2.3.2013

1

TEČAJ ZA VODJO ENOTE

NGČ

Trstenjak Andrej vgč II.st.

Fizikalne enote, ki se uporabljajo v gasilstvu

Fizikalne osnove črpalk

Vrste črpalk

Posebne vrste črpalk

Merilni instrumenti za tlak in podtlak na črpalkah

Pogonske naprave v gasilstvu

Osnove dela s črpalkami

Osnove vzdrževanja strojnih naprav v gasilstvu

Strojništvo 2

masa, teža, gostota

vrtenje, centrifugalna sila

delo, energija moč

aerostatika v gasilstvu

hidrostatika v gasilstvu

hidrodinamika v gasilstvu

Strojništvo 3

o Vsak predmet ali bitje je sestavljen iz določene količine snovi ali mase snovi

o Masa pritiska s silo, imenovana teža na tla. Velikost teže je odvisna od zemeljske privlačne sile. Z oddaljevanjem od Zemlje se zmanjšuje in ko je dovolj oddaljeno nima več teže

o Maso merimo z kilogrami (kg), težo pa z njutni (N) Na zemlji pritiska masa 1kg na tla s težo 10N ( na Luni pa samo z 1,6N)

o Teža je je po eni strani večja čim večji je predmet po drugi strani pa na težo vpliva tudi gostota.

Strojništvo 4

o Gostota je fizikalni pojem, ki pove kakšno je razmerje med maso predmeta in njegovo prostornino, oziroma koliko kilogramov ima en liter snovi iz katere je predmet ( kg/dm3). Čim večja je gostota tem večja je teža predmeta.

Strojništvo 5

o Sila, ki jo moramo upoštevati je sredobežna ali centrifugalna sila. To je sila, ki vleče vozila na ovinkih navzven in dviguje sedeže na vrtiljakih.

o Čim hitrejše je gibanje vozila tem večja je centrifugalna sila, upira pa se ji sila trenja. (Če je cestišče spolzko centrifugalna sila premaga silo trenja in vozilo zdrsne z cestišča).

o Vse vrste sil merimo z N (Newton)

Strojništvo 6

2.3.2013

2

o Kdor dviguje ali vleče breme opravlja delo. Delo se v fiziki podaja kot zmnožek sile in dolžine poti

W= F x s

o Pri dvigovanju predmeta na višino je delo enako zmnožku teže predmeta in višina za kolikor se je predmet dvignil.

o Navpično ali vodoravno premikanje ali pridobivanje hitrosti predmeta nastane zaradi delovanje sile. Sila da predmetu energijo. Predmet, ki se premika ima energijo zaradi hitrosti ali kinetično energijo, predmet ki se dviguje v višjo lego pa ima energijo višine ali potencialno energijo Energije merimo z Nm ali J

Strojništvo 7

o Energije ne moremo ustvariti iz nič in je v nič spremeniti, lahko jo le pretvorimo v drugo obliko energije. Za to so potrebne energetske naprave.

o Pomemben je čas v katerem opravimo neko delo. To je podatek s katerim ocenjujemo delovno sposobnost strojev, imenujemo pa ga moč, ki jo merimo z J/s ali W

o En vat moči razvije človek ali stroj pri dvigu teže 1N 1 meter visoko v 1 sekundi

Strojništvo 8

Pretok volumski m3/s

bar 100.000 Pa

liter 1 dm3

gostota kg/m3

viskoznost m2/s

10mVs 1 bar

delo, energija J=Nm

moč W=J/s

sila N Strojništvo 9 Strojništvo 10

Plast zraka okrog zemlje je debela 40 km 1m3 zraka tehta 1,3kg Masa zračne plasti je 5250 bilijonov ton ali 53

trilijonov N Površina zemlje je 510 milijonov km2 na vsak cm2 pritiska z silo 10,13N (N - Newton) Tlak 10,13 N/cm2 imenujemo zračni ali atmosferski

tlak Najmanjša enota za merjenje zračnega tlaka je Pa

(Pascal) dobimo ga če v posodo površine 1m2 vlijemo 1dcl

vode in se le ta enakomerno porazdeli po celotni površini dobimo 0,1mm vode, le ta deluje na dno z silo s tlakom 1Pa

Strojništvo 11

Zrači tlak znaša 1bar tik nad morsko gladino, na višini 1000m nad morjem pa znaša približno 0,9 bara

Zračni tlak deluje v vseh smereh z enako velikostjo

Stisnjen zrak

Zrak je kot ostali plini stisljiv

Ko zrak stiskamo se zračni tlak dviguje in nastaja nadtlak

Vsak tlak v posodi, ki je nižji od enega bara imenujemo podtlak

Strojništvo 12

Podtlak merimo z vakummetrom, nadtlak pa z barometrom

1bar=105Pa=10N/cm2=10mVS

2.3.2013

3

Strojništvo 13

KOLIKO JE TEŽJA TLAČNA POSODA VOLUMNA 6,8 l PRI TLAKU 300 BAROV?

M = masa Q = količina zraka V = volumen posode 6,8l ρ= gostota zraka 1,2kg/m3

- količina zraka v posodi Q=V*P Q = 6,8 l*300 bar =2040 l (2,04m3)

Tlačna posoda je težja zaradi zraka cca. 2,5 kg.

masa ali teža M = Q*ρ = 2,040m3*1,2kg/m3 =2,448 kg

Strojništvo 14

Sprememba tlaka zaradi spremembe

temperature

T1 = temperatura polnjenja

T2 = temperatura po ohlajevanju

P1 = tlak polnjenja

P2 = tlak po ohlajevanju

V1,2 = volumen posode

Splošna plinska enačba

p1V1 = p2V2

T1 T2

P1 = 300 bar p2 = ?

T1 = 52 °C T2 = 20 °C

padec tlaka: P2 = p1*T1/T2= P2 = 300*20/52 = 270,5 barov

Tlak pade za cca. 30 barov ali 10 %.

Strojništvo 15

Osnovni zakon hidrostatike pravi da tekočina nima lastne oblike ampak zavzamejo obliko posode v kateri se nahajajo. Tekočine v zaprti posodi ni mogoče stisniti na manjšo prostornino

Francoski fizik Pascal je ugotovil, da tlak na dnu posode ni odvisen od oblike posode ampak od višine vode v posodi

Strojništvo 16

Tlak vode ne deluje samo na dno, ampak tako kot tlak zraka na vse strani enako

Tlak mirujoče vode na dnu imenujemo hidrostatični tlak

1m vodnega stebra pritiska na dno z silo 1N/cm2

10mVS=1bar

Strojništvo 17

Hidrostatični tlak s spodnje strani je enak višini vodnega stolpa h2 in potiska kocko z silo F2 navzgor

Hidrostatični tlak z zgornje strani je enak višini vodnega stolpa h1 in potiska kocko z silo F1 navzdol

Razliki med obema silama pravimo sila vzgona, tej pa se upira teža kocke

F2›F1

Strojništvo 18

Tlačna črta diagrama kaže statični tlak na vsakem mestu cevi. Na začetku je tlak nižji kot v rezervoarju, saj se del tlaka porabi za pridobivanje hitrosti vode v cevi. Čim večja je hitrost tem večji tlak se porabi, pa tudi pretočni upor zaradi trenja je večji. Na koncu cevi se tlačna črta vedno spusti do zračnega tlaka 1bar.

2.3.2013

4

Strojništvo 19

Črpalka daje tlak 3 bar. Del tlaka se porabi za pridobitev hitrosti vode v cevi, del pa za pretočni upor zaradi trenja. Pred ročnikom je tlak še 2 bara. Majhen del tega tlaka se porabi za pretočni upor v ročniku, večji del pa se spremeni v hitrost curka.

Strojništvo 20

Črpalka daje tlak 5,5 bara. Po cevi teče več vode, hitrost je večja zato se več tlaka porabi za pridobitev hitrosti in za premagovanje pretočnega upora. Pred ročnikom je še tlak 3,5 bara. Hitrost vode v ročniku je večja, curek ima več vode in domet je daljši.

Strojništvo 21

Fizikalno ločimo naslednje tipe črpalk

– batna črpalka

– membranska črpalka

– zobniška črpalka

– cevna črpalka

– krilna črpalka

– ejektorska črpalka

– druge črpalke

22 Strojništvo

– z gibanjem bata se izmenično

spreminja prostornina v komori

– to povzroča odpiranje in zapiranje

sesalne in tlačne zaklopke

– pri gibu bata navzven se odpre

sesalna komora, preko katere steče

voda v komoro

– pri gibu bata nazaj se sesalna

zaklopka zapre, zmanjša se

prostornina, odpre se tlačna

zaklopka, preko katere steče voda v

zbiralnik – vetrnik

– v vetrniku je zrak, ki se pri

zmanjšanju prostornine stisne in

nato potiska vodo v enakomerni

količini naprej do porabnika

1. Tlačna cev 2. Vetrnik

3. Tlačna zaklopka

4. Komora 5. Bat

6. Sesalna zaklopka

7. Sesalna cev 8. Sesalni koš

9. Stisnjen zrak v vetrniku

• Kje se uporablja?

– črpalke za vbrizg

goriva – dizel

– vakuumske črpalke za MB

– visokotlačne črpalke

(majhna količina vode in

visok pritisk)

– brentače

– nahrbtnjače

23 Strojništvo

Pri odmikanju membrane navzdol nastane nad njo podtlak, ki odpre dovodno zaklopko – tekočina steče v komoro. Membrana se pomakne navzgor v komori nastane nadtlak ki potisne tekočino iz komore.

Uporaba v avtomobilski industriji, za črpanje jedkih snovi, za visokotlačne črpalke,..

Strojništvo 24

2.3.2013

5

Zobnika se vrtita v prazno

Prazen prostor med ohišjem in zobniki so komore, ki se povečujejo in zmanjšujejo in na ta način prečrpavajo tekočino

Tlak je večji čim hitreje se zobnika vrtita

Uporaba za dovajanje mazalnega olja med zobnike in ležaje v strojih za obdelavo kovin

Strojništvo 25

Črpa lahko do 9m sesalne višine

V tekočini so lahko kosi do premera 10mm

Tlak ki ga doseže je odvisen od vzdržljivosti cevi vendar ne več kot 2 bara

Strojništvo 26

V okroglem ohišju je ekscentrično postavljen kovinski valj, ki ima v radialnih utorih postavljene lopatice

Med lopaticami in ohišjem nastanejo komore Vgrajene so v nekatere starejše gasilske

centrifugalne črpalke za sesanje zraka iz ohišja črpalke in sesalnih cevi

Strojništvo 27

Pri črpalki z vodnim obročem krila ne sega jo do stene ohišja in se ne premikajo

Rotor je ekscentrično postavljen v ohišje

Ohišje je treba zaliti z vodo, pri vrtenju rotorja se ustvari vodni obroč, ki skupaj z krili tvori komore

Strojništvo 28

Voda, ki teče po tlačni cevi ima hitrost in tlak ki ji je ga dala črpalka

Če se cev hitro zoži naraste hitrost, tlak pa pade

Tlak pade pod 1bar in nastane podtlak

Če naredimo na tem mestu luknjico bo na tem mestu potekalo sesanje zraka ali drugega medija

Strojništvo 29

Strojništvo 30

2.3.2013

6

Strojništvo 31

• deluje na enakem principu kot

ejektor na vodo

• pogonski medij je izpušni plin

motorja

• posebni mehanizem preusmeri

izpušne pline iz izpušne cevi v

ohišje črpalke, v kateri ustvarjajo

podtlak

• ko voda priteče preko sesalnih

cevi v črpalko, se na izstopnem

mestu pojavi voda namesto

plinov, kar je znak, da ponovno

preusmerimo pline v izpušno cev

Sestavljena je iz ohišja in rotorja ki je ploščato kolo z lopaticami, ki so postavljene žarkasto

V ohišju je voda ki jo ob vrtenju rotorja centrifugalna sila potisne med lopaticami iz rotorja v ohišje

V ohišju pade hitrost vode, naraste pa tlak Višina tlaka je sorazmerna s hitrostjo rotorja

Strojništvo 32

Pri črpalki z statorjem so tudi v ohišje vgrajene lopatice Postavljene so žarkasto kot pri rotorju Ko voda priteče iz rotorja jo lopatice statorja takoj

preusmerijo v ohišje, kjer se hitrost umirja, raste pa tlak

Rotor in stator skupaj imenujemo tlačna stopnja

Strojništvo 33

Črpalka ki je sestavljena iz enega statorja in enega rotorja in ima torej smo eno tlačno stopnjo imenujemo enostopenjska črpalka

Izdelujemo jih le do tlaka 12 bara

Dvostopenjska črpalka je izdelana iz dveh enakih enostopenjskih črpalk, katerih rotorja sta na isti gredi

Voda iz prvega statorja teče v drugi rotor z enako hitrostjo kot v prvega, vendar z višjim tlakom

V drugem statorju se tlak še zviša

Če hočemo doseči pri enostopenjski črpalki enak tlak kot pri dvostopenjski se mora rotor hitreje vrteti ali pa mora biti večji

Strojništvo 34

Strojništvo 35

Črpalke delimo glede na dosežen tlak v tri skupine:

- nizkotlačne do 3 bare

- srednjetlačne od 3 do 15 barov

- visokotlačne nad 15 barov

Strojništvo 36

2.3.2013

7

Ohišje

Na ohišje in v njem so pritrjeni vsi ostali sestavni deli. Narejeno je iz aluminijeve zlitine ki je odporna proti slani vodi.

Rotor

Rotor je pritrjen na gred črpalke in je narejen iz enakega materiala kot ohišje, gred pa je jeklena. Črpalka ima lahko več rotorjev na isti gredi, vsak pa mora imeti svoj stator. Gasilske črpalke imajo navadno dva rotorja.

Strojništvo 37

Sesalni priključki

Je odprtina v ohišju skozi katero prihaja voda v sredino rotorja

Tlačni priključki

Na gasilskih črpalkah sta navadno dva, na vgradnih pa navadno več ( do 6), vsak pa je opremljen z ventilom in tlačno spojko

Strojništvo 38

Manometer

Je priprava s katero merimo tlak vode ki teče iz črpalke. Kadar so ventili zaprti kaže najvišji tlak

Manovakummeter – merilnik podtlaka Je merilna priprava s katero merimo podtlak je na sesalnem

delu črpalke če vodo črpamo in nadtlak če dobivamo vodo iz hidranta. Rdeče številke kažejo podtlak črne pa nadtlak.

Strojništvo 39

Sesalne naprave

Centrifugalna črpalka lahko sesa vodo le če sta sesalna cev in ohišje črpalke napolnjeni z vodo, zato mora biti dodana sesalna naprava, ki izčrpa zrak

Strojništvo 40

Sesalne naprave ( trokomat Ziegler)

Strojništvo 41

• na pogonski gredi je

ekscenter, ki poganja med sabo

dva neodvisna bata

• na batih so nameščene gumi

membrane, ki izsesavajo zrak iz

ohišja

• sesanje se izvaja tako dolgo,

dokler v ohišje ne pride voda in

se njen tlak ne dvigne na 1,5

bara

• pri 1,5 barih je pritisk vode

dovolj močan, da premaga silo

vzmeti in potisne bate ob ohišje

ter črpalko zatesni

• ko tlak pade pod 1,5 bara,

vzmeti potisnejo bate na

ekscenter in sesanje se ponovno

prične

Sesalne naprave

Strojništvo 42

2.3.2013

8

Strojništvo 43

samosesalna črpalka

potopna črpalka

globinski sesalnik

Strojništvo 44

Črpalke ki delujejo na osnovi povečanja in zmanjševanja prostornine komore so samosesalne, ker same posesajo zrak iz sesalne cevi- kot take označujemo le centrifugalne črpalke. Pred črpanjem moramo napolniti ohišje z enako tekočino kot jo bomo črpali, zato te črpalke nimajo sesalnega priključka na sredini ohišja ampak na vrhu. Te črpalke ne zmorejo visokega tlaka, uporabljajo se za črpanje blatne vode ob poplavah.

Strojništvo 45

Za večje globine moramo uporabiti črpalke ki jih potopimo v vodo. Ker se elektromotor, ki poganja črpalko precej segreva je voda, ki jo črpalka črpa speljana tako da hladi elektromotor.

Strojništvo 46

Globinski sesalec spada v skupino ejektorjev. Potrebuje vir tlačne vode. Med črpanjem je potopljen v vodo, ki jo je treba črpati. Tlačna voda iz hidranta ali črpalke je speljana po tlačni cevi v sesalnik skozi zožitev, ki se imenuje gonilna šoba v široko cev. Na tem mestu curek zaradi podtlaka črpa vodo iz okolice in jo potiska navzgor. V sesalniku se obe vodi zmešata.

Strojništvo 47

Manometer

• je priprava, ki

strojniku kaže tlak

vode, ki teče iz

črpalke

• vgrajen je na ohišju

pred tlačnim izlivom

• številčnica na

manometru kaže

področje od 0 do 25

barov

48 Strojništvo

2.3.2013

9

Manovakummeter

49 Strojništvo

• je merilna naprava, ki kaže

strojniku, kakšen je podtlak oziroma

nadtlak v vstopni odprtini v ohišje –

sesalno grlo

• na številčnici so na levi strani

rdeče številke od 0 do 1 z vmesnimi

številkami 0,1; 0,2 … s predznakom -

• na desni strani številčnice so črne

številke od 0 do 20 barov

motor z notranjim zgorevanjem

delovanje bencinskega motorja

štiritaktni motor

dvotaktni motor

pogonska goriva in priprava goriva za

motorje

delovanje dieslovega motorja

mazanje motorjev

hlajenje motorjev

Strojništvo 50

51 Strojništvo

- je pogonska naprava, ki pridobiva energijo s pomočjo notranjega izgorevanja mešanice zraka in goriva Ločimo: - dizel motorje - bencinske ali OTTO motorje

52 Strojništvo

• po načinu vžiga • po številu taktov • po vrsti hlajenja • glede na gibanje bata • glede na razpored valjev

53 Strojništvo

• osnovna delitev motorjev z notranjim izgorevanjem po načinu ustvarjanja zmesi in vžigu: – bencinski motorji (vžig z električno iskro) – dizelski motorji (samovžig zaradi kompresije)

• Bencinski motorji prednostno obratujejo z bencinskim gorivom. Zmes goriva in zraka se pripravi pred dovodom v izgorevalni prostor. Za vžig so potrebne vžigalne svečke.

• Dizelski motorji obratujejo z dizelskim gorivom. Zmes nastaja v motorju. Izgorevanje v valjih se začne s samovžigom, ki ga omogoči kompresija. Zaradi načina vžiga se imenujejo tudi motorji s kompresijskim vžigom. • Obstajajo tudi motorji s hibridnim načinom vžiga.

54 Strojništvo

• Delitev motorjev z notranjim izgorevanjem po načinu delovanja oziroma številu delovnih taktov:

– štiritaktni motorji – pri njih delovni proces sestavljajo štirje gibi valja oziroma dva vrtljaja ročične gredi; štiritaktni motorji imajo ločeno izmenjavo plinov;

– dvotaktni motorji – pri njih delovni proces sestavljata dva giba valja oziroma en vrtljaj ročične gredi; dvotaktni motorji imajo odprto izmenjavo plinov.

2.3.2013

10

55 Strojništvo

• gibanje batov: – motorji s premočrtnim gibanjem bata – motorji s krožnim gibanjem bata (npr. Wanklov motor) • Po razporedu valjev ločimo: – vrstni motor (valji ležijo v vrsti) – “V” motor (valji v obliki V) – bokser motorji (nasprotno ležeči valji) – zvezdasti motorji (valji razporejeni v zvezdo – letalstvo)

56 Strojništvo

LINIJSKA

RAZPOREDITEV

“V” RAZPOREDITEV

NASPROTNO

LEŽECI VALJI

1. SVEČKA

2. PROSTOR ZA ZGOREVANJE

3. GLAVA MOTORJA

4. BAT

5. SORNIK

6. BATNI OBROČKI

7. OJNICA

8. VALJ –CILINDER

9. KARTER

10. ROČINA GRED

Strojništvo 57

o mešanica goriva in zraka pri zgorevanju v zgorevalnem prostoru ob vžigu sunkovito potisne bat navzdol, ta pa preko ojnice zasuče gred

o bat se ustavlja na zgornji in spodnji mrtvi točki

o prostornina med obema točkama je gibna prostornina

o pri motorjih z več valji so gibne prostornine seštete in to imenujemo prostornina motorja

o pot bata navzgor ali navzdol imenujemo takt

o Ko opravi motor sesanje, stiskanje, zgorevanje in praznjenje pravimo, da je motor štiritakten - gred naredi dva obrata, motor pa samo en delovni takt- izgorevanje

o Motorje, ki opravijo vse štiri postopke v dveh taktih in jih imenujemo dvotaktni

o Kompresijsko razmerje je podatek ki pove kolikokrat manjša je prostornina v zgornji mrtvi točki od prostornine valja v spodnji mrtvi točki

o Motorji z večjim kompresijskim razmerjem imajo pri enaki prostornini motorja večjo moč

Strojništvo 58

59 Strojništvo

• kompresijsko razmerje mora ustrezati konstrukciji motorja in vrsti goriva, ki ga motor uporablja

• pri sodobnih bencinskih motorjih se kompresijsko razmerje giblje med 1:9 do 1:11

• če je kompresijsko razmerje za določeno vrsto goriva previsoko, se lahko zgodi, da motor klenka • klenkanje je pojav, pri katerem se mešanica bencina in zraka prehitro vname oziroma se vname brez iskre svečke

Štiritaktni motorji imajo v glavi motorja najmanj dve odprtini v katerih sta nameščena ventila

Ventile dvigajo in spuščajo odmikači odmične gredi, le to pa poganja ročična gred preko Galove verige ali zobatega jermena

Skozi sesalno odprtino prihaja sveža mešanica goriva in zraka, skozi izpušno pa odhajajo zgoreli plini

Strojništvo 60

2.3.2013

11

Prvi takt: Sesalna odprtina je odprta, bat potuje navzdol in sesa mešanico. Ko pride v spodnjo mrtvo točko se sesalni ventil zapre (Sesanje) Novejši motorji vsesavajo samo zrak, gorivo se kasneje direktno vbrizga v valj.

Strojništvo 61

Drugi takt: Oba ventila sta zaprta. Bat se pomika navzgor in zmanjšuje prostor v valju, s tem pa komprimira mešanico – (kompresijski takt) zraka in goriva na določeni tlak, ki je odvisen od konstrukcije motorja (kompresijsko razmerje).

Strojništvo 62

Tretji takt:Oba ventila sta zaprta. Ko je bat tik pred zgornjo mrtvo lego, iskra vžigalne naprave (svečka) vžge mešanico zraka in goriva. Zgoreli plini se hitro širijo in potiskajo bat proti zgornji legi. Pri tem opravijo določeno delo– delovni takt.(Ekspanzija)

Strojništvo 63

Četrti takt:Ko pride bat do spodnje mrtve točke se odpre izpušni ventil, bat potuje navzgor in iztisne zgorele pline (Izpušni takt) v izpušni kolektor. Malo pred zgornjo mrtvo lego se izpušni ventil zapre in se odpre sesalni ventil. Postopek se ponovi.

Strojništvo 64

Za razliko od štiritaktnega motorja dvotaktni motor nima ventilov in odmične gredi. Mešanica goriva in zraka prihaja v valj skozi odprtino na steni valja. Odprtine odpira in zapira bat met svojim potovanjem gor in dol.

nima stalnega mazanja, zato se mazivo primeša h

gorivu

Strojništvo 65

Prvi takt: Bat potuje navzgor in stiska mešanico zraka in goriva, hkrati pa skozi odprtino na steni valja pod batom vstopa sveža mešanica. Ta takt torej združuje komprimiranje in sesanje. Na začetku procesa je bat v spodnji mrtvi točki. Odprt je izpušni kanal in izpušni plini od prejšnjega takta izhajajo iz valja. Odprt je tudi pretočni kanal, ki povezuje valj s karterjem. Ker je mešanica bencina in zraka v karterju pod tlakom, se giblje proti valju in ga polni. Pri tem del sveže mešanice pomaga iztisniti preostale izpušne pline (izplakovanje). Bat se nato giblje navzgor ter zapre sesalni in izpušni kanal. Začne se kompresija. Pred zgornjo mrtvo lego se vžge iskra svečke ter vžge mešanico bencina in zraka.

66 Strojništvo

2.3.2013

12

Drugi takt: Na koncu prvega takta se mešanica vžge in eksplozivno bat potisne navzdol – delovni takt. Med potovanjem bata navzdol se zapre sesalna odprtina, bat pa stiska mešanico pod sabo. Proti koncu delovnega takta se v bližini spodnje mrtve točke najprej odpre izpušni kanal in plini začnejo iztekati iz valja. Ko pa pride v spodnjo mrtvo točko se odpre kanal ki povezuje karter z prostorom nad batom. Ta sveža mešanica izpodrine zgorele pline. V tem taktu sta združena izgorevanje in praznjenje

67 Strojništvo 68 Strojništvo

• bencin je mešanica lahkih ogljikovih vodikov • bencin mora biti čist, lahko hlapljiv zaradi lažjega vžiga • najpomembnejša lastnost je odpornost proti klenkanju: – klenkanje je pojav, ki se zgodi zaradi prehitrega vžiga goriva (to se zgodi brez svečke) – to je več manjših eksplozij mešanice zraka in goriva, ki se slišijo kot cingljanje oziroma klenkanje – dolgotrajno izpostavljanje temu pojavu botruje k pregrevanju motorja ter poškodbi batov in ventilov – pojav se preprečuje z dodatkom svinčeve spojine, ki je strupena – goriva se označujejo z oktani (80 do 100) • novejša goriva imajo namesto svinčenih spojin primešan benzen, ki zahteva namestitev katalizatorjev na izpušne sisteme • svinčene spojine in benzeni so STUPENI!!!

69 Strojništvo

• goriva za štiritaktne bencinske

motorje: – ločijo se po številu oktanov • od 80 do 110 – neustrezen bencin (s premajhno oktansko vrednostjo) povzroča nepravilno delovanje motorja – za osvinčene bencinske motorje je potrebno v nova neosvinčena goriva dodajati dodatek, ki nadomesti svinec

• goriva za dvotaktni bencinski motor: – mešanje goriva in maziva pred vstopom v motor – mešalno razmerje olja in goriva od 1 % do 5 % • pri starejših izvedbah je moral uporabnik ustrezno količino olja primešati v rezervoar bencina • pri novejših izvedbah se olje samodejno meša tik pred vstopom v motor, kar omogoča optimalno mazanje motorja in manjšo porabo goriva in maziva – bencin, v katerem je primešano olje, ima omejeno življenjsko dobo na 3 mesece • olje se v gorivu prične sesedati in združevati v kaplje, kar povzroča neenakomerno mazanje pri delovanju motorja ter onemogoča pravilno delovanje vžigne svečke

Bistvena razlika med diesel in bencinskim motorjem je v vrsti goriva, mešanju goriva z zrakom in načinu vžiganja.

Bencinski motor meša zrak in gorivo zunaj valja v vplinjaču, medtem ko diesel motor vsesa čisti zrak, gorivo pa se vbrizga naravnost v valj in se tam pomeša z zrakom

Diesel motor nima električne vžigalne naprave ampak se gorivo vžge samo od sebe. To je mogoče, ker bat zrak močno stisne in segreje čez 500°C ( vnetišče plinskega olja je 350°C), takoj ko gorivo brizgne v tako segret zrak se mešanica vžge

70 Strojništvo

Prvi takt: Bat potuje navzdol v valj priteka svež zrak, na koncu takta se sesalna odprtina zapre.

Drugi takt: Bat potuje gor in stiska zrak, da doseže tlak 90 barov, pri tem pa se segreje od 500 d0 700°C

Tretji takt: Na koncu drugega takta brizgne v valj skozi posebno šobo gorivo in se vname in povzroči delovni takt ter potisne bat navzdol

Četrti takt: Izpušni ventil se odpre in bat med potovanjem navzgor iztisne zgorele dimne pline iz valja

71 Strojništvo 72 Strojništvo

• vodno hlajenje valjev (monoblok ima izdelane pretočne kanale za vodo) • zračno hlajenje valjev (blok je izdelan z zunanjimi rebri, zato so običajno valji med seboj ločeni, da lahko povečamo površino reber, ki odvajajo toploto okoliškemu zraku) – Stene motornega bloka imajo običajno debelino med 4 in 8 mm. Zaradi zelo komplicirane oblike se te stene pri izdelavi ne strjujejo enakomerno, zato ostanejo v njih, po litju, znatne notranje napetosti, ki se ne porazgubijo do konca življenjske dobe motorja. – Zelo je nevarno, če je blok podvržen hitrim spremembam temperature. To je posebej nevarno, če dolijemo hladno vodo v pregret motor, saj pri tem lahko nastanejo nevarne razpoke v stenah motorja.

2.3.2013

13

73 Strojništvo

V motorju se med seboj drgnejo kovinski deli, ki so sicer zelo gladko obdelani pa se vseeno med njimi pojavi trenje. Trenje povzroča, da se deli pri drgnjenju segrejejo. Bat bi se zaradi tega tako razširil, da se ne bi več mogel premikati v valju. Da do škodljivih pojavov ne pride moramo dele med seboj ločiti z tankim slojem olja, ob katero se drgneta oba kovinska dela.

Olje dovaja na mazalna mesta posebna črpalka. Olje obliva vse dele v notranjosti motorja in jih deloma tudi hladi, poveča pa tudi tesnjenje bata zaradi njene gostote. Tako mazanje imenujemo tlačno krožno mazanje, poznamo pa tudi mazanje z mešanico.

Strojništvo 74

Strojništvo 75

Postavitev motorne brizgalne mora biti čim bližja vodi, tako da je sesalna dolžina čim krajša

Sesalna cev mora biti položena tako da se vedno vzpenja od vode do brizgalne

Posebej je potrebno paziti na : Sesalnega koša ne smemo položiti v blato

Če je voda onesnažena z listjem in travo položimo koš v dodatno košaro

Sesalni koš mora biti najmanj 30 cm pod vodo, vendar se ne sme dotikati tal

Strojništvo 76

Pri črpanju iz vodnjaka ali iz bazena mora biti koš tako globoko kolikor lahko pade gladina med črpanjem

Pri črpanju iz odprtega vodotoka položimo odprtino sesalnega koša proti toku tako da tok porine vodo v cev in tako pomaga pri črpanju

Kadar jemljemo vodo direktno iz hidranta moramo paziti, da bo voda dotekala v agregat s tlakom 1 do 1,5 bara

Strojništvo 77

Kontrola črpalke

Ko smo izbrali prostor za postavitev črpalke in

položili sesalne cevi pripravimo črpalko

Zapremo tlačne ventile

Zapremo pipo za praznjenje na spodnjem delu

ohišja

Sklopka mora biti vklopljena

Strojništvo 78

Zagon motorja

Preverimo ali je rezervoar goriva poln

Ročaj sklopke postavimo v položaj vključeno

Vzvod čoka postavimo v položaj za hladen start

Vzvod za dodajanje goriva postavimo v prazen tek

Motor poženemo z ročajem za start; ko steče počasi odiramo loputo čoka, nekoliko dodamo plin in pustimo, da se motor segreje. Hladen motor ne sme teči z visokim številom vrtljajev

2.3.2013

14

Strojništvo 79

Odzračevanje črpalke z navadnimi sesalnimi napravami

Motor teče rotor črpalke se vrti, tlačni ventili so zaprti

Vključimo sesalo napravo

Opazujemo vakummeter in manometer ter izpušno cev sesalne naprave. Vakummeter kaže vedno večji podtlak. Ko manometer pokaže tlak in iz izpuha sesalne naprave priteče voda sta sesalna naprava in ohišje črpalke polna vode

Sesalno napravo izklopimo

Ko potrebujemo vodo dodamo plin tako da manometer pokaže 2 do 3 bare ter odpremo tlačni ventil do konca

Strojništvo 80

Naloge strojnika med akcijo

Strojnik ne sme zapustiti brizgalne med obratovanjem

Stalno mora nadzorovati manovakummeter in manometer

Stati mora na takem mestu da so mu v dosegu ventili in ročico za plin

Pri črpalki z mazalko na sesalnem ležaju gredi je treba vsakih 30 minut namazati

Strojništvo 81

Kaj kaže strojniku manometer

Pri polnem delovanju črpalke nam sprememba kazalca kaže motnjo

Tlak je nenadoma zrasel – zaprli so ventile na trojaku ali ročniku

Tlak se je nenadoma znižal – odprli so ventile na trojaku in ročnikih, ali pa je zamašeno cedilo sesalnega koša

Kazalec pade na ničlo – tlačna cev je počila ali pa sesalna košara leži na suhem

Strojništvo 82

Kaj kaže strojniku manovakummeter Pri črpanju iz odprtih virov in vodnjakov stoji kazalec na

rdeči strani številčnice in kaže sesalno višino

Kadar v črpalko doteka voda s tlakom (npr. iz hidranta ali iz prehodne črpalke v verigi), stoji kazalec na črni strani številčnice in kaže tlak na vstopu v tlačno cev

Pri delu z enakim tlakom pa pomeni premikanje kazalca: Kazalec pokaže večji podtlak – gladina vode se je znižala, sito

na sesalnem delu je zamašeno

Kazalec je skočil na ničlo – sesalna košara ne leži v vodi ali pa puščajo sesalne cevi. POZOR: ko dobiva črpalka vodo iz hidranta ali druge črpalke lahko dodate toliko plina da kazalec še kaže nadtlak

Strojništvo 83

Delo z brizgalno, ki dobiva vodo iz hidranta Na vstopni priključek namestimo prehodno spojko Tlačne ventile in pipo za izpust vode iz ohišja zapremo

Hidrantni nastavek izplaknemo ter priključimo B vod, če je hidrantna cev vsaj 100mm lahko napeljemo dve B cevi do sesalnega priključka

Izklopimo sesalno napravo

Odpremo ventile hidranta in nastavka,ter tlačni ventil na črpalki da jo odzračimo; manometer in manovakumeter kažeta enak tlak

Poženemo pogon črpalke in dokončno odpremo tlačni ventil Počasi dodajamo plin tako manovakummeter ne kaže 1,5bara

Če bi mnovakummter pokazal podtlak bi se dovodna cev sploščila

Strojništvo 84

Delo z brizgalno v verigi za dovod vode Kadar moramo dobavljati vodo na velike razdalje in če

moramo premagovati veliko višinsko razliko ena črpalka ne zadostuje

Vodja akcije na podlagi dolžine cevovoda upoštevajoč višinske razlike določi medsebojni razmik brizgan ki jih povežemo z B vodom Vsaka brizgala v verigi razen prve ki stoji ob viru vode

mora imeti odprt tlačni ventil na katerega priključimo B vod prav tako pa tudi vsaj en ventil na trojaku zračnost

Pipe za izpust vode iz ohišja morajo biti zaprte Sesano napravo izključimo

2.3.2013

15

Strojništvo 85

Poženemo prvo črpalko in ko se motor ogreje damo plin Vsako naslednjo črpalko poženemo šele ko pride vanjo

voda. Počasi dodajamo plin da dosežemo želeni tlak, pri tem pa pazimo da na manovakummeter ne kaže podtlaka ampak tlak 1 do 1,5 bara če ne odvzamemo plin

Priporočljivo je vključiti trojak v tlačni vod pred vsako črpalko zaradi možnosti okvare brizgalne

Strogo pazimo, da izstopni tlak ni večji od 8 barov Dobro je če na konec verige namestimo cisterno z

lastno črpalko, ki oskrbuje napadalce z vodo da ni sunkov

Strojništvo 86

Delo z brizgalno, kadar gasimo z peno Za gašenje s peno potrebujmo ročnik za peno,

medmešalec in posodo s penilom, ter vedro vode

Pri vključitvi medmešalca v tlačni vod pazimo na smer puščice v smeri vodnega toka

Medmešalec mora biti vključen do dve dolžini cevi pred ročnikom

Na motorni brizgalni dodamo toliko plina da dobimo na ročniku tlak 5 do 6 barov

Po gašenju izvlečemo cev za dovod penila v vedro vode da medmešalec posrka vso vodo ter tako opere sistem

Strojništvo 87

Suhi sesalni preizkus Zapremo tlačne ventile in snamemo slepe tlačne

spojke Zapremo pipice za izpust vode iz ohišja ter

namestimo slepo spojko na sesalno grlo Vklopimo motor, sesalno napravo ter nato opazujemo

vakummeter Kazalec mora takoj skočiti na rdeče polje in po 10

sekundah kazati 0,75 do 0,85 bara podtlaka Ko se kazalec ustavi izklopimo sesalno napravo ter

ustavimo motor Opazujemo manovakummeter – če se kazalec v

minuti ne premakne za več kot 0,1 bara je ohišje tesno Strojništvo 88

Delo z brizgalno pri veliki sesalni višini

Če je le mogoče se izogibajmo sesalni višini večji od 5m Če ne moremo z sesalko pritegniti vode do črpalke je

potrebno sesalne cevi napolniti z vodo seveda pa mora držati povratni ventil v sesalnem košu

Lahko se zgodi da pri velikih globinah in pri polnem plinu in pri popolnoma odvitem tlačnem ventilu zaslišimo ropot v črpalki. Ta pojav se imenuje kavitacija in nastane ker se v vodi pred rotorjem pojavijo mehurčki vodne pare, ko pride voda v področje višjega tlaka mehurček bliskovito izgine zato voda na tem mestu udari skupaj ali v rotor. V tem primeru odvzamemo plin in nekoliko zapremo ventil

Strojništvo 89

Vzdrževanje brizgalne

Motor ne potrebuje posebnega vzdrževanja ampak le redne letne servisne preglede

Dokler se motor ne uteče potrebuje skrbnejše ravnanje ( prvih 20 ur), dvotaktnemu motorju pa bo koristila mešanica z večjim deležem olja

Cedilo za zrak je potrebno očistiti po vsakem požaru

Filter za gorivo je treba redno čistiti

Redno spremljamo obrabo in stanje svečk

Strojništvo 90

Relejni sistem se uporablja:

V primeru ko obstoječa vodooskrba ne zadošča (avtocisterne, hidrantno omrežje)

Ko želimo prečrpati vodo na višji nivo ali na daljšo razdaljo

2.3.2013

16

91 Strojništvo