16. Expanzió képesség

Motor metszetA járműek erőforrása expanzió által aknázza ki a mozgási energiát. Vegyi átalakulás következményeként a végtermék gáznyomását használják ki az alternáló jellegű belső égésű motorok. Mondhatnánk, hogy energia sűrűséget halmozó folyadékból, vegyi hatás miatt felszabaduló hő 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 anyagsűrűség, 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 gáznemű 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.

3. ütem a munkavégzés

Az expanziót befolyásoló tényezõk:

1. Hõmérséklet 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 hűtõ gél komponense. A kipufogó fázisban, az speciális gél gõz formájában visszahűti 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 idejű 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 korszerű motoroknál. Az utolsó beporlasztott gázolaj azon részei, melyeknek nem marad idejük a tökéletes elégésre, csak egy pakura szerű lerakódást képeznek. A hengerbe ugyan még füstgáz formátumba légnemű anyagok, ám azt elhagyva, a lehűlési fázisban a kipufogó rendszerbe megkezdik a kicsapódásukat! Különösen veszélyes ez a beindítási fázisba, illetve minden olyan üzemeltetési körülménynél, ahol nincs meg a motor üzemű hõfoka!

Pont ezért van, a rövid üzemidejű városi közeledésnél a sűrűbb 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 tervszerűen távozni. A szennyezett, szűkebb 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.