Wie Diesel-Zweitaktmotoren funktionieren

  • Peter Tucker
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-Der Artikel Funktionsweise von Dieselmotoren beschreibt die Viertakt-Dieselmotoren, die üblicherweise in PKW und LKW zu finden sind. Der Artikel Funktionsweise von Zweitaktmotoren beschreibt die kleinen Zweitaktmotoren, die in Kettensägen, Mopeds und Jetskis zu finden sind. Es stellt sich heraus, dass die Dieselmotorentechnologie bei den riesigen Dieselmotoren in Lokomotiven, großen Schiffen und Erzeugungsanlagen häufig mit einem Zweitaktzyklus kombiniert wird.

In dieser Ausgabe von werden wir die Diesel-Zweitakt-Technologie untersuchen und mehr über die riesigen Motoren erfahren, die sie verwenden!

- Wenn Sie lesen, wie Zweitaktmotoren funktionieren, haben Sie gelernt, dass ein großer Unterschied zwischen Zweitakt- und Viertaktmotoren die Leistung ist, die der Motor erzeugen kann. Die Zündkerze zündet in einem Zweitaktmotor doppelt so oft - einmal pro Umdrehung der Kurbelwelle, einmal pro zwei Umdrehungen in einem Viertaktmotor. Dies bedeutet, dass ein Zweitaktmotor das Potenzial hat zu produzieren doppelt so viel Leistung als Viertaktmotor gleicher Größe.

Der Artikel über Zweitaktmotoren erklärt auch, dass der Benzinmotorzyklus, in dem Gas und Luft gemischt und komprimiert werden, nicht wirklich perfekt zum Zweitaktansatz passt. Das Problem ist, dass jedes Mal, wenn der Zylinder mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch aufgeladen wird, etwas unverbrannter Kraftstoff austritt. (Weitere Informationen finden Sie unter Funktionsweise von Zweitaktmotoren.)

Es stellt sich heraus, dass der Dieselansatz, bei dem nur Luft komprimiert und der Kraftstoff dann direkt in die Druckluft eingespritzt wird, viel besser zum Zweitaktzyklus passt. Viele Hersteller großer Dieselmotoren verwenden diesen Ansatz daher, um Hochleistungsmotoren herzustellen.

Die Abbildung zeigt den Aufbau eines typischen Zweitakt-Dieselmotors:

Am oberen Ende des Zylinders befinden sich normalerweise zwei oder vier Auslassventile, die alle gleichzeitig öffnen. Es gibt auch den Dieseleinspritzventil (oben gelb dargestellt). Der Kolben ist wie bei einem Benzin-Zweitaktmotor länglich, so dass er als Einlassventil fungieren kann. Am unteren Ende des Kolbenhubs deckt der Kolben die Öffnungen für den Lufteinlass auf. Die Ansaugluft wird von einem Turbolader oder einem Lader (hellblau) unter Druck gesetzt. Das Kurbelgehäuse ist abgedichtet und enthält Öl wie bei einem Viertaktmotor.

Das Zweitakt-Dieselzyklus geht so:

  1. Wenn sich der Kolben am oberen Ende seines Hubs befindet, enthält der Zylinder eine Ladung stark komprimierter Luft. Dieselkraftstoff wird vom Einspritzventil in den Zylinder gesprüht und entzündet sich aufgrund der Hitze und des Drucks im Zylinder sofort. Dies ist der gleiche Prozess, der unter Funktionsweise von Dieselmotoren beschrieben wird.
  2. Der durch die Verbrennung des Kraftstoffs erzeugte Druck treibt den Kolben nach unten. Dies ist das Krafthub.
  3. Wenn sich der Kolben dem Boden seines Hubs nähert, öffnen sich alle Auslassventile. Abgase strömen aus dem Zylinder und entlasten den Druck.
  4. Wenn der Kolben nach unten fällt, werden die Lufteinlassöffnungen freigelegt. Druckluft füllt den Zylinder und drückt den Rest der Abgase heraus.
  5. Die Auslassventile schließen und der Kolben bewegt sich wieder nach oben, deckt die Einlassöffnungen wieder ab und komprimiert die frische Luftladung. Dies ist das Kompressionshub.
  6. Wenn sich der Kolben der Oberseite des Zylinders nähert, wiederholt sich der Zyklus mit Schritt 1.

-Aus dieser Beschreibung können Sie den großen Unterschied zwischen einem Diesel-Zweitaktmotor und einem Benzin-Zweitaktmotor erkennen: In der Dieselversion füllt nur Luft den Zylinder, anstatt Gas und Luft miteinander zu vermischen. Dies bedeutet, dass ein Diesel-Zweitaktmotor unter keinem der Umweltprobleme leidet, die einen Benzin-Zweitaktmotor plagen. Auf der anderen Seite muss ein Diesel-Zweitaktmotor einen Turbolader oder einen Kompressor haben, und das bedeutet, dass Sie niemals einen Diesel-Zweitaktmotor auf einer Kettensäge finden werden - es wäre einfach zu teuer.

Die EMD-Motorenreihe von General Motors ist typisch für die Zweitakt-Diesel-Rasse. Diese Motoren wurden in den 1930er Jahren eingeführt und treiben eine große Anzahl der in den USA vorkommenden Diesellokomotiven an. In der EMD-Reihe gab es drei aufeinanderfolgende Serien: die 567-Serie, die 645-Serie und die 710-Serie. Die Zahlen beziehen sich auf die Anzahl der Kubikzoll pro Zylinder bei einem typischen Motor mit 16 Zylindern (für einen Hubraum in der Größenordnung von 10.000 Kubikzoll!). Wenn Sie bedenken, dass ein 5-Liter-Motor (305 Kubikzoll) in einem Automobil als sehr groß angesehen wird, können Sie feststellen, dass einer dieser EMD-Motoren massiv ist!

Hier sind einige Spezifikationen für den EMD 645E3-Motor:

Zylinderdurchmesser - 9-1 / 16 Zoll

Kolbenhub - 10 Zoll

Verdrängung pro Zylinder - 654 Kubikzoll

Anzahl der Zylinder - 16 oder 20

Kompressionsverhältnis - 14,5: 1

Auslassventile pro Zylinder - 4

Motorgewicht -

  • 16 Zylinder: 15.561 kg
  • 20 Zylinder: 18.209 kg (Allein die Ölwanne wiegt über eine Tonne!)

Leerlaufdrehzahl - 315 Umdrehungen pro Minute (U / min)

Volle Drehzahl - 900 U / min

Eine typische Leistung für einen dieser Motoren ist 4.300 PS!

Weitere Informationen zu Diesel-Zweitakt- und anderen Motoren finden Sie unter den Links auf der nächsten Seite!

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Weitere großartige Links

  • MAN B & W Diesel A / S.
  • General Motors Electro-Motive Division
  • NC Transportation Museum: Dieselausstellungen
  • EMD-Fotos
  • Foto eines EMD-Injektors



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