KURZUS: Járművek
MODUL: Járműszerkezetek
2.1. lecke: Motorok
Ebben a modulban megismerheti a napjainkban használatos személy- és tehergépjárművek fő szerkezeti egységeit, jellemzőiket, mindezek alapján megértheti a működésüket. | |||
Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató ismerje meg a közúti közlekedésben részt vevő járművek hajtására alkalmazott motorok jellemző kialakításait. Legyen tisztában az alkalmazott motorok hőtani folyamataival. Ismerje meg a járművekben alkalmazott tüzelőanyag-ellátó rendszerek különböző konstrukciós változatait. | |||
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes | |||
| |||
Időszükséglet: A tananyag feldolgozásához 120 perc szükséges, a tevékenységek és az önellenőrző kérdések megválaszolására további 120 percet javaslunk fordítani. | |||
Kulcsfogalmak | |||
| |||
1. Tananyag | |||
A járműmotorok feladata, hogy a tüzelőanyagban kémiailag kötött energiát felszabadítva magas hőmérsékletű munkaközeget állít elő és ennek az energiáját alakítja át mechanikai munkává. | |||
jegyzetelje ki a füzetbe és tanulja meg napjaink motorjainak alapvető követelményeit. | |||
Napjaink motorjainál alapvető követelmény: | |||
| |||
Hengerszám, hengerelrendezés | |||
Készítsen szabadkézi rajzot a jellemző motorelrendezésekről, jegyzetelje ki és tanulja meg a tulajdonságaikat. | |||
A járművek hajtására használt motorok nagy többségben több hengerből állnak. Megkülönböztetünk soros-, V- elrendezésű, és kiforgatott motorokat. A soros motorok esetében a hengerek egymás mellett vannak, egy síkban helyezkednek el, míg a V elrendezésű- és kiforgatott motoroknál a hengerek páronként egymáshoz képest 60-90 fokkal kiforgatva helyezkednek el. A V-motorok egy továbbfejlesztett változata a W- elrendezés. Ez a motor ötvözi a soros-, illetve a V-motor előnyeit. A kiforgatott motorok speciális esete a Boxer-motor, amely 180°-os kiforgatási szögnek felel meg. | |||
| |||
A gyakorlatban (1)-2-3-4-5-6-8 hengeres motorokat alkalmaznak, ahol a 2-4 hengeres változatok elsősorban személygépkocsiknál, az 5-8 hengeres motorokat pedig a haszonjárműveknél alkalmazzák. | |||
2. A belsőégésű motorok munkafolyamat szerinti fajtái | |||
Jegyzetelje ki a füzetbe és tanulja meg a 4-ütemű motor jellemzőit. | |||
Otto-motor | |||
Az Otto-motor tüzelőanyaga a benzin, a dugattyú által a hengerbe beszívott benzin-levegő keverék meggyújtását külső szikragyújtással indítják el. A keverék minőségét, tehát a keverékben a benzin-levegő arányát a motor teljes üzemi tartományában, közel állandó értéken kell tartani. Az égésfolyamat következtében felszabaduló hőmennyiség okozta nyomásnövekedés már a terjeszkedés-ütemben kifejti hatását a lefelé mozduló dugattyúra. | |||
A motorban lejátszódó valóságos folyamatot megközelítő idealizált körfolyamat az alábbi állapotváltozásokkal jellemezhető: | |||
Rajzolja le a füzetbe a az Otto körfolyamat ábráját, jegyzetelje le az egyes szakaszokhoz tartozó folyamatokat. | |||
| |||
| |||
Annak érdekében, hogy az égésfolyamat alatt bekövetkező nyomás- és hőmérsékletnövekedés hatására a még el nem égett keverék ne "lobbanjon be", ne okozzon kopogásos égést, az Otto-motorok kompresszióviszony-értékét e = 7...11 közé kell korlátozni. | |||
Négyütemű Otto-motor | |||
Az Otto-motor működése 2 vagy 4 ütemben zajlik le. Napjainkban legelterjedtebb a 4-ütemű működés. A motor működése közben a dugattyú alternáló mozgást végez a hengerben, a hajtórúd és a főtengely ezt a mozgást alakítja át forgómozgássá. A keverékképző rendszerben a levegő és tüzelőanyag megfelelő arányban keveredik. Ennek a keveréknek a beömlése a szívószelepen történik, az elégetett gáz a kipufogószelep vezérlésével távozik. A szelepek működtetését a bütykös tengely végzi, amit egy lánc vagy fogas-szíj segítségével a főtengely hajt meg. A megfelelő időpontban a gyújtóberendezés a gyújtógyertyán létrehozott elektromos gyújtóív segítségével a kellő időben begyújtja a keveréket (levegő-tüzelőanyag). | |||
Négyütemű Otto-motor ütemei | |||
Jegyzetelje ki a füzetbe és tanulja meg a 4-ütemű motor ütemeit, azok tulajdonságait, definícióit. | |||
1. ütem: szívás (depresszió) | |||
A dugattyú a felső holtpontból az alsó holtpontba halad, ilyenkor a szívónyílás nyitott, a kipufogó szelep zárt állapotban van. Amikor a dugattyú az alsó holtponti helyzetét eléri a szívószelep zár. | |||
2. ütem: sűrítés (összenyomás, kompresszió) | |||
A dugattyú felfelé halad, alsó holtpontból a felső holtpont felé, eközben a keveréket összesűríti. Ezalatt mindkét szelep zárva van. | |||
3. ütem: terjeszkedés (expanzió) | |||
A megnövekedett gáznyomás a dugattyút a felső holtpontból az alsó holtpont felé löki, ilyenkor mind a kipufogó, mind a szívó szelep zárva van. | |||
4. ütem: kipufogás | |||
A dugattyú alsó holtpontból ismét felfelé halad, a kipufogó szelep nyitva, a szívószelep zárva van, majd kicsivel az alsó holtpont előtt újra nyit. | |||
Kétütemű Otto- motor | |||
Ennél a motornál nincs szükség semmi féle különleges vezérlőegységre a töltéscseréhez. A töltet cseréjét a dugattyú és a rések vezérlik részben forgótolattyúval. | |||
3. Motortípusok összehasonlítása | |||
Fogalmazza meg a saját szavaival és írja le a füzetbe a 2 és 4 ütemű motorok közti különbségeket. | |||
Négyütemű motor | |||
| |||
Kétütemű motor | |||
| |||
Diesel-motor | |||
Rajzolja le a füzetbe a Diesel körfolyamat ábráját, jegyzetelje le az egyes szakaszokhoz tartozó folyamatokat. | |||
| |||
A Diesel-motor belső keverékképzéssel működő motor. A motor a szívási fázisban tiszta levegőt szív be és ezt a levegőt sűríti össze. A belső keverékképzés azt jelenti, hogy az égésre alkalmas keveréket magában a munkatérben, azaz a hengerben hozzuk létre. A Diesel-motor égésfolyamatát az adiabatikus sűrítést követően egy időben elhúzódó, közel állandó nyomásértéken lejátszódó (isobar) hőbevezetés jellemzi. Az égés befejezését követően a folyamat az Otto-motorhoz hasonlóan adiabatikus terjeszkedéssel folytatódik. | |||
| |||
A motor hatásfoka javul, ha az égésfolyamat sebességét növelni tudjuk. A Diesel-motor esetében a fejlesztések elsősorban a keverékképzési eljárások és égésfolyamatok fejlesztésére összpontosultak, mivel lassú az égésfolyamat, ennek következtében tökéletlen az égés. A Diesel-motorokban lejátszódó folyamatok Seiliger-körfolyamattal jellemezhetőek. | |||
Rajzolja le a füzetbe a Seilinger körfolyamat ábráját, jegyzetelje le az egyes szakaszokhoz tartozó folyamatokat. | |||
Legfontosabb jellemzője, hogy 2 fázisra osztható fel: egy állandó térfogat- és egy állandó nyomás mellett lejátszódó égésfolyamatra. | |||
| |||
| |||
A bemutatott idealizált körfolyamatok messze nem tükrözik a motorok hengerében lejátszódó valóságos folyamatokat, csak az egyes alapelvek közötti különbségeket szemléltetik. |
Önellenőrző kérdések | ||
1. Sorolja fel napjaink motorjainak alapvető követelményei közül legalább 3-at! | ||
2. Fogalmazza meg a jellemző motorelrendezéseket és tulajdonságait! | ||
3. Fogalmazza meg a 4-ütemű Otto-motor jellemzőit! | ||
4. Melyik(ek) nem az Otto-körfolyamatot szakaszai(k)! | ||
5. Hasonlítsa össze a 2- és 4-ütemű motorokat a tulajdonságaik alapján! |