È molto scarso per un motore a 2 tempi. Un motore a gas a 2 tempi non utilizza valvole (come un 4 tempi), ma utilizza invece gli attacchi sul lato della parete del cilindro per consentire l'ingresso della miscela aria / carburante e gli attacchi sul lato opposto per sfiatare lo scarico. Il pistone ha una forma specifica in esso per promuovere / dirigere il flusso attraverso il cilindro. IIRC, le porte di scarico sono più alte nel cilindro rispetto alle porte di aspirazione, quindi il cilindro si scarica prima di essere aspirato.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Puoi avere motori a due tempi che non bruciano olio, devi solo pompare aria all'interno del cilindro in un altro modo. Penso che sia quello che fanno i motori nautici (quelli grandi).
FarO,

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Non sono sicuro di dove tu abbia avuto l'idea che non abbiano costruito motori a due tempi con cilindrata maggiore. Detroit Diesel costruì la serie 71 che era motori a due tempi a cilindrata molto grande. Da Wikipedia :

La Detroit Diesel Series 71 è una serie di motori diesel a due tempi, disponibile in entrambe le configurazioni in linea e V, con i modelli in linea tra cui uno, due, tre, quattro e sei cilindri e i tipi V tra cui sei, otto, 12, 16 e 24 cilindri. Le due unità V più grandi utilizzavano testate multiple per banco per mantenere le dimensioni e il peso della testata in proporzioni gestibili, il V-16 che utilizzava quattro teste del modello in linea a quattro cilindri e il V-24 che utilizzava quattro teste dal sei cilindri in linea modello. Questa funzione ha anche contribuito a contenere i costi complessivi di questi motori di grandi dimensioni mantenendo in comune le parti con i modelli più piccoli.

Questi motori necessitavano di un compressore (ventilatore a radici) per funzionare, poiché un motore normalmente aspirato non poteva aspirare abbastanza aria per funzionare correttamente. Per questo motivo, l'intero basamento era sotto pressione. Alcuni dei motori più grandi avevano sia un compressore che un turbocompressore posizionati in linea per produrre la quantità di flusso d'aria necessaria per alimentare il mostro. Hanno anche usato valvole di scarico (due o quattro) per sfiatare lo scarico. Poiché questi motori sono alimentati a diesel e il diesel è di per sé un olio, vi è stata una quantità adeguata di lubrificazione per questi. La durata del motore è stata buona e praticabile. Hanno smesso di costruirlo nel 1995 a favore di un design a quattro tempi. Credo che ciò sia dovuto al fatto che il design a 4 tempi è più efficiente.

Per darti un'idea di quanto fosse grande il motore, ogni cilindro ha spostato 71 pollici cubici (da qui il nome della serie). Il motore a 24 cilindri sostituì 1704ci (27,9 l) e produsse 1800 cavalli di potenza. Non ho il numero di coppia, ma suppongo che fosse ENORME.

Credo che ciò che Allan abbia detto a proposito dei motori a 2 tempi a benzina (benzina) sia molto vero, ma capisco che sono stati prodotti motori più grandi della varietà a 2 tempi commercialmente validi.


Detroit costruì anche un motore della serie 149 (anch'esso a due giri con un soffiatore di radici), nelle versioni a 8, 12 e 16 cilindri. Il 16 aveva le dimensioni di uno Sprinter (più o meno, non c'erano Sprinter quando ci lavoravo). Credo che anche i giganteschi motori per navi prodotti da Wärtsilä siano a due tempi, la noia su questi è di 1 metro e ogni cilindro sviluppa qualcosa come 7.500 CV. Non sono sicuro dei Detroits, ma Wärtsilä sta ancora realizzando motori marini.
dlu,

@dlu - E la Wärtsilä produce tutti i suoi HP / TQ a circa 120 giri. Sono bestie fantastiche!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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So che questa discussione è un po 'vecchia, ma Detroit Diesel e GM EMD (Electro-Motive Division) hanno molti Diesels a 2 tempi. I carter!Beh, non sono sotto pressione. Come funziona è diverso da un motore a 2 tempi più piccolo. Invece della parte inferiore del pistone che "spinge" una carica di combustibile ad aria in una luce di trasferimento, questi motori hanno una galleria d'aria attorno alle canne dei cilindri. Il blocco cilindri è lavorato per accettare le maniche del cilindro. Immediatamente sotto il ponte di blocco c'è l'acqua e sotto c'è una galleria aerea. I cilindri hanno l'anello di porte convenzionale e il pistone funge da valvola di aspirazione in senso convenzionale. L'aria in pressione viene fornita, di solito ma non sempre, da un soffiatore di radici. Lo scarico viene effettuato da 2 o 4 valvole nella testata azionate a camma. L'erogazione del carburante avviene tramite iniettore unità (un iniettore per cilindro pressurizzato sul cilindro e non tramite una pompa iniettore remota).

Le dimensioni di Detroit Diesel sono per cilindro, cioè 8V92 significa V8 e 92 cu in cilindro. 6-71 significa inline 6, 71 cu in per cilindro. Gli EMD sono simili 16V645 significa V16 e 645 cu in per cilindro. Gli EMD sono molto diffusi in tutto il mondo, in particolare per la generazione di elettricità. Sono utilizzati anche in rimorchiatori e locomotive elettriche diesel.

È interessante notare che alcuni EMD hanno un turbocompressore ibrido. Un grande ventilatore centrifugo (alto circa 6 ') è alimentato dall'albero a gomiti per l'avviamento e il minimo e quindi lo scarico prende il sopravvento. Una frizione superata consente lo spooling gratuito del compressore.

Il problema con tutti i motori sovralimentati, come con i motori normalmente aspirati, è che la potenza è influenzata dall'altitudine. Più vai alto, meno potere fai. I motori turbocompressi affrontano questo problema, quindi è probabile che la potenza nominale venga mantenuta a tutte le quote che i veicoli a ruote possono vedere. Ne parlo perché il soffiatore su 2 stoke Diesels NON FUNZIONA COME SUPERCARICATORE. È una pompa ad aria a spostamento positivo. Detroit Diesel classifica tutti i suoi Diesels a 2 tempi non turbocompressi come N. N significa naturale. Ad esempio 8V92n anziché 8V92t. Gli Ns perdono potenza con l'aumento della temperatura e dell'altitudine, mentre gli Ts mantengono la potenza nominale perché hanno un turbo e il ventilatore. Turbo Detroit Diesel 2 colpi hanno sia il soffiatore che il turbo. Simile al principale turbo ibrido EMD, il ventilatore di radici è necessario per l'avvio e il minimo, quindi il turbo prende il sopravvento. Sfortunatamente la perdita di pompaggio parassita della soffiante (pagata in perdita di carburante e potenza) viene ancora applicata in quanto non vi è alcun modo di scollegare la soffiante. Hanno un lembo di bypass e questo fa risparmiare il 30% del carico della soffiante bypassando l'aria quando il turbo sta pompando, ma i rotori della soffiante continuano a girare. Il design ibrido è stato proposto per la serie Silver Diesel di Detroit, ma è stato abbandonato a causa dei costi a favore del deflettore di bypass ma, come detto, i rotori nella soffiante continuano a girare. ma i rotori della soffiante continuano a girare. Il design ibrido è stato proposto per la serie Silver Diesel di Detroit, ma è stato abbandonato a causa dei costi a favore del deflettore di bypass ma, come detto, i rotori nella soffiante continuano a girare. ma i rotori della soffiante continuano a girare. Il design ibrido è stato proposto per la serie Silver Diesel di Detroit, ma è stato abbandonato a causa dei costi a favore del deflettore di bypass ma, come detto, i rotori nella soffiante continuano a girare.


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Forse stavi pensando ai motori a benzina a 2 tempi quando hai posto la domanda.

Evinrude costruì una benzina da 3,6 litri a 2 tempi per motori fuoribordo.

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

È interessante notare che gli scarichi sono nella V in questo design, che è necessario poiché i carburatori devono essere inseriti nel basamento.

I diesel sovralimentati a 2 tempi sono in realtà un tipo di motore completamente diverso con diversi metodi di lubrificazione e lavaggio.

Giusto per rammentare che i diesel a 2 tempi possono davvero essere molto grandi, provare una cilindrata di oltre 1000 litri: https://en.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rtsil%C3%A4-Sulzer_RTA96-C


Avevo dimenticato che i motori della barca erano a due tempi, ma avrei dovuto rendermene conto. Ottima chiamata!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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Suzuki costruì motori a benzina a due tempi negli anni '60, '70 che erano altrettanto durevoli come i motori a quattro tempi con cilindrata simile offerti all'epoca. Suzuki costruì una motocicletta a due tempi da 750 cc a due cilindri con raffreddamento ad acqua che una durata di oltre 100.000 miglia senza ricostruzione non era inaudita. Ne ho uno nella mia collezione. Questa macchina ha ora più di 40 anni con oltre 40.000 miglia e funziona ancora bene. Il motore non è mai stato aperto. Ho attraversato il continente 3 volte su una Suzuki 500cc a due tempi a due cilindri. Ho venduto questa stessa motocicletta con circa 50.000 miglia, senza mai aver fatto alcun lavoro al motore interno. L'ho venduto a un collega che lo ha portato per la quarta volta in tutto il continente. Mi chiamò quando ebbe finito il suo giro del paese su quella Suzuki. Il suo unico fallimento è un cavo del tachimetro rotto. È lì che ho perso la traccia della macchina. Queste macchine sono state costruite usando la tecnologia degli anni '50 e '60, l'ultima delle quali è stata messa in vendita qui negli Stati Uniti nel 1977. Non si può davvero dire dove questa tecnologia avrebbe potuto andare. L'EPA fondamentalmente lo ha regolato in modo economicamente impossibile da perseguire. Con i lubrificanti, i metalli e i materiali ibridi di oggi, non si può dire dove sarebbero oggi i motori a benzina a due tempi. L'EPA fondamentalmente lo ha regolato in modo economicamente impossibile da perseguire. Con i lubrificanti, i metalli e i materiali ibridi di oggi, non si può dire dove sarebbero oggi i motori a benzina a due tempi. L'EPA fondamentalmente lo ha regolato in modo economicamente impossibile da perseguire. Con i lubrificanti, i metalli e i materiali ibridi di oggi, non si può dire dove sarebbero oggi i motori a benzina a due tempi.


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Anche se questa è un'ottima informazione, non sono sicuro che risponda davvero alla domanda dei problemi nella costruzione di motori a 2 tempi a cilindrata superiore .
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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