Como funcionam os motores diesel de dois tempos

-O artigo Como funcionam os motores a diesel descreve os motores a diesel de quatro tempos comumente encontrados em carros e caminhões. O artigo Como funcionam os motores de dois tempos descreve os pequenos motores de dois tempos encontrados em coisas como motosserras, ciclomotores e jet skis. Acontece que a tecnologia do motor a diesel é frequentemente combinada com um ciclo de dois tempos nos enormes motores a diesel encontrados em locomotivas, grandes navios e instalações de geração.

Nesta edição de, vamos explorar a tecnologia diesel de dois tempos e aprender sobre os enormes motores que a utilizam!

- Se você leu Como funcionam os motores de dois tempos, aprendeu que uma grande diferença entre os motores de dois e quatro tempos é a quantidade de potência que o motor pode produzir. A vela de ignição dispara duas vezes mais em um motor de dois tempos - uma vez para cada revolução do virabrequim, contra uma vez para cada duas rotações em um motor de quatro tempos. Isso significa que um motor de dois tempos tem potencial para produzir duas vezes mais poder como um motor de quatro tempos do mesmo tamanho.

O artigo do motor de dois tempos também explica que o ciclo do motor a gasolina, em que o gás e o ar são misturados e comprimidos juntos, não é realmente uma combinação perfeita para a abordagem de dois tempos. O problema é que algum combustível não queimado vaza cada vez que o cilindro é recarregado com a mistura ar-combustível. (Veja Como funcionam os motores de dois tempos para obter detalhes.)

Acontece que a abordagem do diesel, que comprime apenas o ar e então injeta o combustível diretamente no ar comprimido, é uma combinação muito melhor com o ciclo de dois tempos. Muitos fabricantes de grandes motores a diesel, portanto, usam essa abordagem para criar motores de alta potência.

A figura mostra o layout de um motor diesel de dois tempos típico:

No topo do cilindro, normalmente há duas ou quatro válvulas de escape que abrem todas ao mesmo tempo. Há também o injetor de óleo diesel (mostrado acima em amarelo). O pistão é alongado, como em um motor a gasolina de dois tempos, para que possa atuar como válvula de admissão. Na parte inferior do curso do pistão, o pistão descobre as portas de entrada de ar. O ar de admissão é pressurizado por um turbocompressor ou supercompressor (azul claro). O cárter é vedado e contém óleo como em um motor de quatro tempos.

o ciclo diesel dois tempos é assim:

1. Quando o pistão está no topo de seu curso, o cilindro contém uma carga de ar altamente comprimido. O óleo diesel é borrifado no cilindro pelo injetor e inflama imediatamente devido ao calor e à pressão dentro do cilindro. Este é o mesmo processo descrito em Como funcionam os motores a diesel.
2. A pressão criada pela combustão do combustível impulsiona o pistão para baixo. Isto é o curso de potência.
3. Conforme o pistão se aproxima do fim de seu curso, todas as válvulas de escape se abrem. Os gases de escape correm para fora do cilindro, aliviando a pressão.
4. Quando o pistão atinge o fundo, ele descobre as portas de entrada de ar. O ar pressurizado enche o cilindro, forçando o restante dos gases de escape.
5. As válvulas de exaustão fecham e o pistão começa a subir, recobrindo as portas de entrada e comprimindo a nova carga de ar. Isto é o curso de compressão.
6. Conforme o pistão se aproxima do topo do cilindro, o ciclo se repete com a etapa 1.

-A partir dessa descrição, você pode ver a grande diferença entre um motor a diesel de dois tempos e um motor a gasolina de dois tempos: na versão a diesel, apenas o ar enche o cilindro, em vez de gás e ar misturados. Isso significa que um motor a diesel de dois tempos não sofre de nenhum dos problemas ambientais que afetam um motor a gasolina de dois tempos. Por outro lado, um motor diesel de dois tempos deve ter um turbocompressor ou supercompressor, e isso significa que você nunca encontrará um motor diesel de dois tempos em uma motosserra - seria simplesmente muito caro.

A linha de motores EMD da General Motors é típica da raça diesel de dois tempos. Esses motores foram introduzidos na década de 1930 e impulsionam um grande número de locomotivas a diesel encontradas nos Estados Unidos. Houve três séries sucessivas na linha EMD: a série 567, a série 645 e a série 710. Os números referem-se ao número de polegadas cúbicas por cilindro, com um motor típico tendo 16 cilindros (para um deslocamento total da ordem de 10.000 polegadas cúbicas!). Quando você considera que um motor de 5 litros (305 polegadas cúbicas) é considerado muito grande em um automóvel, pode ver que um desses motores EMD é enorme!

Aqui estão algumas das especificações para o motor EMD 645E3:

Diâmetro do cilindro - 9-1 / 16 polegadas

Curso do pistão - 10 polegadas

Deslocamento por cilindro - 654 polegadas cúbicas

Número de cilindros - 16 ou 20

Taxa de compressão - 14,5: 1

Válvulas de escape por cilindro - 4

Peso do motor -

• 16 cilindros: 34.526 libras / 15.661 kg
• 20 cilindros: 40.144 libras / 18.209 kg (o cárter sozinho pesa mais de uma tonelada!)

Velocidade de marcha lenta - 315 rotações por minuto (rpm)

Velocidade total - 900 rpm

Uma classificação típica de potência para um desses motores é 4.300 hp!

Para mais informações sobre os motores diesel de dois tempos e outros, confira os links na próxima página!

Artigos relacionados

• Como funcionam as locomotivas a diesel
• Como funcionam os motores a diesel
• Como funcionam os motores de dois tempos
• Como funcionam os motores de automóveis
• Como funciona a potência
• Como funcionam os turbocompressores
• Como funciona o Aptera Hybrid
• Se os motores a diesel são mais eficientes, por que a maioria dos carros tem motores a gasolina?
• Qual é a diferença entre um turbocompressor e um supercompressor no motor de um carro?

Mais ótimos links

• MAN B&W Diesel A / S
• Divisão Electro-Motive da General Motors
• Museu do Transporte NC: Exposições de Diesel
• Fotos EMD
• Foto de um injetor EMD