MOTORE DIESEL 4 TEMPI
La parte fondamentale del motore è il cilindro (E) nel quale scorre lo stantuffo (M). Una estremità del cilindro è aperta per lasciare il passaggio alla biella mentre l'altra è chiusa dalla testata (D) chiamata anche più semplicemente testa. Il cilindro, la testa e la superficie superiore dello stantuffo formano le pareti della camera di combustione nella quale viene bruciato il combustibile. La camera di combustione porta due aperture fornite di valvole (A – J), di cui una serve per l'immissione (C) del fluido combustibile o dell'aria e l'altra per lo scarico (L) dei residui della combustione. Lo stantuffo (M), che è libero di muoversi assialmente entro la parete levigata del cilindro è provvisto di anelli di espansione che servono a garantire la tenuta della pressione. Una biella (N), fornita di cuscinetti alle sue estremità, è collegata a cerniera ad una estremità con lo stantuffo, per mezzo di un perno attraversante lo stantuffo stesso, e all'altra con il perno del braccio di una manovella (O). La manovella fa parte dell'albero motore (P) (albero a gomiti) sopportato da cuscinetti di banco piazzati in un basamento (F). Il basamento (F) fa da ufficio alle fondamenta del complesso; la sua parte inferiore è chiusa da una specie di vasca chiamata coppa (G) che serve a raccogliere il lubrificante (H) e che spesso fa da serbatoio del lubrificante stesso.
Il motore Wartsila 64 utilizza una pompa iniezione con due pistoni e due cilindri con aspirazione e scarico in comune. Lo stantuffo per controllare l'inizio dell'iniezione (temporizzazione) ha un elica nella parte superiore dello stantuffo, mentre per controllare la fine dell'iniezione (metering) è un convenzionale stantuffo pompante alternativo. In pratica con uno si regola l’anticipo dell’iniezione (Timing) e con l’altro la quantità (Metering) di combustibile da iniettare.
Il motore MAN B & W 32/40 ha un albero a camme separato per le pompe di iniezione che può essere avanzato o ritardato con il motore in moto. Il sistema è mosso idraulicamente che sposta il sistema in avanti e indietro facendo ruotare una camma che a sua volta comanda una pompa di iniezione. Normalmente il sistema prende il moto attraverso ingranaggi dall’albero motore, l’olio provvederà a spostare assialmente il sistema.
STRUTTURA MOTORE DIESEL 2 TEMPI
La struttura del motore deve essere sufficientemente rigida da garantire che l'albero motore non si pieghi eccessivamente quando è soggetto alle pressioni di picco del cilindro durante l'accensione. Inoltre, le forze delle guide devono essere assorbite senza deformazioni e i telai devono supportare adeguatamente il blocco cilindri, la scatola del filtro dell'aria e i turbocompressori.
I telai sono montati sulla superficie superiore del basamento utilizzando bulloni di piccolo diametro per i piedini del telaio e il blocco cilindri è fissato alla superficie superiore dei telai utilizzando bulloni simili.
Coppie di tiranti, posizionati sui cuscinetti principali, mantengono l'intera struttura in compressione, ma i bulloni di piccolo diametro sono comunque necessari, in particolare sui piedini del telaio, per assorbire la spinta laterale dovuta alla reazione delle guide. Le superfici di accoppiamento tra il basamento, i telai e il blocco cilindri sono lavorate meccanicamente. Sebbene la struttura debba essere sufficientemente robusta e rigida per sopportare il carico, dovrebbe anche essere il più leggera possibile, ed è necessaria un'attenta progettazione per garantire che le sollecitazioni rimangano entro limiti accettabili. Sollecitazioni variabili elevate possono causare cedimenti per fatica dei componenti.
Il design moderno raggiunge resistenza e leggerezza trattando la struttura come un composito e non come parti separate, e in questo modo ogni parte non solo assolve al suo scopo specifico, ma fornisce anche resistenza e supporto alle altre parti della struttura.
BASAMENTO
Il basamento supporta l'albero motore e fornisce la base per il resto della struttura del motore, costituita da travi longitudinali in acciaio unite da travi trasversali in acciaio fuso che supportano i cuscinetti principali. Per la costruzione del basamento si utilizza la fabbricazione e solo le travi trasversali sono fuse.
L'uso della fusione elimina le tensioni residue che potrebbero essere presenti se le travi fossero fabbricate, poiché le tensioni residue sono sempre presenti nelle saldature.
Se per le travi trasversali si utilizzasse la saldatura, la sezione del basamento dovrebbe essere sottoposta a distensione.
L'inversione delle pompe del carburante si ottiene spostando il bilanciere rispetto alla camma.
Un cilindro pneumatico, collegato alla parte superiore del leveraggio di inversione, viene azionato per invertire la pompa del carburante e questo provoca lo spostamento del bilanciere, che a sua volta riposiziona il pistone della pompa del carburante. Il movimento del pistone della pompa del carburante parte dalla camma, passa attraverso il bilanciere fino al leveraggio di inversione, quindi alla guida e infine al pistone della pompa. Il leveraggio di inversione è autobloccante sia in posizione di marcia avanti che indietro e pertanto non è necessaria alcuna forza esterna una volta che il leveraggio si trova nella posizione desiderata.
Lo spazio intorno alla superficie conica della valvola sull'albero è anch'esso riempito d'olio, ma la pressione è insufficiente a vincere la forza della molla di circolazione e a far sollevare l'albero.
All'inizio della corsa di erogazione della pompa del carburante, la pressione del gasolio aumenta fino a un valore tale da consentire alla forza esercitata sulla superficie angolata del mandrino di vincere la forza della molla di circolazione, e il mandrino si solleva per chiudere il piccolo passaggio di circolazione nella guida del mandrino.
A questo punto, la pressione del carburante proveniente dalla pompa di iniezione può raggiungere il suo valore massimo, provocando il sollevamento della valvola a spillo (mandrino) e l'iniezione del carburante.
L'intero processo di chiusura del passaggio di circolazione avviene molto rapidamente, pertanto la fasatura dell'iniezione del carburante non viene influenzata.
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