motor

Egy nem elég? Legyen kettő, sőt több! (2. rész)

2014.08.01.

A mai autótechnikában, különösen a motortechnikában sok szerkezetből kettő is van, holott elvileg egy is elég lenne. Legalább is így gondoltuk régebben, jó harminc éve. Cikksorozatunk jelen részében folytatjuk a „megkettőzés”példáinak bemutatását.

Hirtelen nyári ötlettől indíttatva kezdtük el az autótechnikai szerkezetek konstrukciós megkettőzések bemutatását, bizton állítva, hogy nem a nyaralás közbeni, némi alkoholos befolyás miatt látunk kettőt…

Egyébként is, ha autóról van szó, akkor az alkohol csak motorhajtóanyagként jöhet szóba.

Az előző részben a tárgyalást a turbótöltésnél hagytuk abba, de messze nem fejeztük be!

Ha a töltő komprimálta a levegőt, azt egyben, a fizikai folyamatnak megfelelően, fel is melegíti. Jót tesz a motornak, a kihozható motormunkának, az emissziónak, ha a levegőt mielőtt a hengerbe jut, visszahűtjük. Ez a hűtő a töltőlevegő visszahűtő, közbenső hűtő vagy intercooler. Eddig általában egy levegő/levegő hűtőt építettek be, és azt a motor vízhűtője és a légkondicionáló hűtője társaságában helyezték el az autó orrában. Két levegő/levegő hűtő két esetben lehet:
- akkor, ha például V-motor mindkét hengersorán van egy-egy töltő és annak saját közbenső hűtői vannak, vagy akkor, ha
- nem volt hely egy nagy közbenső hűtő elhelyezésére és ezért kettőt tettek be sorba kötve. Ezt a megoldást mutatja az alábbi kép.

Most azonban bonyolítottak a dolgon! A kapcsolt, többfokozatú töltésnél (2 turbó töltő, sőt 3…) a töltőkörök kapcsolásánál két visszahűtő is elhelyeznek. Egy Opel motor mutat erre példát.

Insignia 2.0 CDTI BiTurbo

A kis töltő és a nagy töltő egymást követve dolgozik a teljes fordulatszám tartományban. A kicsi töltő kapja meg a teljes kipufogógáz áramot 1500 min-1 fordulatig, saját intercooler-e hűti vissza. Ilyenkor a nagy töltő is szállít, de csak „félgőzzel”, töltőlevegőjét sorba kötik, átáramlik minkét közbenső hűtőn. Ismét videót hívunk segítségül, ez azonnal tisztába teszi a dolgokat. https://www.youtube.com/watch?v=qqIl1zh_qP8

Az intercooler eléréséhez a levegőnek hosszú utat kell megtennie, ha a hagyományos levegő/levegő visszahűtőt alkalmazzák. Több gyártó a közbenső hűtőt a motor szívó moduljába építi be, ekkor azonban itt levegő/víz visszahűtő kell. Előnye a pontosabban és gyorsabban szabályozott levegőhőmérséklet és a kisebb áramlási ellenállás. Az alábbi kép ilyen konstrukciót mutat (VW 1,4 TSI).

Ebben a kettősséget a két hűtő jelenti: a levegő visszahűtőben felmelegedett víz hűtését egy ventilátoros víz/levegő hűtő végzi. Ez a hűtő az autó orrában van a többi hűtővel egy csoportban. A vizet elektromos vízszivattyú keringeti.
Maradjunk még a turbótöltőnél, annak belvilágában. A Honeywell cég Garrett márkájú töltője szerkezeti kialakításával új korszakot nyit:
- kompresszorlapátját megkettőzte (!), ezt a gyár „DualBoost - Dual Sided Compressor” néven illeti,
- turbinája axiális beömlésű (gépjárműmotor turbótöltőknél ez is újdonság),
- tengelycsapágyazása pedig golyóscsapágyazás (két golyósoron fut).

A fotóinkon az új „Dual Boost” kompresszoroldali kialakítás jól megfigyelhető: a két, egymásnak háttal összefordított, axiális levegő beáramlású, „sziámi iker” kompresszorlapát egy csigaházba nyomja a levegőt.

A filmek megismertetik a nézőt, azt is, aki az angol narrátor szövegét nem érti, a szerkezeti részletekkel, sőt kicsit az elméleti részekbe is betekintést engednek főleg előismeretekkel bíró mérnök uraknak.

https://www.youtube.com/watch?v=ocgeqsgCuQw

https://www.youtube.com/watch?v=Gz0qZpxXnLg

Maradjunk még a motornál!

Jó pár éve van már annak, hogy a benzinmotoroknál (a gázmotorok is ide értendők) a keverékösszetétel szabályozáshoz szükséges lambda-szonda a katalizátor után – néha két monolit közé téve – is kapott egy társat, azaz még egy lambda szondát. Ennek szerepe első sorban az ellenőrzés, az állapot felügyelet, melynek követelményeit az OBD előírások rögzítik.

Az Otto-motorok emisszió-technikájának ma még elegendő a három komponensre ható, ún. redox katalizátor, egy lamdaszonda előtte, egy mögötte. Ezek lehetnek „ugrás” vagy szélessávú szondák, illetve ezek kombinációi.

Lambdaszondát a dízelmotornál is alkalmaznak, van ahol – OBD okok miatt – kettőt is. Dízeleknél, SCR-es tisztításnál két nitrogénoxid, azaz nox-szonda is van, sok-sok hőmérő társaságában.

A két gyújtógyertya – kezdetben repülőgép motorokon – régi alkalmazás. Szolgálta a biztonságot és a fordulatszám növelését. Például az Alfa Romeo egyes motorjainál – TwinSpark – nem is egyféle méretű a gyertya. A variációk „csodálatra méltóak”: a gyertyák egy másik henger gyertyáivak vannak kétkivezetéses trafóra kötve, így például az 1. hengerben és a 4. hengerben egyszerre gyújt mindkét gyertya. Vagy lehetnek hengerenként is kétkivezetéses trafóra kötve, így egyszerre alakul ki az ív a hengerben.

Alfa Romeo TwinSpark motor hengerfeje

Egy Mercedes motornál (mindennek a tetejébe ennél 3 szelep van egy hengerben, mint azt a kép is mutatja) a két gyertyán nem egyszerre ugrik át az ív, az egyik előbbre jár. És még egy váratlan „húzás”: az egyik motorciklusban az egyik gyertya jár előre a gyújtásban, a másik ezt követi, a következő ciklusban a sorrend megfordul. A két gyertya szikrája közötti idő (főtengely-elfordulás) is változik a fordulatszám és a motorterhelés függvényében.

Nem olyan régen jelentette be a BorgWarner, hogy Beru leányvállalata (ki ne ismerné az ősi Beru nevet, mely mára már a Federal-Mogul márkaneve lett), két-tekercses (Dual-Coil) trafót hoz piacra. Ez még nem lenne újdonság, az újdonság abban van, hogy ez egy gyertyára dolgozik. Egyik előnye, hogy a két trafó révén gyors egymásutánban szikrasorozatot képes leadni.

A hűtőkörök is megsokszorozódtak. Ismert, hogy a motorblokk, a hengerhüvely gyűrűjárta szakasza nagyobb hőfokon üzemelhet, mint a hengerfej. Ez segít a hatásfok növelésben is. Tehát célszerű legalább két hűtőkört kialakítani és hőfokát szabályozni. Ez többnyire két termosztátot, két részre osztott termosztát házat tesz szükségessé.

Ezt ma még azzal tetézik, hogy a hengerfej hűtését is két, egymás feletti zónára osztják.

A motor emissziótechnika, tehát a kipufogógáz tisztítás is szolgál új kettősséggel. A kipufogógáz visszavezetés – közismerten az EGR – hagyományosan közvetlenül a kipufogó gyűjtőcsőből, a turbótöltő előtti szakaszból vezeti vissza a gázt a szívócsőbe. Ezt ma már nagynyomású EGR-nak nevezzük (HP-EGR). Ebben a körben van az EGR szelep és a gázhűtő is. Komoly hátránya, hogy a rendkívül szennyezett kipufogógáz elszennyezi az EGR szelepet és a szívócsatornát is.

Ezért is alkalmazzák ma a kisnyomású kipufogógáz visszavezetést (LP-EGR). A gáz a koromszűrő utáni csőszakaszból jut vissza gázhűtőn és az EGR szelepen keresztül a turbótöltő elé (!). A turbótöltőben elkeveredik a friss levegővel és az intercoolerben még jobban visszahűl. A konstruktőrök megtartották a régi (HP) EGR-t is, de ennek már nincs hűtője és a rendszer csak a motor felmelegedése alatt működik. A vázlatrajzon jól látjuk a körök kialakítását.

A fényképeken pedig egy KIA motoron a megvalósítást is. Minden jóban van valami nehézség is: kell a kipufogócsőbe, az EGR gázelvételi pont után egy fojtószelep, hogy kismértékű zárása révén hajlandó legyen a kipufogógáz az LP-EGR körbe visszaáramolni.

Ezzel, a motort illetően, a „kettőzések” áttekintését befejeztük.

Cikksorozatunk következő részében az erőátvitelnél, illetve az autó más részein vadászunk a duplákra.

Dr. Nagyszokolyai Iván

az Autótechnika főszerkesztője

(Az Autótechnika folyóiratban a témához kapcsolódó számtalan szakmai cikk jelent meg, ezek a lap előfizetőinek visszamenőleg is olvashatóak a http://autotechnika.hu oldalon. További információt is itt találhatnak.)

 

Az oldal fő támogatója

 

2024.07.21
Figyelmeztető előrejelzést adott ki Magyarország területére 2024.07.21. vasárnap éjfélig a....
2024.07.20
A magyar jet-ski válogatott tagjai előkelő helyről várják a péntektől vasárnapig zajló Magyar....
2024.07.20
Nem szépek. Sőt, némelyik kifejezetten csúf, de kedves darabjai az autótörténelemnek. ..
2024.07.20
A vállalat elektromos meghajtású, teljesen elektromos és plug-in hibrid modellek eladásai 41....
2024.07.20
Kalle Rovanperä 15,7 másodperces előnyre tett szert a helyiek fordos kedvencével, Mārtiņš Sesksszel....
2024.07.20
Tippek a helytakarékos pakoláshoz. ..
2024.07.20
Lando Norris, a McLaren brit versenyzője nyerte a 39. Forma-1-es Magyar Nagydíj szombati időmérő....
2024.07.20
A Lamborghini Köln most egy új szalonban köszönti a márka vásárlóit és barátait, és lenyűgöző....
2024.07.20
Linda Jackson, a Peugeot nemzetközi igazgatója ismertette, hogy a villanyautók korszakában....
2024.07.20
Az Apollo Tyres a háromszoros Formula–1-futamgyőztes Giancarlo Fisichellát kérte fel, hogy....