MISKOLCI EGYETEM Gépészmérnöki és Informatikai Kar Áramlás- és Hőtechnikai Gépek Tanszéke
BELSŐÉGÉSŰ SZÍVÓMOTOROK TÖLTETCSERÉJÉT BEFOLYÁSOLÓ GEOMETRIAI MÉRETEK VIZSGÁLATA A SZÍVÓRENDSZER VONATKOZÁSÁBAN
ZÁRÓDOLGOZAT Energetikai mérnök Bsc, Gépészeti szakirány
Készítette:
KECSKÉS PÉTER Neptun kód: VI49R3
Miskolc – Egyetemváros
2013
ÁRAMLÁS- ÉS HŐTECHNIKAI GÉPEK TANSZÉKE 3515 Miskolc – Egyetemváros Szám: AH-03-XXI-2013
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR Energetikai mérnök alapszak Gépészeti szakirány
SZAKDOLGOZAT KÉSZÍTÉSI FELADAT
KECSKÉS PÉTER VI49R3 Energetikai mérnök hallgató részére A tervezés tárgyköre: A tervezési feladat címe:
Belsőégésű motorok Belsőégésű szívómotorok töltetcseréjét befolyásoló geometriai méretek vizsgálata a szívórendszer vonatkozásában
A FELADAT RÉSZLETEZÉSE: 1. Tekintse át és foglalja össze röviden a témában fellelhető szakirodalmat. 2. Ismertesse egy 4 ütemű szívómotor egy hengerének esetében a szívócsőben kialakuló gázlengések jellegét. 3. Egy konkrét geometriájú motort feltételezve adjon közelítő számításokat a szívócső hosszának változására vonatkozóan lengőcsöves feltöltés esetén, ha változik: a. a szívószelep nyitási pozíciója b. a szívószelepet működtető bütyök profilja c. a motor optimalizálandó fordulatszáma 4. Fogalmazza meg a továbblépés lehetőségeit ezen a területen.
Tervezésvezető: Tollár Sándor, tanársegéd A tervezési feladat kiadásának időpontja: 2013. szeptember A tervezési feladat beadási határideje: 2013. november 22.
Ph Dr. Szabó Szilárd tanszékvezető egyetemi tanár
ii
1. A záró gyakorlat helye: 2. Instruktor: 3. A záródolgozat módosítása1:
szükséges
(módosítás külön lapon)
nem szükséges tervezésvezető
dátum 4. A tervezést ellenőriztem:
dátum 5. A záródolgozat beadható:
tervezésvezető
igen / nem1
dátum
tervezésvezetők
konzulens
6. A záródolgozat szövegoldalt, és az alábbi mellékleteket tartalmazza: db rajz tervnyomtatvány egyéb melléklet (CD, stb.) 7. A záródolgozat bírálatra1
bocsátható nem bocsátható
A bíráló neve: dátum
tanszékvezető
8. A záródolgozat osztályzata betűvel (és számmal): A bíráló javaslata: A tanszék javaslata: A ZVB döntése: Kelt: Miskolc,
1
Záróvizsga Bizottság elnöke
Megfelelő rész aláhúzandó
iii
EREDETISÉGI NYILATKOZAT
Alulírott
(neptun kód:
)
a Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Karának végzős szakos hallgatója ezennel büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában nyilatkozom és aláírásommal igazolom, hogy a című komplex feladatom/ szakdolgozatom/ diplomamunkám2 saját, önálló munkám; az abban hivatkozott szakirodalom felhasználása a forráskezelés szabályai szerint történt. Tudomásul veszem, hogy plágiumnak számít: szószerinti idézet közlése idézőjel és hivatkozás megjelölése nélkül; tartalmi idézet hivatkozás megjelölése nélkül; más publikált gondolatainak saját gondolatként való feltüntetése. Alulírott kijelentem, hogy a plágium fogalmát megismertem, és tudomásul veszem, hogy plágium esetén a szakdolgozat visszavonásra kerül.
Miskolc, 20
év
hó
nap
Hallgató
2
Megfelelő rész aláhúzandó
iv
I.
ÖSSZEFOGLALÁS A szakdolgozat a belsőégésű szívómotorok töltetcseréjét befolyásoló geometriai méretek vizsgálatával foglalkozik. Kiemelt figyelmet fordítva a különböző üzemállapotokhoz szükséges szívócső hossz méretére. A dolgozat célja a különböző üzemállapotokhoz szükséges szívócső hosszának meghatározása. Ennek azért van jelentősége, mert megfelelő hosszúságú szívócső hasznosítása esetén a gázok instacionárius mozgásának pozitív tulajdonságait kihasználva javítható a motorok feltöltése, és ebből adódóan a teljesítményük is Hasonló gázlengések légnemű és folyékony anyaggal létrejöhetnek a motor különböző részeiben, mint például a motor olaj- és vízkörében is. Habár a feltöltött motorok nyomás alatt lévő szívócsövében is kialakul gázlengés, ennek az esetleges negatív hatása a töltőnyomás kismértékű emelésével már kompenzálható is, így feltöltött motorok esetében akkora jelentőséget nem szoktak tulajdonítani neki. Szívómotor esetében olyan lengőrendszer kialakítást kell létrehoznunk, amely minden körülmények között az optimális gázlengést hozza létre a szívócsőben, ezáltal is növelve a motor teljesítményét. Mi befolyásolja ezt, avagy mit kell változtatnunk ahhoz, hogy ezt mesterségesen létre tudjuk hozni? Természetesen a legnyilvánvalóbb a szívócső hossza és átmérője. Viszont ezek mellett még ott van a szívószelep átáramlási keresztmetszete, bütyök kialakítása, a motor fordulatszáma, valamint a szívó ütem alatt kialakuló nyomásviszony. És hiába van egy kiválóan bevált, hangolt szívócsövünk, ha ezt egy más lökettérfogatú motorra tesszük, rögtön felborul minden. Ezen okok miatt válik bonyolult feladattá egy motor szívócsövének a kiválasztása, ugyanis nem mindegy, hogy milyen fordulatszámra szeretnénk hangolni az adott szívócsövet. Egy állandó hosszúságú szívócső csak egy bizonyos szűk fordulatszám tartományban képes a motor számára pozitív hatású lengéseket biztosítani. Ezen lengések meghatározása nem egyszerű feladat, komoly számításokat igényel, talán ez lehet az oka, hogy a motor gyártók nem szívesen adnak információkat ezen a területen elért eredményeikről. A dolgozatomban a fentebb említett tények ismeretében szeretném bemutatni, hogy a motor üzem állapotának változtatásai milyen mértékben befolyásolják a szükséges szívócső hosszát egy négyhengeres motor egy hengerének esetében. v
II.
SUMMARY The present dissertation deals with the investigation of the geometric measure-
ments which influence the charge alteration of the internal combustion suction engine paying particular attention on the length of the inlet pipe that requires different engine state. The main goal of this study is to determine the right length of the inlet pipe requiring different engine state. This is of great importance because with the utilization of the proper length of the inlet pipe and the positive traits of the unsteady movement of the gases the charge of the engine can be improved and consequently their power output as well. Similar gas vibration can come into being within liquid or gas substance in different parts of the engine such as in oil and water flow of the engine as well. Although gas vibration can evolve in the inlet pipe of a charged engine under pressure the negative effect of this can compensate for the slightly increasing of the filling pressure that is why in case of charged engine it makes no difference at all. In case of suction engine we have to create the vibration system which will bring about the optimal gas vibration in every circumstance in order to increase the power output of the engine. What influences this or what things should be altered in order to establish it artificially? Obviously it is due to the length and the diameter of the inlet pipe. Besides this, however there are other factors such as flow transverse section of the inlet valve, adjusting cams, speed range of the engine and the pressure ratio evolved under the suction stroke. Moreover, no effect we have a well-tuned inlet pipe if we install it another swept-volume engine it will not meet the requirements. For exactly the reasons mentioned above it is difficult to tune the inlet pipe of an engine. Since it is essential to know what revolution number we would like to tune the given inlet pipe. A fixed length inlet pipe will only provide adequate vibrations for the engine at a fairly narrow speed range. Determination of these vibrations is not easy task, it requires exact calculations. This may be the reason why engine manufacturers are unwilling to give information about the latest results in this field. .
vi
1. TARTALOMJEGYZÉK 1. Tartalomjegyzék ............................................................................................... 2 2. Jelölésekés indexek jegyzéke ......................................................................... 4 3. Bevezetés .......................................................................................................... 5 4. Belsőégésű motorok töltetcseréje .................................................................. 6 4.1. Mi is az a töltetcsere? ................................................................................ 6 4.2. Töltetcsere ütemei ..................................................................................... 7 4.2.1. Kipufogás ütem ................................................................................... 7 4.2.2. Szívás ütem ......................................................................................... 7 4.3. Szívórendszerben kialakuló gázlengések................................................ 8 4.4. Gázlengéseket hasznosító feltöltési módok ............................................ 9 4.4.1. Dinamikus feltöltés ............................................................................. 9 4.4.2. Lengőcső feltöltés............................................................................. 13 4.5. Impulzus feltöltők hasznosítása a motorok jobb töltésének érdekében .......................................................................................................................... 15 4.5.1. Motorok feltöltése ............................................................................. 15 4.5.2. Dinamikus feltöltés ........................................................................... 16 4.5.3. Lengőcsöves feltöltés növelése impulzus feltöltéssel .................. 18 4.5.4. Impulzus szelep működése .............................................................. 19 5. Szívócső hosszának meghatározása lengőcsöves feltöltés esetén .......... 22 5.1. A vizsgált motor adatai............................................................................ 22 5.2. Szívás ütemet jellemző nyomásváltozás ............................................... 22 5.3. Szelepemelés változása .......................................................................... 28 5.3.1. Bütyökprofil kialakításával szembeni követelmények ................... 28 5.3.2. Bütyökprofil kialakítása .................................................................... 29 5.3.3. Maximális szelep emelés meghatározása ....................................... 31 5.3.4. Szelepemelés és az átáramlási keresztmetszet számítása ............ 32 5.4. Az αES meghatározása ............................................................................. 36 5.5. A „K” korrekciós tényező meghatározása............................................. 38 5.6. A szívócső hosszának változása néhány bemenő paraméter megváltoztatásának hatására ........................................................................ 39 2
6. Tovább lépési lehetőségek ............................................................................ 42 7. Összegzés ....................................................................................................... 43 8. Köszönetnyílvánítás ....................................................................................... 44 9. Irodalomjegyzék ............................................................................................. 45
3
2. JELÖLÉSEK ÉS INDEXEK JEGYZÉKE Jelölések: V A t r l λ ω n D d x dV p ρ m L a K f α φv
[m3] [m2] [s] [m] [m] [-] [1/s] [1/s] [m] [m] [m] [m3] [Pa] [kg/m3] [kg] [m] [m/s] [-] [1/s] [°] [°]
térfogat keresztmetszet idő forgattyú sugár hajtókar hossz hajtórúd arány szögsebesség motor fordulatszám dugattyú átmérő átmérő elmozdulás térfogat változás nyomás sűrűség tömeg szívócső hossz hangsebesség korrekciós tényező frekvencia főtengely szögelfordulás vezérműtengely szögelfordulása
Indexek: D l k 0 2 1 sz korr
dugattyú löket kompresszió légköri tulajdonság henger tulajdonság szelep körüli tulajdonság Átáramlási keresztmetszet korrekciós tényező
4
3. BEVEZETÉS A belső égésű motorra a figyelmet először az 1878-as párizsi világkiállításon bemutatott, négyütemű, gázüzemű motor hívta fel. Feltalálója Nikolaus August Otto német kereskedő, aki számos próbálkozás után, 1876-ban szabadalmaztatta motorját. A találmány sikere szabadalmi perek nagy tömegét zúdította a készítőre, viszont mindezek jelentős szerepet játszottak az 1876-os találmány előzményeinek napvilágra hozásában. A belső égésű motorok készítői – természetesen még a négyütemű motorok létrejötte előtt – nem ismerték fel a gyújtást megelőző sűrítés jelentőségét, így az általuk készített motorok nagyméretűek, nehezek és nagyon gazdaságtalanok voltak. Ilyen volt a francia Lenoir 1860-ban megjelent gázgépe, amely kétütemű elv szerint működött. A szívóütem a löket feléig terjedt, majd a sűrítetlen keverék gyújtását követően, a hátralevő fél ütemben történt a terjeszkedés. Folyékony tüzelőanyagot először a bécsi Hock, illetve az amerikai Brayton használt 1873-ban a Lenoir elven működő motorban. Átütő sikert a folyékony üzemanyagok használatában azonban csak a karburátor feltalálása jelentett. Ezek után folyamatosan jelentek meg a belsőégésű motorok fejlődését előidéző találmányok, fokozatosan terjedtek el az ilyen motorokkal hajtott gépjárművek. Olyannyira, hogy az 1970-es évek elejére a gépjárművek kipufogó gázainak környezetszennyező hatása egyes országokban kezdett kritikussá válni. Ennek felismerése, és a nyersolaj árának rohamos növekedése jelentősen felgyorsította a belsőégésű motorok fejlesztésére irányuló folyamatokat. Ennek a fejlesztő munkának az eredményei napjainkban már megmutatkoznak: sorra jelennek meg az új fejlesztésű motorok a korábbinál lényegesen alacsonyabb káros anyag kibocsátással és üzemanyag fogyasztással.[1] Ennek a folyamatnak az eredményeként alakult ki az a komplex rendszer, ami a motorok fejlesztéséhez szükséges. Így a motor minden egyes apró részletének (szívórendszer, kipufogórendszer, szelepnyitás, vezérműtengely stb) megtervezése komoly számításokat igényel. Éppen ezért a dolgozatban a belsőégésű motorok egyik fontos részéről, a szívórendszer megfelelő kialakításáról szeretnék írni, számításokat végezni a megfelelő szívócső kiválasztásához. 5
4. BELSŐÉGÉSŰ MOTOROK TÖLTETCSERÉJE
4.1. Mi is az a töltetcsere? A belsőégésű motorok olyan periodikus működésű hőerőgépek, amelyeknek munkaterében lévő munkavégző közeg, vagy más néven tüzelőanyag, kémiai energiája alakul át előbb hőenergiává, majd mechanikai munkává.[1] A belsőégésű motorok periodikus működéséből következik, hogy az égési folyamat lezajlása után az égésterméket el kell távolítani a motor hengereiből, és friss töltettel kell feltölteni őket. A hengereknek ezt a töltését és ürítését nevezzük töltetcserének, ami a négyütemű motorok munkafolyamataiból két ütemet, a szívást és a kipufogást foglalja magába, és a kipufogó szelep nyitásától a szívószelep zárásáig tart. A töltetcsere akkor lenne ideális, ha minden egyes periódus során a kipufogógáz teljes mértékben eltávozna, és helyette a henger friss töltettel töltődne fel. Valóságos töltetcsere folyamat esetén azonban a szívórendszer ellenállása, és a szelepek által periodikusan nyitott keresztmetszeteknek a motor üzemállapotától történő függősége, valamint a szívó és kipufogó rendszerben keletkező nyomáshullámok miatt csak egy szűk üzemi tartományban lehet megfelelő töltetcserét biztosítani.[2] Ennek a biztosítása érdekében meg kell oldani, hogy a friss töltet és a kipufogógáz egymással lehetőleg ne keveredjen. A rendszert úgy kell kiképezni, hogy:
az áramlási keresztmetszet a lehető legnagyobb, az áramlási ellenállás a lehető legkisebb, a töltés és ürítés időtartamai pedig a megengedhető leghoszszabbak legyenek
a gázok áramlása segítse elő a keverékképzést és az égés kedvező végbemenetelét
a záró elemek zárt állapotban jól tömítsenek, akadályozzák meg a gázszivárgást,
a mechanizmus a lehető legkisebb tömeggel rendelkezzen, működtetésének energia szükséglete legyen minimális, káros rezgések, hőtágulások ne keletkezzenek.[3] Mindezek alapján láthatjuk, hogy a tökéletes töltetcsere megvalósítása igen
nehéz feladat, véghezvitelében fontos feladatuk van a szívó és kipufogó oldalon fellépő nyomáshullámoknak.
6
4.2. Töltetcsere ütemei 4.2.1. Kipufogás ütem A kipufogás az égéstermék eltávolítását jeleni a hengerből. A folyamat a következőképpen zajlik le: a kipufogó szelep az alsó holtpont (AHP) előtt nyit, a nyomás alatt lévő égéstermékek kiáramlása a hengerből hangsebességgel kezdődik meg és – mivel a kipufogócsőben lévő gáz összenyomható és felgyorsításához idő kell – a hengerből több gáz áramlik egy ideig a kipufogócsőbe, mint amennyi kiáramlik abból a szabadba. Ez az oka annak, hogy a nyomás először növekedni kezd, majd a hengerben uralkodó nyomáshoz hasonlóan csökken a kipufogócsőben. A nagy sebességgel áramló gáztömeg tehetetlensége miatt a nyomáshullám mögötti gáz nyomása annyira lecsökken, hogy átmenetileg szívó hatás is kialakulhat. Ez a jelenség előnyös az égéstermékek eltávolítása szempontjából. Ezt a szakaszát nevezik a kipufogás ütem nyomáskiegyenlítődésének. Ha a hengerben lévő nyomás eléri a 2…7 bar-t, akkor kezdődik a kipufogás második szakasza,mialatt az égésterméket az AHP-ból a FHP-ba haladó dugattyú kitolja a hengerből. Ekkor a kiáramló égéstermék sebessége már hangsebesség alatti.[2] 4.2.2. Szívás ütem Egy szívás ütem alatt a dugattyú a felső holtpontból az alsó holtpontba való jutását értjük, miközben a motor hengereibe friss töltet áramlik. Ez a folyamat úgy magyarázható, hogy a dugattyú az AHP felé történő mozgása közben nő a hengerben a térfogat, és ezzel fordított arányban csökken az ott lévő nyomás. Amikorra a dugattyú eléri az AHP-t, akkorra a friss töltet nyomása kisebb lesz, mint a környezeti levegőé. Mindez köszönhető a szívó oldal áramlási ellenállásának. A nyomásváltozáson túl a töltet hőmérséklete - a meleg falakkal, szelepekkel történő érintkezésnek, valamint a maradék töltettel való keveredésnek a nyomán – megnő (t>t0). Ezeknek a változásoknak a következtében a hengerben lévő közeg sűrűsége (ρ) és tömege (m) az AHP-ban kisebb, mintha az állapotjelzői a környezeti jellemzők (p0,t0) értékével egyezne meg. a motorok feltöltődése friss közeggel Azonban döntően befolyásolja a motor teljesítményét. A feltöltés mértékét a töltési fokkal (λ) jellemezhetjük (4.1), amely azt mutatja meg, hogy egy szívóütemben a hengerbe jutó közeg tömege (m) hogyan viszonyul a lökettérfogatot (VL) környezeti állapoton kitöltő közeg tömegéhez.
m VL 0
(4.1) 7
vagy mérhető mennyiségekkel (4.2) (négyütemű motoroknál)
m 120 VL z n
(4.2)
ahol, m: a hengerbe jutó közeg tömeg árama [kg/s] n: a motor fordulatszáma
[1/min]
z: a hengerek száma
[-]
Ha a beszívott friss töltet nyomását növelni, hőmérsékletét pedig jelentősen csökkenteni tudjuk, akkor nagymértékben javítható a motor töltési foka. Erre a célra számos megfelelő megoldás létezik, leggyakrabban elterjedt közülük a hangolt szívó- és kipufogó rendszer, a változtatható szelepvezérlés és a különböző feltöltési eljárások alkalmazása. Valamint hasznos lehet még a szívó és kipufogó rendszer ellenállásának csökkentése.[2]
4.3. Szívórendszerben kialakuló gázlengések A szívórendszerben kialakuló gázlengések hangolási lehetőségének megismerése előtt elengedhetetlen magának a gázlengésnek a megismerése. A gázlengés, mint a motor szívócsövében lezajló folyamat, a következőképpen jön létre. A szívás ütem kezdetén, a szívó szelep nyitása után a dugattyú elindul az alsó holtpont felé. Ez a lefelé haladó mozgás vákuumot kelt a hengertérben. Ennek hatására a szívócsőben lévő keverék áramlása megindul a henger felé. Mivel a gázoknak – éppúgy, mint minden anyagnak - van tömegük, ebből kifolyólag tehetetlenségük is van, valamint a sebességük révén mozgási energiájuk is. A szívás ütem alatt a dugattyú által előidézett vákuum felgyorsítja a szívócsőben lévő keveréket, és az AHP-ba való érkezéséig egy folyamatos áramlást hoz létre. Majd túlhaladva a holtponton a szívó hatás megszűnik, lezár a szívó szelep. A szívócsőben lévő töltet viszont a tehetetlensége révén tovább halad a szelep irányába, ott viszont falba ütközik. Ez az oka annak, hogy a szelep mögött egy helyi nyomáscsúcs alakul ki, amiben a gázok összenyomhatóságának is nagy szerepük van. A kialakult nyomáscsúcs viszont igyekszik homogén eloszlásba átmenni. Ennek köszönhetően a gáz elindul a szívócső másik vége felé, ahol az előbbi mozgásnak köszönhetően egy kisebb nyomású térrész keletkezik. Ahogy elérik ezt a részt, ott szintén egy nyomáscsúcs fog kialakulni, és a gáz ismét az ellenkező irányba indul. Ez a folyamat mindaddig folytatódna, amíg a részecskék teljes nyugalomba nem kerül8
nének. Csakhogy amire elérnék ezt az állapotot, addigra a szívó szelep újra kinyit, és minden kezdődik előröl. Ez a folyamat nem csak ebben az esetben, hanem bármilyen más folyadék vagy gáz halmazállapotú anyaggal létrejöhet. Egyetlen feltétele a periodikus gerjesztés. Periodikus gerjesztés alatt olyan folyamatot értünk, amely meghatározott időközönként meghatározott ideig gyakorol hatást az adott közegre.[4] Ezek után könnyen alátámasztható a gázlengések hangolásának fontossága. Ugyanis, ha a gáz a szívó szelepek nyitásának pillanatában éppen a szelep felé halad, akkor a dugattyúnak jóval kisebb vákuumot kell képeznie a töltet hengerbe szívásához, vagyis kisebb energiát kell a motornak kifejteni.
4.4. Gázlengéseket hasznosító feltöltési módok A gázlengések megfelelően megtervezett és kialakított motor esetében jelentős pozitív hatással bírnak a motor feltöltésének folyamatában. Ennek okán több kialakítással próbálkoznak a legjobb hatás elérése érdekében. A továbbiakban ezekből a feltöltési módokból mutatok be néhányat. 4.4.1. Dinamikus feltöltés A dinamikus feltöltés elve a szakaszosan szívó motor szívórendszerében kialakuló instacionárius áramlást, vagyis a szívórendszer térfogatát kitöltő levegőoszlop lengéseit használja fel a hengerek feltöltéséhez. Az elv mechanizmusát a 4.1-es ábra példa alapján vizsgáljuk:
9
4.1.ábra:Dinamikus feltöltés elve [5]
Az egyhengeres motor szívócsöve a ’’0” állapotú atmoszférát köti össze a ’’3” állapotú hengerrel. A cső henger felöli végét pedig ’’2” indexszel jelöljük. Ha a szívócsőben vizsgálatunk kezdetekor a nyugalomban lévő levegőoszlopot valamilyen dinamikus hatás éri, akkor ez a hatás, mivel a levegő összenyomható véges sebességgel, konkrétan a szívócsőben lévő gázállapottól függő hangsebességgel nyomáshullám formájában terjed.[5] Ilyen dinamikus hatás például nyitott szívószelep esetén a dugattyú elmozdulása, illetve az abból eredő szívóhatás. A levegő összenyomhatósága miatt a depreszszió az átlagos hangsebességgel terjed a szívócsőben, és az ’’1”-es keresztmetszetben csak akkor kezd mozgásba jönni, ha a negatív nyomáshullám odaér. Ezt a fázis eltolódást az 6 n
L összefüggésből határozhatjuk meg. a
Ahol:
L-szívócső hossza
n-motor fordulatszáma [1/min]
a-átlagos hangsebesség [m/s]
[m]
10
4.2.ábra:Dinamikusan feltöltött motor szívási folyamata [5]
A 4.2-es ábra a dugattyú és a szívószelep mozgásviszonyait és a levegőoszlop áramlási és nyomásviszonyait szemlélteti. A diagramban a hengerben mért nyomásnak az atmoszféra állandó nyomásához viszonyított értékeit p 3/p0-t, a ’’2” pontban mért nyomásnak ugyancsak p0-hoz viszonyított értékeit p2/p0-t, a szelep áramlási viszonyaira jellemző átömlési keresztmetszet változást µAsz-t, a 2-3 nyomáskülönbség hatására a szabad keresztmetszeten a hengerbe áramló levegő mennyiséget rajzoltuk be. A hengerben p3/p0 és a szívószelep előtt p2/p0 kialakuló depresszió annak köszönhető, hogy a dugattyú gyorsabban mozdul el, mint a tehetetlen levegőtömeg, és lényegesen gyorsabban éri el a sebességmaximumát. Ez a nagy szívási depresszió a levegőoszlopot felgyorsítja, és ez a felsőholtpont felé induló dugattyú ellenében is további levegőmennyiséget juttat a hengerbe. A szívócsőben lévő levegőoszlop a szívószelep zárása után sem marad nyugalomban, hiszen a nyomáshullámok - bár egyre csökkenő amplitúdóval -, de periodikusan ismétlődnek. Ezek a lengések a következő szívási ütem töltési folyamatát erősen befolyásolják. Megfelelően hangolt, tehát megfelelő hosszúságúra választott szívócsőben olyan, a szívási depresszió által a motor fordulatszámával megegyező frekvenciával gerjesztett hullámjelenség hozható létre, amely a szívószelep mozgásviszonyai mellett a henger λ>1 feltöltését is eredményezheti. Ez az effektus természetesen nem független a motor fordulatszámától, hiszen a gerjesztési frekvencia a motor fordulatszámával arányosan változik. A dinamikus 11
feltöltés effektusa tehát egy adott szívó csőhosszúság mellett viszonylag szűk fordulatszám tartományon belül érvényesül. A rendszer hangolását ezért általában a maximális nyomatéknak megfelelő fordulatszám tartományra végzik el, amivel a motor rugalmassága javítható.[5] A dinamikus feltöltés elve természetesen többhengeres motorok esetében is megvalósítható. Ekkor a szívórendszert viszonylag hosszú, a motor beépítési korlátai miatt nehezen megvalósítható egyedi szívócsövek és az azokat összekötő gyűjtőcső alkotja.[5] A beépítési korlátok szempontjából nagyobb szabadságot biztosít az úgynevezett rezonanciafeltöltés. Ennél a rendszernél több henger szívócsöve egy közös rezonancia tartályhoz csatlakozik. A közös rezonancia tartályhoz tartozó hengerek szívási periódusai időben nem fedik át egymást. A szívótartály, a kapcsolódó szívócsövek és az éppen szívó rendszer által képzett térfogat, továbbá a rezonanciacsőben éppen áramló levegő együtt alkot egy rezgőrendszert. A feltöltés itt is elsősorban akkor jön létre, amikor a hengerek szakaszos szívásai által előidézett gerjesztő alap harmonikus a lengőrendszer önlengésszámával rezonanciába kerül.[5]
4.3.ábra:Dinamikus rezonanciafeltöltéses motor szívórendszere [5]
A rendszer nagy előnye, hogy a rezonancia szempontjából a rezonanciatartálynak csupán a térfogata számít, alakja már kevésbé. Így a motorháztér rendelkezésre álló szabad terét figyelembe véve lehet a szívórendszert kialakítani.[5]
12
4.4.2. Lengőcső feltöltés Az eljárást elsősorbsn benzin mototroknál alkalmazzák, A dugattyú szívási munkáját alakítják át a gázoszlop kinematikai energiájává, majd a hengertöltés sűrítési munkájává. Lengőcsőfeltöltésnél- vagy hosszabb megnevezéssel a lengő levegőoszlopos szívócső feltöltésnél -, azokat a nyomáshullámokat használják feltöltésre, amelyek az elágazó egyes szívócsőágakban, illetve hengerenként külön szívócsövek esetén a nyitott csővégekről az egyes hengerekhez futnak. A szívócsőben
lévő
gázoszlop
a
szívószelepek
zárása
után
magasabb
ferekvenciával tovább leng. Ez fázistól függően pozitívan illetve negatívan is hathat a következő szívási folyamatra. Ezért ezt a lengési folyamatot egy jól kialakított szívórendszernél csillapítani szükséges.[2]
4.4.ábra:Lengőcső feltöltés elvi vázlata [2]
A lengőcső feltöltési rendszer fő méreteit a Helmholtz-rezonátorra érvényes egyenlet írja le. Ez a rezonátor egy V térfogatú tartályhoz – a V térfogatú hengerhez – csatlakozó A keresztmetszetű és L hosszúságú csőből áll. Egy ilyen lengő rendszernek a saját lengés száma, vagy önfrekvenciája (4.3):
f
a A [1/s] 2 VL
(4.3)
Természetesen az egyenlet nem alkalmazható egyszerűen minden változtatás nélkül egy lengőcső feltöltés méretezéséhez, hiszen a motor hengerének térfogata változó, a szelepek változó időbeli keresztmetszetűek stb. A jelenséget alapvetően meghatározó méretek befolyását azonban helyesen mutatja.[2]
13
A lengőcső feltöltésnél legerősebb hatása a lengőcső hosszának van. Egyszerű lengőcsöves rendszer csak korlátozott fordulatszám tartományban hatékony. Gyakorlatilag csak a névleges fordulatszám 50…70%-os tartományában érhető el. A lengőcső számítások alapja a Helmholtz egyenlet. A belsőégésű motorok lengőcső feltöltésének számításához mérési folyamtok alapján Engelmann az alábbiak szerint módosította az összefüggést :
n
Es An a A K2 n korr 360 2 LV
(4.4)
ahol:
n: a fordulatszám, ahol a légnyelési görbének maximuma van, [1/s]
αEs: az a forgattyúszög, amelynél a maximális nyomás lép fel a szívószelep előtt, [°]
αAn: Az a forgattyúszög, amelynél legnagyobb a dugattyú által gerjesztett depresszió, [°]
K: korrekciós tényező, amint a lengőcső feltöltés modellezése miatt vezettek be, [-]
a: a hangsebesség, [m/s]
A: a lengőcső keresztmetszete, [m2]
L: a lengőcső hossza, [m]
V: a tartály (henger) térfogata, [m3]
nkorr: korrekciós tényező (fordulatszám), ami 0, ha nyitott a szívócső (csak szívó csonk) és 250/60 1/s, ha van levegőelosztó és odavezető cső, [1/s]
4.5.ábra:A szívószelep előtti nyomásváltozás lefolyása és a szelepemelési görbe [2]
14
Az αEs értékét a szelepemelési görbe lefutó ágának tangense és a vízszintes tengely metszéspontja adja. A K korrekciós tényező nagysága a motor és a szívócső konstrukciójától függ. Közelítő számításokhoz, hasonló konkrét motorok geometriai méreteinek és szelepvezérlési paramétereinek felhasználásával a (4.5) egyenletből meghatározható a korrekciós tényező értéke: K n n korr
360 LV Es An a A
(4.5)
A K korrekciós tényező ismeretében a (4.5) egyenletből számítható – rögzített egyéb paraméterek mellett -, a szükséges szívócsőhossz (vagy keresztmetszet) a motor fordulatszám függvényében.[2]
4.5. Impulzus feltöltők hasznosítása a motorok jobb töltésének érdekében „Vannak olyan, a motorok légellátását növelő fejlesztések, amelyek 1000 és 3000 1/min közötti fordulatszám-tartományban felerősítik a töltetcsere során fellépő gázdinamikai folyamatokat, és növelik a szelepvezérlés szabadságfokát úgy, hogy a légellátás-növelő technika Otto- és dízel szívó- és feltöltött, közvetlen és csatorna befecskendezésű motorokon egyaránt alkalmazható.[6] Bár a motor nyomatéka a vezérmű bütykök ezzel egyidejű elhangolásával, a vezérlési idők optimális illesztésének megőrzésével növelhető, a szívócső hoszszúsága azonban csak korlátozott mértékben változtatható. A nyomaték növelésének bevált eszközei még a névleges, a motor alsó fordulatszám-tartományában működő mechanikus vagy turbótöltők, amelyek működési késedelmei nagy dinamikájú impulzus- és elektromos feltöltéssel eredményesen csökkenthetők. Az impulzusfeltöltés a töltéscsere során zajló gázdinamikai folyamatok felerősítésére épül, és a szívócső hosszúságának megváltoztatása nélkül, az ezzel járó késedelmek kiküszöbölésével, növeli a motor nyomatékát. Úgynevezett impulzusszelep használatával a felsorolt előnyök rövidebb szívócsövű motorokon is elérhetőek. Turbótöltő használatával, mindez szokatlanul rövid szívócső esetén is, meglepően nagy motornyomaték kifejtésére ad lehetőséget".[6] 4.5.1. Motorok feltöltése „A feltöltés technika szélesebb körű alkalmazása az elkövetkező benzinmotor generációk teljesítményének és nyomatékának olyan jelentős növekedését, és az üzemanyag fogyasztás, továbbá a káros anyag kibocsátás olyan mértékű csökke15
nését alapozza meg, mint amit az utóbbi években a dízelmotorokon tapasztalhattunk. A dízelmotorok hasonló üzemi jellemzőinek további növekedésére és a motor reakcióviszonyának javulására, az impulzuselvű és a villamos feltöltőknek köszönhetően, számíthatunk. Mindkét utóbbi rendszer bevezetése fokozott fejlesztést igényel, ami az impulzusfeltöltők példájánál maradva, az impulzusszelepnek a szívócsőbevégzett integrálásával, a szívócsövek kialakításának új generációit igényli.”[6] 4.5.2. Dinamikus feltöltés „A sűrítőgépek nélküli feltöltés külön csoportját képezi a lengőcsöves feltöltés, amely a szívó- és a kipufogó oldali töltetcserét a motor gázlengéseinek dinamikai javítására, más néven a dinamikus feltöltés alkalmazására alapozza. A dinamikus feltöltés eddigi gyakorlatában elkülönült rezonáns és lengőcsöves feltöltést az impulzusfeltöltés egészíti ki, amely a gázlengések felerősítésén alapul. Az impulzusfeltöltő lengőrendszere az egyik végén a hengerfejre illesztett szívócsőből, a másik végén pedig gyűjtőkamrának nevezett térfogat bővületből áll. A töltetcsere alkalmával a szívócsőben lévő gázoszlopra nyomásváltozások hatnak, amelyek a csőben lévő gázoszlopot lengőmozgásra kényszerítik a következőképpen: a lefelé haladó dugattyú depresszióhullámot kelt a szívócsőben, amely a gyűjtőkamra felé halad tovább. Bár a gyűjtőkamra térfogatának bővülése nyomásenergia csökkenéssel jár, a kamra végfalának ütköző depresszióhullám visszafordul, a szívócsőbe préselődik, ahol a lengő-mozgását visszaverődő túlnyomáshullámként folytatja tovább. A túlnyomás, a nyitott szívószelepen át, feltöltő nyomásként jut a hengertérbe. Ha a hengerbe hatoló nyomáshullám a motor szívóütemével megegyező frekvenciával és fázishelyzetben érkezik, a hullám a szabad szívásút meghaladó mennyiséggel növeli a munkaütemben hasznosuló töltet energiáját és az energiaátalakítás hatásfokát. Feltéve, hogy a szívószelep a megfelelő időben elzárja a hengerbejutó töltet szívócsőbe irányuló visszaáramlását. Az impulzusfeltöltő rendszer a szívócsőhossznak a motor fordulatszámával arányos összehangolásával optimalizálható.”[6]
16
4.6.ábra: A belső égésű motorok feltöltő rendszereinek felosztása [6]
4.7.ábra:Belső égésű motor, impulzusvezérelt légszeleppel [6]
4.8.ábra: Motor mért légnyelése alapváltozatú(a) és impulzusfeltöltős(b) szívócső esetén. [6]
17
4.9.ábra:A Siemens IF felépítése [6]
4.5.3. Lengőcsöves feltöltés növelése impulzus feltöltéssel „A dinamikus feltöltő rendszer műszaki átalakítása igen magas követelményt támaszt a szívócső szabad keresztmetszete impulzusszeleppel végzett nagy sebességű nyitásának és zárásának pontos időzítését és gáztömítettségét illetően. Ha ezek a követelmények megfelelőképpen teljesülnek, az impulzusfeltöltő különösen kis fordulatszám-tartományban jelentősen növeli a motor nyomatékkínálatát. A töltetcsere szimulációk azt mutatták, hogy szívómotoron ennek mértéke a motor 3500 1/min-es tartományáig elérte a 20%-ot. Ennél nagyobb fordulatokon az impulzusszelep folyamatosan nyitva marad. Turbótöltésű motorokon az impulzusfeltöltő a motor 1000-3000 1/min-es fordulatszám tartományában javítja a motor reakciókészségét és nyomatékát. Az impulzusfeltöltős motorok nyomaték dinamikája az, ami e technikát más nyomatéknövelési módszerek fölé emeli.”[6]
18
4.10.ábra: A kialakuló veszteség hatása a tároló nyomásviszonyaira (E-FHP: előző felső holtpont; AHP: alsó holtpont; FHP: felső holtpont) [6]
4.11.ábra: Nyomásviszonyok a motor égésterében (felül) és a szívócsőben, az impulzusfeltöltő légszelep működésének hatására (alul). (K-FHP: következő felső holtpont [6]
4.5.4. Impulzus szelep működése „A töltetcsere a szívószelep elé, a szívócsatornába épített, elektromágneses impulzusszelep működtetésével, a következő módon befolyásolható. Tekintsük a szívócsatorna impulzusszeleppel és szívószeleppel határolt részét olyan tárolóedénynek, amely az impulzusszelep gyors nyitásával és zárásával nyitható és 19
zárható, és amelyik az égésteret feltöltő nyomástároló szerepét hivatott betölteni. Akkor, amikor az a szívószelep és a dugattyú elmozdulása szempontjából optimális.[6]
4.12.ábra: Az IF működési mozzanatai. A képen jobbra mutató nyíl depressziót, a balra mutató nyíl túlnyomást jelképez [6]
A működés további mozzanatai, képsorozatunk képeinek alapján, a következők. A szívószelep nyitását követően az impulzusszelep gáztömítetten zár. A dugattyú lefelé irányuló mozgása az égéstérben és a nyomástárolóban depressziót hoz létre (1). Az impulzusfeltöltés szempontjából ez igen jelentős, mert az impulzusszelep gyors nyitása következtében a szívócsatorna szabaddá válik, amelyen át nagy sebességgel friss levegő tud beáramlani. Ekkor, a lengőcsöves feltöltőhöz hasonlóan, az impulzusszeleptől kiindulva, depresszió hullám indul meg a nyomástároló felé (2), ahonnét az, túlnyomáshullámként visszaverődve, beáramlik az égéstérbe (3). A hengertérbe jutó, nagy amplitúdójú nyomáshullám az atmoszférikus szívású motorokénál lényegesen nagyobb töltőnyomást hoz létre. Az impulzusszelep a szívószelepet megelőzve lezár, hogy a dugattyú túlnyomást építhessen fel a nyomástárolóban (4). A nyomástárolás (5) az impulzusszelep gyors lezárását követően jön létre, és az a maradékgázok öblítésére fordítódik (6). Az állandósult motorüzemben végzett kísérletek azt mutatták, hogy elektromos segédüzemű turbótöltővel nagyobb légszállítás érhető el, mint impulzusszeleppel működtetett feltöltővel. Az impulzusfeltöltő azonban szélesebb sávtartományban mű-
20
ködik, az elektromos turbótöltőénél nagyságrenddel kisebb, áramfelvétellel és spontánabb reakciókészséggel.”[6]
21
5. SZÍVÓCSŐ HOSSZÁNAK MEGHATÁROZÁSA LENGŐCSÖVES FELTÖLTÉS ESETÉN A fentebb említettek alapján azt mondhatjuk, hogy lengőcsöves feltöltés esetén a szívócső hossza adott fordulatszámon, a korrekciós tényező ismeretében meghatározható. A korrekciós tényező a motor egy adott fordulatszámához tartozó motorjellemző. Ez a fordulatszám ebben az esetben 3000 [1/min]. A képletben lévő többi tényező meghatározása a következő fejezetekben lesz bemutatva.
5.1. A vizsgált motor adatai Ahhoz, hogy a motorok szívócső hosszának változását vizsgálni tudjuk, szükségünk van egy előre meghatározott motor geometriára. Ugyanis így tudjuk megfelelően érzékeltetni a szívócsőhossz változtatásának mértékét, ha változtatunk néhány dolgot a motor üzemállapota során. Vizsgálatunk során egy négy hengeres motor egy hengerét vizsgáljuk, amelynek a mi szempontunkból szükséges adatait a 5.1-es táblázat tartalmazza. 5.1. táblázat: Vizsgálat során feltételezett motor adatai
jelölés
Mértékegység
Kompresszió térfogat
Vk
cm3
38,63
Löket térfogat
Vl
cm3
349,01
Szívócső átmérő
d
mm
21,0
Szívócső hossz
L
mm
300,0
Szívószelep szár átmérő
dsz
mm
7,0
Szelepülés
ψ
°
45,0
Hajtókar hossz
l
mm
130,0
Forgattyú sugár
r
mm
35,6
Megnevezés
Érték
5.2. Szívás ütemet jellemző nyomásváltozás A gázlengések kialakulását jelentős mértékben befolyásolja a szívás ütem alatt a hengerben lévő nyomás. Ugyanis ez határozza meg, hogy a szívócsőből mekko22
ra mennyiségű, milyen sebességgel áramló levegő jut a hengerbe. Emellett fontos szerepe van a lengőcsöves feltöltés esetében is a korrekciós tényező meghatározásánál. Ugyanis αAN az a forgattyúszög, amelynél legnagyobb a dugattyú által gerjesztett depresszió. Ennek a szögnek a meghatározása tisztán számítás útján nem lehetséges. Éppen ezért az értékét a szakirodalom alapján vesszük fel. Meghatározása a szívás ütem alatt kialakuló nyomásváltozás mérése alapján lenne lehetséges. Mivel a henger nyitott rendszernek tekinthető a szívás üteme alatt, ezért a nyomásokat nem tudjuk számítással meghatározni. Ezen tények ismeretében az αAN meghatározásának csak az elvi lehetőségét mutatom be. A nyomás meghatározásához elengedhetetlen a dugattyú mozgásának a leírása, erre a célra a forgattyús mechanizmust felhasználva meghatároztam a dugatytyú mozgás egyenletét: [1] 2 x t r 1 cos t l 1 1 2 sin t
(5.1)
Amely egyenletben:
t: eltelt idő [s],
r: forgattyú sugár [m],
l: hajtókar hossza [m]
λ: hajtórúd arány [-],
ω: szögsebesség [1/s].
A hajtórúd arány és a szögsebesség meghatározás a következő összefüggéseket felhasználva lehetséges: [1] r 0, 274 [-] l
(5.2)
2 n 314,159 [1/s]
(5.3)
Következő lépésként a szívás ütem időtartamának a meghatározása következik. Ehhez szükség van a motor fordulatszámának ismeretére. Mivel én a 3000 [1/min]=50 [1/s] es fordulatszám tartományban vizsgálom a motor működését, ezért a szívás ütemek száma egy másodperc alatt 25 db. Ebből kiindulva a szívás ütem időtartama (tsz) az alábbi képlet segítségével meghatározható. t sz
1 0, 01 [s] n 4 2
(5.4) 23
A dugattyú adott időpillanathoz tartozó szögelfordulását az alábbi képlettel határoztam meg:
360 t [°] 2 t sz
(5.5)
Ezek után kiszámoljuk a dugattyú elmozdulásának nagyságát egy teljes fordulat alatt, majd a kapott eredményeket az 5.2 táblázatban, valamint az 5.1 diagramon szemléltetetjük. 5.2. táblázat: A dugattyú elmozdulása egy főtengely fordulat alatt.
szögelfordulás Eltelt idő Elmozdulás [φ] [s] [m] 0 0,000 0,0000 18 0,001 0,0022 36 0,002 0,0085 54 0,003 0,0180 72 0,004 0,0290 90 0,005 0,0410 108 0,006 0,0510 126 0,007 0,0600 144 0,008 0,0660 162 0,009 0,0700 180 0,010 0,0710 198 0,011 0,0700 216 0,012 0,0660 234 0,013 0,0600 252 0,014 0,0510 270 0,015 0,0410 288 0,016 0,0290 306 0,017 0,0180 324 0,018 0,0085 342 0,019 0,0022 360 0,020 0,0000
24
Elmozdulás(φ) 0,08 0,07 0,06 0,05 x [m] 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
φ[°] 5.1. diagram: A dugattyú elmozdulása egy főtengely fordulat alatt.
Következő lépésként a dugattyú mozgását követő térfogat változások meghatározása következett. Ehhez a dugattyú által megtett utat minden időpillanatban összeszoroztuk a dugattyú felületével. A dugattyú felületének meghatározása, valamint a térfogat változás a lenti képletek felhasználásával történik. A D DD 2
4,902 103 [m2] 4
(5.6)
Ahol:
a dugattyú átmérője [m].
dV t x t AD [m3]
(5.7)
A kapott eredmények a 5.3-as táblázatban és a 5.2-es diagramon kerülnek bemutatásra. 5.3. táblázat: A henger térfogatváltozása egy teljes főtengely fordulat alatt.
szögelfordulás Eltelt idő Térfogat változás [φ] [s] [cm3] 0 18 36 54 72 90 108 126 144
0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008
25
0,00 10,83 41,64 87,77 142,60 198,90 250,40 292,90 324,00
szögelfordulás Eltelt idő Térfogat változás [φ] [s] [cm3] 162 180 198 216 234 252 270 288 306 324 342 360
0,009 0,010 0,011 0,012 0,013 0,014 0,015 0,016 0,017 0,018 0,019 0,020
342,70 349,00 342,70 324,00 292,90 250,40 198,90 142,60 87,77 41,64 10,83 0,00
Térfogatváltozás(φ) 400 350 300 250 dV [cm3] 200 150 100 50 0 0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
φ[°] 5.2. diagram: A henger térfogat változása egy teljes főtengely fordulat alatt.
Az utolsó lépések egyikeként a szívás ütem alatt kialakuló nyomások meghatározása következik. Erre a célra az alábbi egyenletet használom:
Vk [Pa]. p 2 t p0 V dV t k
(5.8)
Az így meghatározott nyomások olyan szempontból lesznek érdekesek számunkra, hogy így tudjuk bemutatni, hogy miként alakulna a hengerben a nyomás, ha zárt lenne a rendszer. Ez a nyomásváltozás az alapja a szívócsőben kialakuló gázlengéseknek. Csakhogy, mivel a hengerbe van levegő beáramlás, ezért a nyomások meghatározása nagyon bonyolulttá válik. Ha zárt rendszert feltételezve 26
szeretnénk meghatározni az αAN értékét, akkor egyértelműen a 180° lenne az általunk keresett szögelfordulás. Viszont nyitott rendszernél, mint amilyen a hengerünk is a nyomás nem fog ennyire lecsökkenni, sőt egy idő után növekedni kezd. A hengerben lejátszódó valóságos nyomásváltozást a 4.5. ábrán figyelhetjük meg. A nyomás változását a szívás ütem alatt, ha nem lenne levegő beáramlás az 5.4es táblázatban és az 5.5-ös diagramon láthatjuk. 5.4 táblázat: Szívás ütem alatti nyomásváltozás.
szögelfordulás Eltelt idő [φ] [s] 0 0,000 18 0,001 36 0,002 54 0,003 72 0,004 90 0,005 108 0,006 126 0,007 144 0,008 162 0,009 180 0,010
Nyomás [Pa] 100000 70760 35920 19020 11490 7867 5975 4932 4350 4054 3962
Nyomás(φ) 100000 90000 80000 70000 60000 p [Pa] 50000 40000 30000 20000 10000 0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
φ[°] 5.3 diagram: Szívásütem alatti nyomásváltozás.
A legkisebb nyomáshoz tartozó szögelfordulást a fentebb említett tények ismeretében a 4.5. ábra alapján: AN 90 °-nak választjuk. A továbbiakban ezzel az értékkel fogjuk elvégezni a számításokat.
27
5.3. Szelepemelés változása A hengerben kialakuló nyomás mellett a töltetcsere szempontjából szintén fontos szerepe van az átáramlási keresztmetszet alakulásának. És mivel az átáramlási keresztmetszetet a szelepemelésből számítjuk, ezért a szelepemelésnek is. az lenne ideális a töltetcsere szempontjából, ha a szelepek nyitási és zárási ideje minimális lenne. Ekkor tudnánk a legnagyobb átáramlási keresztmetszetet a leghosszabb ideig fenntartani. Ez a valóságban nem lehetséges. Figyelembe kell vennünk a szelepek nyitási és zárási idejét. Ezen időtartamoknak a változtatására van lehetőségünk, mégpedig a bütyökprofil változtatásával. Ugyanis különböző kialakításokhoz különböző emelési mozgástörvények tartoznak. Megállapítható tehát, hogy az átáramlási keresztmetszet, szelepemelés számításához elengedhetetlen a vezérműtengely bütykének pontos ismerete. 5.3.1. Bütyökprofil kialakításával szembeni követelmények A belsőégésű motorok szelepeit - bármilyen vezérlésű rendszerű is a motor – a vezérműtengelyen kialakított bütykök mozgatják. A dugattyú mozgásához igazított pontos szelepműködést a vezérműtengelyen kialakított bütyökprofil teszi lehetővé. Speciális kialakításait három szempont határozza meg: Az első a szelep nyitási és zárási pontja, ugyanis a nyitás és a zárás nem az ütemek kezdetén és végén, hanem a holtpontok előtt és után is bekövetkezhet.[1] A második a megkívánt szelepemelkedési magasság. Ennek azért van jelentősége, mert a legnagyobb szelepemelési magasságtól (hmax) függ a bütyök alapkörének sugara (r0) és a tengely átmérőjének a nagysága. Himbás vagy emelőkaros rendszereknél lehetőség van módosító áttétel alkalmazására, így ez hozzájárulhat ahhoz, hogy a bütyökemelési magassága kisebb legyen, mint a szelepé.[1] És végül a harmadik: a szelepnyitáskor és záráskor fellépő gyorsulások, mert a bütyök egyik legfontosabb feladata, hogy a nyitva tartási időn belül a megfelelő sebességgel nyissa, illetve zárja a szelepet. Ebben az esetben figyelni kell arra, hogy a henger töltése szempontjából minél nagyobb átömlési keresztmetszetet kell szabaddá tenni. Ennek érdekében fontos a szelepek gyors nyitása és a minél nagyobb szelepemelés. Az se jó azonban, ha a nyitási és a zárási sebesség túlságosan nagy, mert ebben az esetben nagy gyorsulások lépnek fel, aminek hatására a nagy tömegerők révén nagyon terheli a vezérlő berendezéseket, károsíthatja azokat, valamint a mechanizmus belengését is előidézheti.[1] 28
5.3.2. Bütyökprofil kialakítása A bütyökprofiloknak többféle kialakítása lehetséges, a három alaptípus a tangenciális, a domború oldalú, a homorú oldalú vezérlőbütyök. Az alaptípusokat az 5.1-es ábrán figyelhetjük meg.[1]
5.1 ábra: Bütyökprofil alaptípusok(tangenciális, domború, homorú) [1]
Mindhárom említett bütyök típus közös alapra vezethető vissza, ezt az oldalív sugarának kifejezése bizonyítja.
R
b12 r0 2 r 2 2 r0 b1 cos
(5.9)
2 r0 r b1 cos
Ahol:
b1 r0 h max r [mm]
(5.10)
Ha:
R 0 akkor domború oldalú a bütyök,
R akkor tangenciális a bütyök,
R 0 akkor homorú oldalú a bütyök.[1]
A vizsgálatom során két domború oldalú bütyökkialakítást feltételeztem, melyeknek a legfontosabb, előre megadott méreteit az 5.6-os táblázat tartalmazza. 5.6 táblázat: Bütyökprofilok előre megadott méretei:
Név
Jel
1.bütyök
2.bütyök
Mértékegység
Alapkör sugár
r0
15
15
mm
Fél vezérlési szög
α
70
70
°
Max. bütyökemelés
hmax
6,6
6,6
mm
Bütyökcsúcs lekerekítési sugara
r
3,3
6,6
mm
A megadott méreteken túl még meg kell határoznunk néhány, a profil kialakításához szükséges méretet, valamint az emelési görbének néhány jellegzetes pontjának az elhelyezését.[1] 29
5.3.2.1. Az oldalív sugarának meghatározása Az általam feltételezett bütykök kialakítása olyan, hogy az oldalív egy körívvel egyezik meg. Ez megkönnyíti az oldalív sugarának meghatározását, ugyanis ebben az esetben csak be kell helyettesíteni a szükséges értékeket a 5.9-es képletbe. A behelyettesítés után kapott értéket az 5.7-es táblázatban figyelhetjük meg. 5.7 táblázat: Bütykök oldalívének sugara
Megnevezés
Jel
Oldalív sugara [mm]
R
1.bütyök 33,89
2.bütyök 38,62
Az oldalív sugarának ismeretében már könnyen megszerkeszthetők az általam használt bütyök kialakítások. 5.3.2.2. A vizsgálat során használt bütyökprofil A fentebb meghatározott érétkek alapján a bütyökprofilok az 5.2-5.3 ábrának megfelelő kialakításúak.
5.2 ábra: Bütyökprofil az első esetben
30
5.3 ábra: Bütyökprofil a második esetben
5.3.3. Maximális szelep emelés meghatározása A maximális szelep emelés ismerete, elengedhetetlen a bütyök profil kialakítása szempontjából. Mivel a motorunkat olyan kialakításúnak feltételezzük, hogy a szelepek közvetlen vezérlésűek, vagyis nincs mozgás transzformáció a vezérlőbütyök és a szelepek között (s=ssz). Ebben az esetben a bütyök és a szelep között lévő alkatrészre tulajdonképpen azért van szükség, hogy a bütyök forgása során keletkező jelentős oldalirányú súrlódási erő ne közvetlenül a szelepet terhelje. Ilyen berendezés például a szelepemelő talp. Ennek meghatározásához ismerni kell a szelepülés φ szögét. Egyszerű, lapos (φ=0) elzáró szelepnél a folyamatos áramlás létrehozásához smax=d/4 mértékben kellene emelni. A valóságban azonban a kúpos kialakítású szelepeknél a maximális szelepemelést a szelepülés φ szöge, és a szelepszár
átmérője is befolyásolja. Mivel az átömlési keresztmet-
szetnek meg kell egyezni a szelepszárral csökkentett csatorna keresztmetszettel, ezért ezt az összefüggést felhasználva kifejezhető a maximális szelepemelés meghatározásához szükséges képlet:[1] 31
Asz d h cos
s max
2 d dsz 2 4
2 d d sz 2 4 6, 6 [mm] d cos
(5.11)
(5.12)
A kapott eredmény megfelel annak az elvárásnak, hogy a 30°-45°-os szelepülés esetén a szelepemelés egy meghatározott tartományon belül legyen:
d d s max ... 7...5,5 [mm] 3 3,8
(5.13)
5.3.4. Szelepemelés és az átáramlási keresztmetszet számítása Az átáramlási keresztmetszet számításához első lépésként meg kell határozni a szelepemelést. Ennek meghatározásához a bütyökprofil pontos ismeretére van szükség. A jellegzetes pontok meghatározásához ismernünk kell az 5.4-es ábrán bejelölt szögek és oldalak nagyságát.
5.4 ábra: Bütyökprofil jellegzetes szögei és oldalai
32
A szelepemelés meghatározásához koszinusz tételt használunk. A szögek és jellemző méretek ismeretében az AB és a BC szakaszhoz is meghatározható az emelés. Első lépésként a bütyökprofil azon pontjaihoz tartozó szögeket határoztuk meg, ahol valamilyen változás fog bekövetkezni az emelés során. Ezekre azért volt szükség, mert a szögek függvényében tudjuk felírni az emelési utat. Az emelési út meghatározásához a koszinusz tételt használom. Az OAB és az OBQ háromszögre egyaránt fel tudjuk írni. Majd kifejezhető belőlük a h oldal hossza, amiből kivonva az alapkör sugarát, megkapjuk a szelepemelés nagyságát minden egyes pontban. A h hossz meghatározásához elengedhetetlen néhány szög és oldal ismerete. Az ABP háromszögben a P ponthoz tartozó szög koszinusza meghatározható a következő kifejezéssel. Ebből pedig könnyen számítható a P ponthoz tartozó φv szög.[1]
cos v '
b b1 cos
(5.14)
R r
Mivel ez a háromszög egyenlőszárú, ezért az A és B pontnál lévő szögeknek (β) egyenlőnek kell lenniük. Ebből kifolyólag a β a háromszögek belső szögeinek összegének ismeretében kiszámolható az alábbi összefüggéssel:
180 v ' 2
(5.15)
Az AB szakasz hosszának meghatározása az alábbi módszer szerint történik. (2 x)2 2 R 2 2 R 2 cos v'
(5.16)
Következő lépésként az OBP háromszög γ szögének meghatározása következik. Mivel ezt a szöget nem tudjuk rögtön meghatározni, ezért először az OZP háromszög m és y oldalait számoljuk ki, a következő képleteket használva: m b sin v '
(5.17)
(5.18)
y b cos v '
Ha ismerjük az m és y értékét, akkor az OBZ háromszögbe felírt trigonometrikus összefüggésből meghatározható a γ szög a lenti összefüggéssel.
tg
m Ry
(5.19)
33
Mindezek után az OAB háromszög O pontjához tartozó φ v [°] szög kiszámításához használt összefüggés könnyen felírható.
b sin '
v v arc tg '
v
R b sin v '
v '
(5.20)
Minden szög és oldal ismeretében könnyen felírhatók a koszinusz tételek az adott háromszögekre. Először az OAB háromszögben írjuk fel, majd a kapott egyenletet h-ra rendezzük. Az így előállított összefüggés az AB körív mentén a h [mm] változását mutatja.
h
2 r0 cos v
2 r cos 0
v
2
4 r0 2 2 x
2
(5.21)
2
A BC szakasz mentén a h [mm] változását az OBQ háromszögben felírt koszinusz tétel rendezésével határozhatjuk meg. Ami h-ra rendezve az alábbi formában írható fel:
h
2 b1 cos v
2 b cos 1
v
2
4 b12 r 2
2
(5.22)
A CD és a DE szakaszon a szelepemelés ugyanúgy fog lejátszódni, mint az AB és BC szakaszokon, csak csökkenő értékeket fog mutatni. Ha minden egyes szakaszon meghatároztuk a h értékét, akkor már csak a szelep emelés meghatározása következik. Ehhez a művelethez az alábbi képletet használjuk.
s h r0 [mm]
(5.23)
Mivel két, egymástól kismértékben eltérő bütyök esetében vizsgálom a motor viselkedését, ezért két különböző szelepemelési és átáramlási keresztmetszetű görbét kapok. A szelep mozgását és az átáramlási keresztmetszet változást az 5.5.-5.8. diagramokon figyelhetjük meg. A szívószelep emelését a két különböző bütyökprofil használata során az elfordulás függvényében az 5.5-5.6. diagramok szemléltetik.
34
Szelepemelés(φv) 7 6 5 4 s[mm]
3 2 1 0 0
20
40
60
80
100
120
140
φv[°] 5.5 diagram: Szelepemelés az elfordulás függvényében. (1.bütyök)
Szelepemelés(φv) 7 6 5 4 h [mm]
3 2 1 0 0
20
40
60
80
100
120
140
φv [°] 5.6 diagram: Szelepemelés az elfordulás függvényében. (2.bütyök)
Az emelés meghatározása után pedig az átáramlási keresztmetszet meghatározása következik az alábbi összefüggést felhasználva: [1]
Asz d s cos
(5.24)
Az átáramlási keresztmetszet változását a különböző bütyök kialakításoknál a 5.7-5.8 diagramok szemléltetik.
35
Átáramlási keresztmetszet(φv) 350 300 250 200 Asz[mm2] 150 100 50 0 0
20
40
60
80
100
120
140
φv[°] 5.7 diagram: Szívószelep átáramlási keresztmetszete az elfordulás függvényében. (1.bütyök)
Átáramlási keresztmetszet(φv) 350 300 250 Asz [mm2]
200 150 100 50 0 0
20
40
60
80
100
120
140
φv [°] 5.8. diagram: Szívószelep átáramlási keresztmetszete az elfordulás függvényében. (2.bütyök)
A diagramok felrajzolása rámutat arra a nagyon fontos dologra, hogy a bütyökprofil kismértékű megváltoztatása is jelentősen befolyásolja a szelepek emelési útját, valamint az áramlási keresztmetszetének a változását. Ez a változtatás komolyan befolyásolja a hengerek levegővel való feltöltését és a szívórendszer kialakítását. Ugyanis, ha nagyobb átáramlási keresztmetszet áll rendelkezésre hosszabb ideig, akkor jóval több levegő tud beáramolni a hengerbe, valamint különböző bütyökprofilokhoz különböző hosszúságú szívócső tartozik.
5.4. Az αES meghatározása Az αES az a főtengely elfordulás, amelynél a maximális nyomás lép fel a szívószelep előtt. Maximális nyomás a szívószelep előtt a szelep lezárta utáni időpilla36
natban lép fel. A szükséges αES meghatározható lenne a szelepemelési görbe lefutó ágának az érintőjének és a φ tengely metszéspontjaként. Mivel az érintőt több pontba is meghúzhatnánk, ezért figyelembe vesszük azt, hogy amikor a szelepemelés még, vagy már kicsi, nem éri el a maximális érték 5%-át, akkor az ellenállások miatt nincs levegőáramlás a keresztmetszeten, kialakul a torló hatás. Ebből kifolyólag αES meg fog egyezni annak a vezérműtengely elfordulásnak a kétszeresével, amelyiknél már a szelep csak 5%-nak megfelelő nagyságban van nyitva. A maximális szelepemelés ismeretében az 5%-nak megfelelő szelepemelés az alábbi képlettel meghatározható:
s5% smax 0,05 0,33 [mm].
(5.25)
Ezt az értéket visszahelyettesítve az 5.21-es képletbe, és kifejezve belőle a φvt, megkapjuk a kívánt szögelfordulásokat a felfutó és a lefutó éleken a vezérműtengely esetében. A kapott értékeket mindkét bütyök esetében az 5.8-as táblázat tartalmazza. 5.8 táblázat: 5%-os szelepemeléshez tartozó bütyök elfordulások
1.bütyök φv [°]
16,017
123,983
2.bütyök 15,7258
124,2742
A táblázatban lévő értékeket mindkét bütyök esetében, a jobb hihetőség érdekében, berajzoltam az adott bütyökhöz tartozó szelepemelési görbébe. Az így kapott ábrákat az 5.9 – 5.10-es diagramon figyelhetjük meg.
5.9 diagram: 1. bütyök szelepemelési görbéje, bejelölve rajta az 5%-os szelepemelés.
37
5.10 diagram: 2. bütyök szelepemelési görbéje, bejelölve rajta az 5%-os szelepemelés.
Az így meghatározott vezérműtengely elfordulásokból már meghatározható az αES értéke mindkét bütyök esetében, úgy, hogy vesszük mindkét esetben a záráshoz tartozó 5%-os szögelfordulás kétszeresét. Az αES értékeket az 5.9 –es táblázatban jelenítjük meg: 5.9 táblázat: Az αES értékei a két különböző bütyök esetében
1.bütyök αES [°]
247,96
2.bütyök 248,54
5.5. A „K” korrekciós tényező meghatározása A szükséges szögelfordulások (αES, αAN), valamint a vizsgálathoz feltételezett motorunk méreteinek ismeretében a hangsebesség meghatározása után kiszámítható az adott fordulatszámhoz tartozó korrekciós tényező értéke a 4.5-ös öszszefüggés felhasználásával. A hangsebesség meghatározása a következő módon történik: a R T 343, 202 [m/s]
(5.26)
ahol:
κ=1,4 izentrópikus kitevő,
R=287 [KJ/kgK] gázállandó,
T=293,15 [K] hőmérséklet.
A korrekciós tényező meghatározásához felvett korrekciós fordulatszám:
38
A szakirodalom által meghatározott fordulatszám korrekció nem nyitott végű szívócső esetén 250 [1/min]. n korr
250 [1/s] 60
Mivel a szívószelep nem pontosan a szívás ütem kezdetekor nyit, hanem valamivel korábban, ezért én a gyakorlatban is sokszor alkalmazott e 10 °-os előnyitást feltételeztem. Ezek után már minden adat rendelkezésünkre áll a 4.5-ös egyenletbe való behelyettesítéshez. A behelyettesítés és a számítás elvégzése után a következő eredményt kapjuk:[2] K 0,591 [-].
A számításokhoz kapcsolódóan mindenképp ki kell emelni, hogy mivel nem találtam szakirodalomban megfelelő motor kialakítást a számítások elvégzéséhez, ezért saját magam választottam ezt a geometriát, amelynél 3000 [1/min]-es fordulatszám mellett a szívócsőben a kívánt gázlengések alakulnak ki.
5.6. A szívócső hosszának változása néhány bemenő paraméter megváltoztatásának hatására A következőkben a motor megváltozott tulajdonságainak a hatását szeretném érzékeltetni. Ezt úgy próbálom véghezvinni, hogy változtatom a szívószelep nyitási pozícióját, a szelepvezérlő bütyök alakját, valamint a motor fordulatszámát. Majd minden egyes esetben kiszámolom az adott állapothoz tartozó szívócső hosszát. A szívócső hosszának meghatározásához használt egyenlethez a 4.5-ös összefüggést rendezve jutunk: A a K ES AN L V n n korr 360
2
(5.27)
A szívócső hosszakat két különböző bütyökprofil esetében határoztam meg úgy, hogy a fordulatszámot 2800-3200 [1/min] között változtattam, valamint szintén változtattam az előnyitási szög (αe) nagyságát pozitív és negatív irányba is egy és két fokkal. Az így kapott eredményeket az 5.9-es táblázat tartalmazza.
39
5.9 táblázat: Szívócső hossza különböző paraméterek esetén
Szívócső hossz(L [mm]) 1. bütyök
2. bütyök
αe [°]
αe [°]
n [1/min] 10,0
11,0
12,0
9,0
8,0
10,0
11,0
12,0
9,0
8,0
2800 348,7 344,0 339,3 2850 335,4 330,9 326,4 2900 322,9 318,5 314,2 2950 311,0 306,8 302,7
353,4 339,9 327,2 315,2
358,2 344,5 331,6 319,5
351,4 338,0 325,4 313,5
346,7 333,5 321,0 309,2
342,0 329,0 316,7 305,1
356,2 342,6 329,8 317,7
360,9 347,2 334,2 321,9
3000 299,8 295,8 3050 289,2 285,3 3100 279,1 275,4 3150 269,6 266,0 3200 260,5 257,0
293,1 282,9 273,2 264,1
291,8 303,9 308,0 302,2 298,1 294,1 306,2 310,3 281,4 271,6 262,4 253,5
297,1 286,7 276,9 267,6
291,5 281,3 271,7 262,6
287,6 277,5 268,1 259,1
283,7 273,8 264,4 255,6
295,4 285,1 275,4 266,1
299,4 289,0 279,1 269,7
A táblázatban a kiemelt cella a kiindulási értéket mutatja. Ez a hossz a 3000 [1/min]-es fordulatszámmal forgó motor hangolt szívócsövének a hossza. A kis eltérés a fentebb megadott 300 mm-től csak a számítás során végzett kerekítések következménye. A többi érték pedig vagy a bütyökprofil változás, vagy a szívószelep nyitási pozíciójának változása, vagy a motor fordulatszám változás, és ezek kombinációja következtében igényelt szívócső hosszt mutatja, ha megfelelően hangolt motort szeretnénk kapni az adott feltételek mellett is. A táblázat adataiból következtetni tudunk arra, hogy a különböző szívócső geometriai méretet meghatározó tényezők változása mennyire van nagy hatással a szívócső hosszára. Ezek alapján azt mondhatnánk, hogy a bütyök alakja kevésbé befolyásolja a szívócső hosszát, de ez nem jelenthető ki ilyen egyértelműen, ugyanis ebben a vizsgálatban csak két profil esetében vizsgáltuk a motorunkat. A két bütyök pedig hasonló kialakítású. Másik típusú bütyökprofillal valószínűleg nagyobb eltérés mutatkozna. Az előnyitás szögének és a motor fordulatszámának változása már jóval jelentősebb eltéréseket eredményez a szívócső hosszában. Előnyitási szög esetében egy fokos változtatás kb 5-10 mm-es hosszváltozást eredményez. Ha növeljük a szöget, csökken, a szög csökkentése esetében pedig nő a szükséges szívócső méret. A fordulatszám változása talán még ennél is jobban befolyásolja a megfele-
40
lő szívócső hosszát. Ebben az esetben egy 200 [1/min] es fordulatszám változás akár 40-60 mm-es hosszváltozást is eredményezhet.
41
6. TOVÁBB LÉPÉSI LEHETŐSÉGEK Az előző eredményekből látható, hogy a szívórendszer kialakítását mennyi tényező határozza meg. Éppen ezért a pontos geometria meghatározásához ezek a számítások nem elegendőek, ugyanis elég csak arra gondolni, hogy ebben az esetben a szívócső átmérőjét állandónak vettük, valamint több henger egyidejű működése szintén jelentős mértékben befolyásolhatja a szívó rendszer kialakítását. Ezen nehézségek miatt a geometria pontos meghatározása számítással önmagában nem lehetséges. Mérések elvégzésére van szükség. Továbblépési lehetőségként lehet megemlíteni a változó szelepvezérléseket, melynek lényege, hogy a fordulatszám változás függvényében változtatja a szelepek mozgását. Erre a célra változtatható bütyökprofilt használnak. Ennek a lényege, hogy minden egyes fordulatszámon megpróbálják az állandó hosszúságú szívórendszerhez igazítani a szelepek vezérlését. Ezen túl még vannak olyan megoldások is, hogy az állandó szelepvezérléshez kapcsolnak változtatható hosszúságú szívórendszert. Ebben az esetben a szívócső hosszának megváltoztatásával igyekeznek a legjobb hatásfokkal kihasználni a gázlengésekben rejlő lehetőségeket.
42
7. ÖSSZEGZÉS Dolgozatomban a belsőégésű motorok szívórendszerével foglalkoztam. A szakirodalom áttekintése és a feladatban megfogalmazott vizsgálatok eredményeképpen kijelenthető, hogy a szívórendszer kialakítása igen kényes feladat. A megfelelő kialakítás megtervezése jócskán túlmutat jelenlegi feladatomon. Az általam elvégzett számítások viszont megfelelő kiindulási alapot szolgálhatnak egy jövőbeni kutatáshoz. A szívócső hossz vizsgálatára vonatkozó számítások elvégzése és kiértékelése után belátható, hogy a motorok tervezése során minden egyes, apró részletnek óriási jelentősége van. Gondoljunk csak arra, hogy a vizsgálathoz használt két különböző bütyökprofil mennyire eltérő szelepemelési görbét eredményezett, vagy arra, hogy a kicserélésük milyen változtatást igényelne a szívócsőben a megfelelő hangolás érdekében. És akkor még nem is beszéltünk a szelepnyitás szögének kismértékű megváltoztatásáról. A töltetcsere szempontjából a megfelelő szívócső kiválasztásának ott van jelentősége, hogy egy szívómotor esetében a gázlengések kihasználásával jelentősen növelhető a henger feltöltése levegővel, ez nagyobb teljesítményt eredményezhet. De csak abban az esetben, ha a szívócső megfelelően van hangolva az adott motorhoz (fordulatszámhoz, szelepvezérléshez stb). Véleményem szerint ennek a területnek a részletes megismerése komoly mérések nélkül nem lehetséges. Talán ez lehet az oka, hogy csak nagyon kevés szakirodalom foglakozik ezzel a témával. És ha meg is említik, részletes bemutatást akkor sem adnak róla. A jövőbeli lehetőségek között, amint a feladat részletezése során is említettem, az impulzusfeltöltők, változtatható szelepvezérlés, változtatható szívócső rendszer alkalmazása szerepel. Viszont a gázlengések kihasználása a szívórendszerben veszíthet a jelentőségéből, ugyanis manapság a feltöltött motorok elterjedésével a nyomáshullámok által gerjesztett negatív hatások viszonylag könnyen ellensúlyozhatók.
43
8. KÖSZÖNETNYÍLVÁNÍTÁS A szakdolgozat elkészítésében nyújtott segítségéért szeretnék köszönetet mondani tervezésvezetőmnek, Tollár Sándornak, a Miskolci Egyetem Áramlás és Hőtechnikai Gépek Intézeti Tanszék tanársegédjének. És köszönettel tartozom minden olyan személynek, akik a dolgozat írása közben felmerülő nehézségeim leküzdésében segítségemre voltak. A dolgozatban dokumentált kutató munka a Miskolci Egyetem stratégiai kutatási területén működő Innovációs Gépészeti Tervezés és Technológiák Kiválósági Központ keretében valósult meg.
44
9. IRODALOMJEGYZÉK [1] dr Dezsényi György, dr Emőd István, dr Finichiu Liviu: Belsőégésű motorok tervezése és vizsgálata, 1999, 19-20, 419-422, 677-694 [2] Kalmár István, Stukovszky Zsolt: Belsőégésű motorok folyamatai, 1998, 205208, 255-258 [3] Dr. Vas Attila, Dr. Gulyás László, Dr. Jánosi László, Dr. Laib Lajos, Dr. Lengyel Antal, Mezei Tibor, Dr. Varga Vilmos: Belsőégésű motorok szerkezete és működése: 2005, Budapest, 262-263 [4] Halmaz.hu, Gázlengések. http://technika.halmaz.hu/auto/gazlenges.php, letöltési idő 2013.10.10. [5] Gál Péter, Dr. Nagyszokolyai Iván: Gépjárműmotorok III., 1999, Budapest 183-188 [6] Petrók János: Autótechnika 2004/7, 55-57.
45
