184255. lajstromszámú szabadalom • Berendezés besőégésű motorok teljesítmény-, és nyomatékjelleggörbéjének alakhű kijelzésére
1 184 255 2 A jelen találmány tárgya olyan berendezés, amely alkalmas belső égésű motorok, elsősorban karburátoros (Ottó) motorok teljesítmény-fordulatszám jelleggörbéjének, valamint nyomaték-fordulatszám jelleggörbéjének egyazon mezőben történő és minden körülmények között látható (világító) kijelzésére, a fényerő és a jellegzetes értékek beállításának lehetősége mellett, elsősorban a motorok leggazdaságosabb üzemeltetésének elősegítésére. Ismeretes, hogy a belső égésű motorok teljesítménye, nyomatéká, időegység alatti, valamint fajlagos üzemanyag-fogyasztása a fordulatszám függvényében változik, és a motorok üzemeltetésének gazdaságossága nagymértékben függ attól, hogy az üzemi fordulatszám hogy viszonylik azokhoz a fordulatszámértékekhez, amely mellett az említett összefüggéseket leíró függvényeknek szélső értékük (optimumuk) van. Az ilyen motorok általában maximális fordulatszámuk 66-72%-át kitevő fordulatszámon adják le a legnagyobb nyomatékot, és ezen a fordulatszámon a legkisebb a fajlagos fogyasztásuk, ugyanakkor a maximális teljesítményt egy ennél 7-12%-kal magasabb fordulatszámon nyeljük, de ehhez a magasabb fordulatszámhoz mintegy 12-22%-kal magasabb fogyasztás tartozik. A legnagyobb nyomatékhoz (és egyben legkisebb fajlagos fogyasztáshoz) tartozó optimális fordulatszámnál alacsonyabb fordulaton történő üzemeltetés esetén a munkaütem alatt a hengerben mérhető középnyomás csökken, mert a folyamatok az optimálisnál lassabban játszódnak le, így a hűtés a feltétlen szükségesnél több hőt von el, megnövekszenek a résveszteségek, - az optimálisnál magasabb fordulatszám esetén viszont rövidül a munkafolyamat, romlik a volumetrikus hatásfok, megnövekszik a hatóanyag utóégése, ami ugyancsak a középnyomás csökkenéséhez, és ezzel az üzemeltetési körülmények kedvezőtlenebb alakulásához vezet. Optimális üzemeltetéshez ennek következtében feltétlenül szükséges a legnagyobb nyomatékhoz és a legnagyobb teljesítményhez tartozó fordulatszámértékek ismerete, valamint a mindenkori tényleges fordulatszám mérése, és figyelemmel kísérése. Stabil motoroknál, valamint minden olyan esetben, amikor a motor kezelőjét ebben semmilyen más körülmény nem zavarja, (pl. hajómotorok) erre a célra az önmagukban ismert fordulatszámmérő műszerek általában megfelelnek. Járműveknél, különösen nagyobb sebességű járműveknél, pl. gépkocsiknál azonban a fordulatszámmérő rendszeres leolvasása nehézségekbe ütközik. Akár hagyományos mutatós (örvényáramú, vagy elektromos), akár digitális fordulatszámmérőt alkalmazunk, a tényleges érték figyelembevétele leolvasást, tehát külön szellemi tevékenységet igényel, ami a vezető figyelmét a forgalom eseményeiről elterelheti, ez vagy csökkenti a járművezetés biztonságát, és ezzel balesetveszélyt idéz elő, vagy pedig azt eredményezi, hogy a vezető a fordulatszámmérő műszert és ezzel a gazdaságos üzemeltetés követelményét figyelmen kívül hagyja, és megkísérli a motort ösztönösen, illetve érzékszerveire (hallására) támaszkodva szabályozni. Ezáltal a motor üzemeltetése kisebb-nagyobb mértékben eltér az optimálistól, ez magas üzemanyag-fogyasztást, és ezzel az üzemköltségek növekedését, a motor élettartamának csökkenését, és — túl magas fordulatszámok alkalmazása esetén - a kipufogó gázok útján környezetszennyezést eredményez. Az optimális üzemeltetéshez fűződő érdekek jelentőségét bizonyítja az a körülmény, hogy a fenti hátrányok ellenére újabban az igényesebb személygépkocsikat általában ellátják a sebességmérő műszeren felül azzal rendszerint azonos rendszerű (örvényáramú vagy elektromos) fordulatszámmérő műszerrel is, vállalva ezzel örvényáramú műszernél a két meghajióspirál gyakori meghibásodásából eredő kellemetlenségeket, elektromos műszer esetében pedig a két jeladó, jelfeldolgozó egység, valamint két mérőműszer beépítésével járó többletköltséget. E hibákon kíván segiteni a jelen találmány. A jelen találmány olyan berendezést ismertet, amely alkalmas arra, hogy a mérőműszer leolvasásával járó figyelemelvonás nélkül, egyszerű «pillantással tájékoztassa a motor kezelőjét, (a gépjármű vezetőjét) arról, hogy a tényleges üzemi fordulatszám hogy viszonylik a legnagyobb nyomatékhoz, és egyben a legkisebb fogyasztáshoz, valamint a legnagyobb teljesítményhez tartozó fordulatszámhoz, azáltal, hogy a motor teljesítmény-fordulatszám, és nyomaték-fordulatszám jelleggörbéjét alakhűen, jól látható (világító) görbe formájában egy és ugyanazon mezőben kijelzi, oly módon, hogy a jelleggörbéknek mindenkor csak a tényleges üzemi fordulatszámhoz, és az énnél alacsonyabb fordulatszámokhoz tartozó része látható (világít), miáltal leolvasás, összehasonlítás, értékelés, tehát figyelmet elvonó pszichés tevékenység nélkül, pusztán a két görbe alakjának, és egymáshoz viszonyított helyzetének rápiliantás útján történő érzékelésével a motor kezelője (a jármű vezetője) a tényleges üzemi fordulatszámmal kapcsolatos kész értékítélethez jut. A találmány abból a felismerésből indul ki, hogy a motor teljesítmény jelleggörbéjét és a nyomaték jelleggörbéjét egy ugyanazon mezőben (koordináta-rendszerben) ábrázolva létezik egy olyan függvénytranszformáció, melynek segítségével elérhető, hogy a két görbe a legnagyobb nyomatékhoz, és egyben a legkisebb (fajlagos) fogyasztáshoz tartozó fordulatszámnak megfelelő pontban metssze egymást. Ez a pont nyilvánvalóan a nyomaték-jelleggörbe maximumánál van, és az ennél magasabb fordulatszámokhoz tartozó tartományban már csak a teljesítmény-jelleggörbe emelkedik, de a metszésponthoz tartozó fordulatszámnál 7-12%-kal magasabb fordulatszámnak megfelelő pontban ez a görbe is maximumot ér el, és ezt követően értéke csökken. Hozzájárult ehhez még az a második felismerés is, hogy az említett két jelleggörbe alakja a terhelés függvényében változik ugyan, de jellegzetes pontjaik (az előbbiek szerinti metszéspont, valamint a teljesítmény-jelleggörbe maximuma) mindig ugyanannál a fordulatszámértéknél van, tehát e két jellegzetes pont a motornak állandó jellemzője. Ezért, ha a görbéket alakhelyesen, a tengelyek kalibrálása, sőt feltüntetése nélkül jelezzük ki, azok kijelzésével a kitűzött cél megvalósítható. A találmány elvi alapjait, valamint egyik lehetséges kiviteli alakját az ábrák tüntetik fel, ahol az 1. sz. ábra egy példa szerinti motor nyomaték-jelleggörbéjét, és teljesítmény-jelleggörbéjét, 2. sz. ábra a két jelleggörbe transzformált, kijelzendő alakját, 3. sz. ábra a találmány szerinti berendezés tömbvázlatát, 4. sz. ábra az akkumulátoros gyújtó berendezésről nyert vezérlőjel kivezetésének módját, és a jel időbeli lefutását, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
