Műszaki Élet, 1971. január-június (26. évfolyam, 1-13. szám)
1971-06-11 / 12. szám
Nagykonténerek üzemi kérdéseinek tanulmányozása (OMFB koncepció) A MŰSZAKI ÉS TERMÉSZETTUDOMÁNYI EGYESÜLETEK SZÖVETSÉGINEK LAPJA XXVI. ÉVFOLYAM, 12. SZÁM ÁRA: 2,50 FT 1971. JÚNIUS 11. Dr. Csikós-Nagy Béla a műszaki fejlesztésről és az árrendszerről Az építőipar feladatai — Fiatal szakemberek országos konferenciája — 7,2 °/o-kal nőtt a villamosenergia-termelés Kellékek minden mennyiségben — Svéd miniatűrök ELEKTRONSUGÁR A MŰHELYBEN Zavarban van az ember, ha a technika szédületes iramú fejlődését egy-két vonásával kívánja jellemezni. Az atomtechnika? Vagy a szilárdtest fizika sok irányú eredményei? Vagy az űrtechnika? Tény azonban, hogy a műszaki megoldások valamennyi területén kiemelkedő szerephez jut a szerkezeti anyag és a megmunkálási technológia. A kettő össze is függ: a megjelenő új meg új anyagok előállítása és feldolgozása technológiai szempontból is fogas kérdések elé állítja a mérnököt. Minden megmunkálás során energiát kell átadni a szerszámról a munkadarabra. Az energia lehet mechanikai, mint az esztergályozásnál, lehet termikus, mint az öntésnél, vegyi, mint a maratásnál, villamos, mint a szikraforgácsolásnál. Viszonylag újszerűek a sugártechnológiák, mint a lézer vagy elektronsugár segítségével végzett anyagmegmunkálás. Ez utóbbi különösen egyes finom megmunkálásoknálbizonyult nemcsak gazdaságosnak, hanem néhány különleges feladat megoldásánál egyenesen nélkülözhetetlennek. Elektronoptika Szabad elektronok előállítása viszonylag egyszerű feladat. A vákuumban izzított wolframszálból például — a hőmérséklettől függően — nagy számban lépnek ki elektronok, amelyeket külső villamos térrel jóval a kilépéssel megszabott termikus energiájuk fölé lehet gyorsítani. Az elektron kis tömege, nagy stabilitása, az elektronsugár könnyű előállíthatósága már hosszú idő óta tág alkalmazási kört biztosított számára. Gondoljunk csak a röntgencsőre, az oszcilloszkópra, a tv-képcsőre, vagy az elektronmikroszkópra. Hegesztés elektronsugárral E készülékekben az elektronsugár kezelése és irányítása sok rokonságot mutat a fénysugáréval, hasonlóság mutatkozik a törvényszerűségekben is, ezért általánossá vált az elektronoptika elnevezés. A lencsék és prizmák szerepét itt az elektronok pályáját meghatározó villamos és mágneses terek töltik be. Amikor az elektronsugár egy szilárd testbe ütközik, a sugárzási energia 99 százaléka hővé alakul a céltestben. Az elektronsugár tehát mint hőforrás kitűnő hatásfokúnak minősül. Nehézséget csupán az okoz, hogy a magas hőmérséklet magát a sugárkeltő berendezést is veszélyezteti. A fent felsorolt alkalmazási példákban az elektronsugár keltette egyéb sugárzást — röntgensugár, látható fény — hasznosítjuk, s a meleg mint kellemetlen melléktermék jelentkezik. A nagy teljesítményű sugárforrások és az elektronoptika fejlődése azonban utat nyitott arra, hogy az elektronsugarat egyszerűen technikai hőforrásként használják fel. Az antikatódként kapcsolt munkadarabon kijelölt hegesztési hely kis felületére fókuszált sugár behatol a tárgy belsejébe is. Az elektronok kinetikai energiája nemcsak a tárgy felületén alakul át hővé, hanem a hegesztési varrat egész tömegében. Az így nyert hőforrás energiasűrűségben, irányíthatóságban, (Folytatása a 18. oldalon) -7 8 9. 1. ábra. Kétkamrás elektronsugaras hegesztés: 1, 5 — vákuumszivattyú, 2 — munkadarab, 3 — eltérítő rendszer, 4 — elektromágneses lencse, 6 — nagyfeszültségű tápegység, 7 — előtolő motor, 8 — befogás, 9 — elektronágyús ábra. Nagy teljesítményű elektronsugaras hegesztőberendezés ---------------------------------------------------------------------------------------------------N Félvezetős vezérlés az autóban Az első, nagy sorozatban gyártott elektronikus elem a gépjárművekben a Bosch cég egyes feszültségszabályozójába beépített, VARIODE néven ismertté vált félvezető dióda volt Az azóta megjelent nagy teljesítményű diódák, tranzisztorok, vezérelhető egyenirányítók stb. lehetővé tették a kezdeti kapcsoló üzemállapotnál már lényegesen bonyolultabb funkciók megvalósítását is. A félvezető elemek elterjedésének rendkívül kedvez napjaink két fő fejlesztési koncepciója: a motorok káros emissziójának állandó csökkentése, és a járművek aktív és passzív biztonságának fokozatos növelése. A befecskendezett üzemanyagmennyiség vezérlése Az első esetben az üzemanyag és a levegő keverési arányát oly módon kell folyamatosan változtatni, hogy a különböző üzemállapotokban optimális teljesítmény és káros emisszió értékeket kapjunk. Benzinbefecskendezés esetén pl. a szükséges üzemanyag-mennyiség függ a szívócső-nyomástól, a motor fordulatszámától, a beszívott levegő hőmérsékletétől, a motor terhelésétől, hőállapotától, hajtó vagy hajtott voltától stb. Nézzük meg egy kicsit közelebbről, hogyan is lehet ezeket a tényezőket figyelembe venni! Az elektronikusan vezérelt benzinbefecskendezés ellenőrzésére kifejlesztett speciális készülék. Az ellenőrzés előírt program szerint történik, és tulajdonképpen az egyes elemek ellenállását, illetve a rajtuk eső feszültségeket mérik a két kapcsoló megfelelő állásában. A nyomásmérő a hidraulikai vizsgálathoz szükséges A befecskendezett üzemanyag mennyiségét a befecskendezés időtartamával lehet szabályozni, amely mágneses szelep esetén impulzus-hosszúsággal vezérelhető. A befecskendezési időt a szívócsőnyomással közel arányosan kell változtatni, a fordulatszám növekedésekor egy bizonyos fordulatszámig növelni, azután csökkenteni, a beszívott levegő hőmérsékletének csökkenésekor viszont 10 C fokonként 1—3%kal növelni. A vezérlőrendszer legfontosabb része egy monostabil billenő áramkör, amelyet a gyújtáselosztótól jövő befecskendezési időjel billent át, és a szívócsőben elhelyezett induktív nyomásérzékelő induktivitásától függően billen vissza. Az induktivitással arányos jelet természetesen módosítja a hőmérséklet és a fordulatszámkorrekció, amihez érzékelőként a szívócsőben elhelyezett termisztor, illetve maga a gyújtáselosztó szolgál; az ebbe beépített két kontaktustól jövő jel „időtávolsága” a fordulatszámmal arányos. Tovább bonyolítja a helyzetet a hidegindítás, mert külön szelepre van szükség, amelyen keresztül a pótlólagos üzemanyagot befecskendezik mindaddig, amíg az indítómotor működik. A motor a beindítás után a felmelegítési szakaszban továbbra is több üzemanyagot igényel, mint meleg állapotában, a dúsítást azonban a motorhőmérséklet növekedésével arányosan csökkenteni kell. Ehhez egy újabb hőmérséklet-érzékelőre van szükség (ezt vízhűtés esetén pl. a hűtővízbe helyezik), amely a monostabil billenő fokozat bekapcsolási idejét megfelelően megnöveli. Az üzemanyag mennyiségét a motor részterheléséhez hangolják úgy, hogy a fajlagos üzemanyagfogyasztás, illetve az elégetlen füstgáz komponensek aránya lehetőleg kicsi legyen. Ebből következik, hogy teljes terhelés esetén a befecskendezett mennyiséget növelni kell. Ezt a szabályozást az induktív nyomásérzékelő is el tudná végezni, ha a teljes terhelés tartományában „meredekebb” lenne az induktivitás változása. Ez a megoldás azonban olyan esetekben (pl. magas hegyekben), amikor a nyomás nem éri el a kívánt értéket, a szabályozást lehetetlenné tenné, ezért ehhez nem abszolút, hanem differenciál nyomásérzékelőt használnak. A kipufogógáz-elemzések azt mutatták, hogy motorféküzemben jelentős mértékben megnövekszik a CH emisszió, ezért célszerű ilyenkor az üzemanyaghozzávezetést teljesen megszüntetni. Annak érdekében, hogy a motor tengelykapcsoló működtetése esetén ne álljon le, ha a motor fordulatszáma percenként 1000—1500-ra csökken, a befecskendezés újra megindul. A visszakapcsolás alsó határát a motor hőállapota határozza meg, amelyet a már említett, hűtővízbe helyezett termisztor érzékel. A központi elektronika blokksémája: 1 — előírt értékalló (pl. gázpedál, fékpedál, kormánykerék stb.); 2 — mérőérzékelő (pl. motorfordulatszám, depresszió, olajhőmérséklet stb.); 3 — központi vezérlőegység (hatása kiterjed az üzemanyagellátásra, gyújtásra, nyomatékváltóra stb.); 4 — végrehajtó szerv (pl. befecskendező szelep gyújtásszabályzó stb.) 5 — műszerek (fogyasztásmérő stb.) (Folytatása a 18. oldalon) Az elektronikusan vezérelt csúszásgátló berendezés részegységei az első kerékagyakba beépített szöglassulás érzékelők; a működtető nyomást szabályozó hidraulikus egység; az elektronikus vezérlőegység; a hátsókerékagyakba szerelt érzékelő. A nagyságrendeket jól érzékelteti az alkatrészek mellé helyezett vonalzó