16. Expanzió képesség

ImageA jármûvek erõforrása expanzió által aknázza ki a mozgási energiát. Vegyi átalakulás következményeként a végtermék gáznyomását használják ki az alternáló jellegû belsõ égésû motorok. Mondhatnánk, hogy energia sûrûséget halmozó folyadékból, vegyi hatás miatt felszabaduló hõ hatására, zárt térben keletkezõ nyomás indukál mozgási energiát! 

 

Lényeges tulajdonság tehát a vegyi anyagok oxidációjából, no meg némi redukció összességébõl eredõ térfogat tágulási, expanzió általi mozgási energia mennyisége. Természetesen közre játszik a hõmérséklet emelkedése, mert e nélkül nincs nyomásemelkedés. A hõfok emelése az anyagsûrûség, a kezdeti nyomás, és égési folyamat végtermékének, molekuláinak tulajdonsága határozza meg a kinyerhetõ mozgási energiát.

Vegyük sorra a folyamatot. Mi történik a hengerbe?  Van egy alsó pont ahonnan felépül a magasabb nyomás, valamint egy maximum végnyomás ahol megáll az erõkifejtés a dugattyúra. Innen a lendület és szomszédos hengerek eltolt expanziója miatt ismét a munka ütemet készíti elõ a motor ebben a hengerben. Honnan, hová épül fel a nyomás lényeges szempont. Hideg motornál erõtlenséget érzünk, mert kisebb a nyomás-lépcsõ. Nem tökéletes az égési körülmény. Hiába dúsítunk, meg kell várni, míg az üzemi hõt eléri a motor!  

A kezdeti égési térfogatba töltött üzemanyag-levegõ keverék oxidációjából keletkezik a hõ. Ezen magasabb hõmérsékleten a gáznemû anyagok molekulái egyrészt maguk között ütköznek, másrészt a kitöltendõ tér felületével. Ezek között is, ami a mozgást eredményezi, a dugattyúra ható gázmolekulák ütközése. Ezeket tudjuk megváltoztatni, a körülmények, valamint az égési folyamatokhoz szükséges alkotók összetételével, és idõbeni lefolyásával.

Az expanziót befolyásoló tényezõk:                                                                

1.       ImageHõmérséklet különbség

2.       Éghetõ anyag szortimentizáció minõsége

3.       Az égés idõbeli lefolyásának szabályzása (többszöri injektálás)

4.       A bejuttatott levegõ nyomása

5.       A bejuttatott levegõ hõmérséklete, páratartalma (pld. intercooler)

6.       A bejuttatott levegõ nitrogén tartalma (csekély hõtágulás)

 

Mit is tudunk tenni az üzemanyag adalékkal?

A 2. pont és a 3. pont befolyásolásával összetétel optimálisabb minõségével jelentõs többlet expanzió nyerhetõ ki! Gondoljunk csak arra, hogy a precízen kiszámolt oxigén mennyisége a füstgázba nem okoz elégetlen szénhidrogén származékot. Továbbá nem keletkezhet szénmonoxid a kevesebb oxigén miatt, de a nitrogénoxidok sem keletkezhetnek a sok oxigén, valamint a magas hõtõl. Ezért van a SPURI hûtõ gél komponense. A kipufogó fázisban, az speciális gél gõz formájában visszahûti az égésteret, elõkészítve a hidegebbrõl megvalósítható expanziót! Valamint az üzemanyagból hiányzó alkotókat pótolva a lángterjedési folyamatosságot lehet biztosítani, így könnyebben felépül az expanzió.

Továbbá az expanzió tovább nõ akkor is, amikor pld. a gázolaj növényi alapú hosszú szénláncú alkotóit többfelé válasszuk, és speciális SPURI összetétellel minden atomi alkotóját rövidebb idejû oxidációra kényszerítjük. Ezzel nincs elégetlen bio tartalom, ami a lerakódásokat szaporítja a motorban, és a kipufogó rendszerbe. A tökéletesebb oxidáció pedig nagyobb expanziót, több kinyerhetõ mozgási energiát eredményez. Ez azért fontos, mert a gázolaj területén felhasználásra kerülõ molekulák jellemzõen 15-45 szénatomot tartalmazhat. A benzinek esetében 5-10 között van. Ezek felett az égési gyorsasággal van probléma, ami nem fér bele a munka-ütembe.

Pláne nem férhet bele, ha több fázisú porlasztásról van szó, mint a mai korszerû motoroknál. Az utolsó beporlasztott gázolaj azon részei, melyeknek nem marad idejük a tökéletes elégésre, csak egy pakura szerû lerakódást képeznek. A hengerbe ugyan még füstgáz formátumba légnemû anyagok, ám azt elhagyva, a lehûlési fázisban a kipufogó rendszerbe megkezdik a kicsapódásukat! Különösen veszélyes ez a beindítási fázisba, illetve minden olyan üzemeltetési körülménynél, ahol nincs meg a motor üzemû hõfoka!

Pont ezért van, a rövid üzemidejû városi közeledésnél a sûrûbb meghibásodás. Itt kell megjegyezni, hogy a SPURI sokat segít a hideg fázisú üzemmódban, tartós városi, sõt téli üzemeltetésnek akkor is marad hátránya. Ezért kell beiktatni tankolásokként 1-2 hosszabb utat, melyen, üzemi hõfokon ki tud tisztulni a rendszer! Ehhez is jól illeszkedik a SPURI, hogy hamarabb megvalósuljon a tiszta motor, tiszta kipufogó rendszer.

A felépült jó expanzió hiába épül fel, ha a kipufogó rendszer nem engedi tervszerûen távozni. A szennyezett, szûkebb keresztmetszet mindig bajt okoz! Ezért is kell komplexen kezelni az üzemanyagok tulajdonságait. Minden paraméter számít, így a cikkben szereplõ expanzió képesség is, ezért fontos jellemzõje az üzemanyagoknak!

 

Kisújszállás, 2019.06.21.                                                                       Farkas Kálmán

                                                                                                                       SZAKI Kft.