Slide 1

MOTOR GONDOK Kenőanyag, hajtóanyag
(Hajtókar törés)
KBSZ SZAKMAI NAPOK- REPÜLÉS
Budapest, 2013. április 15.
Szilágyi Endre
balesetvizsgáló

1


Slide 2

ELŐZMÉNYEK
A múlt év tavaszán
útvonal repülés közben
a pilóta és utasa
komoly
teljesítmény
csökkenést és ezzel
egy időben olajgőzt és
olajszóródást észlelt. A
gép
parancsnoka
haladéktalan kényszerleszállás mellett döntött
(Helyesen). A földön a
következő látvány tárult
eléjük…

2


Slide 3

A MOTORBURKOLAT FELNYITÁSA UTÁN

3


Slide 4

MŰHELYBE SZÁLLÍTÁS UTÁN A MOTOR MEGBONTÁSA

4


Slide 5

SAJNOS A JELENSÉG MÁR NEM VOLT ISMERETLEN
Ez a kép évekkel korábban készült a
budaörsi hangárban. Itt is a negyedik
henger hajtórúdja törött el közvetlenül
a kisszem alatt.
Ezt az esetet megelőzve már kétszer
is történt kísértetiesen hasonló
esemény. A közös mindegyikben az
volt, hogy a motor üzemidejét
meghosszabbították. Az eredetileg
800 órás élettartam több lépcsőben
1400
óráig
tolódott
ki.
A módosítást a gyártó cég útmutatása
és
felhatalmazása alapján gyári
szakember végezte.
A
pontos
leírás
nem
áll
rendelkezésünkre,
de
valószínűsíthető, hogy az eljárás nem teljesen
alkalmas a rejtett hibák feltárására, és
így a hibamentes kibővített élettartam
„átvészelésére”
5


Slide 6

AZ OKOK

A mellékelt animáción
látszik, hogy a
hajtórúd a
dugattyúban a
csapszeg
segítségével alternáló
mozgást végez.
Tekintve hogy ez a
motor legmelegebb,
és legjobban igénybe
vett része, a megfelelő
kenés, és hűtés
rendkívül fontos.

6


Slide 7

SZERKEZETI KIALAKÍTÁS
Ezt az odavezetett kenőolajjal oldják
meg, ami egyaránt ken és hűt is.
Többféle megoldás ismeretes. Jelen
esetben
a
dugattyúban
kialakított
csatornák vezetik a csapszegre a henger
faláról az olajlehúzó-olajáteresztő gyűrű
által a henger faláról eltávolított
kenőanyagot.

A régi, MSZ 20 szabványú adalékolatlan
olaj a tökéletlen égésből származó
koromszemcséket
nem
tudta
abszorbeálni,
így
egyes
helyeken
kokszlerakódás formájában kirakódott a
szennyeződés. Ebben a motorban ilyen
kritikus pont a dugattyúcsapszeg és a
hajtórúd közötti csekély hézag. (Max.
0,04 mm) Ez a kirakódás nagymértékben
akadályozza a csapszeg és a hajtórúd
közötti szabad mozgást.
7


Slide 8

A HAJTÓRÚD (MARADVÁNYA)
Ebben az esetben a szabad mozgás
helyett a hajtórúd „kisszem” alatti rész
fokozott hajlító igénybevételnek van
kitéve, ami előbb-utóbb fáradásos
töréshez vezet.

A két hajtórúd nem egy időben
és nem ugyanabban a motorban,
de ugyanúgy törött el.

8


Slide 9

FÁRADÁS
A két ábra szemlélteti a normál működés és a megszorult csapszeg okozta
igénybevételt
Normál esetben kicsi
a súrlódás
Megszorult
csapszeg esetén
ezt a pontot veszik
legjobban igénybe
az erők.

9


Slide 10

TANULSÁGOK

A régi, adalékolatlan kenőanyag
sokkal rövidebb idő alatt okozta ezt
a hibát. Fokozottan kell figyelni az
üzemeltetés körülményeire (magas
hőmérséklet, forszírozott üzem,
stb). Nem kétséges a gyártó alapos
vizsgálata
az
üzemidő
hosszabbításhoz, de az általuk
kidolgozott eljárás nem fedi föl az
ilyen
jellegű,
kezdődő
meghibásodást.

Ezt a kockázatot a gyártó is
felismerte, és újabban nyakban
megerősített hajtórudakkal
szereli ezt a típusú motort!
10

Ezt a tényt az is alátámasztja, hogy
az
egyik
esetben
a
gyári
szakemberek által elvégzett és
dokumentált hosszabbítás után
mintegy
négy
üzemórával
következett be a törés.


Slide 11

REPÜLŐBENZIN KONTRA AUTÓBENZIN

Kopogásos égés

11


Slide 12

ÓLMOZOTT, ETILEZETT, METILEZETT?

A motorbenzinekhez rendszerint különböző adalékokat adnak, a kívánt
tulajdonságok eléréséhez. Újabban etil, vagy metilalkoholt is kevernek akár
15%-ban is a benzinbe, környezetvédelem, és a kőolajjal való takarékoskodásra
hivatkozva. A mindenki által ismert oktánszám beállítására régen ólomtetraetilt
alkalmaztak. Ma már egyéb adalékokkal próbálják meg pótolni ezt az igen
mérgező vegyületet.
Az alkohol hatását általában ismerik az üzemeltetők, így most azzal nem
kívánok foglalkozni. Viszont fontosnak tartom felhívni a figyelmet az oktánszám
körüli félreértésekre.

Először is nézzük, hogy mit nevezünk kopogásos égésnek, hogyan jön létre, és
mi a hatása.

12


Slide 13

HOGYAN JÖHET LÉTRE?
Normál égés

Normál égés esetén a
lángfront a motor
kialakításától függően 40100 m/s sebességgel
terjed

13


Slide 14

KOPOGÁSOS ÉGÉS

A gyújtás pillanatában nem csak a
lángfront indul el, hanem egy
lökéshullám
is
létrejön.
Ez
természetesen
hangsebességgel
terjed, ami a nagy hőmérséklet miatt
400 m/s közelében is lehet.
A lökéshullám egyes helyeken idő
előtt meggyújtja a keveréket, és
ezzel
egyenlőtlen
nyomásviszonyokat teremt. Ez többnyire
éles sarkokban jön létre, ahol a
lökéshullám
mintegy
„koncentrálódik”.
A
hirtelen,
nem
központos
nyomásnövekedés megbillenti a
dugattyút, aminek szoknyája a
henger falához ütődik. Így jön létre a
jellegzetes csörgő, kopogó hang.
14


Slide 15

OKTÁNSZÁM
Mindenki számára ismerős kifejezés, hiszen a benzinkútnál ez alapján választjuk ki a
kocsinknak megfelelő üzemanyagot. Néhány kútnál még egy „RON” betűszót is
észrevehet a figyelmes szemlélő!
Itt kezdődnek a problémák. Ugyanis ez egy rövidítés, a Research Octane Number-t
takarja. Sokan tudják, hogy az oktánszámot egy speciális motorban vizsgálják, aminek
őszintén szólva nem sok köze van a mai, valós motorokhoz. Ezért bevezették a MON-t
is ami a valós motorokban jellemzi a benzin viselkedését. Ha megnézzük a British
Petrol által publikált összehasonlító táblázatot, mindjárt nem olyan szép a
menyasszony.

15


Slide 16

KÁOSZ

És ez még közel sem az összes mérőszám amit a gyártók használnak!

16


Slide 17

ALMÁHOZ A KÖRTÉT

Persze ameddig csak autóba használják,
addig nincs gond, hiszen ezzel az
autógyárak is tisztában vannak. A probléma
akkor van amikor repülőgépbe használjuk
az autóbenzint ahol természetesen nem
egyeznek meg a minősítés feltételei. Ekkor
hasonlítjuk az almához a körtét.
Visszatérve a kopogásos égés létrejöttére.
Akkor is bekövetkezhet, ha a keverék túl
szegény, túl nagy az előgyújtás mértéke,
vagy kis fordulton nagy gázt adunk. Túl
szegény keverék esetében a lökéshullám
beindíthatja a helyi gócok kialakulását. A
képen láthatunk erre példát.

17


Slide 18

NYOMÁSDIAGRAMM
Túl nagy előgyújtás esetén, vagy kis fordulaton erőtetve a motort nem alakulnak ki
hegyi gócok. Itt a dugattyú kis sebessége miatt a normál ütemben lezajló égés
következtében kialakuló maximális nyomás majdhogy nem szembe találkozik a még
holtpont előtt lévő dugattyúval.

Így néz ki a nyomás felfutása normál, kezdeti kopogás és teljes kopogásos
égés esetén

18


Slide 19

AVGAS 100 LL

A
teljes
nevén
Avgas
100/130
Low
lead.
Mit jelent ez? Először is a repülőgép motorok esetében mindig a Motor Octane
Numbert adják meg! Ha megnézzük az előbbi táblázatot, a 100.8 RON számú
autóbenzin MON-ban már csak 89.2. Ráadásul a 100/130 arra utal, hogy dús
keverék esetén 130-as oktánszámnak felel meg a kompressziótűrés, szegény
keverék esetében pedig 100-nak. (Aviation lean, aviation rich.) Tehát modjuk
felszállás közben, amikor természetesen dús keverékkel repülünk, a motorunk
magasabb oktánszámot „vár”. 100-as autóbenzin esetén ekkor kapja a 89.2-őt.

Álljon itt végezetül egy valós példa:
Évekkel ezelőtt egy repülős társunk honlapján megjelent egy cikk:

19


Slide 20

Adj teljes gázt, öld meg a
repülőgépmotort !
„Én motorindítás után, amint egyenletesen jár az ötvenes évek csúcstechnikája,
azonnal szegényítek. Nem, nem égetem meg ezzel a szelepeket és detonációt
sem okozok. Ugyanis kis fordulaton, így kis teljesítményen nem lehetséges sem
a detonáció sem szelepégés. Ezek tények. Detonáció csak alacsony oktánszámú
benzintől, utógyújtástól, vagy túlforrósodott hengerfejtől illetve ezek a
körülmények együttes meglététől lehetséges. Égett szelep – nagy hőmérséklet –
kis teljesítményen nem lehetséges.”

20


Slide 21

21


Slide 22

KÖSZÖNÖM
A FIGYELMET!
KÖSZÖNÖM
A FIGYELMET

Szilágyi Endre
balesetvizsgáló

[email protected]
www.kbsz.hu

22