MH szívógáz-lokomobil

Bő száz éve nagy szó volt erőgépeket működtetni helyben rendelkezésre álló tüzelőanyagokkal, például „fagázos” motorokat. A második világháborúban benzinhiány kényszerített ilyenek hasznosítására, és ma a klímasemleges energia igénye veti fel újra a témát. A kérdéskörnek a gödöllői Mezőgazdasági Eszköz- és Gépfejlődés-történeti Szakmúzeumban néztem utána.

A technika korának első sztárját, a terjedelmes, kazánhoz kapcsolt gőzgépet trónjáról letaszító, kompakt, nagy teljesítményű, belső égésű motor nyersolajból finomított benzinnel, gázolajjal működik, ezek viszont nem álltak rendelkezésre kellő mennyiségben (a pionírok autóit patikáknál tankolták fel „sebbenzinnel”). Különösen a mezőgazdaságnak és az időnként elapadó vízfolyásokkal hajtott malmoknak volt nagy szükségük bármilyen éghető tüzelőanyaggal működő masinákra. A műszaki zsenialitás fel is találta a szívógázmotort, amely némiképp paradox módon kazánból kapta a gázt…

Kis teljesítmény, nagy előrelépés

Nézzük csak meg a múzeum szívógáz-lokomobilját! Elnevezése kissé megtéveszt, a lokomobil nekem önjáró gépezetet jelent, de ez csak annyiban „mobil”, hogy bárhová elvontatható, alkalmasint lófogattal, hogy például cséplőgépet hajtson, széles bőrszíjjal. A Magyar Királyi Államvasutak Gépgyára (később MÁVAG) szabadalmaztatta 1912-ben, hazánkon kívül kilenc országban, és 1913-tól gyártotta és forgalmazta Budapesten benzines kivitelben is, ezenkívül sikerrel kísérleteztek földgázzal. Az Otto-körfolyamat szerint működő motorja egyszerű, fekvő egyhengeres, négyütemű, hozzáértők figyeljék meg a metszetrajzon mai szemmel nézve bizarr égésterét és a fotókon a szemben álló szelepeket működtető vezérművet. Elektromos, mágneses szikragyújtása kisfeszültségen működött, a csekély sűrítési aránnyal így is át lehet ütni az elektródák hézagát (a gyújtókészülék hiányzik a kiállított gépről). A múzeumi példány a kilenc méretlépcsőben előállított, 6 és 50 lóerő közötti teljesítményű típus (MH15-MH42) közül az MH17 ½ változat, amelynek lökettérfogata 6800 cm3, (dugattyúátmérő 170 mm, lökethossz 300 mm), fordulatszáma 200-330/perc körüli (ez egy mai korszerű benzinmotorénak tizede), teljesítménye szerény 11-12 lóerő. Ára hét-huszonnégyezer korona volt (egy korona mai vásárlóértéke 2354 forint lenne, tehát a lokomobil manapság 16-56 millió forintba kerülne – szinte jelenlegi az árszint).

A szívógáz-lokomobil csak annyiban „mobil”, hogy bárhová elvontatható, alkalmasint lófogattal. A Magyar Királyi Államvasutak Gépgyára (később MÁVAG) szabadalmaztatta 1912-ben.

Bármivel működik, ami éghető

Döntő előnye, hogy nem kell hozzá importált, akkoriban vidéken nehezen beszerezhető üzemanyag, hanem csak fa, mezőgazdasági melléktermék, akár kukoricaszár. Ezeket nem elégették a kazánban, gőzt fejlesztve, hanem csak izzították, kevés oxigénnel (szén, széntartalmú anyag levegőtől elzárt hevítése kémiai bomlásig, azaz száraz lepárlás), ilyenkor nem szén-dioxiddá ég el a szén, hanem elégethető szén-monoxid képződik, ez a motor tüzelőanyaga.

A gázfejlesztő berendezésben a következő kémiai reakció megy végbe: először szén-dioxiddá ég a széntartalmú anyag, majd szén további hozzáadásával szén-monoxiddá alakul. A vízgőz átszívásával forró gázrétegen először szénsav, majd hidrogén és szintén szén-monoxid keletkezik. Képletekkel:

• C + O2 = CO2
• C + CO2 = 2 CO
• C + H2O = CO + H2

Történeti adalék: a Fővárosi Gázművek régebben, 1855 óta termelt szén hevítésével világítógázt, háztartási gázt, amelyet utóbb leváltott a földgáz. A szén-monoxid járműben nem tárolható, a fedélzeten kell előállítani. A lokomobil vízszintes helyzetű motorja mögött álló kazánt fűtötték ezzel-azzal, de ügyesen, mert ha túl sok levegő szalad át rajta, lehűl az egész, és megáll a masina.

A motor szívóütemében szívta be a „fagázt”, amelyet előbb átvezettek, átbugyborékoltattak az alsó vízfürdőn, hogy kitisztítsa a kormot, kátrányt, egyéb szennyeződést. A rendszer hátránya a körülményes kezelés, de a mérgező szén-monoxid nem okozott problémát, mert szabadban használták.

Ugyanakkor nagy előny, hogy az ősi alapgép könnyen, szerkezeti átalakítás nélkül átállítható benzinüzemre, ilyenkor a teljesítménye 60 százalékra csökken, de manapság működhet PB-gázzal is, reduktor közbeiktatásával.

A tüzelőanyagot csak izzították, kevés oxigénnel. Ilyenkor nem szén-dioxiddá ég el a szén, hanem elégethető szén-monoxid képződik, ez a motor tüzelőanyaga.

Újra előtérben a klímasemleges motorok

Technikatörténelmi érdekesség, hogy az 1920-as években megjelent a benzin nélkül használható, fagázos automobil, több országban tízezer ilyet használtak, de igazán a második világháborúban tapasztalt benzinhiány alatt jött el az ideje. Sok járművet (tehergépkocsit, hajót is) átállítottak fagázüzemre, kis kazánt biggyesztve a járműre vagy utánfutón vontatva. Később ezeket visszaalakították benzinessé.

Ma újra kényszerhelyzet van: klímavédelemként és a légszennyezés mérséklésére világszerte hadat üzentek a szénhidrogén-üzemanyagú gépkocsiknak, traktoroknak, kombájnoknak – egyre szigorúbb kipufogási szabványoknak kell megfelelniük. Ráadásul fel kell készülni a kőolajtartalékok megcsappanására, megdrágulására is. Megint előtérbe kerülnek az alternatívák, elsősorban az elektromos hajtás, de az nem alkalmas mindenféle felhasználásra, főképp erőgépekhez. Az egyik kiút lehet a mezőgazdasági melléktermékeket szívógázos motorral hasznosító energiatermelés. Dugattyús motor többféle gázzal üzemeltethető: például biogázzal, hulladéklerakóból kinyert inert gázzal. Az 1400 dolgozót foglalkoztató tiroli Jenbacher cég nagyban ráállt e technológiára, stabil motorokat épít áramfejlesztésre, akár konténeres, szállítható kivitelben is, csúcstermékük egy V20-as hengerelrendezésű, közel 13 ezer lóerős monstrum. Járművekbe beépítésről még nincs szó, de nem zárnám ki, hogy még lehet, mert klímasemleges hajtásrendszer valósulhat meg: ha fát és mezőgazdasági maradványokkal táplálunk száraz lepárlókazánt, akkor ezek a növények életükben átalakították az üveghatású szén-dioxidot, előre jóvátéve az égésgáz levegőbe bocsátását.

Milyen érdekes, az éppen száztíz éve a Magyar Királyi Államvasutak Gépgyárában készült ódon, súlyos, nehezen kezelhető, kis teljesítményű múzeumi masina a közeljövő előfutárjaként tűnhet fel, ha nem is konstrukciójában, de működési, üzemeltetési elvében annál inkább.