1. Általános műszaki követelmények Gazdaságosság
Biztonság
ember 90% környezet 8% gépkocsi 2 %
hasznos tömeg/ saját tömeg
Útviszonyok szerint
Útfelület elfoglalás szerint
épített út/terep
statikus
gyorsulás, végsebesség kopás, elhasználódás fogyasztás
dinamikus
2. Szállítmánytól függő követelmények
egyenélettartam
HTSz
ET S z
javíthatóság
ET
HMS
HT
karbantzartási igény, intervallum gyártási költség, élettartamköltség
személyszállítás
- lengéskényelem - zajszint - utastér/ülés - kilátás - mikroklíma
Teherszállítás
- rakodótér (alak/ magasság - rakodási lehetõség stb.
Dr. Emőd István
A közúti járművekkel szemben támasztott követelmények
2003.03.13. 1/1
Passzív biztonság (a baleseti következmények csökkentése)
Külső biztonság (partnervédekem)
Belső biztonság (utasvédelem)
A kocsiszekrény deformációs viselkedése (merev utastér, enegiaelnyelõ kocsiorr és -far)
Külsõ kocsiszekrénykialakítás
Túlélési tér
Lekerekített felületek
Aktív biztonság (balesetek megelőzése)
Külső biztonság (út- és forgalomtechnika)
Belső biztonság (járműtechnika)
Útvezetés, útfelület
Menetbiztonság (egyenes- és ívmeneti stabilitás)
Jelzõberendezések Name Title (táblák, lámpák)
Látni és látszani
Információs rendszer
Műszerek és kezelőszervek (ergonómia)
Kényelem (ülés, fűtés, szellőzés, lengés, rezgés, zaj stb.)
Utasvisszatartó rendszerek (biztonsági õv, légpárnák)
Tûzvédelem
Dr. Emőd István
Közlekedésbiztonság
2003.03.13. 1/2
3. Üzemmódtól függő követelmények Városi forgalom
Távolsági forgalom
4. Hatósági előírások tömeg-és méret
pl. Magyarországon hossz: 18 m szélesség: 2,5 m magasság: 4 m 2 tengelyes jármû: 20 t 5 és több tengely: 38 t
kormány- és fékberendezés, futómű
pl. fékek száma hatékonysága késedelmi ideje kanyarodási folyosó
világító- és jelzőberendezés
pl. elhelyezés fényerõ szín
környezetvédelem
pl. motor károsanyagkibocsátás
típusvizsgálat -- gyártásvizsgálat -- időszalkos ellenőrzés
Dr. Emőd István
A közúti járművekkel szemben támasztott követelmények
2003.03.13. 1/3
keverékképző gyújtás keverékképzés tüzelőanyag
Keverő
Karburátor
Befecskendezés
komkülső (szikra) presszió a munkatéren kívül a munkaté rben gáz
benzin
dízelolaj
OTTO
DÍZEL Dr. Emőd István
A belsőégésű motorok rendszere
2003.03.13. 1/4
HCs TSz
M
ÉK
IM
•kedvezőtlen jelleggörbe
T
•nagy fordulatszám
K
•nagy fogyasztás (hőcserélővel csökkenthető)
n ÉK
K
T1
T2
•kedvező jelleggörbe •igényes szerkezet (nagy nyomások, fordulatszámok, hőmérsékletek)
Dr. Emőd István
Gázturbina
2003.03.13. 1/5
MKP
SzGK
TGK, Busz
Vasút
Hajó
Stabil
2 ü Otto 4 ü Otto 4 ü dízel 2 ü dízel 2 ü kettős m. dízel Dr. Emőd István
Belsőégésű motorok alkalmazása
2003.03.13. 1/6
Ütemek
p0 FHP
p
↓ szívás
Vc
↑ sűrítés
W2
s
↓ terjeszkedés
W1
Vh
↑ kipufogás
pc pmax
AHP l r
Wi = W1 - W2 indikált munka W2 töltetcsere folyamat
V
Sűrítési végnyomás és hőmérséklet
Égési csúcsnyomás és hőmérséklet
Otto-motor pc = 1…1,6 MPa Tc = 350…450 °C
Otto-motor pmax = 4…7 MPa Tmax = 2500 °C
dízelmotor pc =3…5 MPa Tc = 550…700 °C
dízelmotor pmax =6…10 MPa Tmax = 2000 °C
Sűrítési arány
ε=
Vh + Vc Vc
Dr. Emőd István 2003.03.13.
Négyütemű motorok
1/7
p0 Vc
p
s
↑ sűrítés ↓ terjeszkedés
Vh'
Vh
FHP
Ütemek
Wi
pö
AHP l
pc pmax
geometriai sűrítési arány
ε=
V
Vh + Vc Vc
r
effektív sűrítési arány
ε'=
V 'h +Vc Vc
Az öblítőnyomás létrehozása történhet: •a forgattyúházban (kis benzinmotorok) •dugattyús, forgólapátos, centrifugális stb. kompresszorok (nagy dízelmotorok)
Dr. Emőd István 2003.03.13.
Kétütemű motorok
1/8
p
Wbe
2
sűrítés
terjeszkedés
hőelvezetés
•1-2 adiabatikus
•4-5 adiabatikus
•5-1
hőbevezetés
•4’’-5’’ adiabatikus
•5’-1 isochor
•2-3-4 isochor+isobar
•3’-5’ adiabatikus
•5’’–1 isochor
isochor
•2-3’ isochor 1
•2-4’’ isobar
V
ε=
V1 V2
p λ= 3 p2
ρ=
W
sürítési arányt nyomásviszony
V4 = elözetes expanzió aránya V3
A tökéletes motorban keletkező hasznos munka és a bevezetett energia aránya
Wki
Általában
W − Wki Wt = ηt = be Wbe Wbe
Sabathe körfolyamat
λ ⋅ ρ κ −1 ηt = 1 − κ −1 ⋅ ε λ − 1 + κ ⋅ λ ⋅ ( ρ − 1) 1
Diesel körfolyamat
Otto körfolyamat
ρ κ −1 ηt = 1 − κ −1 ⋅ ε κ ⋅ ( ρ − 1)
ηt = 1 −
1
1
ε κ −1
Dr. Emőd István
A termikus hatásfok
2003.03.13. 1/9
p
p
2
1
V
Wbe=a
W t= a
ηt
termikus hatásfok
tüzelőanyaggal bevetetett hőmennyiség
V
Wi= az
tökéletes motor által leadott munka
indikátordiagram területének megfelelő munka
We= a motor
által ténylegesen leadott munka
ηj jósági fok ηm mechanikai hatásfok
ηi indikált hatásfok ηe effektív hatásfok Dr. Emőd István
A motor hatásfokainak rendszere
2003.03.13. 1/10
kb. 0,6
kb. 0,5
η
Termikus hatásfok
mt kg/h t m g/(kW ⋅ h) bt = t Pe ⋅ t
Otto Diesel
bt = ε 7...10
óránkénti fogyasztás
Bt =
14...22
fajlagos fogyasztás
1 1 = Pe ⋅ t H a ηe ⋅ H a ⋅ mt H a
Ha= 42 000 kJ/kg (Benzin, gázolaj)
Hatásfokok teljes terhelésnél
ηt
ηi
ηm
ηe
4 ü Otto
kb. 0,5
0,28…0,39
0,7…0,82
0,21…0,33
4 ü Dízel
kb. 0,6
0,42…0,48
0,7…0,82
0,29…0,42
feltöltött dÍzel
kb. 0,6
0,8…0,9
…0,45
Dr. Emőd István
A hatásfokok és fogyasztások
2003.03.13. 1/11
p
Indikált középnyomás •Az indikált munkaterület átlagos magassága
W1
•Ugyanakkora munkát végző állandó nyomás
pi
W2
•Energiasűrűség
Vh
Szokásos értékek
V
pi
pe
MPa
MPa
4 üt. benzin
0,7…1,35
0,6…0,95
4 üt. dízel
0,65…1,2
0,55…0,85
2 üt. benzin
0,25…0,45 0,4…0,85
2 üt. dízel feltölt. dízel
…2,5
…2
Wi = W1 − W2 = pi ⋅ Vh pi =
Wi Vh
Effektív középnyomás
pe = ηm ⋅ pi pe = pi − pm Dr. Emőd István
Középnyomások
2003.03.13. 1/12
2 Indikált teljesítmény ⋅Vh ⋅ z ⋅ pi ⋅ n i i ütemszám, z hengerszám 2 Pe = ⋅ V h ⋅ z ⋅ p e ⋅ n = M ⋅ ω = M ⋅ 2 ⋅ Π ⋅ n Effektív teljesítmény i i⋅Π ⋅M pe = Vh ⋅ z Pi =
Pe = η m ⋅ Pi
Pm mechanikai teljesítményveszteség
Pe = Pi − Pm Szokásos értékek
Fajlagos teljesítmények:
n 1/min
Pv kW/l
Pm kW/kg
•egységnyi lökettérfogatra
kW/l
4 ü. benzin
4500…7000
35…65
0,3…1
•egységnyi motortömegre
kW/kg
4 ü. szk.díz.
3500…5000
20…30
0,2…0,35
•egységnyi beépítési térfogatra
kW/m3
2 üt. benzin
4500…8000
30…50
0,2…0,4
Tgk., busz
2000…4000
10…15
0,1…0,25
Dr. Emőd István
Teljesítmények, forgatónyomaték
2003.03.13. 1/13
