Haditechnikai Szemle 8. (1974)
1974 / 1. szám - Dr. Sándor Imre: Gépjármű motorok javítás utáni minősítése
A motor forgatásához szükséges teljesítmény a pm mechanikai középnyomással kifejezve: P/PmV1rL [LE] (2) , ahol: pm a mechanikai középnyomás [kp/cm2]; V a motor össz-lökettérforgata [liter]; n a motor fordulatszáma [f/min]; V állandó, melynek értéke négyütemű motor esetében 900, kétütemű motor esetében pedig 450. Tehát a motor forgatásához szükséges nyomaték a mechanikai középnyomást pontosan meghatározza. A motor beindítása előtti forgatónyomaték mérésével kapcsolatban felmerült a kérdés, hogy a mérést milyen fordulatszám értéken célszerű végrehajtani, hogy a motor hozzon-e létre kompressziót vagy sem, végül az, hogy hogyan célszerű a motort forgatni és a forgatónyomatékot mérni. E kérdések egymással szoros kölcsönhatásban vannak. A beindítás előtti átforgatást, tekintettel a motor még ismeretlen mechanikai állapotára, célszerű viszonylag kis fordulatszámon végezni. Az átforgatás legnagyobb fordulatszáma ne érje el a motor üresjárati fordulatszámát, legfeljebb 100-200 f/min legyen. Az átforgatás fordulatszáma kapcsolatban van a forgató szerkezettel, valamint azzal, hogy a motorban keletkezik-e kompresszió vagy sem. Célszerűtlen az átforgatás során a hengerekben kompressziót létrehozni, mert ebben az esetben a forgatónyomaték szakaszosan változik és ez a súrlódási nyomaték meghatározását gyakorlatilag lehetetlenné teszi. A kiszerelt gyújtógyertya (porlasztó) furatokon keresztül, a levegőnek a hengertérbe történő be, illetve kiáramlása következtében ugyan adódik minimális mértékű áramlási-, örvénylési-, fojtási veszteség, ez azonban a súrlódási veszteséghez képest elhanyagolható. A motor beindítása előtti forgatónyomaték meghatározás egyik lehetősége, a motornak az indítómotorral való megforgatása és ennek során a teljesítményfelvétel mérése. E módszer nem elég pontos, ezért a minősítés céljára nem alkalmas. Az átforgatás legjobb módszere az, hogy a motort nyomatékmérő berendezéssel ellátott villanymotorral forgatják meg és közben mérik a forgatáshoz szükséges nyomatékot. A forgatásra mind az egyenáramú, mind pedig a váltakozó áramú villanymotor alkalmas. Egyenáramú motor esetén az állandó fordulatszám beállítása szabályozó ellenállással történik, váltakozó áramú aszinkronmotorok alkalmazásakor a mérés könnyebb, mivel az aszinkron motoroknak változó terheléssel is gyakorlatilag állandó a fordulatszámuk, így nincs szükség fordulatszám szabályozó berendezésre. Aszinkron motorok alkalmazása esetén szükséges a fordulatszámcsökkentő áttétel, hogy a forgatott motor fordulatszáma az előzőekben említett 100-200 f/min-t ne haladja meg. Az áttétel lehet fogaskerekes vagy ékszíjas, de kedvezőbb a fogaskerekes, mivel jobb és mindenek előtt állandóbb a hatásfoka. A forgatóberendezés fordulatszámcsökkentő áttétele gépkocsik sebességváltóiból könnyen kialakítható. A forgatómotor által kifejtett nyomaték és teljesítmény meghatározható a forgatómotor mérlegmotorként történő kialakításával, a felvett nyomaték, a mérlegmotor házán fellépő reakciónyomaték közvetlen mérésével. A forgatónyomaték a torziós tengely elcsavarodásának mérésével is meghatározható. Az elcsavarodás mértéke a tengelyre ragasztott mérőbélyegekkel elektromos úton, vagy mechanikai, esetleg optikai áttétellel állapítható meg. A szinkron fordulatszám esetén a teljesítmény mérése egyenértékű a forgatónyomaték meghatározásával. A teljesítmény mérése villamos úton mind a váltakozó, mind pedig az egyenáramú motorok esetében viszonylag pontosan és kényelmesen végrehajtható. Az így mért teljesítményben ugyan benne lesz a villamos hajtómotor vesztesége is, azonban ez nem változik olyan mértékben a felvett - eléggé adott határok között levő - nyomaték hatására, hogy ez a mérési pontosságot lényeges mértékben befolyásolná. Minősítés üresjáratban A javított motorokat először üresjáratban üzemeltetik. Ez az üzemmód jól felhasználható a javítás minőségének ellenőrzésére. A minősítés célja kettős, egyrészt meg kell állapítani a motor mechanikai-súrlódási veszteségét, mely egyértelműen a javítás jóságának mérőszáma, másrészt meg kell határozni a dugattyú-dugattyúcsoport tömítését, illetve az olajteknőbe átfújt gázmennyiséget. A bejáratottságra, illetve a javítás jóságára jellemző mechanikai-súrlódási veszteségek mérésére felhasználható a motor ún. kifuttatása, míg a tömítetlenségi veszteségek a bartergáz veszteség és a kompresszióvégnyomás mérésével határozhatók meg. Mechanikai veszteségmegállapítás a motor kifuttatásával A kifuttatásos módszer lényege, hogy a motort adott fordulatszámon üzemeltetik, majd benzinmotor esetében a gyújtás Diesel-motor esetében az adagoló kikapcsolásával szabadon kifutni hagyják. A motor a veszteségek következtében lassul, majd általában bizonyos mérhető idő eltelte után megáll. A fordulatszám változása a kifuttatás alatt az idő függvényében az 1. ábra szerint alakul. Megfigyelhető, hogy a dt elemi időszakhoz dia elemi szögsebesség-csökkenés tartozik. Az elemi tartományra felírható a forgómozgásra érvényes tehetetlenségi törvény: -0 — + MV=0 (4) dt ahol: 0 a motor forgórészeinek tehetetlenségi nyomatéka;-----a motor szöglassulása, mely az idő függvénye; dt Mv az összveszteségek nyomatéka a motor kifutása közben. Az (1) és a (2) egyenlet egybevetéséből: Mf 716- V ■ Pm (3)