KURZUS: Erőátviteli rendszerek, alternatív hajtások

MODUL: I. modul: Tüzelő- és kenőanyagok, a motorok jelleggörbéi

1. lecke: Tüzelőanyagok

| Ebben a modulban gépjárművekben használt, azok működéséhez elengedhetetlen üzem- és tüzelőanyagokat mutatjuk be, különös tekintettel azok előállítására és tulajdonságaira. A modulban ezen felül tárgyalásra kerülnek azok a jelleggörbék, amelyekkel a motor teljesítménye és egyéb tulajdonságai megfelelően leírhatók.
Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerje a tüzelőanyagok előállítását és főbb jellemzőit. Ennek a tananyagban történő előrehaladás során a leckék megértése mellett gyakorlati jelentősége is van, hiszen a tüzelőanyagok tulajdonságainak megfelelő ismerete a gépjárművek üzemeltetésében hasznos lehet.
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes:
megfogalmazni, hogy a tüzelőanyagok milyen vegyületek keverékéből állnak. felsorolni a tüzelőanyagokat alkotó vegyületek molekulaszerkezetének két fő típusát. megnevezni, hogy mely alapanyag bír a legnagyobb jelentőséggel a tüzelőanyagok előállítása szempontjából. felsorolni a frakcionált (szakaszos) kőolajlepárlás négy fő hőmérsékleti intervallumát, továbbá megadni az egyes intervallumokban kinyerhető szénhidrogén-származékok fajtáit. megkülönböztetni, hogy bizonyos jellemzők közül melyik tartozik a benzin és dízel tüzelőanyagokhoz. felsorolni azokat az átalakító típusú eljárásokat, amelyeket a benzin előállítása során alkalmaznak. meghatározni az oktánszám és a cetánszám fogalmát. felsorolni, hogy az oktánszám növelésére milyen módszerek alkalmazhatók. felsorolni, hogy milyen káros következményei lehetnek az alkoholokkal, illetve ólomvegyületekkel történő oktánszám-növelésnek. felsorolni, hogy milyen módszerek alkalmazhatók a dízel tüzelőanyagban a paraffinkiválás okozta problémák kezelésére. felsorolni, hogy milyen káros következményei lehetnek a benzinnel történő paraffinkiválás-csökkentésnek.
Tanulási tevékenység: Olvassa el figyelmesen a Gépjárműszerkezetek című tankönyv 1.1 fejezetét! A molekulaszerkezetek áttekintése során tanulmányozza a "Szénhidrogén-molekulák szerkezete" c. ábrát! A benzinmotorok tüzelőanyagainak áttekintése során találkozni fog a "kopogás" és "kopogásálló" fogalmakkal, amennyiben annak jelentését még nem ismeri, olvassa el a tankönyv 18. oldalán található definíciót! A jegyzetfüzetébe készítsen vázlatot a benzin- és dízelmotorok tüzelőanyagainak főbb tulajdonságairól! Tekintse át a benzin kopogásállóság-növelésének lehetőségeit, valamint a dízel tüzelőanyag téli felhasználásának körülményeit!
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 40 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak:
molekulaszerkezet szénhidrogén elválasztás átalakítás benzin kopogás, kopogásállóság dízel tüzelőanyag téli dízel tüzelőanyag

| Önellenőrző kérdések
1. Válassza ki az alábbi, tüzelőanyagok alapanyagára vonatkozó válaszlehetőségek közül az egyetlen helyes meghatározást!
| A tüzelőanyagok motorban történő égésének jellegzetességei függetlenek a molekulák szerkezetétől.
| A tüzelőanyagok különböző molekulaszerkezetű szénhidrogén-vegyületek keverékéből állnak.
| A tüzelőanyagokban a hidrogén- és szénatomok egymáshoz viszonyított aránya állandó.
2. Az alábbi ábrán a benzol nevű szénhidrogén atomszerkezete látható. Az ábra alapján határozza meg, hogy a vegyület melyik molekulaszerkezet-típusba sorolható a felépítése alapján!
| láncszerű szerkezet
| kristályszerkezet
| gyűrűs szerkezet
3. A kőolaj-finomítás során két fő módszerrel, elválasztással (1) és átalakítással (2) történhet a benzin tüzelőanyag előállítása. Az alábbi felsorolt eljárások melyik csoportba tartoznak? Gépelje be a mezőkbe a megfelelő számot!
Benzin előállító eljárás | Módszer
Polimerizálás |
Lepárlás |
Krakkolás |
4. A szakaszos lepárlási folyamat során forrási tartományok szerint elkülönített módon történik az egyes tüzelő- és kenőanyagok kinyerése. Egészítse ki a frakcionált lepárlással kapcsolatos hiányos mondatokat a megfelelő kifejezésekkel! A kőolajat levegőtől elzárva melegítik. Elsőként a °C-os forráspontig terjedő tartományban elpárolgó összetevők adják a tüzelőanyagokat, ilyen pl. a . Ezt követően a °C-ig terjedő tartományban válnak ki a tüzelőanyagok, mint pl. a . A 210-360 °C közötti tartomány adja a tüzelőanyagokat, mint pl. a tüzelőanyag. Az ennél nagyobb hőmérsékleti tartomány a forrása, a visszamaradó anyag(ok) pedig a .
5. Az alább olvasható állítások a két leggyakrabban használt tüzelőanyag, a benzin (B) és a dízel (D) tulajdonságaira vonatkoznak. A megfelelő betű begépelésével adja meg, hogy az adott állítás melyik tüzelőanyagra vonatkozik!
Tulajdonság | Tüzelőanyag
Lobbanáspontja 21 °C-nál kisebb, így az I. tűzveszélyességi osztályba tartozik. |
Gyúlékonyságának mértékegysége a cetánszám. |
Kis hőmérsékleten paraffinkristályok képződhetnek benne. |
Lobbanáspontja 55 °C és 150 °C közé esik, így a III. tűzveszélyességi osztályba tartozik. |
Kopogásállóságának mértékét változtatható sűrítési arányú motorral és hitelesítő tüzelőanyaggal határozzák meg. |
Minősítésére szolgáló hitelesítő tüzelőanyag egyik alkotórésze az n-hexadekán (C16H34). |
Minősítésére szolgáló tüzelőanyag egyik alkotóeleme a normálheptán |
Alacsony hőmérsékleti körülmények közötti felhasználás nehézségét a szűrhetőségi tulajdonság romlása okozza. |
A motor működése során könnyen és teljes mértékben el kell párolognia. |
6. Az alábbi válaszlehetőségek közül válassza ki, hogy melyik megoldás használható a benzin kopogásállóságának növeléséhez!
| Ólom-tetraetil és ólom-tetrametil hozzáadása.
| Gázolaj hozzáadása.
| Normálheptán és izooktán keverékének hozzáadása.
| Aromás vegyületek (toulol, xilol) és izoparaffinok hozzáadása.
| Alkoholok (etanol, metanol) hozzáadása.
| Cold Filter Plugging Point érték javítása speciális eljárásokkal.
| Gyártási folyamat során reformálással, polimerizálással és alkilálással kopogásálló összetevők előállítása.
7. Az alábbi válaszlehetőségek közül válassza ki, hogy milyen káros következménye lehet az alkoholokkal történő oktánszám-növelésnek!
| Károsanyag-kibocsátás növekedés.
| A katalizátor károsodását eredményezheti.
| Túl nagy koncentráció esetén indítási nehézségeket okozhat.
| Túl nagy koncentráció esetén bizonyos alkatrészeket megtámadhat.
8. A dízel tüzelőanyag hideg hőmérsékleti viszonyok közötti jellemzőit javíthatjuk normálbenzin hozzáadásával is. Az alábbi válaszlehetőségek közül válassza ki, milyen káros következményei lehetnek ennek a megoldásnak!
| A keverék lobbanáspontja növekszik.
| A cetánszám csökken, amely a motor károsodását okozhatja.
| A keverék lobbanáspontja csökken.
| A paraffinkiválás valószínűsége megnövekszik.
| A dízel tüzelőanyag önkenő hatása romlik.