Ето че желанието ми да участвам в дискусията тази вечер победи съня и умората......
Мощността на ДВГ може да се изрази (нарочно казвам изрази, защото точното и определяне става със стендови изпитания) с формулата:
Ne= pe.Vh.n.i/30.τ
където: pe - е средното ефективно налягане
Vh - e ходовият обем на двигателя
n - оборотите на коляновия вал
i - броят на цилиндрите
τ – тактността на двигателя τ =4 за четиритактов двигател
τ =2 за двутактов двигател
2-тактов ДВГ с насрещно движещи се бутала
2-тактов ДВГ с прозоречно продухване
тези са без клапани ето:
една конструкция която има клапани
В общи линии за да увеличим мощността на един ДВГ трябва да увеличаваме средно ефективното налягане, ходовия обем, да повишаваме обортите на коляновия вал или броя на цилиндрите! Или да намалим тактността.....
Повишаването ходовият обем и броя на цилиндрите води до увеличаване на габаритите и масата на двигателя, но те не могат да нарастват неограничено защото няма да можем да съберем двигателя в коша на локомотива или ще трябва да увеличаваме осите или осното натоварване! Средно ефективно налягане колкото и да ни се иска не можем да го повишаваме безгранично, напрактика стойностите му са почти фиксирани:
- четиртактови дизелови двигатели pe= 0,6 -1,2 МРа
- четиритактови дизелови със свръхпълнене pe=1,2 – 2 МРа
- двутактови дизелови двигатели pe = 0,4 – 0,8 МРа
- двутактови дизелови със свръхпълнене pe= 1,0 – 1,8 МРа
Това са данни от края на 80те години, но пътищата за увеличаване на средно ефективно налягане са едни и същи и за двутактовите и за четиритактовите двигатели!
Оборотите – на тероия чрез повишаване на оборотите най-лесно се повишава мощността на ДВГ! Но за съжаление поради начина на смесообразуване и запалване на гориво-въздушната смес дизелови двигатели отдаващи пълната си мощност при над 5100 оборота до момента няма, дори в последните 6-7 години има тенденция за намаляването им до 4000 – 4400 об/мин! С повишаването на оборотите се понижава и икономичността на двигателя, намалява и въртящият момент, ето защо локомотивни двигатели работещи при над 1500 об/мин на практика няма. Остана ни последната възможност – да намалим тактността на двигателя! Но тъй като безплатен обяд няма намаляването на тактността си има и недостатъци – ето какво пише из дебелите книги(какво са ми набивали в главата):
- Процесите за смяна на работното вещество (пълнене и изпускане) протичат по съвршенно в четеритактовите ДВГ което до води до по-съвршен горивен процес, респ. по-виско средно ефективно налягане и по-нисък разход на гориво.
- При еднаква честота на въртене и равни други условия двутактовия двигател развива 50 - 70 % по-голяма мощност
- Двутактовите двигатели които нямат клапани(съответно и механизъм за задвижването им) имат значително опростена конструкция, която позволява и реверсиране (ходообръщане) на самия двигател. Същевременно двутактовите двигатели със клапанно-копресорно продухване са конструктивно най-сложните ДВГ
- Равномерността на въртящият момент и съответно равномерността на хода на двутактовите двигатели е двоино по-голяма поради 2 пъти по-голямата честота на работните ходове. Това позволява на 2-тактовият двигател да работи с маховик с по-малък инерционен момент, което му дава възможност да се ускорява по-бързо.
- Топлинното натоварване на двутактовите двигатели и особенно на цилиндровите глави и буталата е по-голямо от това на четиритактовите двигатели (При по-високи мощности през буталата се подава масло което ги охлажда, на някои двигатели се охлаждат дори и седлата на клапаните)
- При равни обороти и максимални налягания при горенето износването на буталото, буталния болт, буталните пръстени (сегментите) и цилиндрите е двоино по голямо поради двойно по-големия брои работни ходове!
- Основните и мотовилковите лагери на двутактовите двигатели също се износват по-бързо от тези на четиритактовите – това се обяснвява с еднопосочното натоварване на лагерите и свързаното с него влошаване на мазането на триещите се повърхнини
- Използването на въздушно охлаждане като средство за опростяване конструкцията на двутактовите двигатели е затруднено освен поради по-голямото топлинно натоварване, така и поради намалената повърхност на цилиндрите поради наличието на отвори за пълнене и продухване
) Отговор на вашите въпроси ще получите, макар и със закъснение - явно не ми достига време да ходя на работа, да правя ремонти в къщи и да отделя време за тази сериозна дискусия!