¿Cuáles son los méritos y limitaciones del motor diesel de dos tiempos en comparación con el motor diesel de cuatro tiempos?

Los motores diesel de 2 tiempos generalmente se basan en puertos de manga para la admisión y válvulas para el escape. Esto les permite purgar el cilindro desde la parte inferior hasta la parte superior de los gases de combustión. Si bien sería posible un conjunto de válvulas para ambos, sería mucho más difícil purgar todos los gases del cilindro.

El problema con el uso de este sistema es que la entrada debe estar sellada de los aceites, gases, etc. del cárter. Debido a que un diesel de 2 tiempos generalmente debe usar un sobrealimentador para evacuar (el SC no es un sumador de potencia aquí, debe forzarlo a través del cilindros para purgarlos, no presurizarlos; se puede agregar un turbo si es necesario) podría terminar soplando aire en el cilindro causando una presión positiva en el cárter aumentando las posibilidades de fuga. También puede hacer que el aceite ingrese a la ingesta, lo que puede causar un derrame.

No hay una carrera actual de 2 tiempos que conozca. Es difícil cumplir con los estándares modernos de emisiones con este sistema.

Puede hacer que funcionen de manera bastante limpia, y pueden ser muy simples, pero un 4 tiempos suele ser la opción más conveniente y económica.

Hay algunos motores diesel modernos de 2 tiempos en proceso para el uso de la aviación. Funcionan bien y bastante limpias, pero no están sujetas a Tier 4F o estándares equivalentes.

Puede obtener un golpe de 2 para que funcione excepcionalmente bien y de manera limpia si puede hacerlo funcionar esencialmente en estado estacionario. Por lo tanto, generación de energía y aplicaciones marinas. 2 tiempos también escala muy bien. Por lo tanto, plantas de alta potencia marina de 3 pisos.

En pocas palabras, el doble de golpes de potencia por ciclo en dos tiempos sobre cuatro tiempos (cualquier tipo, diesel, gasolina [gasolina], GLP). Por lo tanto (teóricamente) el doble de potencia, pero desafortunadamente (nuevamente teóricamente), el doble del consumo de combustible.

Y, (en general), el diesel de dos tiempos puede ser mucho más caro de comprar en primer lugar. Eso sí, cualquier motor diésel será más costoso de construir, porque deben ser mucho más pesados ​​en construcción, debido a la alta relación de compresión y, en consecuencia, todo en el motor debe ser más fuerte. Además, los sistemas de suministro de combustible están sometidos a mucha más presión, y el combustible se entrega a los inyectores a alrededor de 3.000 libras por pulgada cuadrada.

Los motores diesel de cuatro tiempos generalmente están diseñados en la misma línea que los motores de gasolina, con válvulas de admisión y escape, pero dos tiempos se vuelven un poco más aventureros. El diésel de dos tiempos más común utilizado en los vehículos de carretera de América del Norte sería el GMC, gritando Jimmy. El diseño, que no es exclusivo del GM, tiene un par de válvulas de escape en la culata convencional, operadas por varillas de empuje, pero la admisión es a través de puertos en la parte inferior de las paredes del cilindro. El aire se suministra a través de un pleno, común a todos los cilindros a los que está conectado un sobrealimentador tipo Roots. Cuando el pistón está casi en el punto muerto inferior (BDC), los puertos se descubren y el aire comprimido es forzado dentro del cilindro, lo que ayuda a expulsar el gas residual a través de las válvulas de escape. El pistón ascendente cubre los puertos de admisión y las válvulas de escape se cierran para la carrera de compresión. En la parte superior de la carrera, el combustible se inyecta para la carrera de potencia. En la parte inferior de la carrera de potencia, los puertos y las válvulas se abren para el siguiente ciclo.

En algunos motores, también hay / hay turbocompresores para precomprimir el aire suministrado al sobrealimentador, como en el GM 8V92.

Más complejos y mucho más caros son los motores diesel de dos tiempos de pistón opuesto, aunque “dos tiempos” no lo es todo. Estos incluyen el Deltic, que es un motor triangular con tres filas de cilindros de pistón opuestos y el viejo Commer TS3 que era una sola fila de tres cilindros opuestos horizontalmente.

La teoría operativa es la misma para ambos, pero el Deltic es mucho más complicado. El Commer se utilizó en vehículos de carretera principalmente en el Reino Unido, y el Deltic en locomotoras ferroviarias y aplicaciones marinas, como lanchas patrulleras rápidas.

Wikipedia tiene dibujos de todos los motores que he mencionado, junto con explicaciones (soy demasiado vago para escribir todo ese lote). Pero, básicamente, los pistones, a través de las bielas, operan un par de balancines, desde los cuales otro par de bielas acciona el cigüeñal desde cada lado, que está en algún lugar debajo del centro del cilindro. Los pistones se mueven juntos y separados en secuencia, ligeramente desfasados ​​entre sí, descubriendo a su vez los puertos de admisión y escape, el sobrealimentador alimenta el aire y carga el cilindro y cuando los pistones se encuentran en el medio, el inyector proporciona el combustible. Ambos pistones son impulsados ​​hacia afuera, aplicando fuerza al cigüeñal.

Estos son motores extremadamente caros.

Los motores diésel modernos tienen que ver con las “emisiones” y la economía de combustible. Supongo que si dividimos las aplicaciones diésel en quizás cuatro categorías, entonces tienes Agricultura, Uso de la carretera, Industrial y Marina y, hasta donde yo sé, los principales usuarios de Two Stroke Diesels son Operadores marinos, lo cual es un campo desconocido para mí, lo sé. absolutamente nada de eso. Es posible que algunos operadores agrícolas sigan utilizando las viejas unidades de potencia de dos tiempos de Detroit Diesel en algunas máquinas que solo se usan en aplicaciones estacionales. Del mismo modo, es posible que todavía haya algunos grupos electrógenos de reserva que funcionan con un Detroit Diesel de dos tiempos, pero como casi nunca se usan, todavía están allí como una unidad de reserva. Todavía se usaba un extraño Detroit Diesel en o cerca de las plataformas de perforación.

Los vehículos de carretera, como los operadores de semirremolques, no pueden permitirse el combustible extra que utilizan los motores de dos tiempos como en un mundo moderno en el que uno tiene que tener un precio competitivo y cada dólar cuenta, no hay forma de que podamos permitirnos correr vehículos que consumen mucho combustible. Nuestro gobierno ha introducido beneficios fiscales a los operadores que usan motores diésel modernos o, más bien, están penalizando a cualquiera que esté operando camiones más antiguos, por lo que esto significa un doble golpe para los motores de dos tiempos. Sería afortunado encontrar cualquier Diesels de dos tiempos que todavía se esté utilizando en las autopistas interestatales, ya que han seguido el camino del dinosaurio en esa aplicación. Hasta donde sé, no hubo un uso real de los motores de dos tiempos en ningún automóvil, a menos que los rusos o los chinos realmente construyeran algo de lo que no estoy al tanto.

Más potencia entregada a las ruedas y la construcción geométrica del motor es simple

Pero las emisiones plantean serios problemas para el medio ambiente.

Por lo tanto, no está en uso ahora

Otra consideración para un diesel de 2 tiempos es si desarrolla una fuga de aceite en los cilindros.

Seguirá funcionando hasta que selle el aire, se quede sin aceite o se suelde la manivela.