Technika, 1958 (2. évfolyam, 1-12. szám)
1958-01-01 / 1. szám
II. ÉVFOLYAM 1. SZÁM , ÁLTALÁNOS MŰSZAKI SZEMLE -1938. JANUÁR Amikor az merikai Bonneville-i sóstó -szikes homokján a francia állami Renaultautógyár új gázturbinás gépkocsija jóval 300 kilométert meghaladó óránkénti sebességgel egymásután több világrekordot állított fel, az autós szakembereknek az a rétege, amely eddig meglehetős konzervativizmussal, tartózkodással figyelte a gázturbina térhódítását, kezdte belátni, hogy a gázturbina valóban itt van s ha — a szárazföldön — nem is a ma erőgépe, de minden bizonnyal uralni fogja a holnapot. A legutóbbi hónapokban jónéhány gondos műszaki elemzés, józan áttekintés tárgyát alkotta a gázturbinás gépkocsi és ma már többé-kevésbé minden nagy gyár vezető fejlesztési mérnökei megegyeznek abban, hogy még egy évtized... s a dugattyús motor és a gázturbina vetélkedésében az utóbbi kerül fölénybe, , mint a motornál — bár ezzel a megállapítással vigyáznunk kell, mint még cikkünkből kiderül). A kompresszor által sűrített levegőt a tüzelőtérbe (égéstérbe) befecskendezett tüzelőanyag elégetésére használjuk fel és a kapott égésterméket — olyan mértékben felhígítva, hogy hőmérséklete a turbina lapátozását ne tegye tönkre — a turbina járókerekének tapétázása között hagyjuk kiáramlani és hasznos munkát végezni. A sugárhajtású repülőgépen a turbina csupán akkora teljesítményt ad, mint amennyi a kompresszor hajtásához kell, a többi energia a nagysebességű, magas hőmérsékletű gázsugárban kiáramlóivá a gép hajtására fordítódik. Az előbbi, rendkívül egyszerű hajtómű, még nem szolgálhatott gépkocsi hajtására. Sokkal közelebb jár ehhez a repülőgépek légcsavaros gázturbinája, amely már elvi felépítésében is azonos az autógázturbinával. Itt is megtaláljuk a kompresszort, amely a beömlő levegőt összesűríti. Ugyanolyan megoldású az égéstér (tüzelőtér) is. Ezúttal azonban az erőgép hasznos teljesítményét nem a végén „kipufogó“ tüzes gázsugár alakjában kívánjuk hasznosítani. A megoldásnál két út között választhatunk. Az egyik ez a megoldás: a turbinát úgy alakítjuk ki, hogy egymagában akkora teljesítményt fejlesszen, amelyből a kompresszor tengelyén még a légcsavar (vagy a gépkocsi) hajtására is elegendő marad. Ez a megoldás azonban csak olyankor használható, ha a motort gyakorlatilag állandóan ugyanazzal a fordulatszámmal járathatjuk. Eszerint ez a kivitel csak repülőgépeken, légcsavar hajtásánál felel meg, gépkocsi hajtásánál szóba sem jöhet! A másik esetben viszont megosztjuk a funkciókat. Nem egy, hanem két turbinát használunk fel. Az első turbina csak a kompresszort hajtja (állandó fordulatszámmal, a legjobb hatásfoknak megfelelően), ez a kompresszorturbina. A második turbina viszont teljesen független az előbbitől (üreges tengelyén van átvezetve a hozzátartozó tengely), külön szabályozható, akár le is állítható: ez a munkaturbina, amely a hasznos teljesítményt forgatónyomaték alakjában szolgáltatja. Ez a típushasználatos ma általánosan a gépkocsikhajtására is. Aegnagyobb sebességhez tartozó érték kb. 2,5—3-szorosa , hozzávetőleg a haladási sebességgel fordított arányban változik. Mit jelent ez a szerkesztet (és nem utolsósorban a t .v ető) szempontjából? ..Csupán annyit, hogy nincs szükség többé sebességváltóra és tengelykapcsolóra. Elmarad az átkapcsolás művelete, a v vbit.a simán gyorsul—lassul ez bármilyen terhelést felvesz. Nem kell visszakapcsolni, felkapcsolni, elmarad a kupping és a szinkronizálás. A gőzturbinás autó mindig „szinkron“ fut! Ez óriási előny. Ürömmentes öröm nem lé, mégsem ússzuk meg megfelelő áttételek nélkül. A turbina fordulatszáma nagy: 20— 30 000 perc. A kerék hajtására ennek a tizedrésze kell, így megfelelő kialakítású (pl. bolygónűves), 10:1 körüli módosítású reduktort kell beiktatni és a hátramenethez előtétkerékről kell gondoskodni. Az irányváltáshoz turbinaféket is alkalmaznak. A fogaskerékáttelel azonban nem sebességváltó, állandóan be van kapcsolva és nem kell átállítani. Az autó vezetése sokkal egyszerűbb, csak a gázpedált vagy a gázkart kell kezelni. Ne beszéljünk ma még a gázturbinás autó gazdaságosságáról. Fejlődő, ma még csak kísérleti típusról van szó. Beszéljünk erről majd tíz év múlva, amikor már néhány kísérleti sorozat fut az utcákon. De már most beszéljünk arról, hogy a gázturbina érzéketlen a tüzelőanyag minősége iránt. Megemészt mindent: benzint, benzolt. petróleumot, gázolajat, ami éppen van, s ez nagy előnyt jelent. És beszéljünk arról, hogy rezgéstanilag sokkal kedvezőbb, mint a dugattyús motor, arról, hogy sokkal könnyebb és a teljesítménynövelésnél (teherautó!) szinte nincsenek korlátok. De nem hallgathatjuk el az anyagproblémákat sem: a turbinának különleges, hőálló ötvözetből kell készülnie. Ha azonban a gázturbinát a következő évtized járműfejlesztési problémájának tekintjük, akkor e kérdésre is kielégítő választ remélhetünk: megoldása lényegileg a versenyautókon szokásos, csupán az alvázkerethez való bekötés módosult a hegesztett csőszerkezetnek megfelelően. A kocsi négy kereke 17 hüvelykes, magnézium keréktárcsával. Általában a könnyűfémeket messzemenően felhasználták. Különös érdeklődésre tarthat számot a hajtómű megoldása. Itt egy Turmo—I. típusú gázturbinát használnak, amelyben a munkaturbinát és a kompresszorturbinát különválasztották, így a Turmo I I. „motor“ két fő részéből áll: egy gázgenerátorból, amely lényegét tekintve a repülőgépek sugárhajtóművére hasonlít, centrifugális kompresszorból, gyűrűs égéstérből és kompresszorhajtó turbinából áll (a tüzelőanyag elosztása a főtengely furatain keresztül, a centrifugális erő felhasználásával valósul meg), valamint egy munkaturbinából, amely független főtengelyre van szerelve és amely a gépkocsi erőátvitelének többi eleméhez kapcsolódik. A két turbina között nincs mechanikai kapcsolat. A munkaturbina legnagyobb teljesítménye 270 lóerő és a hozzátartozó fordulatszám 28 000/perc, míg a kompreszszor fordulatszáma 35 000 perc. Indításkor a gázkeveréket gyújtógyertyával gyújtják meg, később azonban az égés önfenntartó. A felhasznált tüzelőanyag petróleum. A gázturbina nyomatéki görbéje teszi lehetővé a sebességváltó és a tengelykapcsoló éjel kiküszöbölését és ez a gázturbinás autóban a forradalmi titás. Minthogy azonban a 28 000/perc fordulatszámot 2500/perc fordulatszámra kelll csökkenteni, háromfokozatú fogaskerékhajtóművet (reduktort) kellett közbeiktatni. Egyébként ez a sebességváltót helyettesítő reduktor a következőket tartalmazza a hátramenet fogaskerekét, az irányváltás során szükséges turbinaféket, egy fordulatszámszabályozót és a kenőszivattyút. A légellenállás miatt a rekordgépkocsi alakját szélcsatornában való megfuvatással igen gondosan választották ki. Az autó karosszériája nem fémből, hanem textilbetétes poliészter műanyagból készült és ez a jelek szerint teljes mértékben megfelelt. Az új Renault gázturbinás gépkocsi sikere mindenesetre arra mutat, hogy a gázturbinás gépkocsi fejlődése egyre rohamosabbá váliik. De rámutat különös nyomatokkal arra is, — s ez számunkra is lecke —, hogy a kis és közepes teljesítményű gázturbinák fejlesztése — amit nálunk még annak idején Jendrassik György kezdett meg a második világháború előtt — elsőrendű fontosságú feladat és az ilyen sikeres konstrukciók elismerésre és piacra számíthatnak. NAGY ERNŐ 1. ábra Az olasz Viberti-gyár már gázturbinával kívánja hajtani ezt az új távolsági autóbuszát, amely az autósztrádákon 200 km/óra sebességet simán elér ő,,. . . ■ •„ -3. ábra Ez a furcsa jármű is gázturbina-hajtású, bár nem kerék-, hanem sugárhajtással működik. Négy gázturbinája 320 km/óra sebességgel hajtja előre; feladata: repülőgép-futókerekek vizsgálata 308,9 km/óra sebességgel száguld a Sábra sóstó sima homokján a Suhanó gázturbinás gépkocsija Nyíl, a Renault-gyár világrekorder, Gázturbina - is új erőgép Lehet hogy a technika történetének írói egyszer a második világháború utáni éveket olyan fordulatnak fogják tekinteni az erőgépek szerkesztésében és gyártásában, mint valaha a XIX. század végén és a XX. század elején a belsőégésű dugattyús motorok térhódítását. Sok szempontból a gázturbina bevezetésével járó változást, talán inkább a gőzgép- gőzturbina esetéhez lehetne hasonlítani. Mert vajon miért nem a legtökéletesebb megoldás a dugattyús erőgép, mi kivetni való van ezen az anynyit szolgált, üzembiztos, nap-’ sorozatokban gyártott jószágon? A válasz egyszerű: működésének alapelve nem a legtökéletesebb. Valamennyi dugattyús gépünknek —, akár gőzgépéről, akár belsőégésű motorról van szó —, veleszületett hibája a működési elve. Gondoljuk csak el: a motor, ez az energiaátalakító eszköz, előbb a tüzelőanyag hőenergiáját alakítja át a dugattyúk haladó, állandóan irányt váltó, egyenesvonalú mozgásává, majd a forgattyústengely és a hajtórudak mechanizmusa segítségével válik ebből hasznos forgó mozgás. A dugattyúk , tehát a két holtpontban akarva, nem akarva, folyton megállnak (irányváltás csak úgy lehetséges, ha előbb a sebesség pillanatnyi értéke zérusra csökken), s ha egy négyhengeres motor percenként 5000 fordulattal jár, úgy a dugattyúk percenként húszezer megállást —indulást —felgyorsulást —lelassulást —megállást futnak be a hengerben, miközben a főtengelyen folytonos, zökkenőmentes sírra forgó mozgást szeretnénk kapni. Vajon ez a legtökéletesebb mód erre? Vajon nem lenne-e célszerűbb, ha a tüzelőanyag hőenergiáját mindjárt, a forgattyús mechanizmus kényszerű közbeiktatása nélkül, nem ide-oda futkosó géprészekkel, hanem közvetlenül tudnánk forgó mozgássá átalakítani? Ezt az óhajtást váltja valóra a gázturbina. Mielőtt a jövő gépkocsijának felépítésével foglalkoznánk, ismerkedjünk meg a gázturbinával. Legegyszerűbb változatát a sugárhajtású repülőgépekben találjuk — itt ugyanis nincs szükség külső ,,fogyasztóra“, járműre kivezetett hasznos teljesítményre, illetve forgatónyomatékra. Itt az egész erőgép egyetlen, hatalmas gázgenerátor, amely a gép hajtására szolgáló teljesítményt nem forgatónyomaték, hanem nagyerejű gázsugár alakjában szolgáltatja. Jól tudjuk: ahhoz, hogy szokásos, szénhidrogén alapú (benzin, nyersolaj, petróleum) tüzelőanyagainkat gazdaságosan eltüzelhessük, nagyobb nyomásra, kompresszióra, sűrítésre van szükség. A gázturbina e típusa esetében ezt egy megfelelően kialakított, folyamatos átömlésű kompresszor biztosítja (és nem a hengerben mozgó dugattyú. 2. ) ábra A Suhanó Nyíl vezetőülése inkább repülőgépre emlékeztet, mint autóra, íme a felszerelés: 1 — kompresszor-turbina fordulatszámmérő; 2 — sebességmérő; 3 — munkaturbina fordulatszámmérő; 4 — gázhőmérsékletmérő; 5 — kompresszor-nyomásmérő; 6 és 7 — olajnyomásmérők;~8 és 9 — olajhőmérő; 10 — munkaturbina csapágyhőmérő; 11 — gyújtásjelzőlámpa; 12 — indító-jelzőlámpa; 13 — műszerfal világítás; 14 — gyújtáskapcsoló; 15 indítórelé; 16 — tüzelőanyag állásmutató; 17 — olajállásmutató; 18 — hátramenetkor; 19 — benzin-petróleum átváltócsap; 20 — turbinafék; 21 — kézifék; 22 — műszerfaltartó (betétes műanyag). A szabaddugattyús, gázgenerátoros gázturbina A dugattyús gépkocsimotorokban is megfigyelhető a kompresszióviszony állandó növekedése. Az 1957-es autótípusok közepes kompresszióviszonya 1,8,9, amit egy évtizeddel ezelőtt még versenyautókon is csak félve mertek alkalmazni. A nagyobb kompresszió tökéletesebb elégést, a tüzelőanyag jobb kihasználását teszi lehetővé, a műszaki nehézségek árán. A gázturbina fejlesztése is egyben kompresszor-probléma. A centrifugális kompreszszorral 1:3,5—1:4 az elérhető legjobb érték. Aerodinamikaiilag tökéletesen szerkesztett axiális kompresszorral 1:10-ig is fel lehet menni, óriási méretekkel és súllyal. Autó-gázturbina szempontjából nem ez az ideális megoldás és kis méretben kb. 1:5 az ésszerű kompresszióhatár. Van azonban egy szellemes megoldás, amely egyesíti a dieselmotor és a gázturbina előnyeit Kolumbus tojása: egyesítsük a kompresszort és az égésteret valamiféle gázgenerátorrá, ami a gázturbina munkaközegét szállítja. Az eredmény: a szabaddugattyús gázgenerátor. Ennek nincs forgattyútengelye, se hajtórúdjai, csak két ellentétesen haladó, szabad dugattyúja. Indításkor sűrített levegővel kényszerítik egymás felé a dugattyúkat, majd a tüzelőanyag befecskendezése utáni öngyulladás nyomán az égéstermékek expanziója szétnyomja a dugattyúkat. A kompresszor-dugattyúrész zárt terében levő légpárna visszanyomja a dugattyút, a munkahengerben megismétlődik az égés és a játék folytatódik ... Az égéstermékek pedig átömlenek a gázturbinába és ott hasznos munkát teljesítenek. A szabaddugattyús megoldás egyre jobban tért hódít. A Szovjetunióban több kísérleti gázturbinás mozdonyt épített a vorosilovgirádi mozdonygyár ezen az elven, a franciák hajók hajtására használják, a General Electric XP —500 autójában és egy nagy Ford-traktorban is ezt találjuk. A Suhanó Nyíl... Ne ringassuk magunkat ’ :fa reményekben, a gáztur-,utó kora még nem : 4». fii W iufit 12& Uefi pea .útnak. Kísérleti kocsik.I'lli kísérleti külsővel. Szépek. vo-§§ nalasak, de még nem a foggyásztó számára készültek. || Egyelőre a kínpadra vonva íi figyeli a vonaglásukat, mérik g pulzusukat, teljesítményüket,g viselkedésüket. A Szovjetuniótól az USA-ig mindenütt folynak kísérletek, ezekkel a gázturbinás autókkal. Az egyik legelső az angol Rover-gázturbina volt. Azóta a Turboméca, a Sulzer, a J! Brown-Roveri, a MAN, a Rollsg Royce, a gorkiji GAZ, a Mergicedes Benz és még jónéhány gyár látott a kérdés megoldásához. S hogy az olvasó ne fordulgjon el csalódottan e sokat íggrő, de eddig csak kevés elért eredményről, beszámoló sorok után. vegyük szemügyre közeg,lebbről a francia Renault-g gyár kísérleti gázturbinás vergemykocsiját, amely ma e csosportban a világrekord büszkég, tulajdonosa, a Bonneville-ig asóstavon 5 km-en 308,9 km/órag sebességet ért el.( Az új, érdekes megoldású autó lelke a Turboméca gáz-g turbina, a francia ipar egyik büszkesége és specialitása. Aj Pireneusokban levő kis gyorg Szydlowski mérnök szabadalsmai alapján gyárt kompreszz szórókat és gázturbinákat, amelyek helyhez kötött , beépíésben és repülőgépeikben is úf -világhírre tettek szert. Most, úgy látszik, autók hajtására tág beválnak. Az „Étoile Filante“ (Suhanj Nyíl) szerkezeti felépítésénél^ “ és megoldásának néhány rész-§e letét ábráinkon mutatjuk be. Egy-két műszaki adat szolsgáljon tájékoztatásul: az első-fg kerék nyomtávja 1260 mm, hátsókerék nyomtávja 126§g mm, a tengelytáv 2400 mm, a§l teljes hossz 4840 mm, a legna§f gyobb magasság 990 mm, az üres súly 950 kg. .Az alvázkeretet króm-mog libdén acélcsövekből hegesztítéssel készítették és ez inkább emlékeztet egy repülőgép törzsvázára, mint a szokásos autóalvázakra. Az első -s a hátsó futómű 4. ábra Ez a Turboméca-féle Turmo gázturbina metszete. A gázturbina hasznos teljesítménye 270 lóerő 28 000/perc fordulatszámon A gázturbina és az autó Eddig csak az erőgép problémáját vizsgáltuk. Ez azonban még nem autó. Az autóhoz még az egész erőátviteli hajtómű sok-sok''része szükséges, célszerű, ésszerű megoldásban. Itt domborodnak ki ismét a gázturbina újszerű tulajdonságai. A gázturbina nyomatéki görbéje sokkal kedvezőbb, mint a dugattyús motoré, indításkor — Az irányítástechnika néhány fontos alapfogalma. (2. o.) — Technikai újdonságok, érdekességek. (3. o.)— Belsőégésű motorok égési mechanizmusa. I. rész. — Pallay István. (4. o.) — Figyelő. (5. o.) — Újabb mérési eljárások a kémiában. — Szilárd János. (6. o.) *— Acélok gáztalanítása vákuumban. — Farkas István és Lipovetz Iván. (6—7—8. o.) .— Rádióaktív izotópok építőipari alkalmazása. — Sárosi Lajos. (7. o.) — Vidám arcképcsarnok. (8. o.) .— Levél Brüsszelből — a pavilonok építéséről. — Zoltán László. (9. o.) — Építészeti kuriózumok I. rész. — Seidl Ambrus. (9—10. o.) — Hírek. (10. o.) — Könyvekről. (11 o.) — Új híradástechnikai alkatrészeket készít a Kőbányai Porcelángyár (11. o.) — HeKOTOpbie ocHOBHbie noHsmin Texhhkh ynpaBjieHHH (dp. 2.) — TexHipiecKie 3aMeqaTejibHOCTH h hoBHHKH ' (dp. 3.) — O MexaHH3MecropamiH b .aBiiaie/iax BHyrpeHHero cropamiH. 1. naerb. — M. Oauian. (dp. 4.) — 06o3peBare;ib. (cTp. 5.) — HoBeBiune Meiro/ibi H3MepenHa b 06JiaCTH xhmhh. — H. CimapA. (CTp. 6.) — ,Hera3HpoBaHHe cra/m b BaxyyMe. — H. OapKaui h H. JiunoBeu. . (dp. 6—7—8.) — ripiiMeHemie paniioaKTHBHbix ibotonoB b crpoHTejibHdi npoMbiuuieHHOCTH. — JL lIlapouiH. (cTp. 7.) ■— Becenaa ra/iepea nopipeTOB. (dp. 8.) — ÜHCbMo H3 BproccejiH — 0 CTp oh Ke na- BH.TbOHOB. — JL 3ojiTan. (dp. 9.) — Kypbe3bi b dpoHTejibCTBe. 1. aacTb. — A. Ceiwi. (dp. 9—10.) — XpoHHKa. (dp. 10.) — Bn6jiHorpa(f)HMecKHH 0630p. (dp. 11.) •— OaöpnKa cjyaptjiopa b KeöaHbH Bbinyc- Kaer HOBbie geTa/iH aus tcxhhkh cbh3h. k(CTp. 11.) — Einige wichtige Grundsätze der Regelungstechnik. (S. 2.) — Interessante technische Neuigkeiten. (S. 3.) — Der Verbrennungsmechanismus der Verbrennungsmotore. I. Tg*l. — I. Pallay. (S. 4.) — Der Beobachter. (S. 5.) — Neuere Messverfahren in der Chemie J. Szilárd. (S. 6.) >— Entgasung von Stahl im Vakuum. — I. Farkas und I. Lipovetz. (S. 6—7—8.) — Anwendung radioaktiver Isotopen in der Bauindustrie. — L. Sárosi. (S. 7.) — Lustige Bilderschau. (S. 8.) — Brief aus Bruxelles — über den Pavillonbau. — L. Zoltán. (S. 9.) — Kuriositäten im Bauwesen I. Teil. — A. Seidl. (S. 9—10.) — Nachrichten. (S. 10.) — Bücherschau. (S. 11.) — Die Porzellanfabrik in Kőbánya er zeugt neue Bestandteile für die Nachrichtentechnik. (S. 11.) — Some essential basic principles of control engineering. (P. 2.) — Interesting technical news. (P. 3.) — Mechanism of combustion in internal-combustion engines. — I. Part I. Pallay. (P. 4.) — The Spectator. (P. 5.) — New measuring methods in chemical engineering. — J. Szilard. (P. 6.) — Degassing of steel in vacuum. — I. Farkas and I. Lipovetz. (P. 6—7—8.) — The employment of radioactive isotopes in the building industries. — L. Sárosi. (P. 7.) — A merry picture galery. (P. 8.) •— Letter from Brussels — about the building of pavilions. — L. Zoltán. (P. 9.) — Architectural curiosities. — I. Part. A. Seidl. (P. 9—10.) — Newsletter (P. 10.) — Review of books. (P. 11.) — The porcelaine factory in Kőbánya is manufacturing new components for telecommunication apparatus. (P. 11.)