Il motore diesel più potente del mondo

Ciao,

Per chi fosse interessato. Credo sia un SDI :

- 108.920 cavalli vapore a 102 giri al minuto.
- 25.480 litri di cilindrata.




Bor ey,
Arne.http://www.bath.ac.uk/~ccsshb/12cyl/{MARKER}

motore a due tempi sovralimentato.

Significa che è un motore a due tempi sovralimentato?

I motori diesel a due tempi hanno sempre un sistema di soffiaggio per il lavaggio. Questo è spesso realizzato tramite un compressore Roots, poiché altrimenti il grande volume di gas che deve essere spostato da un punto all'altro sarebbe ingestibile. Pertanto, non si tratta né di un motore TDI né di un motore SDI. È un motore a iniezione diretta sovralimentato!!!!!

Sì, questi oggetti sono geniali. Mi piacerebbe molto vederli dal vivo .

La cosa del sistema di raffreddamento a getto d'acqua è corretta, ma in quel caso si tratta di un normale motore a due tempi.
I motori di grandi dimensioni come questi sono sempre dotati di turbocompressore. A partire da una certa dimensione, anche i motori a due tempi possono essere dotati di turbocompressori, altrimenti vengono utilizzati compressori meccanici.
Senza ricarica, l'efficienza diminuisce drasticamente.
Questi sono i turbocompressori, che la RWE utilizza come turbine nella centrale elettrica .

Per questi motori, sono state progettate le pompe PF, di cui ho parlato nel quiz. Come componente di serie, raggiungono una quantità di iniezione di carburante fino a 1,8 litri per ciclo. È qualcosa di incredibile...

Ciao Gremlin.

Ieri, N24 ha mostrato come viene fuso un blocco motore diesel per navi (120 tonnellate) presso MAN Augsburg. È davvero impressionante, anche se questo componente non è affatto grande come il motore mostrato nel link sopra.

120 tonnellate di ferro vengono colate nello stampo in 100 secondi. Successivamente, il materiale si raffredda per 17 giorni(!) e, al momento dell'estrazione dallo stampo, è ancora a circa 300°C.
Lo stampo è stato posizionato sopra un peso di 900 tonnellate per evitare che il materiale galleggi.

È divertente.

Ciao Gremlin.

Ho anche io fatto qualche riflessione...

... e sono giunto alla conclusione che un motore a due tempi non può essere dotato di turbocompressore. Le valvole di aspirazione e di scarico sono aperte contemporaneamente. Il sistema di spurgo immette solo aria fresca nei condotti di aspirazione, che sono completamente aperti solo al punto morto superiore del pistone. I gas di scarico fuoriescono quindi attraverso la valvola di scarico nella testata. Non si verifica alcun accumulo di pressione (sovralimentazione). Probabilmente è per questo che si parla di sistema di spurgo e non di turbocompressore, anche se, per quanto riguarda la sua struttura, lo assomiglia. È necessario questo tipo di lavaggio perché, a differenza del motore a scoppio, nel motore diesel navale non avviene una precompressione all'interno del carter.

Inoltre, mi chiedo (da tempo) quale sia il senso della biella, dato che questa aumenta l'altezza del motore. Nel frattempo, sono giunto alla conclusione che ciò evita i momenti di ribaltamento, che normalmente sono causati dal supporto del pistone nella parte superiore della biella. Ho in mente un'immagine di un pistone di un motore monocilindrico per motociclette (test di durata) con la didascalia: segni di usura dovuti alla inclinazione del pistone, un problema comune nei monocilindrici di grandi dimensioni. Anche se qui non stiamo parlando di monocilindrici. Ma i pistoni sono già grandi.

Non è detto che tutto ciò che ho scritto sia corretto, non sono un esperto. Quindi, sentitevi liberi di criticarmi.

mcgregg

Ciao,

Nei motori a due tempi, di solito si apre prima la valvola di scarico, poi i canali di travaso e infine la valvola di aspirazione. Ciò significa che esiste un intervallo di tempo in cui i gas di scarico possono già fuoriuscire prima che si aprano le aperture per l'aria fresca/il gas fresco.
Altrimenti, non funzionerebbe correttamente.
Dovrebbe funzionare anche con un turbocompressore, se si impostano i tempi di fasatura in modo asimmetrico.

Saluti, Rainer.

Hai perfettamente ragione riguardo al sistema con l'albero a croce. In questo caso, si tratta semplicemente delle forze laterali che sarebbero difficili da controllare con un sistema di trasmissione a manovella tradizionale. L'usura sui pistoni e sulle cilindrette sarebbe enorme.
riguardo a questo argomento, ogni motore è composto da numerosi cilindri singoli .

Ciò che mi sorprende sempre sono le presentazioni ufficiali. Lì, cose come la 'centratura dell'albero motore' vengono presentate come innovazioni rivoluzionarie (l'ultima volta con il 2.0 TDI). I costruttori di motori si sono confrontati con queste problematiche già da 80 anni .


Per quanto riguarda la questione della ricarica, invece, hai fatto bene.

Tutti i grandi motori diesel a due tempi utilizzano l'iniezione a corrente continua. Oggi, l'aspirazione può essere realizzata tramite fessure o tramite le valvole nella testata. In questo modo, è possibile ottenere un'ottima sovralimentazione. Esistono anche motori a due tempi sovralimentati con solo controllo tramite fessure (con sistema di aspirazione inversa o laterale). In questi casi, è necessario un dispositivo di regolazione del condotto di scarico che funge da valvola, consentendo così l'iniezione tramite il turbocompressore. Questo metodo è stato utilizzato anche nei grandi motori diesel.

Dal punto di vista tecnico, non c'è nulla di diverso rispetto al motore a 4 tempi. Anche in questo caso, la valvola di scarico deve essere chiusa prima che l'aria compressa entri effettivamente nel cilindro. In entrambi i sistemi, il processo di compressione deve essere completato prima che inizi la fase di espansione.

Dai un'occhiata ai siti web di MAN o MTU.

Con il Gremlin.

Ciao Gremlin (e a tutti gli altri).

Andando oltre la formulazione attuale, oserei affermare:

Un motore a due tempi non può funzionare senza un sistema di sovralimentazione, perché altrimenti non riesce ad aspirare.

Per i motori di piccola cilindrata, si utilizza spesso il carter motore per semplicità, ma questa è una soluzione poco efficiente perché il fattore di compressione non può mai superare il valore di 1. Che tipo di risciacquo si utilizzi, non importa.

Tutto il resto utilizza soffianti (o compressori, che in pratica fanno la stessa cosa).
Ci sono stati anche motori a due tempi a stella, dotati di un sistema di soffiaggio, che funzionavano presumibilmente bene. In ogni caso, offrirà maggiore potenza e meno problemi di lubrificazione rispetto ai motori a stella a 4 tempi attuali.

A differenza del turbodiesel a 4 tempi, la cui efficienza aumenta ulteriormente con la sovralimentazione, l'efficienza del diesel a 2 tempi diminuisce drasticamente, poiché l'energia residua dei gas di scarico non viene più sfruttata. Un motore TDI con pressione di sovralimentazione superiore alla pressione atmosferica genera coppia sull'albero motore anche durante la fase di aspirazione.

Certo, ma allora perché i motori diesel per navi vengono costruiti come motori a due tempi? Allora, dovrebbero avere un rendimento migliore come motori a quattro tempi.

Saluti.
Jan.

Ciao,

perché, in quel caso, dovrebbero avere il doppio della cilindrata o del numero di cilindri. In questo caso, quindi, 50 m³ invece di "solo" 25 m³. Nel motore a 4 tempi, c'è solo una scintilla ogni due giri, mentre nel motore a 2 tempi, c'è una scintilla ad ogni giro.

Cordiali saluti.
Christian.

Esatto!

Nei motori ad iniezione diretta, poiché le perdite di lavaggio vengono eliminate, il motore a due tempi guadagna improvvisamente una notevole potenza rispetto al motore a quattro tempi (semplicemente detto).

Durante il periodo successivo alla guerra, ci furono dei tentativi con l'iniezione diretta e i motori a due tempi. Anche allora, i vantaggi erano enormi. Purtroppo, la tecnologia di iniezione non era ancora completamente sviluppata.

Con il Gremlin.

@ Gremlin,

Nel frattempo, il sistema funziona, e ci sono persino alcuni brevetti tedeschi al riguardo, e sono stati realizzati motori sperimentali e di pre-produzione (ad esempio, motori orbitali).

Tuttavia, poiché i moderni motori automobilistici dovrebbero funzionare come depuratori d'aria, ovvero ciò che esce dovrebbe essere più pulito di ciò che viene aspirato, questo principio motoristico (2T-DI) è stato abbandonato. E questo, nonostante sia piccolo, leggero, economico e conveniente, ecc.

Negli Stati Uniti, in passato (e forse ancora oggi), sono stati utilizzati motori diesel a due tempi a 12 cilindri per camion.

Poiché i moderni motori automobilistici dovrebbero funzionare come purificatori d'aria, ovvero ciò che esce dovrebbe essere più pulito di ciò che viene aspirato, questo principio motoristico (2T-DI) è stato abbandonato. E questo, nonostante sia piccolo, leggero, economico e conveniente, ecc.


Non capisco del tutto questa spiegazione. L'iniezione nel punto morto superiore (PMS) non dovrebbe proprio risolvere il tipico problema dei motori a due tempi, ovvero l'ingresso di carburante non bruciato nel condotto di scarico (con conseguente impatto ambientale)? A parte il particolato, in un diesel a due tempi, il carburante fresco non può entrare nel condotto di scarico durante la fase di spurgo, perché il carburante fresco non è presente durante questa fase (a differenza dei motori a due tempi a benzina).

Al contrario, dato che uno scarico non è mai perfetto (rimangono sempre residui di gas nel cilindro), si ha addirittura un sistema di ricircolo dei gas di scarico interno.

Come detto, i motori a due tempi a benzina con miscelazione esterna sono chiaramente inquinanti e producono cattivi odori. Ma i motori diesel a 2 tempi non potrebbero teoricamente essere puliti tanto quanto quelli a 4 tempi?

Deve esserci un'altra ragione per cui il motore diesel a due tempi si è diffuso solo nei motori di grandi dimensioni.

Forse, nel complesso, è più costoso da produrre a causa del complesso sistema di soffiaggio e della valvola di scarico. Forse il problema risiede semplicemente in una pulizia insufficiente a regimi elevati, dato che il ciclo di aspirazione nei motori a due tempi avviene quattro volte più velocemente rispetto ai motori a quattro tempi.
Motore a 4 tempi: corsa di espulsione + corsa di aspirazione = 1 giro dell'albero motore.
Motori a due tempi: completa sostituzione della carica di gas attorno al cilindro, stimata in circa un quarto di giro dell'albero motore.

Forse si tratta di una combinazione di entrambi i problemi: poiché i motori di grandi dimensioni devono raggiungere un'elevata durata operativa a causa del loro costo, vengono utilizzati a velocità inferiori rispetto a quelle teoricamente possibili. A queste (relativamente alla cilindrata o alla corsa) basse velocità, la pulizia a due tempi avviene in modo così efficace che si può applicare il principio del motore a due tempi.

E inoltre, è possibile che il motore diesel a 2 tempi, con la sua particolare progettazione, abbia una gamma di giri utilizzabile più limitata, poiché i processi di flusso aerodinamico durante la fase di scarico sono ottimizzati per specifiche velocità di rotazione.

Fino a qui le mie ipotesi, che purtroppo sono solo ipotesi; sarei davvero interessato a conoscere le vere ragioni.

Saluti.

Ciao ciao,

Basandomi sulla mia esperienza personale con motori diesel marini (anche se non di quelle da 25 metri cubi), posso dire che un motore del genere, installato sul ponte, non è controllato tramite un pedale dell'acceleratore. Viene installato nella nave, avviato, e poi funziona a un regime di circa 102 giri al minuto per tutta la sua vita. Un autista di Formula 1, vedendo quel cambio, diventerebbe invidioso. Inoltre, nelle navi più moderne, l'albero e l'elica ruotano a una velocità costante, e solo le pale vengono regolate per variare direzione e velocità. I motori diesel a due tempi sono la norma nella costruzione di grandi motori. Immaginatevi le valvole attraverso le quali l'aria dovrebbe entrare nel motore. Si presenta rapidamente un problema di altezza, dato che questi motori sono tutt'altro che leggeri, e il baricentro basso è incredibilmente importante per la stabilità della nave. Inoltre, i compressori Roots non funzionano con una pressione paragonabile a quella dei motori diesel dei nostri "mini" (riferendosi ai motori diesel delle navi). La pompa, come correttamente indicato qui, ha il compito di forzare l'aria nel cilindro, poiché il motore stesso non aspira aria in modo efficace o lo fa solo in misura limitata.
I motori diesel a 4 tempi utilizzati sulle navi sono motori veloci o di velocità media. I motori più veloci raggiungono circa 980 giri al minuto. Ad esempio, tutti i motori MTU V32, dotati di un sistema di iniezione common rail, sono motori a 4 tempi. Questi motori vengono utilizzati in yacht di lusso, nell'esercito tedesco e su navi più piccole o di medie dimensioni. Un mostro diesel come questo (anche se in realtà si tratta solo del principio del motore diesel, il carburante è un pesante olio combustibile) viene utilizzato solo per alimentare enormi navi portacontainer o petroliere.

@ seatarosa

Ciao,

Consideriamo solo il diesel: hai ragione riguardo al combustibile non completamente bruciato, ma...

Innanzitutto, il motore a due tempi è molto sensibile alla contropressione dei gas di scarico, quindi il catalizzatore e il filtro antiparticolato rappresentano un problema.
2. I motori a 2 tempi tendono sempre a far passare un po' di olio attraverso le fessure di scarico, quindi il consumo di olio è generalmente più alto nei motori a 2 tempi rispetto ai motori a 4 tempi, anche con sistema di lubrificazione separato (dove il sistema di lubrificazione è simile a quello di un motore a 4 tempi), e producono fumo d'olio nei gas di scarico.
La diminuzione della potenza in funzione della velocità di rotazione dovrebbe essere relativamente costante durante il funzionamento con il sistema di lavaggio, mentre con la precompressione...
Il carter motore è notoriamente un'area spesso piuttosto ristretta in cui si sviluppa la potenza, poiché in quel punto si crea un sistema di risonanza.

Valvola di scarico/by-pass - non è strettamente necessaria, ma è utile solo in caso di elevata sovralimentazione, il che va contro l'efficienza.
Una valvola di aspirazione è più utile per garantire una diminuzione uniforme della potenza.

Non so esattamente in quali dettagli siano falliti i tentativi, ma è un fatto che non avete rispettato le normative legali, né in Italia né all'estero.
Come motori ausiliari per sistemi ibridi, potrei ancora immaginarlo, ma anche in quel caso non supererebbe le normative Euro 5. (In questo caso specifico, sarebbe necessario un motore piccolo, economico e leggero con una velocità di rotazione fissa/ottimale.)
Con la formula 3=6 dell'NSU, si voleva esprimere che un motore a 3 cilindri a 2 tempi vibrava in modo simile a un motore a 6 cilindri a 4 tempi, e che un motore a 2 cilindri a 2 tempi vibrava in modo simile a un motore a 4 cilindri a 4 tempi.

Ma, in questo caso, nessuno sta sviluppando una generazione completamente nuova di motori.
Qualche giorno fa ho guidato una Toyota Prius ibrida, è interessante, ma per quanto riguarda il passaggio all'ibrido, rappresenta solo i primi 10 centimetri del percorso.


I motori principali, tra le altre cose, non vengono fatti funzionare a velocità più elevate perché, in tal caso, l'efficienza delle eliche diminuirebbe drasticamente. Altrimenti, sarebbe necessario un sistema di trasmissione. Questo è costoso, pesante e, con queste potenze, anche piuttosto soggetto a guasti. Non si tratta solo della coppia da trasmettere, ma il motore rappresenta una grande massa rotante, l'albero un'elasticità e l'elica un'altra massa rotante. L'ingranaggio intermedio deve essere in grado di assorbire anche le vibrazioni torsionali che si verificano.
Questo problema, che coinvolge sistemi a due e più masse, è davvero interessante sia dal punto di vista computazionale che della realizzazione pratica.
E se il cambio funzionasse con un'efficienza del 98%, il che sarebbe davvero ottimo, allora genererebbe una quantità significativa di calore residuo con potenze comprese tra 30 e 100 tonnellate.
I cambi sono quindi utilizzati solo nei motori ad alta potenza, come descritto da Mathias, e raggiungono potenze fino a diverse migliaia di cavalli.