: hjanos0@gmail.com

Készítette: Hortobágyi János www.hjanos.uw.hu

Next Generation belsőégésű motor

(ami leváltja az Otto és Diesel motort)

12 4

- 1 -

Tartalomjegyzék

Előszó ....................................................................................................................................................... 2

Az ötlet rövid leírása ................................................................................................................................ 2

Az G motor bemutatása ......................................................................................................................... 2

Néhány érdekesség, főleg szakembereknek! ............................................................................................ 4

Az első ütem, a szívás .............................................................................................................................. 8

A második ütem, a sűrítés ........................................................................................................................ 9

A harmadik ütem, az égés és az expanzió ................................................................................................ 9

A negyedik ütem, a kipufogás ................................................................................................................ 11

Szakmai és üzleti cél .............................................................................................................................. 12

Hosszú távú célok ................................................................................................................................... 12

Összefoglalás .......................................................................................................................................... 13

Megjegyzés, megszívlelendő .................................................................................................................. 14

Utóirat..................................................................................................................................................... 14

- 2 -

Előszó

egy teljesen új konstrukciós belsőégésű motor.

A konstrukció egy új „matematikai szabályt” állított fel, mely matematikailag nem ér-

telmezendő, de az előnyöket mindenképpen jól mutatja:

?! belső terű

G motor több, jobb

hengeres (belső terű)

hagyományos motor

A két konstrukció összehasonlítási alapja, hogy mindkettőben egyszerre, - egy időben -, 3 belső tér

„dolgozik”, ad munkát. (Még a nem szakembernek is sokat mond.)

A nagyságjel pedig a több mint 50%-os hatásfokjavulást mutatja, fejezi ki elsősorban!

Az érdeklődésfelkeltő összehasonlításból nagyon jól lehet látni, hogy az G mennyivel kevesebb al-

katrészből (belső térből), részegységből tudja előállítani a jóval több „munkát”, mint a hagyományos.

Az ellenőrző számítások elkészültek: pl. az indikált középnyomás 33 kp/cm2, turbó nélkül.

Az G motor le fogja váltani az Otto és Diesel motort.

Ha ezek Önt nem villanyozták fel, nem kell, hogy tovább olvassa.

(De tanulságképpen olvassa csak el, mi az, ami nem kell Magyarországnak!)

Az ötlet rövid leírása

Az G motor bemutatása

Az G motor előnyei az új konstrukciónak köszönhető.

A szabadalmi bejelentésig az ötletről, konstrukcióról a következők mondhatók el:

A konstrukcióban nincs alternáló mozgás. (A dugattyú oda-vissza mozgása nincs.) A motor teljesen ki-

egyensúlyozott. Fordulatszám a „versenymotorokét” meghaladóan is tervezhető. (Nagyobb lesz a

teljesítmény!)

Az alkatrészek száma minimum 50%-val kevesebb a hagyományoshoz képest. (Nincs hajtókar, kö-

nyökös főtengely, vezérmű, szelepek, stb..)

- 3 -

Az G motor súlya, tömege minimum 50%-val kisebb.

A konstrukció az energiát egy irányba mozgó erőátviteli rendszerrel alakítja át forgómozgássá.

Az Otto és Diesel motorhoz képest a teljesítmény minimum négyszer nagyobb.

Ezt megmagyarázni a konstrukció ismerete nélkül kicsit nehéz, de lehet, (és igaz is).

Olyan technikai megoldás van, aminek csak a végeredményét lehet itt most megértetni, elfogad-

tatni.

Az, hogy ez az állítás, hogy igaz, azt egy példán keresztül mutatjuk be:

Ha egy hagyományos 1.600 cm3 négyhengeres motornál 4 db. 400 cm3 szívótér van, és az

G motorban is 1.600 cm3 (1 db.) szívótér lenne, akkor tényleg minimum négyszer nagyobb

teljesítményű lenne.

Ez azért van, mert az az 1 db. 1.600 cm3 G szívótér két teljes főtengelyfordulat alatt

4x1.600 cm3 levegőt fog beszívni, és így négyszer több üzemanyag lesz elégetve, (míg a ha-

gyományos ugyanennyi fordulat alatt csak 4x400 cm3 levegőt szív be).

Hát így igaz ez az állítás. Elméletileg éppen ezért kell negyedannyi szívótér - a konkrét példá-

nál maradva az G esetében 1 db. 400 cm3 szívótér -, kb. azonos teljesítmény eléréséhez.

Tehát a négyszeres teljesítménynövekedés a négyszeres üzemanyag mennyiség logikáját tar-

talmazza azonos fordulat alatt, ami remélhetőleg érthető.

Egyébként, ha az G-nél negyedannyi a szívótérfogat, természetesen nem lesz négyszer na-

gyobb teljesítményű, mivel közel azonos üzemanyag kerül elégetésre.

A teljesítménynövelés másik alapja a kiterjesztett expanzió lehetősége, alkalmazása. Ez több

mint 50%-os munkaterület növelést biztosít, ami a középnyomás, a nyomaték, a teljesítmény ra-

dikális növekedését jelenti. A teljesítmény témakörhöz tartozik a fordulatszám is, - ami már emlí-

tésre került -, ami további teljesítménynövelési lehetőségeket tartalmaz.

Ide tartozik egyébként a nyomaték fogalma és logikája is (mivel teljesítményről van szó), és előre je-

lezzük, hogy a szívótértől függetlenül, egyéb konstrukciós megoldásból adódóan, radikális

nyomatéknövekedéssel lehet számolni, ami a „nyomaték karjának” ismertetésekor fejtünk ki.

A teljesítményszabályozás is sokkal jobb lehet. A pillangó szelep, a fojtás is elhagyható. A Die-

sel motoroknál, kis teljesítménynél az égés alatti jelentős légfelesleg sincs.

A „teljesítmény” kérdéskört összefoglalva, ugyanolyan teljesítmény eléréséhez maximum ne-

gyedannyi (75%-kal kevesebb) szívótérfogat is elegendő, melyből következik a minimum 50%-os

súlycsökkenés. A súlycsökkenés adott alkalmazásoknál nagyon fontos igény.

A motor alapesetben résvezérlésű, ami méret szempontból sokkal jobb megoldást ad. (A rés-

keresztmetszet nagyobbra tervezhető.)

A kompresszió viszony az igényeknek megfelelően szabályozható. (Vegyes üzemanyag használat -

benzin, gázolaj, gáz, stb. - is megvalósítható, ami speciális igény, de megemlítendő, mert az alkalmazási kört bővíti.) Ezzel a károsanyag kibocsátás lényeges csökkenése, a hatásfokok javulása, a fajlagos fogyasztás

lényeges csökkentése várható! (A súlycsökkentés mellett ez lenne az egyik leglényegesebb, világraszóló előny!)

Az expanziótér nagyobb lehet, mint a szívótér. Az expanzió viszony is „szabályozható”.

Ez a jelenlegi elvektől eltérő tulajdonság! Az előnyök rendkívüliek. A számítások is azt mutat-

ják, hogy a motor indikált munkaterületének növekedése az 50%-ot is meghaladja!

(Az expanziótérben rendelkezésre álló nyomás- és hőenergia kihasználása jobb lesz. A kipufogón, a hűtőn keve-

sebb energia veszik el, több kerül hasznosításra. A kompressziónál nagyobb expanzió viszony a hatásfokok javítá-

sának leglényegesebb eleme.

Ez a tulajdonság a károsanyag keletkezésének egyik alapvető befolyásoló tényezője is, ami az átlagnyomás és át-laghőmérséklet csökkenésével, azok jelentős csökkentését fogják eredményezni.

Ez a károsanyag csökkentés a „világnak” nagyon kell.

A szabályozható expanzió viszony nagymértékű teljesítményszabályozást is biztosít.

Az G motor gyártása folyamán keletkezett károsanyag kibocsátás megtakarítása, és az üzemeltetése folyamán

keletkezett megtakarítások, a jelenlegiekhez képest rendkívül nagyarányú megtakarítást - károsanyag kibocsátás

csökkenést is - fog jelenteni, mutatni. Ezt a megtakarítást forradalmian nagynak lehet nevezni, legalábbis a je-

lenlegiekhez képest. Szerénytelenség nélkül kijelenthető, hogy ezt a technikai eszközt használó országok, akik még nem írták alá a Kioto-i egyezményt, nyugodtan aláírhatják.)

Az expanzió folyamán az un. „erőkar”, ill. annak hossza nem változik.

A jelenlegi forgattyús mechanizmushoz képest ez a tulajdonság is rendkívüli előnyöket biztosít.

Ide kapcsolódik az, hogy az erőkar hossza lényegesen nagyobb, mint a jelenlegi konstrukciók-

- 4 -

nál.

(Ez is a hatásfokok javításának egyik eleme. Az adott konstrukciótól függően, de mégis, általánosan kijelenthető,

hogy a nyomaték radikálisan, forradalmian növekszik. Ha a nyomaték növekszik, akkor a teljesítmény is növek-szik. Ha a fordulatszám növekszik, akkor a teljesítmény is növekszik.)

A kompresszió résvesztesége nem keveredik a kartertérben az égésnél, expanziónál, kitolásnál

jelentkező résveszteségekkel.

A fentiekből kiemelve:

azonos teljesítményű Otto vagy Diesel motorral összehasonlítva az G szívótérfogata csak ne-

gyede-ötöde lesz. Ez a negyed-ötöd szám is minimális, ami a gyakorlatban a nagyobb fordulat-

számú személygépkocsi motorok vonatkozásában a hatod-nyolcad számot is meghaladhatja, ami

a tömeg vonatkozásában nagy előnyt biztosít!

Az G motor konstrukciójáról a szabadalmi kérelmének benyújtásáig lényegesen több nem mondható

el.

Ami még megemlíthető összefoglalásképpen az, hogy a motor rendkívül egyszerű megoldású.

Néhány érdekesség, főleg szakembereknek !

Az ellenőrző számítások elkészültek. Az indikált középnyomás 33 kp/cm2, turbó nélkül. A 400 cm3

„sima szívó Diesel” G motornál, (ami 1.600 cm3 hagyományos motornak felel meg), 300 Nm-nél is nagyobb

indikált nyomaték adódott! (Ez világcsúcs lenne!)

Ez főleg a már említett nyomaték karjának fizikájából, a magas indikált középnyomásból származik.

A számítás kontrolálásának lehetőségét a magyarországi egyetemek szakemberei, szakértői visszauta-

sították. (Még pénzért sem voltak hajlandók erre!)

Érdekesség még, hogy egy ütem „lefutása” nem csak 180o-onként tervezhető, hanem 360o egész szá-

mú része is lehet. Ez akár 360o, 180o, 120 o, … stb. is lehet.

Az G konstrukcióját egy 4 hengeres hagyományos motorral is össze lehet hasonlítani:

Az G-nél is ki lehet alakítani olyan konstrukciót, ahol egyszerre, egy időben csak egy tér ad munkát. (Ez a hagyományos 4 hengeres soros, 4 terű, 4 ütemű motornál van, mellyel az összehasonlítást be lehet mutatni, melyekből a rendkívüli előnyök is láthatók.)

Ezt a feltételt, - hogy egy időben csak egy tér ad munkát - az G konstrukció esetében egy 2 térből álló (hen-

geresnek nem definiálható) szerkezet már biztosítani tudja.

(Az G fogalomkörében a dugattyú feladatát ellátó szerkezet, vagy az elválasztó, a nyomatékhoz az erőt közvetítő szerkezet két tere - alatta, felette, és/vagy előtte, utána lévő tere - részt vesz a körfolyamatban.)

A munkaterek aránya a hagyományosnál 1:4, az G-nél 1:2, ami lényeges különbséget mutat. (Termé-

szetesen az G javára.) A kapcsolódó rengeteg előny pedig magáért beszél. (Ezt most nem soroljuk fel.)

Mindkét konstrukció nagy hátránya, hogy egy-egy expanzió során, - a 180o-os ütemeken belül - a nyoma-

ték nagymértékben változik. Sőt, van olyan szögtartomány, ahol alig van, ill. „negatív” a nyomaték,

(csak veszteség van), amit a forgó tömeg tehetetlensége, többek között a lendkerék (mozgási energiája) tud

csak kompenzálni.

Az G ezt a problémát is meg tudja oldani! A megoldást egy plusz tér alkalmazása, a 3 térrel rendel-

kező G szerkezet biztosítja. Ebben az esetben a 3 térből 2 mindig „munkát ad”, és azok un. „fázisel-

tolással” tudnak dolgozni. Az expanziók 180o-osak lennének, és minden 90o-ban kezdődne el egy ex-

panzió. Ebben az esetben a munkatér arány már 2:3 lenne, azzal a nagy előnnyel, hogy a nyomaték

180o-on belül „kevésbé” változna, és mindig pozitív lenne! Így a lendkerék tömege és tehetetlenségi

funkciója is kiváltható.

Az eggyel több tér természetesen nagyobb gyártási költséget jelent (a 2 teres G-hez képest!), és a veszte-

ségek is kismértékben nőnek, de az előnyök, hátrányok komplex vizsgálata - több mint valószínű - azt

fogják mutatni, hogy ez az úgymond „költség hátrány” nem nagy jelentőségű.

A 3 teres G szerkezet, egy 8 hengeres hagyományos szerkezettel lesz egyenértékű, mivel itt is egy-

szerre 2 égő-expanziótér van, ami éppen „dolgozik”!

- 5 -

A 8 hengeres hagyományos, és a 3 terű G gyártási költségeit összehasonlítva kijelenthető, - a konkrét

fizikai ismeretek nélkül is -, hogy az G-nél radikálisan kisebb lesz (és egy 8 hengeressel „egyenértékű” G gép

pedig nem semmi)!

G jellemző az is lehet (de nem feltétlenül kötelező), hogy 1 (egy darab) szívó-kompresszió tér, több égő-

expanzióteret is kiszolgálhat, ami természetesen tervezői feladat.

Egyéb fontos jellemző még az, hogy az egyes belső terek (a szívó-sűrítő, az égő-expanzióterek) a főtengely-

ről le-, ill. felkapcsolhatók. Ez azért valósítható meg, mert a le-, és felkapcsolással a szerkezet súly-

pontja nem változik. Konstrukciós szempontból megfelelő szinkronizálással a fel- és lekapcsolás jól,

és egyszerűen megoldható!

Ez a konstrukciós lehetőség, a „nagyobb” teljesítményigény változást tudja jobb hatásfokkal kielégí-

teni. Az égő-expanzióterek a teljesítményigény függvényében több lépésben, - programozhatóan, nem

mindig ugyanolyan sorrendben -, a főtengelyről „le-, ill. felkapcsolhatóak”.

Például, egy 4 égő-expanzióterű gépkocsi motornál (ahol minimum 5 tér van, ami a hagyományosnál egy 16

hengeresnek felelne meg, ahol a teljesítményigény nagy tartományban mozog), nagy valószínűséggel átlagban csak

2-3 tér fog dolgozni, alacsony teljesítményigénynél pedig csak 1, (és ez az egy, logikusan programozottan nem

mindig ugyanaz lesz).

Ez a szerkezet alapjaiban egy nyomatékváltónak is felfogható, ami rengeteg előnyt biztosíthatna.

Ez a rendszer a kompresszió oldaláról is jól rendszerbe foglalható, jól szabályozható. Semmiféle fizi-

kai problémát nem okoz, csak a hatásfokot növeli, és nem is kis mértékben.

Az G szerkezeti előnyeiből adódóan még mindig van olyan megoldható probléma, jellemző, ami

érdemleges, és megemlíthető. Ez is az energiahatékonyság fokozását biztosítja.

A gépjármű lassításakor, ill. a motorféküzemből visszanyerhető, és eltárolható energia problémájáról

van szó. Ezen energiák visszanyerésére már léteznek technikák, - főleg elektromos megoldásúak -, és már

alkalmazzák is egyes típusoknál, de a hosszú megtérülésük, súlyuk még nem teszi lehetővé a széleskö-

rű alkalmazásukat.

Az G az energiát sűrített levegő formájában tudná tárolni, és majd felhasználni.

Már említésre került az a lehetőség, hogy az egyes „terek” a teljesítményigény függvényében a főten-

gelyre könnyedén le-, ill. felkapcsolhatóak. Ez minden térre is vonatkozhat, többek között a szívó-

sűrítő térre is.

Az is kiolvasható a már leírtakból, hogy a szívó-kompresszió tér és az égő-expanziótér között bizo-

nyos esetekben szükségessé válik, un. puffer tároló beiktatása. Ez nem kell mindig, de ebben az eset-

ben szükség van rá, mint energiatároló elemre.

A motorféküzem a járműveknél egy általános üzemi körülmény. A motorféket tulajdonképpen na-

gyobbrészt a kompresszió teljesítményigénye biztosítja, mellyel nyomásenergia előállítására is lehető-

ség nyílik. A nyomásenergia, a sűrített levegő a már említett puffer tárolóban kerülhet eltárolásra. En-

nek a puffernek a nagysága tervezhető. (Ezt a puffert általában nyomástartó tartálynak is szokták nevezni, ami logi-

kusan a méret és a súly problematikáját is felveti, amit most ebben az anyagban másodlagos, de megoldható problémának

tekintünk. Erre is van javaslatunk!) A motorféküzemben a kompresszió 100%-kal üzemelhet. (Sőt a sebváltót is

vissza lehet „kapcsolni, visszaváltani”, hogy nagyobb fordulatszámon, nagyobb kompresszió teljesítményt generáljunk, több

energiát tárolhassunk.) A pufferben a fel nem használt sűrített levegő, vagy keverék eltárolódik.

A tárolt energia felhasználása a féküzem utáni időszakban történhet. A tárolt sűrített levegő egy ideig

biztosítani tudja az égéshez szükséges „levegőt”. Ez idő alatt nincs szükség a szívó-kompresszió térre,

feladatra, teljesítményre, így ezt a teret le lehet kapcsolni a főtengelyről, majd szükség esetén vissza-

kapcsolni. Ez több mint 16%-os energianyerést, megtakarítást jelent ekkor.

Ez bizonyos üzemi viszonyok mellett, ahol sokszor van szükség motorfékre, „nagyon sok” energiát

jelent. A szívó-kompresszió tér le-, és felkapcsolása technikailag egyszerű. A le-, és felkapcsolás ve-

zérlése sem bonyolult, és sokkal „olcsóbb”, mint az egyéb hasonló feladatokat ellátó megoldások.

Sűrített levegő „pufferelés” egyéb előnye az, hogy bizonyos esetekben teljesítménynövelő feladatokat

is elláthatna, mint a „feltöltők” esetében. A tárolt plusz levegőt a „rendszerbe” be lehet vezetni, - a

- 6 -

szívás végén, a kompresszió elején, rögtön, turbólyuk nélkül -, ami a többletteljesítményt fogja biztosítani. A

különbség az, hogy ebben az esetben a plusz levegő előre kiszámítható idő után el fog fogyni, ami

viszont a vezetőnek kijelezhető, pl. másodpercek, percek formájában.

(Az időkorlát miatt lehet, hogy ezt egyesek nem javasolnák alkalmazni, de mint olcsó, feltöltő nélküli, időkorlátos teljesít-

ménynövelési lehetőség lett megemlítve, ami szerintünk kapásból nem is elvetendő dolog. Igazából a személygépkocsik vonat-

kozásában a maximális teljesítmény kihasználása sok esetben korlátozott, korlátolt szokott lenni. A motor „vissza-, leszabá-

lyozása”, a vezetőtől független szokott lenni. A maximális teljesítményre az igényt tudatosan is időkorlátossá lehetne tenni.

Ez a felvetés megfontolást kíván még, de ebből a logikából kiindulva, „kisebb”, feltöltő nélküli motorok alkalmazása mellett

is megoldható az időleges nagyobb teljesítményigény kielégítése, és ez jó áron el is „adható”, lásd az F1-ben! A „kis”, és

olcsó motor is biztosítani tudná az időben korlátozott teljesítményigényeket. Ez többféle megtakarítást eredményezne, ami

nem elhanyagolható, megvizsgálandó probléma lenne.)

Az előbbiekben leírt működési körülményeket, előnyöket több ábrán összefoglaltuk.

Az ábrák teljes mértékben elvi , logikai alapúak, a konkrét f izikai megoldást semmi-

ben sem tükrözik.

Az ábrákhoz a következő magyarázat fűzhető:

Az un. „terek” az ábrán „szívás - kompresszió”, „égés expanzió, kitolás” jelölésekkel szerepel-

nek. A terekben lévő mozgó elválasztó szerkezet mindkét oldala részt vesz a folyamatban.

Az expanziótér szinte függetle-

nül tervezhető a kompresszió-

tértől. Az expanzió viszony na-

gyobb a kompressziónál.

A kompresszió és az expanzió

viszony, működés közben is

változtatható.

A nyilak, vonalak az egyes terek

közötti „kapcsolatot” mutatják,

melyek egyes működési körül-

mények, igények függvényében

változnak.

Az ábrák az un. szenzorokat,

szabályzóelemeket, befecsken-

dezőket, stb. nem mutatják.

Az ábrák, a „terek” számát te-

kintve (4 tér), egy 12 hengeres

hagyományos motorral egyenér-

tékű G-t jelképeznek.

(Egy ütem lefutása 180o. Egyszerre 3

tér ad munkát! 60o-onként kezdődik egy

expanzió.)

A 2. ábra a 100% körüli teljesítmény-

igény esetét mutatja, az egyes terek

közötti kapcsolatot.

A 3. ábra a 100%-nál lényegesen ki-

sebb teljesítményigény esetét mutatja

2. expanzió beiktatással. Itt azt is lehet

látni, hogy az 1. expanziónál a bevitt

energia nagysága nagyobb is lehet, az

expanzió viszony viszont kisebb, azért, hogy a 2. expanzióban is legyen, maradjon „elegendő” meny-

nyiségű munka. (Ha nem akarunk 2. expanziót, akkor a felesleges terek a főtengelyről lekapcsolhatók.) Ebben az ese-

tekben a „szívó kompresszió” teljesítményfeleslege a „puffer 1”-ben tárolódik. A pufferek megtelése

után az 4. ábra szerint a „szívó kompresszió” tér is lekapcsolható.

Az 4. ábrában jelzett „szívó kompresszió” tér lekapcsolása addig ad megoldást, amíg a pufferekben

1. ábra.

2. ábra.

3. ábra.

- 7 -

megfelelő mennyiségű levegő van. Itt akár több „expanzió kitolás” tér is „üzemelhet”. A lényeg, hogy

a pufferekben tároltak elfogyása előtt, a „szívó kompresszió” teret vissza kell kapcsolni.

Az 5. ábra a „motorfékes” üzemet

mutatja. A több, nagyobb munka eltá-

rolása érdekében, itt a motor sebes-

ségváltóját „vissza lehet kapcsolni”,

hogy nagyobb legyen a fordulatszám.

A 6. ábra a 100%-nál nagyobb telje-

sítményigény esetét mutatja. Ez akkor

teljesíthető, ha a „puffer 1” is megfe-

lelően „fel van töltve”. Ez itt tulaj-

donképpen a már említett „időkorlá-

tos feltöltő” alkalmazási esetét mutat-

ja. A szívás végén/után (kompresszió

előtt) a plusz levegőmennyiség a puffer

1-ből kiszámítható ideig biztosítható,

betáplálható a térbe. A pufferben lévő

levegő mennyiségének függvényében

a plusz teljesítmény „időkorlátja”

kijelezhető.

(A 3, 4, 6 ábrák a teljesítményszabályozást is

már mutatják, ami nagyon hatékony gépet tud eredményezni.

Már említésre került, hogy egyes terek a főten-gelyről le, ill. felkapcsolhatók.

Valamint említésre került az is, hogy a fő belső

tereket elválasztó szerkezet - amit nem lehet

dugattyúnak nevezni - mindkét oldala részt

vesz a munkában. Amikor az egyik tér éppen expandál, akkor a másik kitolást végez.

Tehát tulajdonképpen minden egyes főtér két

altérből áll, ciklikusan változó más-más fel-adattal.

Fizikailag nem csak egy-egy főteret, hanem egy-egy alteret is ki lehet kapcsolni, ami a teljesítménylépcsőzés, vagy teljesít-ményszabályozás vonatkozásában ad nagyon jó eredményt a jelenleg alkalmazott konstrukciókkal szemben.

A jelzett 3 fő-expanziótér vonatkozásában tulajdonképpen 6 lépcsős ki és bekapcsolást, teljesítménylépcsőzést lehet megvaló-

sítani, úgy, hogy a kisebb teljesítményeknél a mechanikai veszteségek csökkennek. Az 1-es, és -2-es fokozatban a 2., és a 3.

fő-expanzióterek le vannak kapcsolva a főtengelyről, és így itt nem lesz veszteség, vagy a 3. ábrához hasonlóan kétlépcsős expanziót lehet kialakítani, úgy hogy a 2., és a 3.-as terek a második expanziót hajtják végre.

Logikus a kérdés, hogy milyen gyorsan kapcsolhatóak ezek a fokozatok? Gyorsan. Nem olyan gyorsan, mint az F1-ben, de elfogatható sebességgel.

Előny még, hogy az 1-esből közvetlenül lehet kapcsolni a 6-ost, a legnagyobb nyomatékot biztosítót, úgy hogy közben a for-dulatszám nem változik.

Ezek a szerkezeti jellemzők tulajdonképpen a sebváltóban lévő „sebességek számát” is befolyásolják, nem is kis eredménnyel.

Már a motorban rendelkezésre álló több nyomatéklépcső azt is eredményezheti, hogy a „rendszert” a fogyasztás szempontjá-

ból optimálisabb szűkebb fordulatszám tartományban üzemeltessük!

Ezek az új lehetőségek, megoldások is jelentős megtakarításokat jelentenek.)

Az egy-egy altérben alkalmazott teljesítményszabályozás is nagyon speciális lehetőségeket biztosít.

A 7. ábrában látható teljesítményszabályozás alapvetően a szívószelep, szívórés un. késleltetett zárá-

sával valósul meg.

Az is látható, hogy bármilyen teljesítményigény esetén a kompresszió tér változtatásával a kompresz-

szió végén közel azonos nyomás és hőmérséklet biztosítható.

4. ábra.

5. ábra.

6. ábra.

- 8 -

7. ábra

Ennek a szabályozásnak nagy előnye az, hogy a benzines motoroknál is megvalósítható.

Diesel esetén a jelentős légfelesleg nélküli üzemelés, és a kiterjesztett expanzió lehetősége több mint

70-80%-os károsanyag csökkenést is mutathat. Stb..

Azzal, hogy a kompresszió tér is csökken a teljesítmény csökkentésekor, a térben lévő keverék begyul-

ladásának, teljes elégésének a valószínűsége is nagyban nő, ami a hatásfokban, fogyasztásban jelent-

kezik, mint pozitívum. (A kompresszió térben benzin esetén az üzemanyag levegő arányt is növelni lehet.)

A szabályozás másik jellegzetessége, hogy a teljesítmény csökkentésekor a „tényleges” expanzió vi-

szony nő, mellyel a hatásfok is nő.

A szakembereknek a vélemények formálásához, az előnyök jobb bemutatásához „kicsit jobban”

is ki tudjuk fejteni a megoldást. Az alábbiakban erre próbálunk meg alapot, segítséget adni.

Az új G szerkezet is 4 „ütemű” gép. A négy ütem fizikailag teljesen el van szeparálva.

Az első ütem, a szívás

A szívás jellegzetességeit, előnyeit bemutató ábrákat készítettünk. Az ábrákban nem szerepel a szívó-

rés nyitási, zárási pontja, de ki tudjuk jelenteni, hogy ezek a még ismeretlen tényezők is további előnyt

tudnak biztosítani.

Előny, hogy a szívórés mérete nagyobbra tervezhető, mint a jelenleg 3 szelepes szívórendszereknél.

A 10. ábrából kiolvasható, hogy az G-nél a szívás elején nincs az a V2-es „káros tér”. Eredmény az,

hogy a szívótér nyomása jóval előbb lesz olyan alacsony, hogy az a levegőt felgyorsítsa, a szívást be-

indítsa.

- 9 -

8. ábra

A 8. ábra is ehhez kapcsolódik, hogy a szívó tér változásának sebessége is sokkalta jobb az első sza-

kaszban (20o-30o-ig), ami a levegő felgyorsítását segíti. Látható, hogy az G-nél a szívótér változása

teljesen lineáris (az elején, ill. a végén lévő 1o-3o-ot kivéve), szemben a hagyományos forgattyús mechaniz-

mussal. Ez még a ciklus végén is jobb eredményt biztosít.

Ami nincs az ábrán, és ide kapcso-

lódik, az hogy a szívórés zárása,

180o után az igényeknek megfele-

lően később zárható, és szabályoz-

ható is.

Ugyancsak nincs az ábrában, az,

hogy a minimális szerkezettű G-

nél a szívás minden fázisban, pl.

180o-ként, 2*360o alatt 4-szer tör-

ténik, 4 fázisban, 4 külön „egy-

ségben”. Ez az összehasonlítható

2 hengeres hagyományos eseté-

ben, 2*360o alatt 2 fázis (hengeren-

ként 3 ütem időszaka) alatt nincs szí-

vás (ami nagy szívás!).

A hagyományos rendszerben a

szívási ciklus végén (120o-180o kö-

zött) a tér lényegesen kisebb mértékben nő, mint az G-nél. A hagyományos sokkalta előbb kezdi a

levegőt lassítani, ami a levegő tehetetlenségéből eredő feltöltést csökkenti.

Azt tudjuk állítani, hogy az G a szívási üteme végén, a szívórés bezárásakor, több levegőt fog tar-

talmazni, mint a hagyományos, (függetlenül attól, hogy a hagyományosnál van olyan szögtartomány, ahol a dugattyú

sebessége nagyobb, mint az G-nél). Ezt a szakemberek nagyon jól tudnák modellezni, ill. megerősíthetnék

ezt az állítást. (Eddig még senki sem volt hajlandó erre vállalkozni?) Hogy mi ennek a lényege? Az, hogy vég-

eredményben kisebb szívótérfogat is elegendő a szükséges teljesítmény biztosításához. Kevesebb

„anyag” kell.

A második ütem, a sűrítés

A sűrítés az G-nél a hagyományoshoz képest alapjaiban csak a dugattyú sebességében különbözik,

melyet a 8. ábra is szemléltetett már.

A teljesítményszabályozás is itt történik, mint ahogy az a 7. ábrában már látható volt.

Még hozzátehető ehhez a kérdéskörhöz, hogy a kompresszió végén alacsonyabb nyomás, és hőmér-

séklet várható a hagyományoshoz képest azonos kompresszió viszony mellett. Ez konstrukciós adott-

ság, melyet most még nem tárhatunk fel. Annyit lehet tudni, hogy a kompresszió tér környezeti hő-

mérséklete alacsonyabb (a falak, a „dugattyú”), mint a hagyományosnál. Ez többek között abból is adó-

dik, hogy az expanzió viszony sokkalta nagyobb.

Ez is nagy eredmény. Hogy mi ennek a lényege? Az, hogy a környezettől függően végeredményben

nagyobb kompresszió viszonyt lehet tervezni, ami a jobb hatásfokot fogja biztosítani.

Van egyéb előnye is ennek a ténynek. Sok mindent összefüggésbe lehet ezzel hozni.

Kérem, a szakértők véleményezzék, fejtsék ki a teljes problémakört ez ügyben is.

A harmadik ütem, az égés és az expanzió

Ehhez a következő 9-10. ábrákat mutatjuk be.

Az égés az G-nél a hagyományoshoz képest alapjaiban sokkal „jobb”. Hogy miért? Az elő-

befecskendezés (gázolaj) ugyanolyan logikával, feladattal valósítható meg, mint a hagyományosnál.

Ezután jön a legjobb. Az G expanziótere már az expanzió elején sokkalta gyorsabban nő. A befecs-

kendezés egészen más ütemben valósítható meg, mint a hagyományosnál.

A maximális expanziótér nagysága tervezhető. (Nagyobb expanzió esetén nagyobb lesz a hatásfok.)

Az első ellenőrző számításoknál a 420 cm3 szívótérrel szemben, 1.500 cm3 expanziótért terveztünk.

- 10 -

Ennél az expanzió viszonynál az indikált hasznos munkaterület 50%-nál nagyobb mértékben nő

az azonos kompresszió és expanzió viszonnyal rendelkező motorokhoz képest. Ez óriási eredmény.

A munkaterület növekedés következménye az indikált, és feltételezhetően az effektív középnyomás

jelentős növekedése is. Ez a kontrollszámítások szerint, több mint 50%-os nyomatéknövekedést fog

eredményezni. A nyomatékból származtatott teljesítmény, - mivel a maximális fordulatszámot a szerkezet alap-

jaiban nem korlátozza -, akár többszörös is lehet a hasonló hagyományos motorhoz képest.

A maximális expanziótér attól fog függni, hogy a motort mire akarjuk használni. A nagy expanziótér,

nagy expanzió viszony magával hozza a nagyobb súlyt is. Ez főleg a „stabil”, nagy motorokra lesz

jellemző, ahol a súly nem lesz lényeges. Azon alkalmazásoknál ahol a súly már lényeges, - pl. a sze-

mélygépkocsiknál -, a kisebb expanzió viszonyt kell majd alkalmazni, amit az elérendő cél, - mint pl. fo-

gyasztáscsökkentés -, a választott konstrukció, anyag és technológia is meg fog határozni.

Az expanzió első 30o-40

o-a alatt a tér változása sokkalta nagyobb, gyorsabb, mint a hagyományosnál,

ami sok előnyt biztosít. Többek között előny az, hogy a károsanyag-keletkezés is lényegesen kisebb,

mivel a kémiai folyamatok lassabbak lesznek. Ez azért is lehetséges, mert az expanzió elején is „radi-

kálisan” rövidebb ideig lesz nagy nyomás és hőmérséklet. A teljes ütem alatt az átlagnyomás és átlag-

hőmérséklet is kisebb lesz. Éppen ezért a hő veszteség, a hűtési igény is kisebb lesz. Stb. … (A hagyo-

mányosnál az expanzió elején, 30o-40o-ig szinte nem is növekszik az expanziótér, ami a nagy nyomás és hőmérséklet követ-

keztében a kémiai folyamatok felgyorsulását eredményezi. Jelentős légfeleslegnél a NOx keletkezésének valószínűsége sokkal-ta nagyobb, több károsanyag keletkezik.)

Az G első kontroll számításainál már kiderült, a 9. ábra is mutatja, hogy az expanzió elején 30o-40

o

alatt az expanziótér több mint 8-szor, 10-szer nagyobb mértékben növekszik, mint a hagyományos

motornál. Látható, hogy már az expanzió elején is nagyon nagy különbség van, és azok nagyon nagy

eredményt fognak mutatni.

Az expanziótér átlagnyomása, és átlaghőmérséklete lényegesen kisebb lesz, ami a nagyobb munkate-

rület eredményeképpen, számításokkal bizonyítottan a nyomaték növekedését eredményezi.

Ez azért is lehetséges többek között, mert a nyomatékot befolyásoló erő karja a főtengely szöghelyze-

9. ábra

- 11 -

tétől független, - a hagyományoshoz képest - nem változik. Az erő karja is lényegesen nagyobbra tervezhe-

tő, mint ahogy az a jelenlegi forgattyús mechanizmusoknál általában van.

Az G expanziója egy szóval is jellemezhető: forradalmi. Konkrétan: a munkaterület, a hatásfok radi-

kálisan nő. Világcsúcsot lehet garantálni.

Az expanziót összefoglalva, nem is hinné az ember, hogy ez világviszonylatban mennyi „pozitívumot”

jelent. Nagyon, de nagyon sokat.

A 7. ábra is már mutatta a jellegzetes p-V diagramtól való eltéréseket. A 7. ábra elméleti alapú. A 10.

ábra is elméleti, a hagyományos és az G közötti különbségeket mutatja be. Ez a laikusnak is érthető,

hogy sokkalta kevesebb energia fog „kimenni” az expanzió végén a kipufogón, hűtőn, kisebb a „vég-

nyomás”, és több energia

„megy” a főtengelyre.

A p-V ábra jellegzetes pontjai,

görbéi lényegesen különböznek

egymástól. A szakember meg

tudja mondani, hogy a piros,

vagy a kék görbe jellemzi az

G motorét! A legfontosabb

különbség a kompresszió és

expanziók „meredekségében”,

és hosszában látható. Az elő-

nyök természetesen az G-nél

mutatkoznak. Lényeges különb-

ség még a „káros tér” hiányából

adódó előnyök. Kompresszió

elején a kezdeti nyomás maga-

sabb. A kitolás nyomása alacso-

nyabb, stb..

A negyedik ütem, a kipu-

fogás

Az G-nél ez az ütem logikai-

lag semmiben sem különbözik a

hagyományosnál. Fizikailag

azonban ehhez hozzá lehet ten-

ni, hogy a „kipufogórést” na-

gyobbra lehet tervezni, mint a

jelenlegi 2 szelepes kipufogó

rendszereknél. Itt is, hasonlóan a szívásnál, minimális 2 terű szerkezet esetében is a kipufogás minden

„fázisban” 180o-ként megtörténik.

Az expanziótérben, hasonlóan, mint a szívó térben nincs „káros” tér, így annak „átöblítésére” sincs

szükség, az égéstermék teljes mértékben kinyomható.

Az G-nél az égéstermék kinyomása is sokkalta kisebb energiát igényel, egyrészt a kitoláshoz rendel-

kezésre álló keresztmetszet nagysága miatt, másrészt, hogy a kinyomás sebessége jobb, mint a hagyo-

mányos, egyenletes, hasonló, mint a szívásnál volt.

10. ábra

- 12 -

Szakmai és üzleti cél

Az G projekt első gazdálkodási évének elérendő céljai.

Legfontosabb célok:

Az G motor hasznosíthatóságának bizonyítása maximum 3-4 hónap,

szakmai, gazdasági, hatékonysági világcsúcsok megdöntése,

előnyös környezetvédelmi hatásainak bizonyítása,

innovációs, megvalósíthatósági, marketing tanulmány elkészítése,

a hasznosítást bizonyító, prezentációs, stb. tanulmányok, nemzeti, és EU-s pályázat(ok) elkészí-

tése,

szabadalmi védelem biztosítása,

világbemutató(k) megtartása,

szabadalom értékesítésének előkészítése,

gyártók, és/vagy befektetők bevonása a hasznosítási projektbe, ill. egyéb hitel biztosítása,

az G motor felhasználásával egy vagy több, minimum 500 kW elektromos- és 170 kW hő-

energia termelő berendezések tervezése, gyártása, összeállítása és üzemeltetése,

második gazdálkodási évre nyereségessé válás, a nyereség dinamikus (exponenciális) növelése.

Hosszú távú célok

Az G motor szállító járműben való alkalmazás, a gyártási jog értékesítése maximum két, három évet

vesz igénybe, melynek vonatkozásában a licenc értékesítés a fő koncepció.

Már az első év gazdasági eredményei lehetővé fogja tenni, hogy a második évben nagyobb (1-10 MW-os)

teljesítményű elektromos- és hőenergia termelő berendezések kifejlesztése és kis sorozatú gyártása

beindulhasson.

A berendezések összeállítását, és üzemeltetését, az energiák értékesítését saját szervezésű gazdasági

társaság fogja végezni. Az alkatrészek, részegységek gyártását az első időszakban „beszállítókkal”

tervezzük végeztetni, majd nagyrészt saját gyártásban.

Olyan komplex berendezést tervezünk összeállítani, ami Európa, ill. a világ vonatkozásában bárhol

telepíthető lesz, „gyorsan”, akár mobil formában is, és távolról, saját telephelyről ellenőrizhető, üze-

meltethető lesz.

Kidolgozásra, ill. feltárásra került egy, ill. több „Next Generation elektromos hálózat …, Intelligens

hálózat …, Új energiagazdálkodási modell …, Decentralizált energiatermelés …” modell(ek), ami(k)

energiahatékonysági szempontból a legversenyképesebb modell(ek), ami(k) nagyon gyorsan, nagyon

gyors megtérüléssel meg is valósítható(k). A dokumentáció a http://hjanos.uw.hu/A_modell_00.pdf

linkről letölthető.

Az G konstrukció technikailag még messze nem kiforrott. Az Otto és Diesel motornál is több mint

100 évig tartott a mondhatni „teljes” kiforrottság elérése. Az G-nél is természetes szükségszerűség a

folyamatos fejlesztés, ami viszont töredéke lesz az említett 100 évnek. A vállalkozásnak hosszútávon

erre kell felkészülnie, erre a feladatra kell bevonni egyéb társaságokat.

- 13 -

Összefoglalás

Az G motor leírását összefoglalni nem egyszerű.

Szinte minden fajlagos hatékonysági és gazdaságossági mutató jelentős javulása várható.

A motor hatásfokai, a fogyasztás lényegesen javul.

A károsanyag kibocsátás nagymértékben csökken.

Legfontosabb előnyök a következők:

alkatrészek száma minimum 50%-kal kevesebb,

súly minimum 50%-kal kisebb,

teljesítmény minimum 4-szer nagyobb,

károsanyag kibocsátás minimum 60-70%-kal kisebb,

a gyártási költség minimum 20-30%-kal kisebb,

fogyasztás, hatásfokok lényegesen jobbak, átlagban több mint 30-50% a javulás.

(A százalékok minimumok, melyek a gyakorlatban lényegesen jobbak lesznek!)

Az elsődleges cél az G motor működő modelljeinek elkészítésével, a mérési jegyzőkönyvekkel a

tervezett jellemzők prezentálása, bizonyítása, és a szabadalmi védelem biztosítása, az üzleti tervben

lefektetettek megvalósítása.

Az G-ről sokkal többet már nem nagyon lehet leírni, mert azok a szabadalmi jogokat, érdekeket

nagyban sértené. A szakembernek ezek is sokat mondanak, mondhatnak.

A szakember ki tudná számolni, számolják ki, támasszák alá a leírtakat, hogy:

1. a „szerkezet” hatásfoka mennyivel növekedhet,

2. mennyivel lesz nagyobb a nyomaték,

3. mennyivel lesz kevesebb a „fogyasztás”,

4. mennyivel lesz kevesebb a károsanyag.

Ezek nagyon fontos mutatószámok (indikátorok) lehetnének, melyeket a szakembereknek is alá kellene

támasztaniuk. Az általuk számítottak is mind világcsúcsot fognak mutatni.

Másoknak is sokat mondana, ha elolvashatná egy szakember véleményét.

Az eddig bemutatott kérdéskörökben, - ill. egyebekben is - a szakemberekkel nyílt vitát, megbeszélést

szívesen lefolytatunk.

Egyéb információ, üzleti tervvel, pályázatokkal kapcsolatos anyagok a

www.hjanos.uw.hu

honlapon megtalálhatóak.

Befektetőt, üzleti partnet, támogatót keresünk.

- 14 -

Megjegyzés, megszívlelendő

Utóirat

A Next Generation Engine nem egy csoda, de higgyünk a csodákban!

Magyarország, 2010. november Hortobágyi János