A motorvezérlés alkatrészei és működése

Az autójavítás és a motorfelújítás összetett, magas szintű szakértelmet igénylő feladatok, ahol minden apró részlet fontos szerepet játszik. Ebben az írásban részletesen áttekintjük a motorok világát, bemutatva azok működési elvét, a legfontosabb típusokat és a legfontosabb alkatrészeket, különösen a motorfelújítások és időzítő rendszerek javítása során.

Minden motor lényege az energiaátalakítás. Legyen szó belső égésű, elektromos vagy más típusú motorról, a cél mindig ugyanaz: valamilyen formájú energiát - legyen az kémiai (üzemanyag), elektromos (akkumulátor) vagy hőenergia - mozgási energiává, azaz mechanikai munkává alakítani.

A legtöbb motor esetében a mechanikai munka forgó mozgás formájában jelentkezik, amelyet aztán sebességváltókon, tengelyeken és egyéb erőátviteli rendszereken keresztül juttatnak el a meghajtani kívánt eszközhöz.

A belső égésű motorok esetében ez a kémiai energiából hőenergiává, majd kinetikus energiává történő átalakítás bonyolult termodinamikai ciklusokon keresztül valósul meg. Az elektromos motorok ezzel szemben az elektromágneses indukció elvén alapulnak, ahol az elektromos áram és a mágneses mező kölcsönhatása hoz létre forgatónyomatékot.

A belső égésű motorok működése

A belső égésű motorok működésének alapját a termodinamikai ciklusok képezik. Ezek a ciklusok írják le az üzemanyag elégetéséből származó hőenergia mechanikai munkává alakításának ismétlődő folyamatát. Az Otto-ciklus négy ütemből áll, melyek a szívás, sűrítés, égés (munka) és kipufogás. Ennek során a dugattyú mozgása és a szelepek nyitása-zárása pontosan összehangoltan történik, biztosítva az üzemanyag-levegő keverék bejutását, sűrítését, elégetését és a kipufogógázok távozását.

Motorfelni tudnivalók BMW tulajoknak

A Diesel-ciklus szintén négy ütemű, de a gyújtás módjában alapvetően eltér az Otto-ciklustól. Itt csak tiszta levegőt szív be és sűrít a dugattyú, ami rendkívül magas hőmérsékletre hevíti azt. Ebbe a forró, sűrített levegőbe fecskendezik be az üzemanyagot, amely öngyulladással ég el a magas hőmérséklet hatására.

A legelterjedtebb belső égésű motor a négyütemű motor, melynek működését a dugattyú négy, ismétlődő mozgása jellemzi egy teljes ciklus során:

Szívás ütem: A dugattyú az FHP-ről az AHP felé mozog, miközben a szívószelep nyitva van. A hengerben vákuum keletkezik, ami beszívja a levegő-üzemanyag keveréket (benzinmotornál) vagy tiszta levegőt (dízelmotornál) a szívócsőből.
Sűrítés ütem: A dugattyú az AHP-ről az FHP felé mozog, mindkét szelep zárva van. A hengerben lévő gázkeveréket (vagy levegőt) sűríti, ami jelentősen megnöveli annak nyomását és hőmérsékletét.
Égés (munka) ütem: Amikor a dugattyú eléri az FHP-t (vagy közvetlenül előtte), a sűrített keverék begyullad. Benzinmotornál a gyújtógyertya szikrája, dízelmotornál az öngyulladás okozza az égést. Az égés során felszabaduló hőenergia drámai nyomásnövekedést okoz, ami az FHP-ről az AHP felé löki a dugattyút.
Kipufogás ütem: A dugattyú az AHP-ről az FHP felé mozog, miközben a kipufogószelep nyitva van. A dugattyú kitolja az égéstermékeket (kipufogógázokat) a hengerből a kipufogórendszerbe.

Ez a négy ütem ismétlődik minden hengerben, rendkívül gyorsan egymás után, biztosítva a motor folyamatos működését.

A motorok típusai

A motorok számtalan formában és méretben léteznek, mindegyik típus specifikus alkalmazási területekre optimalizálva. A legáltalánosabb felosztás az égés helye alapján történik: belső égésű és külső égésű motorok.

Belső égésű motorok

A belső égésű motorok a legelterjedtebb motortípusok közé tartoznak, különösen a járműiparban.

V70 tanksapka ajtó motor javítás

Benzinmotorok: Az Otto-ciklus elvén működnek, és gyújtógyertyával történő szikragyújtást alkalmaznak. Jellemzőjük a viszonylag magas fordulatszám és a sima járás. A befecskendezés történhet a szívócsőbe (port injection) vagy közvetlenül a hengerbe (direct injection, GDI). Az utóbbi technológia jobb hatásfokot és alacsonyabb fogyasztást eredményez.
Dízelmotorok: A Diesel-ciklus alapján működnek, és a kompressziós gyújtás elvét használják. Ez azt jelenti, hogy a levegő sűrítése során keletkező magas hőmérséklet gyújtja be a befecskendezett gázolajat. A dízelmotorok üzemanyag-befecskendezési rendszerei rendkívül precízek, gyakran közös nyomócsöves (common rail) rendszereket alkalmaznak, amelyek nagy nyomáson, több lépcsőben fecskendezik be az üzemanyagot.
Wankel motor: Vagy más néven bolygódugattyús motor, egy különleges belső égésű motortípus, amely nem dugattyúkat, hanem egy háromszög alakú rotort használ a gázok sűrítésére és a munkavégzésre. Előnyei közé tartozik a kompakt méret, a kisebb tömeg, a kevesebb mozgó alkatrész és a simább járás, mivel nincs dugattyú mozgásból eredő vibráció. Hátrányai viszont a magasabb üzemanyag- és olajfogyasztás, valamint a tömítések kopásából adódó problémák.
Gázmotorok: Olyan belső égésű motorok, amelyek propán-bután gázzal (LPG) vagy sűrített földgázzal (CNG) működnek. Ezek alapvetően benzinmotorok, amelyek átalakításra kerültek, hogy gázzal is üzemelhessenek, vagy gyárilag erre a célra készültek. Az LPG (Liquefied Petroleum Gas) és a CNG (Compressed Natural Gas) használata környezetbarátabb alternatívát kínál, és gyakran gazdaságosabb is az üzemeltetésük.

Külső égésű motorok

A külső égésű motorokban az üzemanyag elégetése a motoron kívül történik, és az így keletkező hőt egy közvetítő közeg (pl. víz, levegő) viszi be a motorba, ahol az mechanikai munkává alakul.

Gőzgépek: A külső égésű motorok klasszikus példái. A szén, fa vagy más üzemanyag elégetésével vizet melegítenek fel egy kazánban, gőzt termelve. A nagynyomású gőz egy dugattyút mozgat meg, vagy turbinát forgat, ezzel mechanikai munkát végezve. A gőzgépek forradalmasították az ipart és a közlekedést a 18-19. században.
Stirling motor: Egy zárt ciklusú külső égésű motor, amelyben a munkaközeg (általában levegő, hélium vagy hidrogén) egy zárt térben kering, és külső hőforrásból (pl. napenergia, biomassza, hulladékhő) nyert hővel tágul, majd hűtés hatására összehúzódik. A Stirling motorok rendkívül csendesek, sokféle hőforrással működhetnek, és alacsony károsanyag-kibocsátásúak. Hatásfokuk elméletileg magas lehet. Hátrányuk a viszonylag nagy méret és tömeg az azonos teljesítményű belső égésű motorokhoz képest, valamint a lassú reakcióidő a terhelésváltozásokra.

Elektromos motorok

Az elektromos motorok az elektromos energiát mechanikai mozgássá alakítják át az elektromágneses indukció elvének felhasználásával. Ezek a motorok egyre nagyobb szerepet kapnak a modern világban, különösen az elektromos járművek (EV-k) és a hibrid autók elterjedésével. Két fő típusuk van: az egyenáramú (DC) motorok és a váltóáramú (AC) motorok.

Az elektromos motorok kulcsfontosságúak az elektromos és hibrid járművekben, ahol azonnali nyomatékot, csendes működést és a fékezési energia visszanyerésének (rekuperáció) lehetőségét biztosítják.

Sugárhajtóművek és rakétamotorok

A sugárhajtóművek és rakétamotorok egy külön kategóriát képviselnek, melyek a reakcióelv, azaz Newton harmadik törvénye alapján működnek: minden hatásnak van egy vele egyenlő nagyságú és ellentétes irányú ellenhatása.

Chiptuning a Mercedes E 270 CDI-hez

A sugárhajtóművek (pl. turbóventilátoros, turbósugárhajtómű) levegőt szívnak be, azt sűrítik, üzemanyaggal keverik és elégetik, majd a forró, nagy nyomású gázokat nagy sebességgel fúvókán keresztül kiáramoltatják. Főként repülőgépek hajtására használják őket, ahol a nagy sebesség és a jelentős tolóerő kulcsfontosságú.

A rakétamotorok ezzel szemben saját oxidálóanyagot hordoznak magukkal, így vákuumban is képesek működni. Ez teszi lehetővé számukra az űrben történő mozgást. A hajtóanyag (szilárd vagy folyékony) elégetésével keletkező gázokat nagy sebességgel lövellik ki, ezzel tolóerőt generálva.

A belső égésű motorok fő alkatrészei

A belső égésű motorok rendkívül komplex szerkezetek, amelyek számos precízen megmunkált alkatrészből és összehangolt rendszerből épülnek fel.

Motorblokk: A motor legmasszívabb és legfontosabb szerkezeti eleme. Általában öntöttvasból vagy alumíniumötvözetből készül, és tartalmazza a hengereket, ahol a dugattyúk mozognak. Ezenkívül a motorblokkban találhatók a hűtőfolyadék-járatok, az olajcsatornák és a főtengely csapágyfészkei is. A hengerek fala lehet közvetlenül a blokkba öntve, vagy különálló hengerperselyek formájában behelyezve.
Hengerfej: A motorblokk felső részén helyezkedik el, és lezárja a hengereket felülről. Anyaga szintén öntöttvas vagy alumíniumötvözet. A hengerfejben találhatók a szívó- és kipufogószelepek, a szelepvezérlő mechanizmus (vezérműtengelyek, himbák), a gyújtógyertyák (benzinmotoroknál) vagy a befecskendezők (dízelmotoroknál). A hengerfej kialakítása kulcsfontosságú a motor gázcseréjének és égési hatásfokának szempontjából. A szelepek elrendezése, a szívó- és kipufogócsatornák formája mind befolyásolja a motor teljesítményét és üzemanyag-fogyasztását.
Olajteknő: A motorblokk alján található, és az olajozási rendszer részeként az motorolaj tárolására szolgál. Általában acéllemezből vagy alumíniumból készül. Az olajteknőben helyezkedik el az olajszivattyú szívókosara, amely az olajat felszívja és a motor kenési pontjaira továbbítja.
Dugattyú: A hengerben fel-le mozgó alkatrész, amely közvetlenül részt vesz a szívás, sűrítés, égés és kipufogás ütemeiben. Általában alumíniumötvözetből készül, hogy könnyű legyen és jól vezesse a hőt. A dugattyú oldalán dugattyúgyűrűk találhatók. Ezek közül a felsők a kompressziós gyűrűk, amelyek a henger és a dugattyú közötti tömítést biztosítják, megakadályozva a gázok elszökését. Az alsó olajlehúzó gyűrű feladata az olaj lehúzása a hengerfalról, hogy az ne jusson be az égéstérbe és ne égjen el.
Hajtókar: Köti össze a dugattyút a főtengellyel. Feladata a dugattyú lineáris mozgásának átalakítása a főtengely forgó mozgásává. Acélból készül, nagy szilárdságú kovácsolással vagy öntéssel. A hajtókarnak rendkívül nagy erőknek kell ellenállnia, mind a dugattyú mozgásából adódó tehetetlenségi erőknek, mind az égés során keletkező nyomásnak.
Főtengely: A motor legfontosabb alkatrésze, amely a dugattyúk fel-le mozgását forgó mozgássá alakítja át. Acélból készül, kovácsolással vagy öntéssel. A főtengelyen találhatók a főtengelycsapok (ahol a hajtókarok csatlakoznak) és a főcsapok (ahol a főtengely a motorblokkban fut). A főtengely precíz kiegyensúlyozása elengedhetetlen a motor vibrációmentes működéséhez. A főtengelyen olajfuratok is futnak, amelyek biztosítják a hajtókarcsapágyak kenését.
Vezérműtengely: Feladata a szívó- és kipufogószelepek nyitásának és zárásának időzítése. A vezérműtengely elhelyezkedése alapján megkülönböztetünk OHV (OverHead Valve), SOHC (Single OverHead Camshaft) és DOHC (Double OverHead Camshaft) motorokat.

További rendszerek

Üzemanyag-ellátó rendszer: Feladata az üzemanyag tárolása, szűrése, nyomás alá helyezése és pontos adagolása az égéstérbe.
Gyújtásrendszer: Feladata a benzinmotorokban a sűrített üzemanyag-levegő keverék begyújtása a megfelelő időben.
Kenési rendszer: Biztosítja a motor mozgó alkatrészeinek kenését, csökkentve a súrlódást és a kopást, valamint elvezeti a hőt.
Hűtőrendszer: Feladata a motor optimális üzemi hőmérsékleten tartása, mivel az égés során keletkező hő jelentős része hőként távozik.
Kipufogórendszer: Elvezeti az égéstermékeket a motorból, csökkenti a zajt és tisztítja a kipufogógázokat.
Levegőellátó rendszer: Biztosítja a motor számára a tiszta és megfelelő mennyiségű levegőt az égéshez.
Motor elektromos rendszere: Felelős az indításért, az energiaellátásért és az elektronikus vezérlésért.

A vezérműszíj és a vezérműlánc

A gázelosztó mechanizmus - vagy egyszerűbben vezérlés - a motor egyik legfontosabb rendszere, amely a főtengely és a vezérműtengely mozgását szinkronizálja. Ha a vezérlés meghibásodik, az komoly motorhibát okozhat: a szelepek és a dugattyúk ütközhetnek, ami szelephajlításhoz, hengerfej-károsodáshoz és akár teljes motorcseréhez is vezethet.

A belső égésű motorban a gázelosztó mechanizmus biztosítja, hogy a szelepek precízen időzítve nyissanak és zárjanak, szinkronban a főtengely forgásával. A gyártók különböző megoldásokat alkalmaznak: vezérműszíj, vezérműlánc vagy fogaskerekes vezérlés.

Vezérműszíj

A vezérműszíj (Gates-szíj) az egyik legfontosabb alkatrész az autó motorjában - ha elszakad, súlyos motorkárosodást okozhat. A vezérműszíj feladata a vezérlőtengely és a főtengely mozgásának pontos szinkronizálása. A legtöbb esetben a szakadás előjelek nélkül történik. Ezért nem szabad megvárni, amíg “zörög” vagy “nyikorog”. Minden gyártó más, de általában 100.000-160.000 kilométerenként javasolt a vezérműszíj csere. Mivel a vezérműszíj gumiból készült, idővel elhasználódik, és végül eltörik. Gyakran nincsenek figyelmeztető jelek a vezérműszíj elszakadása előtt.

A vezérműlánc acél kivitelű, és a motorolaj kenésével működik. A láncfeszítő hibája komoly károkat okozhat (pl. Ha csörgést, fémes hangot hallasz a motorból indításkor, lehet, hogy a vezérműlánc megnyúlt.

A fogaskerekes hajtás szilárd, fém fogaskerekek segítségével közvetíti a hajtást.

Az, hogy csak úgy magától elszakadjon kvázi lehetetlen, mindig megvan az ok, hogy miért következett be a szakadás. Az egyik leggyakoribb oka a helytelen csere. Azért mert a görgőnek nincsen hangja, az nem azt jelenti, hogy egy újabb periódust kibír. A gyártók minden motorhoz megadják a vezérműszíj és a vezérlésben szereplő összes alkatész által futható futás teljesítményt kilométerben és/vagy évben. Nagyon fontos, hogy az évet is. Ha el szeretnénk kerülni egy vezérműszíj szakadást és a vele járó esetleges nagy összegű javítást, minden esetben cseréltessük le a vezérlés összes elemét. Sokan abba a hibába esnek, hogy még csak 5000 km van a szíjba, habár az már 7 éve rajta van.

A vezérműszíj elszakadásának okai

főtengely fogaskerék és vezérműkerekek nem megfelelő rögzítése, és nem cserélése.
vezérműtengely és a főtengely szimering folyása, hiszen a vezérműszíj tartósan nem bírja az olajat.
vezérmű burkolatok hiánya vagy helytelen visszaszerelése.
célszerszám hiánya.

A vezérműlánc cseréje

A vezérmű lánc érdekesebb, mivel itt a gyártók nem határoznak meg kifejezett cserét, csak ellenőrzést. Ezeknek a cseréje akkor szükséges, ha hangja van, kb. ezt úgy tudnám jellemezni, hogy megváltozik a motor hangja, mélyebbre kicsit csattogósra. Vagy találóan ahogy a köznyelvben megjelent, a benzinesből dízel lett!

Így jogosan gondolhatnánk, hogy egy láncos motor százszor jobb, mint egy szíjas, mert nagyon ezzel nem kell foglalkozni. Sajnos ebben a formában ez nem igaz, mivel van olyan benzines alacsony köbcentis motor, melyeknél láncot alkalmaztak, tapasztalataink alapján 100-150 ezer kilométerenként igenis ezt is cserélni kell, jellemzően amelyek egy sorosak. Például Skoda Fabia, Fiat 1,3 Jtd, Opel Corsa 1,0 1,2.

Persze a vezérműlánc nem a kis hengerűrtartalmú motorokra jellemző, hanem a nagyobb és erősebb motorokra.

Vezérműlánc

Jó tanács a vezérműláncos motorok használóinak. Használjuk a kéziféket és a ne a motorfékre bízzuk a garázs előtti parkolást! Ebben a pozícióban folyamosan feszül a lánc és az autó teljes súlya feszíti azt.

Pro-kontra táblázat - Vezérműszíj vs. Vezérműlánc

Jellemző	Vezérműszíj	Vezérműlánc
Zajszint	Halkabb	Hangosabb
Élettartam	Rövidebb (60-160 ezer km)	Hosszabb (150-250 ezer km vagy több)
Karbantartás	Gyakoribb csere szükséges	Ritkább csere, de olajminőség fontos
Költség	Olcsóbb	Drágább
Meghibásodás	Szakadás esetén súlyos motorhiba	Megnyúlás, zajos működés

Fontos megjegyezni: A vezérléscsere egy összetett művelet, amelyet szakemberre kell bízni.

Tipp: Ha használt autót vásárolunk, mindenféleképpen érdemes egyből lecseréltetni a vezérlést.

A vezérlésrögzítők szakmai jelentősége

A belső égésű motorok időzítésének precíz beállítása elengedhetetlen a hatékony és megbízható motorüzemhez. A vezérműtengely és a főtengely közötti szinkronizálás pontos beállítása kulcsfontosságú, mivel a vezérműtengely irányítja a szelepek nyitását és zárását, míg a főtengely a dugattyúk mozgását vezérli. Ezen alkatrészek hibás időzítése nemcsak a motor teljesítményét ronthatja, hanem súlyos mechanikai károkat is okozhat. A vezérlésrögzítők feladata, hogy stabilan tartsák ezeket az alkatrészeket, biztosítva ezzel a motor optimális működését a karbantartási és javítási munkák során.

Vezérlésrögzítők típusai és működési elvük

A vezérlésrögzítők többféle típusa létezik, melyeket a motor típusához és a szükséges munkafolyamatokhoz kell igazítani. Az autószerelő műhelyekben leggyakrabban használt típusok a következők:

Mechanikus vezérlésrögzítők: Ezek az eszközök mechanikai módon rögzítik a vezérműtengelyt és a főtengelyt. Gyakran egyszerű felépítésűek, és széles körben alkalmazzák őket különféle motoroknál, mivel megbízhatóak és könnyen kezelhetők.
Hidraulikus vezérlésrögzítők: A hidraulikus rendszerek a vezérműtengely és a főtengely rögzítését hidraulikus nyomással oldják meg. Ezek a rendszerek nagyobb precizitást biztosítanak, de összetettebb felépítésük miatt tapasztalatot és körültekintést igényelnek a használat során.
Elektromos vezérlésrögzítők: Az elektromos rendszerek szenzorokat és aktuátorokat használnak a vezérműtengely és a főtengely rögzítésére. Ezeket a rendszereket elsősorban modern járművekben alkalmazzák, ahol az elektronika nagyobb szerepet kap a motorvezérlésben.

Vezérlésrögzítők alkalmazása autójavítás során

A vezérlésrögzítők használata elengedhetetlen bizonyos javítási és karbantartási műveletek végrehajtásához, különösen a motor időzítő rendszerének szervizelésekor. A következő lépések kulcsfontosságúak minden olyan javítási folyamatban, ahol ezek az eszközök használatra kerülnek:

Motor pozicionálása: A munka megkezdése előtt a motort a gyártó által meghatározott pozícióba kell állítani. Ez általában a vezérműtengely és a főtengely megfelelő helyzetének beállítását jelenti, amely nélkülözhetetlen az időzítés pontos rögzítéséhez.
Rögzítés a vezérlésrögzítőkkel: Miután a motor pozíciója megfelelő, a vezérműtengelyt és a főtengelyt a vezérlésrögzítő eszközökkel kell fixálni, hogy megakadályozzuk az elmozdulásukat a javítási folyamat során.
Időzítő rendszer szét- és összeszerelése: A rögzítést követően az időzítő lánc vagy szíj biztonságosan eltávolítható és visszaszerelhető, minimalizálva a helytelen időzítés okozta kockázatokat.
Szükséges javítások elvégzése: A vezérlés rögzítésével a szerelők szakszerűen elvégezhetik a szükséges motorjavításokat, beleértve a szelepfedél és a szelepszár-tömítések cseréjét vagy a vezérműtengely javítását.

Vezérlésrögzítők alkalmazása motorfelújítás során

A motorfelújítás, mint komplex és alapos beavatkozás, még nagyobb figyelmet igényel a vezérlésrögzítők használatában. A motor teljes szétszerelése és újraépítése során elengedhetetlen a vezérműtengely és a főtengely precíz beállítása. A következő lépések hangsúlyosak minden motorfelújítási munkafolyamatban:

Motor szétszerelése: Minden alkatrész, beleértve a vezérműtengelyt és a főtengelyt, eltávolításra kerül, amely után alapos tisztítást és ellenőrzést kell végezni a motor minden elemén.
Alkatrészek ellenőrzése és cseréje: Az alapos tisztítást követően a hibás vagy elhasználódott alkatrészeket cserélni kell. A vezérműtengely és a főtengely beállítása során elengedhetetlen a vezérlésrögzítők használata, hogy a motor újraépítése pontos és megbízható legyen.
Újraépítés és időzítés beállítása: Az új alkatrészek beépítése után az időzítő rendszert a vezérlésrögzítők segítségével precízen be kell állítani, hogy biztosítsuk a motor megfelelő működését.
Motor tesztelése: Az újraépítést követően a motor alapos tesztelésével ellenőrizni kell, hogy minden alkatrész és az időzítés pontosan és hatékonyan működik-e.

Vezérlésrögzítők helyes alkalmazása

A vezérlésrögzítők szakszerű használata elengedhetetlen a sikeres autószerelési és motorfelújítási munkálatokhoz. Az alábbi szakmai szempontokat mindig tartsuk szem előtt:

Megfelelő eszköz kiválasztása: Minden motortípushoz más és más rögzítő eszköz szükséges. Az adott motor specifikációinak megfelelő eszköz kiválasztása alapvető fontosságú a munka sikerességéhez.
Eszközök szakszerű használata: A vezérlésrögzítők használata előtt alaposan tanulmányozzuk az eszközök használati útmutatóját, és kövessük a gyártói előírásokat a motor károsodásának elkerülése érdekében.
Rendszeres karbantartás: A vezérlésrögzítők állapotának rendszeres ellenőrzése és karbantartása hozzájárul az eszközök hosszú élettartamához és megbízhatóságához.

A vezérlésrögzítők kulcsfontosságú eszközök az autószerelők számára, melyek biztosítják a motor időzítő rendszerének pontos és biztonságos beállítását. A helyes eszközhasználat és karbantartás elengedhetetlen a motor optimális teljesítményének és hosszú élettartamának megőrzéséhez.