Fejjel lefelé miért áll le egy benzinmotot?

Egy injektoros benzines fog működni, legalábbis egy ideig, míg a kenés hiánya miatt - mivel ugye az olajszivattyú általában legalulról szív - meg nem szorul a motor.

A kétüteműnek viszont teljesen mindegy, hogy fizikailag milyen irányban van, mivel a benzin-levegő keverék, ami ugye az olajat is tartalmazza, az jut be a karterba és végzi a kenést.

Mert a tank aljáról szívja a benzint, és ha ott levegő lesz, akkor nem kap benzint a motor.

Ha ezt kiküszöbölöd valahogy, akkor viszont a kenéssel lesz gond, mert az olajszivattyú nem fog tudni megfelelő olajnyomást létrehozni.

Nem minden benzinmotor áll le fejjel lefelé. A dugattyús motoros vadászrepülőgépeken és a műrepülőgépeken például olyan kialakítású a motor, hogy hosszabb háton repülés esetén se álljon le - mondjuk volt munka vele, mire ezt elérték.

A legnagyobb problémát az üzemanyag-ellátás jelenti. A karburátorokban több-kevesebb folyékony üzemanyag van, amit el kell porlasztani, ha pedig fejjel lefelé áll az egész, az üzemanyag nem oda folyik, ahová kellene neki. Az úszó a gravitációnak engedelmeskedve fennakad, elzárja a tűszelepet, az üzemanyag-szivattyú nem tud benzint benyomni és egy idő után elfogy a matéria. Mondjuk már előtte is vannak bajok: a főfúvókához vezető üzemanyag-csatorna általában az úszóház aljáról nyílik, mert ott szokott lenni a benzin. Fejjel lefelé benzinről szó sincs, csak a gőzei kóborolnak a csatorna környékén, a motor meg köhög. Ez alól nem kivétel a kétütemű motor sem: ha nem megy be üzemanyag, nem nagyon működik. A jó megoldást a befecskendezés szolgáltatta: nem véletlen, hogy az első nagy sorozatban gyártott mechanikus befecskendező éppen a Daimler-Benz híressé vált DB 601 repülőgépmotorján jelent meg: alacsony fordulaton javította a keverék minőségét, ezáltal növelte a nyomatékot (ilyenkor kicsi a légsebesség a venturiban, gyengén porlaszt a karburátor, de a befecskendező képes ilyen helyzetben is finomra porlasztani az üzemanyagot), illetve képessé tette a Messerschmitt Bf 109-eseket arra, hogy gyakorlatilag korlátlan ideig végezzenek negatív terhelésű manővereket (pl. háton repülés), szemben a rivális Rolls-Royce Merlin-motoros brit vadászgépekkel. A befecskendező kevésbé érzékeny a motor helyzetére: a szivattyú előállítja a nyomást akkor is, ha az üzemanyag a nehézségi vagy tehetetlenségi erő hatására a motortól elfelé folyna, a befecskendezőfej meg beporlasztja.

A gázüzemű motorok ebből a szempontból kivételt jelentenek, azok - az üzemanyag-ellátást tekintve - működnek fejjel lefelé is. Az elpárologtatóból (köznapi nevén: reduktor) kilépő, légkörinél nagyobb nyomású gáz megtalálja az útját befelé a hengerbe, felkapja a beáramló levegő, benn meg már mehet a buli. Itt csak a reduktoron belül lehet gond, ha az LPG az istennek sem akar arrafelé folyni, ahol elpárologhat. De mondjuk CNG-nél ez sem lép fel, az nem cseppfolyós.

Ám az üzemanyag-ellátás csak a probléma egyik része. Máshol is vannak még folyadékok a motorban, amik fejjel lefelé állítva egészen máshol jelennek meg, mint ahol a tervező számított rájuk. Például ott a motorolaj: nedves karteres kenés esetén a természetes helye a forgattyúsházban van, a visszatérő csatornákon át oda érkezik meg, onnan kapja fel a belenyúló szivattyú és küldi szanaszéjjel a motorba, többek között a hengerfejbe is (egyelőre maradjunk a négyütemű konstrukciónál). Ha fejjel lefelé fordítod a motort, az olaj a forgattyúsház helyett a hengerfejbe fog folyni, ahol nincs neki kiképezve hely, az olajszivattyú meg levegőt szív, kenés nélkül maradnak a siklócsapágyak, amit nem nagyon szeretnek. Száraz karteres kenésnél az olaj nem a nagy, lapos olajteknőben lötyög, hanem egy sokkal kompaktabb tartályban van, amit jobban kitölt. Így megoldható, hogy akár fejjel lefelé álló motor esetén is működjön a keringetés, bár ehhez már több szivattyú kell a nyomó- és a visszatérő ágban, hogy mindig, mindenütt meglegyen a szükséges nyomáskülönbség. Kétütemű keverékolajzású kivitelnél ezzel sincs gond: ha az üzemanyag valahogy bejut a motorba, akkor már az olajat is megkapja, ami kell neki.

A hűtőfolyadék is problémás létyóként jelenhet meg a vízszintestől eltérő üzemeltetés során, ezt viszont a korszerű, zárt rendszerű, szivattyús keringetésű, túlnyomásos hűtőrendszerek tudják redukálni: csak a kiegyenlítőtartályban rendezi át az erőviszonyokat, ha minden fejtetőre áll, egyébként a hűtőrendszer többi része működik. Csak a leeresztés, feltöltés és légtelenítés lesz izgalmas. Léghűtésnél pedig ezekkel nem is kell törődni.

Szóval nagyjából egy témakör köré foglalható össze az, hogy miért nem működik minden benzinmotor fejjel lefelé: azért, mert a folyadékok lefelé szeretnek folyni és nem nagyon érdekli őket, hogy ez neked jó-e vagy sem.

#3

Mondjuk azért elég sokáig leálltak fejjel lefele a repülők :) Még a korai Spitfire-öknek is volt egy ilyne hibájuk.

Egy tök érdekes videó, ahol ez a fejjel lefele dolog is ki van tárgyalva picit:

[link]

Egy másik, formula 1 versenyautóval kapcsolatban, 3:14-től:

[link]