Jendrassik motorok



Jendrassik György 1926-ban tervezte első Diesel-motorját, egyhengeres kivitelben. 1927-től dolgozott a Ganz Részvénytársaságnál, ahol a Diesel-motorok fejlesztésébe kapcsolódott be, és szerkesztette a világhírű Jendrassik motorokat, melyek első darabjai egy- és kéthengeresek voltak. Később alakult ki a négy- és hathengeres, négyütemű, előkamrás motor. Ezeket a nagyobb motorokat többek között kisebb sínautóbuszokba építettek be.
A Jendrassik motorok három fő újítást tartalmaztak:
  1. Előkamrás égéstér a jobb keverékképzés elérésére és a magasabb üzemi fordulatszám érdekében.
  2. Dekompressziós berendezés az indítás és a normál üzemi állapot elérésének meggyorsítására.
  3. Rugós adagolószivattyú.

Ezekkel az újításokkal megszületett egy olyan Diesel-motor konstrukció, mely kisebb méretével és tömegével, valamint nagyobb fordulatszámával a vasútüzem követelményeinek jobban megfelelt, mint az akkori nagy, nehéz és lassú fordulatú, hajózásban használt dízelmotor. A Jendrassik féle  Diesel-motorokat Hollandiában, Spanyolországban, Angliában, Romániában (Malaxa) és Belgiumban is gyártották licenc alapján.
bmelab_13_01.jpg

 

A (hideg) indító eljárás


Kis henger térfogatoknál aránylag nagyobb az égéstér felületének és köbtartalmának viszonya, mint a nagynál. Mivel ezek nagyjából a hűtéssel, illetve a kompresszió hőjével arányosak, következik, hogy a kismotornál a hűtés is jobban érvényesül, mint nagymotoroknál, ami főleg indításnál hátrányos. Ezen lehet segíteni különféle indító berendezésekkel, gyújtó papírral, vagy gyújtó spirállal, de a kismotorok az egyszerű és olcsó kivitel érdekében ilyenekkel nem rendelkezhettek. Meg kellett oldani tehát a kis lökettérfogatú motorok indítását hideg környezetben is egyszerű kézi megforgatással. Jendrassik ezt az alábbi termodinamikai összefüggés felhasználásával oldotta meg.
Ha valamilyen edénybe az ott uralkodó nyomás növekedését fokozó gáz áramlik be, akkor az edény tartalma a kiindulási állapothoz képest felmelegszik. Legnagyobb a hatás akkor, ha pl. a légkörtől teljesen evakuált edénybe engedjük a gázt mindaddig beáramolni, amíg a nyomások kiegyenlítődnek.
Jendrassik ezt a jelenséget a következő képen hasznosítja. A szívószelep vezérlésére hármas bütyök szolgál, egy a rendes üzem, egy az indítás, egy a dekomprimálás számára. E hármas bütyök eltolható vezértengelyen ül. A vezértengely eltolásával a bütyök bármelyik részét a szelepemelő görgője alá hozhatjuk, vagyis üzembe helyezhetjük. Hideg állapotban való indításkor a középső bütyökrész vezérli a szívószelepet, amelyik nem a szívólöket kezdetén, hanem csak annak vége fele nyílik meg. Ezért a szívólöket elején erős légritkítás keletkezik, amelyet a löket végén beáramló levegő szüntet meg. Közben a levegő felmelegszik és a bekövetkező kompresszió- ütem alatt már ezt a felmelegedett levegőt komprimáljuk. Ezzel az eljárással -15 °C környezeti hőmérséklet mellett meg tudtak indítani egy 24 lóerős motort pusztán a kéziforgattyú segítségével.

Rugós adagolószivattyú


Az klasszikus adagolószivattyúknál a hengerben a tüzelőanyag szállításához szükséges nyomás, - a kényszerkapcsolat következtében, a dugattyú elmozdulásakor az adagolóbütyök geometriai kialakításával meghatározott mozgástörvény szerint - a tüzelőanyag adagolásával egyidejűleg alakul ki.
Lehetőség van a tüzelőanyag szállításhoz szükséges energiát a tüzelőanyag adagolásának megkezdése előtt tárolni. Az energiatárolás az adagolás megkezdése előtt - hidraulikus energiatárolóban illetve, mechanikus úton (Jendrassik szivattyú)- rugóval lehetséges.
Jendrassik György a 30-as években szerkesztett  adagolószivattyújának vázlata a 3. ábrán látható. Ennél a szivattyúnál egy bütykös tengely a tüzelőanyag-adagolás előtt rugót feszít elő, amely az adagolás megkezdés pillanatában az adagolóhengerben a dugattyút elmozdítja. A mozgásra kényszeríttet dugattyú a tüzelőanyagot az adagolóvezetéken és porlasztófúvókán keresztül a motor égésterébe juttatja.

bmelab_13_04.jpg

A hengerbe porlasztandó tüzelőanyag mennyiségének változtatása a kétkarú emelő alátámasztási magasságának beállításával lehetséges. A külső alátámasztásnál lévő ék elmozdításával változik a dugattyú lökete, így a ciklusonként bejuttatott tüzelőanyag mennyisége is. A működtető bütyök elmozdításával az adagolórugó ismét összenyomódik. A dugattyút az alatta elhelyezett rugó visszahúzza, a nyomás a hengerben így csökken, a dugattyút tetején lévő rugóterhelésű szelep nyílik, és a henger a töltővezetéken keresztül tüzelőanyaggal ismét megtelik.
Jendrassik ennek a szivattyúnak fő előnyeként a fordulatszámtól független befecskendezési törvényt tekintette. Abban az esetben, ha a motor működési fordulatszám tartománya széles, akkor nagyobb fordulatszámoknál a forgattyús tengely elfordulására számított befecskendezési törvény már kedvezőtlenül alakul, és ez jelentősen megváltoztatja az égéstörvényt.

Az előkamrás égéstér


Az előkamrás motorok égési folyamatának megvalósításakor is felismerhető a Diesel-motorokban az optimális égés biztosítására tett törekvés, hogy a tüzelőanyag-levegő keverék minél kisebb hányada gyulladjon öngyulladás révén és minél nagyobb hányadát a már égő részecskék gyújtsák. A durva porlasztás miatt az előkamrában a tüzelőanyag-levegő keverék kisebb hányada gyújtódik öngyulladással, nagyobb hányadában égést megelőző reakciók mennek végbe.
A további részek gyújtását a főégéstérből előkamrába, majd onnan a főégéstérbe áramló közeg áramlása révén keletkező intenzív anyag- és hőátadás váltja ki.
bmelab_13_03.jpg


A „nagy fordulatszámú” motorok fejlesztésének úttörő égéstér-konstrukciója volt Jendrassik György előkamrás Diesel-motorja (2. ábra). A nyitott porlasztófúvókából kilépő tüzelőanyag-sugár mind az előkamrában, mind a főégéstérben az égést megindító keveréket hozta létre és indította csaknem egy időben mindkét térben az égést. Az előkamrából kiáram1ó égő tüzelőanyag-levegő-sugár a dugattyútetőn kiképzett szemen torlódott és terült el a főégéstérben.
Az eredeti konstrukcióhoz képest a későbbi konstrukcióknál az előkamrán a fő furat mellett kiképzett furattal (furatokkal) a főégéstér és előkamra közötti fojtási veszteség csökken, így a motor hatásfoka növekedett

 

.
bmelab_13_02.jpg

(DWT = deadweight tons /tonna hordképesség/)

Összeállította: Dr. Bereczky Ákos,

Források:  Dr. Fülöp Zoltán: Belsőégésű motorok, 1990., V63 Gigant Club, MHE Magyar Hajóregiszter, Ganz Közlemények, 14. szám, 1934, Szőke Béla, Műszaki nagyjaink, 1967