Was sind die Probleme beim Bau von 2-Takt-Motoren mit großem Hubraum?

Ich verstehe (aus vorläufigen Untersuchungen), dass es bei einem größeren Motor mit einem höheren Hubraum praktisch nicht möglich ist, einen Zweitaktmotor zu haben.

Was sind die Auswirkungen beim Bau von Zweitaktmotoren mit höherem Hubraum?

Die Motoren der größten Schiffe haben einen Hubraum von mehr als 2000 l und eine Leistung von 5000 kW. Pro Zylinder natürlich, und die haben oft 14 Stück. Und: Das sind 2-Takt-Motoren, die sparsamer sind als ein theoretischer 4-Takt-Motor gleicher Leistung.
Zweitakter sind nicht eisbärenfreundlich, wenn es um Emissionen geht.

Antworten (5)

Schmierung und Kühlung von Zweitaktmotoren waren schon immer die limitierenden Faktoren. Je größer der Motor, desto größer die Probleme. Ein großer Zweitakter hat selbst bei ständiger Wartung eine sehr kurze Lebensdauer.

Zweitaktmotoren verbrennen Öl in ihrem Kraftstoff und das Verbrennen von Öl verursacht Umweltverschmutzung.

Das Laden der Zylinder durch ihre Anschlussanordnungen bedeutet, dass sie nicht kraftstoffeffizient sind. Mehr Kraftstoff ineffizient zu verbrennen führt wiederum zu mehr Umweltverschmutzung.

Der kommunistische ostdeutsche Trabant war das letzte Fahrzeug mit Zweitaktmotor, mehr muss man eigentlich nicht sagen.

Der Zweitakter wird heute für Maschinen wie Rasenmäher und Wasserpumpen verwendet, wo sein einfaches Design mit geringer Größe und minimaler Wartung ihn dauerhaft „nützlich“ macht.

Danke. Können Sie etwas über das „Aufladen der Zylinder“ sagen, das Sie in Ihrer Antwort erwähnt haben?
@ user3065750 ... Ich glaube, wovon Allan spricht, ist der volumetrische Wirkungsgrad (wie gut sich ein Zylinder mit Luft / Kraftstoff-Gemisch füllt). Für einen 2-Takt-Motor sehr schlecht. Ein 2-Takt-Benzinmotor verwendet keine Ventile (wie ein 4-Takter), sondern verwendet Öffnungen an der Seite der Zylinderwand, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch eintreten zu lassen, und Öffnungen auf der gegenüberliegenden Seite, um die Abgase abzulassen. Der Kolben hat eine bestimmte Form, um die Strömung durch den Zylinder zu fördern/zu lenken. IIRC, die Auslassöffnungen sind im Zylinder höher als die Einlassöffnungen, sodass der Zylinder ausstößt, bevor er einsaugt.
Sie können Zweitaktmotoren haben, die kein Öl verbrennen, Sie müssen nur auf andere Weise Luft in den Zylinder pumpen. Ich denke, das ist es, was nautische Motoren (die großen) tun.

Ich bin mir nicht sicher, woher Sie die Idee haben, dass sie keine Zweitaktmotoren mit größerem Hubraum gebaut haben. Detroit Diesel baute die 71er Serie, die Zweitaktmotoren mit sehr großem Hubraum waren. Aus Wikipedia :

Die Detroit Diesel Series 71 ist eine Zweitakt-Dieselmotorserie, die sowohl in Reihen- als auch in V-Konfiguration erhältlich ist, wobei die Reihenmodelle einen, zwei, drei, vier und sechs Zylinder umfassen und die V-Typen sechs, acht, 12, 16 und 24 Zylinder. Die beiden größten V-Einheiten verwendeten mehrere Zylinderköpfe pro Bank, um die Kopfgröße und das Gewicht auf überschaubare Proportionen zu halten, der V-16 mit vier Köpfen des Vierzylinder-Reihenmodells und der V-24 mit vier Köpfen des Reihensechszylinders Modell. Dieses Merkmal trug auch dazu bei, die Gesamtkosten dieser großen Motoren niedrig zu halten, indem die Gemeinsamkeit der Teile mit den kleineren Modellen beibehalten wurde.

Diese Motoren benötigten einen Kompressor (Wurzelgebläse), um zu funktionieren, da ein Saugmotor nicht genug Luft ansaugen konnte, um richtig zu funktionieren. Dadurch stand das gesamte Kurbelgehäuse unter Druck. Einige der größeren Motoren hatten sowohl einen Kompressor als auch einen Turbolader, die in Reihe angeordnet waren, um die Menge an Luftstrom zu erzeugen, die benötigt wurde, um das Monster zu füttern. Sie verwendeten auch Auslassventile (entweder zwei oder vier), um den Auspuff zu entlüften. Da diese Motoren mit Diesel betrieben werden und Diesel an und für sich ein Öl ist, war für diese eine ausreichende Menge an Schmierung vorhanden. Die Lebensdauer des Motors war gut und brauchbar. Sie hörten 1995 auf, es zu bauen, zugunsten eines Viertakt-Designs. Ich glaube, das lag daran, dass das 4-Takt-Design effizienter war.

Um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, wie groß der Motor war, verdrängte jeder Zylinder 71 Kubikzoll (daher der Serienname). Der 24-Zylinder-Motor verdrängte 1704 ci (27,9 l) und leistete 1800 PS. Ich habe keine Drehmomentnummer, nehme aber an, dass es RIESIG war.

Ich glaube, was Allan über Benzin-Zweitaktmotoren gesagt hat, ist sehr wahr, verstehe aber, dass größere Motoren der 2-Takt-Variante hergestellt wurden und kommerziell rentabel waren.

Detroit baute auch einen Motor der Serie 149 (ebenfalls Zweitakter mit Roots-Gebläse) in 8-, 12- und 16-Zylinder-Versionen. Die 16 hatte die Größe eines Sprinters (mehr oder weniger gab es keine Sprinter, als ich daran arbeitete). Ich glaube, dass die riesigen Schiffsmotoren von Wärtsilä auch Zweitakter sind, die Bohrung bei denen beträgt etwa 1 Meter und jeder Zylinder entwickelt etwa 7.500 PS. Bei den Detroits bin ich mir nicht sicher, aber Wärtsilä stellt immer noch Schiffsmotoren her.
@dlu - Und der Wärtsilä macht alle seine PS / TQ um 120 U / min. Sie sind tolle Bestien!

Ich weiß, dieser Thread ist ein bisschen alt, aber Detroit Diesel und GM EMD (Electro-Motive Division) haben viele 2-Takt-Diesel. Die Kurbelgehäuse!Nun, sie stehen nicht unter Druck. Die Funktionsweise unterscheidet sich von einem kleineren 2-Takt-Motor. Anstatt dass die Unterseite des Kolbens eine Luft-Kraftstoff-Ladung durch eine Überströmöffnung „drückt“, haben diese Motoren eine Luftgalerie um die Zylinderlaufbuchsen herum. Der Zylinderblock wird bearbeitet, um die Zylinderbuchsen aufzunehmen. Unmittelbar unter dem Blockdeck befindet sich Wasser und darunter eine Luftgalerie. Die Zylinder haben den herkömmlichen Ring of Ports und der Kolben wirkt als Einlassventil im herkömmlichen Sinne. Druckluft wird normalerweise, aber nicht immer, von einem Roots-Gebläse geliefert. Die Entlüftung erfolgt über 2 oder 4 nockengesteuerte Ventile im Zylinderkopf. Die Kraftstoffzufuhr erfolgt durch eine Einspritzdüse (eine Einspritzdüse pro Zylinder wird am Zylinder mit Druck beaufschlagt und nicht durch eine entfernte Einspritzpumpe).

Detroit Diesel Größen sind pro Zylinder, dh 8V92 bedeutet V8 und 92 cu in pro Zylinder. 6-71 bedeutet Inline 6, 71 cu in pro Zylinder. Die EMDs sind ähnlich 16V645 bedeutet V16 und 645 cu in pro Zylinder. Die EMDs sind weltweit sehr verbreitet, insbesondere zur Stromerzeugung. Sie werden auch in Schleppern und dieselelektrischen Lokomotiven eingesetzt.

Interessanterweise haben einige EMDs einen Hybrid-Turbolader. Ein großes (etwa 6 Fuß hohes) Zentrifugalgebläse wird von der Kurbelwelle zum Starten und Leerlaufen angetrieben, und dann übernimmt der Auspuff. Eine Freilaufkupplung ermöglicht ein freies Spulen des Kompressors.

Das Problem bei allen aufgeladenen Motoren ist, wie bei normalen Saugmotoren, dass die Leistungsabgabe von der Höhe beeinflusst wird. Je höher du gehst, desto weniger Kraft machst du. Turbomotoren lösen dies, sodass die Nennleistung in allen Höhen, die Radfahrzeuge wahrscheinlich sehen, beibehalten wird. Ich erwähne dies, weil das Gebläse bei 2-Takt-Dieseln NICHT ALS KOMPRESSOR FUNKTIONIERT. Es ist eine Verdrängungsluftpumpe. Detroit Diesel kategorisiert alle seine 2-Takt-Diesel ohne Turbolader als N. N bedeutet natürlich. Zum Beispiel 8V92n im Gegensatz zu 8V92t. Die Ns verlieren mit zunehmender Temperatur und Höhe an Leistung, während die Ts die Nennleistung beibehalten, da sie neben dem Gebläse auch einen Turbo haben. Turbo Detroit Diesel 2-Takter haben sowohl das Gebläse als auch den Turbo. Ähnlich wie beim EMD-Hybrid-Turbo-Prinzip, Das Roots-Gebläse wird zum Starten und Leerlaufen benötigt, dann übernimmt der Turbo. Leider tritt der parasitäre Pumpverlust des Gebläses (der durch Kraftstoff- und Leistungsverlust bezahlt wird) immer noch auf, da es keine Möglichkeit gibt, das Gebläse zu trennen. Sie haben zwar eine Bypass-Klappe und das spart 30 % der Gebläselast durch Umleiten von Luft, wenn der Turbo pumpt, aber die Gebläserotoren drehen sich immer noch. Das Hybrid-Design wurde für die Detroit Diesel Silver Series vorgeschlagen, wurde aber aus Kostengründen zugunsten der Bypass-Klappe fallen gelassen, aber wie erwähnt drehen sich die Rotoren im Gebläse immer noch. aber die gebläserotoren drehen sich noch. Das Hybrid-Design wurde für die Detroit Diesel Silver Series vorgeschlagen, wurde aber aus Kostengründen zugunsten der Bypass-Klappe fallen gelassen, aber wie erwähnt drehen sich die Rotoren im Gebläse immer noch. aber die gebläserotoren drehen sich noch. Das Hybrid-Design wurde für die Detroit Diesel Silver Series vorgeschlagen, wurde aber aus Kostengründen zugunsten der Bypass-Klappe fallen gelassen, aber wie erwähnt drehen sich die Rotoren im Gebläse immer noch.

Vielleicht haben Sie bei der Frage an 2-Takt- Benzinmotoren gedacht .

Evinrude baute einen 3,6-Liter-Zweitakt-Benziner für Bootsaußenbordmotoren.

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

Interessanterweise befinden sich die Auspuffanlagen bei diesem Design im V, was notwendig ist, da die Vergaser in das Kurbelgehäuse eingelassen werden müssen.

2-Takt- Dieselmotoren mit Kompressor sind wirklich ein völlig anderer Motortyp mit unterschiedlichen Schmier- und Spülmethoden.

Nur um zu verdeutlichen, dass 2-Takt-Diesel wirklich sehr groß sein können, versuchen Sie es mit über 1000 Liter Hubraum: https://en.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rtsil%C3%A4-Sulzer_RTA96-C

Ich hatte vergessen, dass die Bootsmotoren Zweitaktmotoren waren, hätte es aber erkennen müssen. Toller Anruf!

Suzuki baute in den 1960er und 1970er Jahren Zweitakt-Benzin-Motorradmotoren, die genauso langlebig waren wie die damals angebotenen Viertakt-Motorradmotoren mit ähnlichem Hubraum. Suzuki baute ein wassergekühltes 3-Zylinder-Zweitakt-Motorrad mit 750 ccm Hubraum, dessen Lebensdauer von über 100.000 Meilen ohne Umbau keine Seltenheit war. So einen habe ich in meiner Sammlung. Diese Maschine ist jetzt über 40 Jahre alt mit über 40.000 Meilen und läuft immer noch gut. Der Motor wurde nie geöffnet. Ich habe den Kontinent dreimal auf einem Suzuki 500ccm Zweitakt-Zweizylinder-Motorrad durchquert. Ich habe dasselbe Motorrad mit rund 50.000 Meilen verkauft, ohne dass jemals interne Motorarbeiten durchgeführt wurden. Ich habe es an einen Kollegen verkauft, der es zum vierten Mal über den Kontinent gebracht hat. Er rief mich an, als er mit dieser Suzuki seine Tour durch das Land beendet hatte. Sein einziger Fehler war ein gebrochenes Tachokabel. Da habe ich die Maschine aus den Augen verloren. Diese Maschinen wurden mit der Technologie der 1950er und 1960er Jahre gebaut, von denen die letzte 1977 hier in den Staaten zum Verkauf angeboten wurde. Es ist wirklich nicht abzusehen, wohin diese Technologie gegangen sein könnte. Das EPA hat es im Grunde so geregelt, dass es wirtschaftlich nicht machbar ist, es zu verfolgen. Mit den heutigen Schmiermitteln, Metallen und Hybridmaterialien ist wirklich nicht abzusehen, wo Zweitakt-Benzinmotoren heute stehen würden. Das EPA hat es im Grunde so geregelt, dass es wirtschaftlich nicht machbar ist, es zu verfolgen. Mit den heutigen Schmiermitteln, Metallen und Hybridmaterialien ist wirklich nicht abzusehen, wo Zweitakt-Benzinmotoren heute stehen würden. Das EPA hat es im Grunde so geregelt, dass es wirtschaftlich nicht machbar ist, es zu verfolgen. Mit den heutigen Schmiermitteln, Metallen und Hybridmaterialien ist wirklich nicht abzusehen, wo Zweitakt-Benzinmotoren heute stehen würden.

Obwohl dies großartige Informationen sind, bin ich mir nicht sicher, ob sie die Frage nach den Problemen beim Bau von Zweitaktmotoren mit höherem Hubraum wirklich beantworten .