Traktormotor indítása

Traktormotor indítási feltételei

Az üzemképes traktor belső égésű motorja egészen kis fordulatszámon nem tud működni és elindítani is csak úgy lehet, ha a főtengelyt az adott motortípusra jellemző indítási fordulatszámra felpörgetik.
Indítási fordulatszámnak nevezzük azt a legkisebb fordulatszámot, amely a motor elindításához szükséges, amelyen már megvannak a működés feltételei. Különböző típusú motoroknál az indítási fordulatszám értékek a következők:
(itt az 1-eket (piros egyeket) valahogy formázzuk meg úgy, hogy ne lehessen összekeverni a 1(L)-lel
– négyütemű benzinmotor 50-80 1/min,
– kétütemű benzinmotor 150-200 1/min,
– közvetlen befecskendezésű dízelmotor 100-120 1/min,
– kamrás dízelmotor 80-100 1/min.
A motor főtengelyének megforgatásához bizonyos nagyságú teljesítményre, nyomatékra van szükség. Le kell győzni a forgórészek mozgatásánál fellépő belső súrlódási, sűrítési ellenállásokat, működtetni kell a hajtó-, a kenőanyag ellátó rendszert és a segédberendezéseket. A motor könnyű és zavartalan indítását számos tényező befolyásolja (lásd 1. ábrát).
1. ábra Dízelmotor indítását befolyásoló tényezők (színezzük az ábrát)
1. ábra Dízelmotor indítását befolyásoló tényezők (színezzük az ábrát)

Belsőégésű motorok indítási módjai

A belsőégésű motoroknál alkalmazott indítási módok a következők: kézi indítás, segédmotoros indítás, inercia indítás, sűrített levegős indítás, elektromos indítás. Az indítóberendezést csak az indítás időtartama alatt használják.
Kézi indítás a legegyszerűbb indítási mód. Ma már csak a kis hengerűrtartalmú motorokon alkalmazzák. A kézi indítás lehetséges indítókarral és indítókötéllel.
Indítókaros indítást egyre ritkábban motorkerékpárok indítására alkalmazzák. Az indítókar végén fogasív helyezkedik el. A lábbal mozgatott kar (berúgó kar) elmozdításával, a fogasívhez kapcsolódó fogaskeréken keresztül forgatja meg a motor forgattyús tengelyét.
Az indítóköteles indítóberendezésnél a motort egy kötél megrántásával forgatják meg. A kötelet kötéldobon helyezik el és a dob körmös kapcsoló segítségével kapcsolódik a forgattyús tengelyhez. Ilyen indítóberendezéssel a kis teljesítményű motoros kapálógépek, fűnyíró gépek, motoros láncfűrészek, permetező gépek stb. rendelkeznek.
Segédmotoros indítás régebbi nagy teljesítményű traktorok egyes típusaira (T-150 K, DT-75) jellemző. A traktor dízelmotorját, a mellé szerelt benzinüzemű, kétütemű segédmotorral indítják. A segédmotort kézi vagy elektromos úton hozzák működésbe, amely tengelykapcsoló és fogaskerekes lassító áttételen keresztül forgatja meg a főmotor főtengelyét.
Inercia- vagy lendítőtömeges indítás nagyon ritkán fordul elő. Az indítóberendezés szerkezetében nagy tömegű lendítőkereket helyeznek el, amelyet kézi vagy villamos motoros hajtással nagy fordulatszámra gyorsítanak fel. A felgyorsított, nagy mozgási energiájú lendkereket lassító áttétel beiktatásával kötik össze az indítandó motor főtengelyével.
Sűrített levegős indítással nagy teljesítményű, többnyire stabil motorokat indítanak. A sűrített levegőt a motorról hajtott kompresszor szolgáltatja, amelyet nagynyomású palackban tárolnak. Indításkor a vezérlőszerkezeten keresztül adagolt előmelegített levegő a sűrítési ütem végén a felső holtpontban áramlik a hengerbe. A nyomás hatására a dugattyú mozgásba jön, és a forgattyús tengelyt megforgatja. A gyújtási sorrendnek megfelelően a hengerekbe adagolva a levegőt a motor az indítási fordulatszámra gyorsítható fel. Másik megoldás légmotoros indítóberendezés alkalmazása.
Elektromos indítás használata a legáltalánosabb. Az indításra szolgáló villanymotor hajtó fogaskereke össze van kapcsolva a motor lendítőkerekének fogaskoszorújával az indítás időtartama alatt. Az elektromos indítómotorok működése alapvetően három szakaszból áll.
Első szakasz: az indítómotor fogaskereke bekapcsolódik a lendítőkerék fogaskoszorújába.
Második szakasz: az indítómotor létrehozza az indításhoz szükséges fordulatszámot.
Harmadik szakasz: a belsőégésű motor beindul és az indítómotor fogaskereke eltávolodik a lendítőkerék fogaskoszorújától (automatikus szétkapcsolás jön létre).

Elektromos indítómotor (önindító)

Működés szempontjából az indítómotoroknak két fő részre tagolható:
  • egyenáramú főáramkörű villamos motor – amely létrehozza a szükséges forgatónyomatékot – és
  • a kapcsolószerkezet, amely össze-, ill. szétkapcsolást végez az indítómotor és a belső égésű motor között.
Az indítómotorok kialakítása – elsősorban a kapcsolószerkezet kivitele miatt – igen változatos. Leggyakrabban az úgynevezett menetes tengelyű indítómotorokat alkalmazza a haszongépjármű- és a traktortechnika is (2. ábra).
2. ábra Menetes tengelyű indítómotor (Fotó: Bosch)
2. ábra Menetes tengelyű indítómotor (Fotó: Bosch)

Dízelmotor hidegindítását segítő berendezések

Az indítási fordulatszámra felpörgetett dízelmotorok hengereiben a sűrítési ütem végén kialakuló 900-1000 °C-os hőmérsékleten biztonságosan meggyullad és elég a gázolaj levegő keveréke. Hidegen indított dízelmotoroknál azonban indításkor nem tud kialakulni a gázolaj öngyulladásához szükséges hőmérséklet, és a motor nem indul. Ezért szükség van a beszívott levegő előmelegítésére. A dízelmotorok indítását elősegítő berendezések is túlnyomó többségükben elektromos rendszerűek. A levegő előmelegítése a gyakorlatban megvalósítható: fűtőbetéttel, izzítógyertyával és üzemanyag elégetésével a szívócsőben.
3. ábra Elektromos fűtőbetét, a szívócsőben elhelyezve
3. ábra Elektromos fűtőbetét, a szívócsőben elhelyezve
Elektromos fűtőbetéttel segítik a közvetlen befecskendezésű dízelmotorba szívott levegő felmelegítését. A fűtőbetét a szívócső két karimája között, közvetlenül a légszűrő után helyezkedik el (3. ábra). A körülbelül 600-800 W teljesítményű fűtőbetét 1-l,5 perc alatt 1000 °C-ra melegszik fel, amely a levegő előmelegítését végzi.
Izzítógyertyával a kamrás és újabban a közvetlen befecskendezéses dízelmotorok indítását is elősegítik. Az izzítógyertya az égéstérbe nyúlik be (lásd a 4. és az 5. ábrát). Felépítésük és működésük alapján megkülönböztetünk huzalspirál és rúd alakú izzítógyertyákat.
4. ábra Huzalspirál típusú izzítógyertya kialakítása, beépítése és elektromos kapcsolási rajza (1 izzító-indító kapcsoló, 2 jelző izzószál, 3 előtét-ellenállás, 4 izzítógyertyák, 5 előkamra, 6 dugattyú)
4. ábra Huzalspirál típusú izzítógyertya kialakítása, beépítése és elektromos kapcsolási rajza
(1 izzító-indító kapcsoló, 2 jelző izzószál, 3 előtét-ellenállás, 4 izzítógyertyák, 5 előkamra, 6 dugattyú)

Huzalspirál izzítógyertya

A régebbi traktorokban, vontatókban és építőipari munkagépekben a kamrás dízelmotorokhoz úgynevezett huzalspirál izzítógyertyát alkalmaznak (4. ábra). Ezekben a huzalhurok szolgál az izzítógyertya fűtőelemekén, Az általában sorba kapcsolt huzalhurkos izzítógyertya 40-50 s alatt melegszik fel 1000 °C-ra. Egy-egy izzítógyertyára 1,7 V feszültség jut és rajta 36-42 A áram folyik. Ha a sorba kapcsolt izzítógyertya közül egy meghibásodik, akkor a többi sem működik. A olcsó, robusztus huzalspirál izzítógyertya ellenáll a rezgéseknek, de hátránya a nagy mérete és lassú felmelegedése.
5. ábra Közvetlen befecskendezésű dízelmotor égéstere 8 mm átmérőjű rúd alakú izzítógyertyával (Fotó: Bosch)
5. ábra Közvetlen befecskendezésű dízelmotor égéstere 8 mm átmérőjű rúd alakú izzítógyertyával (Fotó: Bosch)
6. ábra Rúd alakú izzítógyertyák kapcsolási vázlata (IM indítómotor, J jelzőlámpa, 1 indítókapcsoló, 2 kapcsoló-relé, 3 rúd alakú izzítógyertyák, 4 hűtővíz hőmérsékletérzékelő)
6. ábra Rúd alakú izzítógyertyák kapcsolási vázlata
(IM indítómotor, J jelzőlámpa, 1 indítókapcsoló, 2 kapcsoló-relé, 3 rúd alakú izzítógyertyák, 4 hűtővíz hőmérsékletérzékelő)

7. ábra Beru gyorsindító (ISS) rendszerével elérhető felmelegedési idő

Rúd alakú izzítógyertya

A közvetlen befecskendezésű dízelmotorokhoz, az égésterébe benyúló, vékony úgy nevezett rúd alakú izzítógyertyákat fejlesztettek ki (5. ábra). Ezek az izzítógyertyák 12 vagy 24 voltos névleges feszültségre készülnek és párhuzamos kapcsolásúak (6. ábra). Ha egy meghibásodik, a többi tovább üzemel. A korszerű rúd alakú izzítógyertya kialakítása és az elektronikus vezérlése révén igen gyorsan kb. 2 s alatt melegszik fel kb. 1000 oC-ra (7. ábra). Bekapcsoláskor 80-100 A-es áramot vesz fel egy gyertya és felmelegedésekor ez az áramerőség 30-50 A-re csökken, miközben az üzemi hőmérséklete közel állandó (kb. 1050 oC) értéken marad.
A dízelmotor beindulása után a bemelegedési idő alatt is utóizzítást biztosít a rendszer kb. 180 másodpercig.
8. ábra Rúd alakú izzítógyertya beszerelése nyomaték-mérővel ellátott szerszámmal, speciális zsírkenés mellett (Fotó: Beru)
8. ábra Rúd alakú izzítógyertya beszerelése nyomaték-mérővel ellátott szerszámmal, speciális zsírkenés mellett (Fotó: Beru)
A modern rúd alakú izzitógyertyákat be-ki szerelni is nyomaték-mérővel ellátott szerszámmal (a megadott nyomaték betartásával) szabad, és alkalmazni kell beszerelésnél a speciális zsírral való kenést (8. ábra).
Üzemanyag elégetése a szívócsőben is szokásos megoldás a hidegindítás megkönnyítésére. A BERU cég szívócsőbe elhelyezhető égőfejű, teljesen automatikusan működtetett, láng előmelegítő (Flame Start System) berendezést is gyárt (9. ábra). Az égőfejben az izzító-gyertyához hasonló forrófelületre egy kis teljesítményű szivattyú által szállított gázolaj meggyullad és az égéshő igen gyorssá teszi a motor felmelegedését. Az ilyen berendezés utólag is felszerelhető a nehezen induló, télen is üzemelő traktorra.

9. ábra Beru láng előmelegítő rendszere (Forrás: www.beru.com/bw/hu/termekek)
(1 vezérlő elektronika, 2 égőfej, 3 kontrol lámpa, 4 hőmérséklet érzékelő, 5 tüzelőanyag szelep)

Indítási nehézségek és elhárításuk

Az előforduló indítási nehézségek leküzdéséhez az 1. ábrában szereplő tényezők megvizsgálása és a hibák megszüntetése hozhat eredményt. Az elektromos indítás leggyakoribb hibái és elhárításuk módjára néhány példa:

Az önindítómotor nem működik

  • az akkumulátor lemerült, fel kell tölteni villamos energiával, vagy ha ez nem lehetséges ki kell cserélni,
  • hiba van az elektromos vezeték rendszerben, ki kell javítani,
  • rossz az önindító, ki kell cserélni,
  • télen jelentkezik a hiba, nem megfelelő viszkozitású motorolajat használnak, téli előírásnak megfelelő olajat kell használni, vagy fűtött helyen kell a traktort tárolni.

A motor nehezen indul

  • az izzítógyertyák nem működnek megfelelően, a hibás gyertyát ki kell cserélni,
  • nem megfelelő minőségű hajtóanyagot alkalmaznak, télen téli minőségű gázolajat kell használni,
  • a motor elindul, de terheléskor leáll (főleg télen), a hajtóanyag finomszűrő eltömődőt, ki kell cserélni (esetleg a levegőszűrő is eltömődőt, cserélni kell).
A dízelmotorok indítása télen sem jelenthet gondot, ha az indító berendezések kifogástalan állapotban vannak, ezért (főleg tél kezdete előtt) 1500-2000 üzemóránként ellenőrzést, és ha szükséges a javítást el kell végeztetni szakműhelyben.
Dr. Varga Vilmos
SZIE, Gépészmérnöki Kar,
Járműtechnika Tanszék, Gödöllő
benzin dízelmotor motor technika traktor