Quais são os problemas na construção de motores a 2 tempos com um grande deslocamento?

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Entendo (a partir de pesquisas preliminares) que, quando o motor aumenta, com um deslocamento maior, praticamente não é possível ter um motor de dois tempos.

Quais são as implicações na construção de motores de dois tempos cc mais altos?

BraveNinja
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Os motores dos maiores navios têm uma cilindrada superior a 2000l e potência de 5000kW. Por cilindro, é claro, e eles costumam ter 14 deles. E: estes são motores a 2 tempos, sendo mais eficientes em termos de combustível do que um motor teórico a 4 tempos com a mesma potência.
sweber
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Os dois tempos não são amigáveis ​​aos ursos polares quando se trata de emissões.
Capitão Kenpachi

Respostas:

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A lubrificação e o resfriamento de motores a dois tempos sempre foram os fatores limitantes. Quanto maior o motor, maiores os problemas. Um grande curso a dois tempos terá uma vida útil muito curta, mesmo com manutenção constante.

Os motores a dois tempos queimam óleo em seu combustível e a queima de óleo causa poluição.

O carregamento dos cilindros por seus arranjos de portas significa que eles não economizam combustível. Queimar mais combustível ineficientemente novamente causa mais poluição.

O Trabant da Alemanha Oriental comunista foi o último veículo fabricado com um motor de dois tempos, você não precisa dizer mais nada.

Hoje, o dois tempos é usado para máquinas como cortadores de grama e bombas de água, onde seu design simples, com tamanho pequeno e manutenção mínima, o torna duradouro 'útil'.

Allan Osborne
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Obrigado .. Você pode dar uma idéia sobre 'carregamento dos cilindros' que você mencionou na sua resposta.
BraveNinja
@ user3065750 ... Acredito que Allan está falando sobre eficiência volumétrica (quão bem um cilindro se enche de mistura ar / combustível). É muito ruim para um motor a 2 tempos. Um motor a gás a 2 tempos não usa válvulas (como a 4 tempos), mas usa portas na lateral da parede do cilindro para permitir que a mistura de ar / combustível entre e portas no lado oposto para ventilar o escape. O pistão possui uma forma específica para promover / direcionar o fluxo através do cilindro. IIRC, os orifícios de exaustão são mais altos no cilindro do que os orifícios de entrada; portanto, o cilindro se esgota antes de entrar.
P 26sᴛᴇʀ2
Você pode ter motores a dois tempos que não queimam óleo, basta bombear o ar para dentro do cilindro de outra maneira. Eu acho que é isso que os motores náuticos (os grandes) fazem.
FarO 27/11/2015
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Não sei de onde você tirou a ideia de que eles não construíram motores de dois tempos de cilindrada maior. A Detroit Diesel construiu a série 71, que possuía motores de dois tempos e cilindrada muito grande. Da Wikipedia :

A Detroit Diesel Series 71 é uma série de motores a diesel de dois tempos, disponível nas configurações em linha e em V, com os modelos em linha incluindo um, dois, três, quatro e seis cilindros e os tipos V, incluindo seis, oito, 12, 16 e 24 cilindros. As duas maiores unidades V usavam várias cabeças de cilindro por banco para manter o tamanho e o peso das cabeças em proporções gerenciáveis, o V-16 usando quatro cabeças do modelo em linha de quatro cilindros e o V-24 usando quatro cabeças dos seis cilindros em linha modelo. Esse recurso também ajudou a reduzir o custo geral desses grandes motores, mantendo a semelhança das peças com os modelos menores.

Esses motores exigiam um compressor (soprador do tipo raiz) para funcionar, pois um motor normalmente aspirado não podia absorver ar suficiente para funcionar adequadamente. Devido a isso, o cárter inteiro estava sob pressão. Alguns dos motores maiores tinham um compressor e um turbocompressor colocados em linha para produzir a quantidade de fluxo de ar necessária para alimentar o monstro. Eles também usaram válvulas de escape (duas ou quatro) para ventilar o escape. Como esses motores são alimentados a diesel, e o diesel é, por si só, um óleo, houve uma quantidade adequada de lubrificação para eles. A vida útil do motor era boa e viável. Eles pararam de construí-lo em 1995 em favor de um projeto de quatro tempos. Acredito que isso se deve ao fato de o design a 4 tempos ser mais eficiente.

Para se ter uma idéia do tamanho do motor, cada cilindro deslocou 71 polegadas cúbicas (daí o nome da série). O motor de 24 cilindros deslocou 1704ci (27,9l) e produziu 1800 cavalos de potência. Eu não tenho o número de torque, mas assuma que foi ENORME.

Acredito que o que Allan disse sobre os motores a 2 tempos a gasolina é muito verdadeiro, mas entendo que motores maiores da variedade a 2 tempos foram produzidos e eram comercialmente viáveis.

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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Detroit também construiu um motor da série 149 (também de dois tempos com um soprador de raízes), nas versões de 8, 12 e 16 cilindros. Os 16 eram do tamanho de um velocista (mais ou menos, não havia velocistas quando trabalhei neles). Acredito que os enormes motores de navios fabricados pela Wärtsilä também sejam de dois tempos, o diâmetro desses é de 1 metro e cada cilindro desenvolve algo como 7.500 HP. Não tenho certeza sobre os Detroits, mas a Wärtsilä ainda está fabricando motores marítimos.
Dll 23/12
@dlu - E a Wärtsilä produz todo o seu HP / TQ em torno de 120 rpms. Eles são bestas incríveis!
P 23sᴛᴇʀ2
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Eu sei que esta discussão é um pouco antiga, mas Detroit Diesel e GM EMD (Divisão Eletro-Motiva) têm muitos Dieseis a 2 tempos. Os cárteres!Bem, eles não estão pressurizados. Como funciona é diferente de um motor menor de 2 tempos. Em vez de a parte inferior do pistão 'empurrar' um combustível de ar para cima de uma porta de transferência, esses motores têm uma galeria de ar ao redor das camisas do cilindro. O bloco de cilindros é usinado para aceitar as mangas do cilindro. Imediatamente abaixo do convés do bloco está a água e abaixo dela há uma galeria de ar. Os cilindros têm o anel de orifícios convencional e o pistão atua como válvula de admissão no sentido convencional. O ar pressurizado é fornecido, geralmente, mas nem sempre, por um ventilador Roots. A exaustão é efetuada por 2 ou 4 válvulas na cabeça do cilindro que são operadas por came. A entrega de combustível é feita por injetor de unidade (um injetor por cilindro pressurizado no cilindro e não por uma bomba injetora remota).

Os tamanhos do Detroit Diesel são por cilindro, ou seja, 8V92 significa V8 e 92 cu in por cilindro. 6-71 significa inline 6, 71 cu in por cilindro. Os EMDs são similares 16V645 significa V16 e 645 cu por cilindro. Os EMDs são muito comuns em todo o mundo, principalmente para geração de eletricidade. Eles são usados ​​em rebocadores e locomotivas a diesel também.

Curiosamente, alguns EMDs têm um turbocompressor híbrido. Um grande ventilador centrífugo (com cerca de 6 pés de altura) é alimentado pelo eixo de manivela para partida e marcha lenta e, em seguida, a exaustão assume o controle. Uma embreagem de overrun permite o enrolamento livre do compressor.

O problema com todos os motores sobrealimentados, como nos motores normalmente aspirados, é que a produção de energia é afetada pela altitude. Quanto mais alto você vai, menos energia você ganha. Os motores turboalimentados resolvem isso, de modo que a potência nominal é mantida em todas as altitudes que os veículos com rodas provavelmente verão. Menciono isso porque o ventilador de 2 stoke Diesels NÃO ATUA COMO SUPERCARREGADOR. É uma bomba de ar de deslocamento positivo. O Detroit Diesel categoriza todos os seus motores diesel de dois tempos sem turbo como N. N significa natural. Por exemplo 8V92n em oposição a 8V92t. Os Ns perdem energia com o aumento de temperatura e altitude, enquanto os Ts mantêm a potência nominal porque possuem um turbo e um soprador. Os cursos do Turbo Detroit Diesel 2 têm o soprador e o turbo. Semelhante ao principal turbo híbrido EMD, o ventilador Roots é necessário para a partida e a marcha lenta, e o turbo assume o controle. Infelizmente, a perda de bombeamento parasita do soprador (paga em perda de combustível e energia) ainda é aplicada, pois não há como desconectar o soprador. Eles têm uma aba de derivação e isso economiza 30% da carga do ventilador, ignorando o ar quando o turbo está bombeando, mas os rotores do ventilador ainda estão girando. O design híbrido foi proposto para a Detroit Diesel Silver Series, mas foi descartado devido ao custo em favor da aba de desvio, mas, como mencionado, os rotores no ventilador ainda estão sempre girando. mas os rotores do ventilador ainda estão girando. O design híbrido foi proposto para a Detroit Diesel Silver Series, mas foi descartado devido ao custo em favor da aba de desvio, mas, como mencionado, os rotores no ventilador ainda estão sempre girando. mas os rotores do ventilador ainda estão girando. O design híbrido foi proposto para a Detroit Diesel Silver Series, mas foi descartado devido ao custo em favor da aba de desvio, mas, como mencionado, os rotores no ventilador ainda estão sempre girando.

Paulo
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Talvez você estivesse pensando em motores a gasolina a dois tempos ao fazer a pergunta.

A Evinrude construiu uma gasolina de 3,6 litros a 2 tempos para motores de barcos externos.

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

Curiosamente, os escapamentos estão no V neste projeto, o que é necessário, pois os carburadores precisam entrar no cárter.

Os motores diesel de 2 tempos sobrealimentados são realmente um tipo de motor completamente diferente, com diferentes métodos de lubrificação e limpeza.

Apenas para entender que o diesel a 2 tempos pode realmente ser muito grande, tente um deslocamento de mais de 1000 litros: https://en.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rtsil%C3%A4-Sulzer_RTA96-C

Aparelho Argenti
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Eu tinha esquecido que os motores dos barcos eram de dois tempos, mas deveriam ter percebido. Ótima ligação!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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A Suzuki construiu dois motores de moto a gasolina nos anos 60 e 70, que eram tão duráveis ​​quanto os motores de quatro tempos de cilindrada semelhante oferecidos na época. A Suzuki construiu uma motocicleta de dois tempos de 750cc e 3 cilindros, com 3 cilindros e refrigerador de água, cuja vida útil de mais de 160.000 quilômetros sem reconstrução não era inédita. Eu tenho um desses em minha coleção. Agora, esta máquina tem mais de 40 anos e mais de 40.000 milhas e ainda funciona bem. O motor nunca foi aberto. Atravessei o continente três vezes em uma motocicleta Suzuki 500cc de dois tempos e dois cilindros. Eu vendi esta mesma motocicleta com cerca de 80.000 km, sem que nenhum trabalho interno do motor tenha sido feito. Vendi-o a um sujeito que o levou pelo continente pela quarta vez. Ele me ligou quando terminou sua turnê pelo país naquela Suzuki. Sua única falha foi um cabo quebrado do velocímetro. Foi aí que eu perdi o controle da máquina. Essas máquinas foram construídas usando a tecnologia das décadas de 1950 e 1960, a última das quais foi oferecida para venda aqui nos Estados Unidos em 1977. Não há como saber para onde essa tecnologia poderia ter ido. A EPA basicamente a regulamentou para ser economicamente inviável de prosseguir. Com os lubrificantes, metais e materiais híbridos de hoje, não há como saber onde seriam hoje os motores a gasolina a dois tempos. A EPA basicamente a regulamentou para ser economicamente inviável de prosseguir. Com os lubrificantes, metais e materiais híbridos de hoje, não há como saber onde seriam hoje os motores a gasolina a dois tempos. A EPA basicamente a regulamentou para ser economicamente inviável de prosseguir. Com os lubrificantes, metais e materiais híbridos atuais, não há como saber onde seriam hoje os motores a gasolina a dois tempos.

Brad
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Embora essa seja uma ótima informação, não tenho certeza de que ela realmente responda à questão dos problemas na construção de motores a 2 tempos com maior deslocamento .
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2