Az ellentétes dugattyús motor vagy az antagonista dugattyú olyan belső égésű motor , amelyben a két dugattyú felváltva hat ugyanarra a hengerre, hogy változtassa az égéstér térfogatát a henger közepén. Ezt a motortípust először 1877-ben szabadalmaztatta Ferdinand Kindermann.
A német DIN 1940 szabvány (a. Kiadása) 1958. március) meghatározta az ellentétes dugattyús motort ikerdugattyús motorként, szemben lévő dugattyúkkal.
Még 2019-ben is szinte mindig kétütemű motorról van szó . Ebben a motorban a szívó- és kipufogószelepek a motor végén helyezkednek el, az égéstér mindkét oldalán; a dugattyúk szinte kommunikációba helyezik őket, amikor az utazás végén vannak. Ez lehetővé teszi a füstgázok kipufogását és az üzemanyag bevitelét szinte ugyanolyan hatékonyan, mint egy négyütemű motornál.
Az ellentétes dugattyús motor dízelmotor , benzinmotor vagy benzinmotor lehet .
Nagy teljesítménysűrűsége miatt az ellentétes dugattyús kétütemű motor az 1930-as és 1960-as évekig sok hajót (például USS Monitor ), tengeralattjárókat , tartályokat (Leyland L60 motor FV4201 Chieftainhez és Kharkov Morozov 6TD-hez) sőt repülőgépeket is . A változatok továbbra is szaporodnak, de egyre inkább felváltják a turbófeltöltéses négyütemű dízelmotorok .
A közelmúltban (2010-2011-ben) három induló vállalkozás kezdett újra érdeklődni iránta: az EcoMotors a teherautóknak szánt OPOC-mal (150 kW két hengeres és négy dugattyús blokkonként), az Achates és a Pinnacle -vonás.
Az égett gázok üzemanyaggal történő megújításához külső dugattyúkra van szükség. Megszerezhető:
A gyújtás eléréséhez a szívónyílást egy bizonyos ideig nyitva kell hagyni, a kipufogógáz bezáródásán túl. Az U-henger motorokban ezt a fáziseltolódást úgy érik el , hogy a kipufogórudat 12 és 20 ° közötti szögben forgatják.
Ennek a motornak vannak változatai egy vagy két főtengellyel .
Más változatok is voltak a múltban:
Az ellentétes motor a DKW verseny motorjának egyszerűsített változata, a gyártó Kurt Bang gyártója , a prüssingi tervezőiroda . Két változatban kapható: az egyik egy kapacitása 250 cm 3 , a másik, amelynek kapacitása 350 cm 3 . Két henger és négy dugattyú, két főtengely és egy mechanikus kompresszor volt. A főtengelyeket fogaskerékkel hálózták össze. A keveréket karburátor szolgáltatta , ami nagy fogyasztást eredményezett .
A kompresszor beszívja a keveréket, és befecskendezi az előégető kamrába, amely a tágulási oldalon helyezkedik el, amely lehetővé teszi, hogy a keverék hővezetéssel valamelyest lehűtse a kipufogó dugattyút. A biztonsági szelep megakadályozza a túlnyomást. Innentől kezdve a keveréket beengedik a hengerbe. Miután gyújtás , a két dugattyú hajtja kifelé, és ennélfogva kölcsönöz azok kinetikus energiájukat, hogy a tengelyeket. A kipufogó dugattyú az égett gázkisülési horony felszabadításával kezdődik, aminek következtében a nyomás csökken, és a kisülés felgyorsul . A másik dugattyú csak ezután engedi ki a hornyot, amely lehetővé teszi a friss keverék bejutását a hengerbe, amely keverék befejezi a megmaradt égett gázok kiürítését. Amint a szívónyílás kitisztul, a kipufogónyílás bezárul. A friss keverék összegyűlik a hengerben, ami túltáplálást okoz . Miután a dugattyú lezárta a szívó lumenet, megkezdődik a kompresszió.
Az egyik első alkalmazás Wilhelm von Œchelhäuser iparosnak köszönhető, aki 1892-ben erre az elvre tervezte a Deutsche Continental Gasgesellschaft ( Dessau ) gázmotorjait . Ebben Hugo Junkers segítette . A motor futott kohógázból . 1896-ban a dortmundi Hörde (Forges Phoenix) kohókhoz szállították . 220 LE teljesítményt fejlesztett ki egy dinamó típusú generátor számára .
Junkers kifejlesztette az ötletet: ezen az alapon benzinmotorokat, majd álló dízelmotorokat és nagyon alacsony fogyasztású járművekhez tervezett.
Repülőgép-hajtóművekA Junkers Jumo 205 szemközti dugattyús motor , a névleges 880 LE at 2800 rpm, volt a legnépszerűbb dízel repülőgép-hajtómű. Igaz, hogy erejéhez képest meglehetősen nehéz volt; de alacsony fajlagos fogyasztásának köszönhetően a német bombázók több állóképességi világrekordot is meg tudtak verni . Fejlesztése fáradságos volt, különösen a kipufogó dugattyú felmelegedése miatt.
Motorok kis egységekhezA Junker "HK" sorozatú, dugattyús dízelmotorokat, amelyeket 1930 és 1980 között állítottak elő a modularitás elve alapján, 700 cm 3 -es üzemi térfogattal , főleg elektromos generátorokhoz és fedélzeti motorokhoz használták . Egy-, iker- vagy háromhengeres motorok voltak, 8-38 LE teljesítményre képesek . A teherautó motorjait a Krupp engedély alapján gyártotta , mielőtt a kipufogószelep kétütemű kiszorította őket a kipufogó szennyeződése miatt.
1945-ig Chemnitzben gyártották a Junkers-Dieselkraftmaschinen GmbH ellentétes dugattyúit . Miután a Németország felosztása , a gyár esett egyesíteni dízel-Kraftmaschinenwerk Karl-Marx-Stadt, akik továbbra is termeli a sorozat „HK 65” márkás NZD 9/12 . Ezeket a motorokat hajókra szerelték fő vagy kiegészítő áramforrásként; de a gyár mono-hengereket is gyártott kevésbé hatékony gépekhez: úthengerek, kotrógépek, betonkeverők, traktorok vagy mozdonyok . Használták őket tartalék szivattyúkhoz és generátorokhoz is. Ez volt túl kérésére a Szovjetunió , hogy az NDK-ban gyártott ennyi kétütemű motorok: Németország alig használják többé; és amikor a gyártás 1980-ban megszűnt, a kombájn 1989-ig folytatta a pótalkatrészek szállítását.
Mielőtt a második világháború , a DKW próbált felszerelni egy versenymotort egy kétütemű motor szemközti dugattyúk 250 cm 3 , karburátor Zoller . A háború után még maradt néhány példány: a DKW GS250 . A pilóta, Kurt Kuhnke (1910 - 1969), aki gyógyult egyet, saját zászlaja alatt versenyzett (sport debütálása 1950-ig nyúlik vissza), amit akkor „KS1-nek” neveztek. Motorja nagyon forró volt, amit Kuhnke már az első versenytől észrevett. A 250 cm 3 motor teljesítménye körülbelül 45 LE és 7000 fordulat / perc között volt . Németország csatlakozása a Nemzetközi Motoros Szövetséghez (FIM) a DKW motor sportkarrierjének halálát jelentette: a háború után a FIM betiltotta a kompresszor motorokat a versenyeken.
1989-ben a Darmstadti Műszaki Egyetem Járműosztályának mérnökei egy csoport Herrmann Herz és Bert Breuer restaurálási szakértők irányításával azt a célt tűzték ki maguk elé , hogy a legendás DKW motort hőstabil géppé tegyék. Kutatásuk két év alatt azt eredményezte, hogy a szemben álló dugattyúkkal ellátott DKW egy 250 cm 3 -es motor volt, amely 65 LE-t fejleszt , ami 20 LE-vel több, mint amit a DKW fénykorában elértek.
A Napier & Son brit gyártó Napier Deltic dízelmotorja , amely 1950 körül jelent meg a piacon és az 1980-as évekig volt forgalomban , az ellentétes dugattyús motor nagyon sajátos formája: a Junkers licence alapján gyártott Napier-Culverin alapján ez motor compact célja a motorcsónakok és mozdonyok felszerelése volt, és 3000 LE teljesítményt fejlesztett ki . Három főtengelye, 18 henger és 36 dugattyúja volt, és az égett gázok kiszívásához szívóventilátor szükséges.
A "deltic" név a Delta (Δ) betűs architektúrájából származik .
1898-ban Lucian Vogel, a MAN-Nürnberg mérnöke ilyen négyütemű kéthengeres dízelmotort tervezett (az 5 LE - s Kutschenwagen-Motor ). Azonban soha nem került forgalomba.
Míg a XX . Században más gyártók foglalkoztak ezzel a motortípussal : Commer , Lille Motors Company , Doxford , Fairbanks-Morse , Gobron-Brillié , British Leyland , Krupp , Napier , Rolls-Royce és Sulzer : leggyakrabban a generátorok számára készült , hajók, tengeralattjárók és mozdonyok, de esetenként teherautókhoz , személygépkocsikhoz és motorkerékpárokhoz is . Néha tankokat szereltek fel : ilyen volt a brit Chieftain harckocsi , amelyet hathengeres, ellentétes dugattyúkkal hajtottak meg (a Leyland L60) és háromhengeres segédmotor (Leyland H30). A szovjet T-64- et szintén öthengeres motorral látták el, szemben lévő dugattyúkkal.
A 10D100 függőleges tízhengeres szemközti dugattyús motor, a fejlődő 3000 LE , széles körben használják a dízelmozdonyok a SzD 2TE10L sorozat a Luhansk vasúti műhelyekben .
Ennek az amerikai motornak, amelynek „OPOC” rövidítése az „ Opposed Piston Opposed Cylinder ” jelentése, két fő jellemzője van:
A forgattyústengelyt csak a csapágyak teszik ki a vontató és a nyomórudak által továbbított erők eredőjének (amelyek kompenzálják egymást). Ez mérsékli a csapágyak összenyomását, ami megkönnyíti azok megvalósítását. Az ellentétes dugattyúk megválasztásának az az előnye, hogy lerövidíti a főtengelyt és kiegyensúlyozza a forgó tömegeket.
További sajátosságai:
A fejlesztést eredetileg az Advanced Propulsion Technologies Inc., amely szintén szabadalommal rendelkezik. Ez a DARPA által finanszírozott projekt , amely fontos alkalmazásokat lát katonai helikopterek, páncélozott járművek, teherautók vagy terepi generátorok számára. Három változatot vizsgáltak: 10 kW és 6 kg- os verziót, 30 kW-os és 18 kg-os változatot (három 10 kW-os modul összekapcsolásával ) és 242 kW-os és 204 kg- osakat .
2010-ben az amerikai Bill Gates 23,5 millió dollárt fektetett be az EcoMotors International javára.
Hónapjában 2011. február, a kamiongyártó, a Navistar International az EcoMotors céggel együttműködve fejlesztette ki a turbódízel motort.
Hónapjában2011. április, A kínai Djongding autógyártó elmondta, hogy együttműködött az EcoMotors céggel és megkezdte az Opoc teherautó-motor sorozatgyártását.
2013 és 2017 között az EcoMotors International civil alkalmazásokat fejlesztett ki.
Az Achates kaliforniai tervezőiroda ellentétes dugattyús motort tervezett két főtengellyel, reduktorral és turbókompresszorral.
Achates szerint az optimális hengerek száma három lenne, mert ez kiegyensúlyozza a turbókompresszor nyomásait, és elkerüli a gáz visszatérését egy éppen nyitott palackból egy már nyitott hengerbe; Az Achates motorja azonban kéthengeres motor.
A tengelykapcsoló lehetővé teszi a motor tengelyének fordulatszámának a sebességhez való igazítását, amely a technika állása szerint 15–20% -os fogyasztáscsökkenéssel jár együtt a dízelmotorhoz képest.
Egyes források szerint az Achates-nek az olajáramlás pontos ismerete és az üzemanyag pontos adagolása révén sikerült volna jelentősen csökkentenie a szén-dioxid-kibocsátást, amely szintén alacsony a négyütemű motorban.
Az égéstér a gyújtáskor befolyásolja a fordulatszámú ellipszoid alakját, amelynek végén két befecskendező szétosztja a keveréket: a henger ezen kanyarulatát a falakat hátratoló dugattyúk speciális profilozásával kapjuk. a henger fordításában. Ez csökkenti az égéstér tényleges felületét és ezáltal a veszteségeket a külső hőcserével.
Két injektor használata lehetővé teszi két különböző keverék befecskendezésének váltakozását, és ezáltal optimalizálja a nyomás és a hőmérséklet ciklusát.
A Pinnacle négyütemű motort fejleszt ki két főtengellyel: szemben lévő dugattyús motorral ehhez a szívó- és kipufogószelepek elhelyezésére van szükség a henger közepén, a két dugattyú szélső löketén túl. A Pinnacle által talált megoldás abból áll, hogy két csőből álló hengert alakítanak ki, szoros gallérral egymáshoz szorítva. Az egyik cső a szívónyílásnál (a másik a kipufogónál) nyílik meg egy hüvely által, amely felfedi a periférikus nyílást ( hüvely-szelep ): ez elősegíti a kipufogást és az olajfogyasztást, nehezebb és összetettebb motor árán. A motor a "Cleeves ciklus" szerint is működik, amely a körülményektől függően az Otto vagy a dízelmotor elvét használja.
A brit Powerplant Developments cég kifejlesztett egy háromhengeres, ellentétes dugattyús repülőgép-motort. Legfőbb előnyei a könnyűsége, tömörsége, a fogyasztás csökkenése, a hosszabb újrafestési intervallumokhoz és a kerozin használatának lehetőségéhez kapcsolódva . Két változatában ez a motor 100-150 LE-t fejleszt .
A Golle motor egy ellentétes dugattyús motor, amelynek két főtengelyét egy fogaskerék köti össze . A hajtórudakat univerzális kötések és karimák kötik össze a dugattyúkkal. Ezt a mozgásátvitelt egy forgattyúház tömíti a levegővel és a hengerolajjal. A kardán és a két csatlakoztatott dugattyú közötti térfogat szelepkompresszort képez. A dugattyúkat nem kenik olajjal, ezért számos előnye van:
A dugattyúgyűrűk finomszemcsés grafitból készülnek , könnyűek és önkenőek, és amelynek hőstabilitása ( 2500 ° C-ig ) megoldja a kipufogógáz fűtésének problémáját.
Ezt a motort a szimmetria és a kis alkatrészszám miatt könnyű előállítani. Bent volt2009. június még fejlesztési szakaszban van (2009. június), különösen a grafitdugattyúk ellenállásának javítása érdekében.
A ukrán cég Malychev termel szemközti dugattyús motorral, a 6TD-2 a T-84 tartály , amely fejleszti 1200 LE , súlya 1,2 t fogyaszt 218 g / kWh a dízel . Rugalmas üzemű motorként tervezték . Hasonlóképpen a 10D100 motor, amely 3000 LE- t fejleszt , például a 2TE10U motorhoz.
A brit Diesel Air Limited cég kifejlesztett egy 100 lóerős, szemben álló dugattyús repülőgépes dízelmotort . A Junker motorhoz hasonlóan két főtengelye van, amelyekhez fogaskerék csatlakozik. 1,8 l űrtartalmú súlya mindössze 93 kg .