Melltartó és előgyújtás

2007.08.02. 07:13
Ma ismét nekirontunk az olajcégek és az agymosó marketingesek klikkjének, s utánajárunk, kinek mit érdemes tankolnia, miért szűnhetett meg a 98-as benzin, és mit várhatunk cserébe a méregdrága marketingüzemanyagoktól. Nem sokat.

Szeretünk játszani a tűzzel. Éghető dolgokat gyűjtünk, gyártunk, halmozunk föl azért, hogy valamikor meggyújtsuk és elégessük őket. De vérig vagyunk sértve, és kétségbeesve hívjuk a tűzoltókat, ha a cucc nem akkor és úgy ég, ahogy és amikor szeretnénk. Legyen akár szó karácsonyfáról, kínai tűzijátékraktárról, vagy gombostűfejnyi üzemanyagról valahol egy égéstérben.

Ez utóbbira különösen háklisak a mérnökök, s körömszakadtukig ragaszkodnak ahhoz, hogy a nafta ott, akkor és úgy égjen, ahogy eltervezték. Gondolkozott már a belső égésű motor és a robbanómotor megnevezés közti alapvető különbségen? Szakbarbárok kicsiny, mindenre elszánt csoportját kivéve az emberek ugyanazt értik alatta, pedig micsoda különbség van égés és robbanás között! Kezdő londoni terroristák tipikus hibája például, hogy megfelelő tájékozottság hiányában (és mit sem sejtő embertársaik legnagyobb szerencséjére) egyszerűen elégetik a magukkal cipelt benzint és gázt, pedig megfelelő körülmények között mindkét anyag robbanásveszélyes.

Az égés és a robbanás közti alapvető különbség a lángfront terjedési sebességében rejlik. A gyertya szikrája által meggyújtott benzin-levegő keverék általában simán elég a hengerben. Persze jóval gyorsabban, mint ahogy a gyufa lángja vándorol a körmünk irányába, de sokkal lassabban, mint egy igazi robbanásnál. Pedig ilyennel is találkozhatunk eleget a motorháztető alatt. A dízelek különösen hidegen hangos kopogással és kerregéssel adják tudtunkra: itt bizony öngyulladásról, azaz mégoly kicsi, de igazi robbanásokról van szó.

A probléma akkor jelentkezik, amikor a szereptévesztésben levő benzinmotor dízelként kezd üzemelni. Ilyenkor a keverék nem vár a gyújtószikrára, hanem a nagy meleg és nyomás hatására magától berobban, s a lángfont ellenőrizetlenül, a normál égésnél akár negyven-ötvenszer gyorsabban terjed a hengerben. Az így létrejövő nyomáscsúcsok percek, de legkésőbb órák alatt helyrehozhatatlanul károsítják a csapágyakat, és a motor összes mechanikus alkatrészét. Idősebbeknek talán leginkább a Ladákból ismert a jellegzetes, kopogó-csörgő hang, amiről a kopogásos égés elnevezést kapta a jelenség. Ez körülbelül annyira jó a motornak, mint a frissen fényezett kasztninak, ha kalapáccsal kezdik kopogtatni.

Akusztikus érzékelés

Mivel a kopogásos égés többé-kevésbé jól hallható, logikusnak tűnik az akusztikus érzékelés. Lógathatnánk akár mikrofont is a motortérbe, de ennél még jobb ötlet azt közvetlenül a blokkhoz csavarozni. A rendszerint piezokristály szenzor sokkal érzékenyebb a motorban keletkező zajokra, bár a jelet feldolgozó elektronikának így sincs könnyű dolga. Először is meg kell próbálni elkülöníteni a kopogásos égésre jellemző hangokat az összes többi zajtól: a normál égéstől, a csapágyak zörgésétől, a szelepek csattogásától. Aztán egy (esetleg két) szenzorral is jó lenne tudni eldönteni, hogy a sok közül éppen melyik henger kopog, mert így elég majd csak annál beavatkozni. Az elektronika egyik szemével tehát a főtengely helyzetét lesi, másik fülével a motort hallgatja, és a kettő összevetéséből sakkozza ki, hogy épp a hármas henger kopog.

A hallgatózásnál biztosabb módszer, ha közvetlenül a nyomást mérjük a hengerekben, így azonnal tudunk reagálni, ha a megengedettnél nagyobb nyomáscsúcsot mérünk. A dolog szépséghibája, hogy drága, mert minden hengerbe kell egy külön e célra készült szenzor. Arról nem beszélve, hogy emiatt át kell tervezni az egész hengerfejet. Ezért nagyobb esélyük van az ionáram-mérésen alapuló kísérleteknek. Itt az amúgy teljesen mezei gyújtógyertyára ad két gyújtás között pár száz voltos egyenfeszültséget egy okos elektronika. Az elektródák között, az égéstérben levő ionizált gázokon átfolyó áramból némi fantáziával lehet az égés lefolyására és a csúcsnyomásra következtetni. Ezt a megoldást olyan helyeken alkalmazzák, ahol a teljesítmény sokkal fontosabb, mint az ár. (Saab turbo, BMW M3, M5)

A kopogásos égés többféleképp is elkerülhető. Tűzoltási céllal fecskendezhetünk például hűtő- és kopogáscsökkentő anyagokat (mondjuk vizet) a hengerbe. A dolog nem akkora hülyeség, amekkorának első hallásra tűnik, de sok vele a macera, ezért meghagyjuk az autóversenyzőknek és az elvetemült tunereknek. Ennél sajnos egyszerűbb simán több benzint fecskendezni az égéstérbe, így sok gyártó ezt a módszert követi. Egyszerűbb és olcsóbb nekik, drága és környezetszennyező mindenki másnak, de hát úgyse derül ki, hogy a befecskendezett plusz üzemanyag oxigén híján már nem ég el. Ehelyett elpárologva belülről hűti az égésteret, így csökkenti a kopogási hajlamot. Aztán szépen megy a kipufogóba. Undorító.

Használhatunk továbbá jobb kopogástűrésű üzemanyagot is. A benzin néven emlegetett lötty sokféle szénhidrogénvegyület ilyen-olyan arányú keveréke, az összetétel nagyban befolyásolja, hogy adott körülmények között kopog-e a motor. Lehet csalni is: a kopogástűrés, azaz az oktánszám nemcsak a szénhidrogének összetételével, hanem különböző adalékanyagokkal (régebben a mérgező ólom-tetraetillel, újabban a divatos bioetanollal) is növelhető. Ha a 95-ösnél jobb a 98-as, akkor a 98-asnál jobb a 99-es, annál már csak a száz feletti oktánszámok lehetnek még sokkal jobbak - sulykolják a marketingesek ugyanolyan vehemenciával, ahogy a még nedvszívóbb intimbetéteket és a még fehérebbre mosó mosóporokat próbálják eladni.