Motorok 2. ea. MOK Dr. Németh Huba
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
1/32
Tartalom
• • • • • • •
Hőmérleg 2 ütemű motorok Rugalmasság Tüzelőanyagok Motorkialakítási szempontok Hasonlósági számok Hengerelrendezés, hengerszám gyújtási sorrend
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
2/32
Belsőégésű motorok hőmérlege
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
3/32
2-ütemű motorok •
Otto-motor
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
4/32
2-ütemű motorok •
Diesel-motor
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
5/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok Tüzelőanyagok: anyagok fa, mzg.-i hulladék, kőszén, kőolaj, földgáz, stb.
• • • • •
•
a Nap energiáját kémiai kötésben tárolják, ez CO2-vé és H2O-vá – elégetésekor hőenergia formájában szabadul fel, oxidációs reakciók mind exotermek (kiv. N2), mindkét komponens nagy mennyiségben van jelen, felhasználhatóságukat a belőlük felszabadítható kémiai energia hőegyenértéke határozza meg Æ égéshő [kJ/kg], gyakorlatban fűtőérték, elméleti levegőszükséglet (KLtényl= Lev / Tüz.any.) és légviszony (légfelesleg-tényező: α = KLtényl / KLelm)
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
6/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok Belsőégésű motorok tüzelőanyagai: Æ fosszilis tüzelőanyagok (szén, kőolaj, földgáz): szénhidrogének és azok származékai, szerves anyagokból nagy hőmérséklet és nyomás hatására keletkeztek. Folyékony motorhajtó anyagok: • Otto- vagy szikragyújtású motor: benzin, benzin alkohol (DA) • Diesel- vagy kompressziógyújtású motor: gázolaj. zolaj Előállításuk: nyersolajból atmoszférikus desztillációval Æ frakciók, eltérő tulajdonságú lepárlási termékek, (fehéráruk és maradékhányad).
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
7/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
8/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok Tüzelőanyagok kémiai összetétele: ~200 féle különböző szénhidrogén-vegyületből állnak. C, H, O (stb.) atomok • száma (hányada) • és kapcsolódása: – nyílt- (alifás-) vagy zártláncú (ciklusos-) szénhidrogének, – telített és telítetlen vegyületek (H-tartalom Æ C=C kettős kötések száma), – normál vagy izo-vegyületek (nyílt lánc szerkezete).
Összetevők határozzák meg a tulajdonságokat.
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
9/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok Tüzelőanyagok legfőbb követelményei… nyei • • • •
Motor működési igényei (pl.: kompressziótűrés), Gazdaságossági igények (pl.: előállítás hatásfoka), Komfort igények (pl.: tankolás), Környezetvédelmi követelmények (pl.: adalékolás),
…és legfontosabb tulajdonságai: gai • • • • • • •
összetétel (kéntartalom), illékonyság, párolgáshő, sűrűség, viszkozitás, fűtőérték / égéshő, gyulladási hőmérséklet / gyulladókészség, kompressziótűrés (kopogástűrés) Æ oktánszám / cetánszám, elméleti levegőszükséglet
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
10/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok Tüzelőanyagok jellemző tulajdonságai
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
11/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok
Motorbenzin jellemző tulajdonságai •
Normálbenzin alaptulajdonságai EN 228 szabvány rögzíti:
•
– Ólmozatlan (5 mg/l, 2000.1.1), – Oktánszáma (ROZ) legalább 91. Illékonyság: benzin párolgási hajlama (70 °C-on elpárolgott benzin %-ával jellemzik) – VLI (Vapour-Lock Index),
– Gőznyomás [kPa]: zárt tartályban folyadék párolgása következtében mérhető Æ szállítás (tartályban lecsapatás) – Gőzbuborékképződés, gőzösödés [V%] Æ égéstérben homogén keverék, membrános tüz.any. (AC) szivattyú szállítása, keverékképzési hiba (karburátorok), hidegindítást segíti (Æ téli / nyári benzinek) – Párolgáshő [kJ/kg] Æ környezetből hőt von el (belső hűtés)
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
12/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok •
•
Oktánszám (ROZ > MOZ): ~ öngyulladási ellenállás A benzin öngyulladási hajlamának mérőszáma, amely kifejezi, hogy hány térfogat% izo-oktánt tartalmaz az az izo-oktán és normál-heptán elegy, melynek öngyulladási hajlama – szabványos kísérleti motoron adott módszerrel mérve – megegyezik a vizsgált termék öngyulladási hajlamával. Adalékok Æ tulajdonságok javítása – Kompressziótűrés, ¾ Ólom-tetraetil (vagy -metil) Æ egészséget és katalizátorokat + lambda-szondát károsítja!!! ¾ Alkoholok (metanol, etanol – O-tartalmúak), ¾ Éterek (metil- / etil-tercier-butil-éter – O-tartalmúak) – Detergensek (tisztán tartó, lerakódásgátló hatás), – Diszpergensek (szennyeződések eloszlatása).
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
13/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok
Gázolaj jellemző tulajdonságai • •
Hosszabb szénláncok (12-20 db C-atom), kevesebb H Gázolaj alaptulajdonságai EN 590 szabvány rögzíti: – Kéntartalma max. 0,05 %, – Cetánszáma (CSZ) legalább 53.
•
Cetánszám (CSZ): ~ gyulladókészség A gázolaj öngyulladási hajlamának mérőszáma, amely kifejezi, hogy hány térfogat% cetánt tartalmaz az a normál-cetán és α-metil-naftalin elegy, melynek öngyulladási hajlama – szabványos kísérleti motoron szabványos módszerrel mérve – megegyezik a vizsgált termék öngyulladási hajlamával.
•
Kéntartalom Æ kénsav (korrodál, környezetet és kat.-t károsítja) + kormolásra hajlamos!
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
14/32
Hagyományos motorhajtó-anyagok •
Hidegen szűrhetőség, viszkozitás – parafinkristály-növekedés (kb. -15 °C-tól, de változó), – kenőképesség (befecskendező szivattyú kopása),
•
Adalékok Æ tulajdonságok javítása – – – –
2007.10.10.
Folyékonyság javítása ÅÆ parafinkristályok, sűrűsödés, Füstöléscsökkentő adalékok (koromszemcsék oxidációja), Detergensek (tisztán tartó, lerakódásgátló hatás), Diszpergensek (szennyeződések eloszlatása).
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
15/32
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
16/32
Löket/furat arány • •
Tipikus értéktartomány Befolyása a motor viselkedésére
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
17/32
Löket/furat arány
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
18/32
Dugattyú középsebesség • •
Változása a lökettérfogattal átmérővel Fajlagos jellemző
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
19/32
Hajtórúdarány és relatív hengertávolság •
Hajtórúdarány (3-5)
•
Relatív hengertávolság (1.2-1.6)
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
20/32
Hasonlósági jellemzők •
Literteljesítmény
•
Térfogat- és tömegteljesítmények
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
21/32
A motor teljesítménye és a hengerszám •
Hengerszám és löket/furat arány hatása a teljesítményre
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
22/32
Hengerszám Hengerszám növelésének okai • Teljesítménynövelés • Hűtési viszonyok javítása • Motor járásának egyenletesebbé tétele • Kedvezőbb térfogat-kihasználás
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
23/32
Hengerelrendezések
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
24/32
4-hengeres soros és boxermotor
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
25/32
Egyenletes gyújtási sorrend biztosítása •
A teljes munkaciklus azonos forgattyús-szögre oszlik
•
Valódi és soros V-motor – Valódi V-motornál a szemben levő hajtórudak egy csapon – Soros V-motor = “szétnyitott” soros motor egyenletes gyújtási sorrenddel
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
26/32
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
27/32
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
28/32
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
29/32
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
30/32
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
31/32
2007.10.10.
Dr. Németh Huba
BME Gépjárművek Tanszék
32/32
