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两冲程柴油发动机设计

这些重型发动机有两种,两种中风和四冲程。两种设计都有多年,两者都被证明并在行业中接受了很好。到目前为止,两次中风柴油主要用于大型航运业,Wärtsiliä-苏尔尔州制造了世界上最大的两个行程海洋发动机之一:RTA96-C。要了解他们与四冲程柴油的差异,必须首先清除每种类型的基本设计特征。

每个发动机都有一个用于每个动力脉冲的进气,压缩,动力和排气的燃烧循环。一些发动机,被识别为四冲程或四个循环,使用四个活塞行程和两个曲轴旋转来实现这些功能。

两个行程或两个循环发动机在两个活塞行程和一个曲轴旋转中执行进气,压缩,电源和排气,是四冲程发动机的两倍。这大差异给出了两冲程柴油发动机的显着优势。



设计优势

Zoche径向柴油发动机Zoche径向柴油发动机

这两个中风柴油发动机在四冲程类型中没有找到一些优点,这对其作为Aero发动机的应用具有很大的优势。

重量和权力

对于每个发动机革命的两倍多,柴油两冲程发动机比同一位移的四冲程柴油产生更多的功率。两个行程发动机与四冲程相同的动力,不会具有相同的重量,并且通常重。

响应与加速度

由于两个行程发动机的每个气缸产生了每次旋转的动力行程,因此有一种快速响应负载变化。如果发动机配备有恒定速度螺旋桨,则这成为一个优势,其中其RPM控制将更快地反应。

耐久性

这两个笔划“展开了负荷”,每个活塞每两次产生两个较轻的功率冲动,而不是四冲程的单一重脉冲。在正常负载和速度下,活塞,杆和轴承上没有负载逆转;这种连续向下加载可降低冲击载荷效应。较轻的装载允许两种笔划柴油机使用更紧凑的结构和承载轴承件,而不会过于强调。较轻的动力脉冲由较小的位移缸产生,这意味着用于相当的性能的较小的活塞和更短的连杆。较短的行程降低了活塞速度,气缸套装的主要因素。

所有这些重量和尺寸优势都在不牺牲发动机寿命的情况下实现。

平滑

两次中风发动机比四冲程发动机更平滑。这是因为两个中风发动机具有两倍于同一RPM的功率冲动。较轻,更频繁的动力冲动意味着从飞轮中需要更少的阻尼,因此可以使用更小的较轻的飞轮。这允许更快的加速和无与伦比的瞬态负载响应。

飞机柴油发动机

较低的排气温度

更多的空气通过两冲程发动机,而不是四冲程,以获得相同的燃料量。这导致两次中风柴油机和较长的阀门和涡轮生命较低的排气温度。

更高的活塞载荷

两冲程柴油中的活塞载荷高于四冲程,主要是由于燃烧或通过推出排气气体而在活塞上总是处于向下压力。没有负载逆转,以在活塞销上积聚油膜。创新的制造商使用一种带压力润滑的活塞中的滚珠轴承,这种设计也解决了活塞冷却和润滑的问题。时间将判断这是否会工作,并持久超过数千个发动机时间。

间接VS直接燃油喷射

DI(直接喷射)发动机的柴油燃料几乎在压缩行程的顶部注入圆柱体。在过去的日子里,这意味着它燃烧和扩展得很快,使其成为一个嘈杂的响尾的发动机。这就是大多数柴油汽车是IDI的原因(间接注射);通过将燃料喷射到小型预燃烧室中通过窄通道连接到圆柱体来固定粗糙的行为。

随着气体必须穿过窄通道进入汽缸,这会减慢燃烧。这给了一个更柔软的砰砰声和更顺畅的发动机,但是气体Wilksch AirMotive柴油发动机Wilksch AirMotive柴油发动机必须更加努力地破坏效率一点。然而,较新的DI发动机使用其他技术来驯服行为:例如两个阶段注射,电子控制(FADEC)和声护罩和花哨的发动机安装件以掩盖拨浪鼓。

对于具有DI发动机的飞机,这意味着额外的硬件(两级注射器,公共导轨等),用于冗余,重量和所有这些复杂性的双电子更高效率约为10%。

idi没有所有这些,但换回来更简单,更可靠,绝对是我们在飞机发动机中寻找的。

表现高度

两个中风柴油可以在没有a的情况下运行涡轮增压器只需使用根部鼓风机即可从排气气体中释放发动机。这根戒律鼓风机不是增压器,但用足够的空气提供发动机,以清洁下一个燃料喷射和动力行程的气缸。这被视为一种自然吸气的发动机。

添加涡轮增压器将使更多空气的优点因此可以注入更多的燃料,并且发动机能够将其额定功率维持到更高的高度。更多的空气装置也是更好的清除和冷却器排气阀,转换为更长的寿命和更可靠的发动机。

由ei撰写。




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