Tartalomjegyzék

Hajó Elmélet

HAJÓELMÉLET

I. rész 
BELSŐÉGÉSŰ MOTOROK
 

1. Belsőégésű motorok

 

Belsőégésű motorok jellemzője, hogy
  • a hengertérben az üzemanyag elégésekor felszabaduló energia alakul át mechanikai munkává;
  • az üzemanyag (tüzelőanyag) elégetése és a munkavégzés ugyanabban a térben – a motor hengereiben – játszódik le;
  • a nagynyomású gáz elmozdítja a hengerben lévő dugattyút, s ezáltal munkát végez;
  • a dugattyú egyenes vonalú mozgását forgattyús hajtómű alakítja át forgó mozgássá.
A hajózásban alkalmazott belsőégésű motorokolyandugattyús motorok, amelyekmunkaterében a periodikus mozgást végződugattyú, a munkafolyamatban résztvevőközeggel kölcsönhatásban, forgattyús hajtóművet működtet.
 

2. Belsőégésű dugattyús motorok csoportosítása

 
2.1. Munkafolyamat szerinti csoportosítás
 
Aszerint, hogy egy teljes munkafolyamat (szívás-sűrítés-terjeszkedés-kipufogás) hány ütemben, vagyis hány dugattyúlöket alatt valósul meg, a belső égésű motorokat kétütemű és négyütemű motorokként különböztetjük meg.
 
Kétütemű motorok
A kétütemű munkafolyamata két dugattyúlöket, tehát egyetlen forgattyús tengely-fordulat alatt valósul meg. A töltés (gázcsere) a dugattyú által vezérelt be- és kiömlő csatornákon keresztül történik.
 
Négyütemű motorok
A négyütemű motorok egy teljes munkafolyamata a dugattyú négy lökete alatt játszódik le. Ez alatt a motor forgattyústengelye két teljes fordulatot végez. A töltés (gázcsere) a vezérmű által működtetett szelepeken keresztül jön létre.
 
2.2. A töltet összetétele szerinti csoportosítás
 
A munkát végző közeg (töltet) kialakulása szerint megkülönböztetünk
  • keveréktöltésű motorokat, akol a munkatérben a levegő tüzelőanyaggal keveredve jut be (a klasszikus benzin üzemű/Otto-motor) és
  • levegőtöltésű motorokat, ahol a munkatérbe a levegő tüzelőanyag nélkül jut be (a klasszikus dízelmotor).
A keveréktöltésű motor (klasszikus benzin üzemű/Otto–motor) a szívóütem alatt tüzelőanyag-levegő keveréket szív be a hengertérbe. A keverék általában a hengeren kívül, képződik. A keveréket a motor összesűríti, majd – megfelelő időpontban – egy villamos gyújtószikra meggyújtja.
A levegőtöltésű motor (klasszikus dízelmotor) a szívóütemben tiszta levegőt szív be és azt sűrítik. Az égéstérben összesűrített és felmelegedett levegőbe az üzemanyagot a nagy nyomással működő befecskendező rendszer porlasztva juttatja be. A tüzelőanyag-levegő keveréket a sűrítés folytán keletkező hő gyújtja meg.
 
2.3. A gyújtásának jellege szerinti csoportosítása
 
A gyújtás jellege szerint megkülönböztetünk:
  • külső gyújtású motorokat (pl. a klasszikus szikra gyújtású benzin üzemű/Otto-motor) és
  • belső gyújtású motorokat (pl. a klasszikus kompresszió gyújtású dízelmotor).
 
2.4. A motor elhelyezése, elrendezése és hengerszáma szerinti csoportosítás
 
A külmotor a hajótesten kívül, míg a beépített motor a hajótestben belül kerül elhelyezésre:
 
A külmotorok a hengerszámtól függetlenül fekvő elrendezésűek, ami az jelenti, hogy a motor forgattyústengelye (főtengelye) függőleges, így a dugattyú, illetve dugattyúk vízszintes mozgást végeznek.
 
A beépített motorok szintén a hengerszámtól függetlenül (klónoktól eltekintve) jellemzően álló elrendezésűek, ahol a motor forgattyústengelye (főtengelye) a beépítéstől függően vízszintes (közel vízszintes), így a dugattyú, illetve dugattyúk függőleges (vagy közel függőleges) mozgást végeznek.
A motor elhelyezése, elrendezése a hajó hajtómű-rendszerére is hatással van. Külmotoros kishajók kizárólag „L” hajtásúak, míg beépített motoroknál a közvetlen (egyenes), a „Z” és a „V” hajtása a jellemző, de egyes egyedi megoldásoknál, ha külmotort építenek be találkozhatunk „L” hajtással is.
A kedvtelési célú hajómotorok ma már jellemzően többhengeres kivitelben készülnek. Ilyen kialakítás esetén a motor járása egyenletesebbé válik és vele nagyobb teljesítmény érhető el. A többhengeres motor előnye a jóval kisebb lendítőkerék, mivel a gyújtási sorrend helyes megválasztásával a gyorsulásokból és a lassulásokból eredő egyenlőtlenségek lecsökkennek. További előny, hogy a kisebb hengerméretek mellett jobb a hengertöltés, jobbak az égés feltételei, jobb a hűtés, nagyobb kompreszszióviszony.
 
2.5. A hengerek elrendezése szerinti csoportosítás
 
A hajózásban alkalmazott belsőégésű dugattyús többhengeres motorok szinte kizárólag soros motorokat alkalmaznak, amelyek lehetnek egysorosés kétsoros motorok (V-motorok), de egy-egy különleges (pl: légsugárhajtású „mocsárjáró”, légpárnás hajó) kishajó csillagmotoros meghajtással rendelkezik.
 
 

3. Belsőégésű dugattyús motorok működési elve

 
Belsőégésű motoroknak azokat az energia–átalakító berendezéseket nevezzük, ahol az energiaátalakulás magában a motor belsejében megy végbe. Tehát olyan hőerőgép amelyben a tüzelőanyag kémiai energiája hőenergiává, a hőenergia pedig mechanikai munkává alakul át.
A tüzelőanyag és az égéshez szükséges levegő keveredésétől és az égés lefolyásától függően a belsőégésű motorokat két fő csoportba osztjuk:
  • Ottó- és
  • Diesel–motorra.
Az Ottó-motoroknál a tüzelőanyagot az elégetéshez szükséges levegővel együtt vezetjük be a munkahengerbe, ahol a keveréket összesűrítjük A sűrítési löket vége előtt a keveréket a gyújtógyertya által megfelelő időben leadott villamos szikrával meggyújtjuk Ez hirtelen nagy sebességgel és nagy nyomásemelkedés mellett elég. A gázok nyomást gyakorolnak a dugattyúra és mechanikai munkát végeznek.
Mivel a keverék a munkahengeren kívül (karburátorban) képződik, külső keverék-képzésű, vagy karburátoros motornak is nevezzük. Tehát az Ottó-motor olyan belsőégésű motor, amelynek tüzelőanyaga benzin, szikragyújtással kezdi az égést és külső keverékképzésű.
Benzinbefecskendezés esetén már belső keverék-képzésű motorról beszélhetünk.
 
A Diesel-motorokban a munkahenger tiszta levegővel telik meg. A levegő a sűrítés folyamán olyan hőfokot ér el, mely a tüzelőanyag gyulladáspontja fölé emelkedik és így a sűrítő ütem vége felé a nagy nyomással befecskendezett tüzelőanyag meggyullad. Mivel a Diesel-motorok a hengerben képeznek keveréket, belső keverékképzésű motoroknak, és mert a nagynyomással befecskendezett tüzelőanyag meggyulladását a magas hőmérsékletű és nyomású levegő biztosítja, kompressziógyújtású motoroknak is nevezzük.(az égés tehát öngyulladással kezdődik). Tehát a Diesel motor olyan belsőégésű motor amelynek üzemanyaga gázolaj, öngyulladással kezdi az égést, és belső keverékképzésű.
 
A tüzelőanyag kémiai energiájának hőenergiává, a hőenergiának mechanikai munkává alakulása a belsőégésű motorokban kétféle munkafolyamat (munkaciklus) szerint mehet végbe. Aszerint, hogy a munkafolyamat hány dugattyúlöket alatt zajlik le, négyütemű, vagy kétütemű motorról beszélünk. A munkafolyamat négy üteme: szívás, sűrítés, expanzió(munkaütem), és kipufogás.
 
Négyütemű az a motor, melyben a munkafolyamat négy üteme a forgattyústengely két fordulata alatt játszódik le.
Kétütemű motorokban egy teljes munkafolyamat két löket, azaz a forgattyústengely egy fordulata alatt megy végbe.
 
3.1. Négyütemű Ottó-motor működése
 
A négyütemű motornál egy teljes munkafolyamat elvégzésére, négy ütemre van szükség.
 
Elsö ütem a szívás.
A dugattyú a felső holtpontból halad az alsó holtpont felé és depressziót létesít a hengerben. A légritkítás következtében a karburátoron és a felső holtpont előtt kinyitott szívószelepen keresztül tüzelőanyag-levegő keverék áramlik a hengerbe, a külső légnyomás hatására.
Az ütem alatt a szívószelep nyitva van.
 
Második ütem a sűrítés (kompresszió – sűrítés).
A sűrítő ütem alatt a beszívott tüzelőanyag-levegő keveréket az alsó holtpontból felfele haladó dugattyú az öngyulladás határáig sűríti össze, majd a felső holtpont előtt, a megnövekedett nyomású és hőfokú keveréket a gyújtógyertya pólusai között átugró villamos szikra segítségével meggyújtja. Az égés következtében a benzin kémiai energiája hőenergiává alakul, a nyomás és hőmérséklet megemelkedik.
Az ütem alatt a szívó-és kipufogószelep zárva van.
 
Harmadik ütem a terjeszkedés (expanzió – munkaütem).
A gáz megemelkedett hőmérséklete, nyomása a dugattyút az alsó holtpont felé elmozgatja. A gázok a terjeszkedés következtében munkát végeznek, miközben a hőenergia egy része mechanikai munkává alakul át. Az alsóholtpont előtt kinyílik a kipufogószelep és a munkát végzett gázok eltávoznak a hengerből.
Az ütem alatt mindkét szelep zárva van.
 
Negyedik ütem a kipufogás.
Az alsó holtpontból a felső holtpont felé haladó dugattyú az égéstermékeket a harmadik ütem vége előtt kinyitott kipufogószelepen keresztül kinyomja az égéstérből (1. ábra). Az ütem alatt a kipufogószelep nyitva van.
 
3.2. Kétütemű Ottó-motor működése
 
Első ütem:a dugattyú az alsó holtpontból a felső holtpont felé mozog mialatt a felső széle zárja az átömlő, majd a kipufogó csatornát. A dugattyú összesűríti a hengerben lévő keveréket miközben a dugattyú alsó széle nyitja a szívórést. A szívórésen keresztül a forgattyúsházban keletkező vákuum hatására benzin levegő keverék áramlik be.
 
Második ütem: a gyújtással kezdődik, ami a felső holtpont előtt következik be elektromos szikra hatására. Az égés során kialakuló nagy nyomás a dugattyút a felső holtpontból az alsó holtpont felé mozgatja. A terjeszkedő gázok munkát végeznek (munkaütem). A dugattyú az alsó holtpont felé haladva először nyitja a kipufogó-csatornát (kipufogás), majd nem sokkal később nyitja az átömlő csatornát. Ennek következtében megtörténik a friss töltet átáramlása a hengertérbe (töltéscsere).
 
 
3.3. Négyütemű Diesel-motor működése
 
Első ütem a szívás.
A dugattyú a felső holtpontból halad az alsó holtpont felé és a már előző kipufogóütem vége előtt kinyitott szívószelepen keresztül a depresszió hatására tiszta levegő áramlik a hengerbe.
Az ütem alatt a szívó szelep nyitva van.
 
 
A második ütem a sűrítés.
A dugattyú az alsó holtpontból halad a felső holtpont felé és a beszívott levegőt eredeti térfogatának 1/14 – 1/25 részére sűríti össze, és hőfoka 500-800 fok C-ra emelkedik. A magas hőmérséklet hatására a felső holtpont előtt 18-23 fokkal, nagy nyomással befecskendezett, jól szétporlasztott tüzelőanyag öngyulladással meggyullad, és kémiai energiája hőenergiává alakul át. A nyomás 80-120 bar-ra, a hőfok 2000-2400 fok C-ra emelkedik.
Az ütem alatt szívó-és kipufogószelepek zárva vannak.
 
 
Harmadik ütem a terjeszkedés.
Az égés folyamán keletkezett gázok nyomása a dugattyút a felső holtpontból az alsó holtpont felé nyomja. Ez a munkaütem, amikor a hőenergia mechanikai munkává alakul át. Az alsó holtpont előtt kinyílik a kipufogószelep és megkezdődik az égéstermékek eltávozása. Ez a töltéscsere első része.
Az ütem alatt mindkét szelep zárva van.
 
 
Negyedik ütem a kipufogás.
Az alsó holtpontból a felső holtpont felé haladó dugattyú a nyitott kipufogószelepen keresztül, maga előtt kitolja az égéstermékeket a hengerből. Az ütem befejezése előtt kinyílik a szívószelep, hogy megindulhasson a töltéscsere második része, a friss levegő beáramlása a hengerbe.
Az ütem alatt a kipufogószelep nyitva van .
 
 
 
3.4. Kétütemű diesel-motor működése
 
A kétütemű dízelmotorokat előszeretettel használják hajókban, nagy teljesítményű aggregátokban. Feltöltéses kétütemű dízelmotoroknál a forgattyúsház a négyütemű ottó- és dízelmotorhoz hasonlóan csak kenési feladatot lát el. A forgattyúsház nem vesz részt a gázcserében, az elősűrítést a főtengely által hajtott kompresszor, többnyire Roots-fúvó vagy a kipufogógázok által hajtott turbófeltöltő végzi, amely a táptartályba vezeti a nagynyomású levegőt.
 
 
Amikor a dugattyú az alsó holtpont közelében nyitja a réseket, a feltöltő elvégzi a maradék kipufogógáz ürítését és a henger feltöltését. A dugattyú nyitja és zárja a felömlőket. A kipufogónyílás a hengerfejben van, szelep nyitja és zárja. A kipufogógázok az alsó holtpont közelében, a felömlők nyílása előtt, nagy nyomásuk miatt távoznak a nyitott kipufogószelepeken. Mivel nincs szívószelep ezért több kipufogószelepet lehet beépíteni, kedvező a töltéscsere.
 
 

4. A hűtés

 
4.1. A hűtés feladata
 
A motorok égés terében a tüzelőanyag elégésekor a gáz hőmérséklete a 2000 fok C-t is eléri.
A hő egy részét hűtéssel kell elvezetni, azonban gondolni kell arra, hogy az égés alkalmával a motorban felszabaduló hő alakul át mechanikai munkává, tehát minél több hőt vonunk el a hűtéssel, annál kisebb lesz a motor teljesítménye. Az égésteret ezért úgy kell hűteni, hogy a motor alkatrészének szilárdsága, keménysége ne csökkenjen a megengedett érték alá, a kenőolaj pedig még megfeleljen rendeltetésének.
A hűtésnek tehát az a feladata, hogy a motor mindig a legkedvezőbb üzemi hőmérsékleten dolgozzon.
 
 
4.2. A hűtéssel elvezetendő hő
 
A motor égésterében lefolyó munkaciklus során keletkezett hőmennyiség egy részét hűtéssel el kell vezetni. Ez jó megközelítéssel:
  • Ottó-motornál 25-35 %,
  • Dieselmotornál 20-30 %.
A motorból ezt a hőmennyiséget lég- vagy vízhűtéssel kell elvezetni.
 
4.3. Hűtési rendszerek
 
A motorok hűtési rendszerét két fő csoportra oszthatjuk:
  • léghűtésre és
  • vízhűtésre.
 
4.3.1. A léghűtéses motorok
 
A léghűtéses motorokat a hajóüzemben – egykét kivételtől eltekintve – nem alkalmaznak.
Segédüzemi Diesel-motorként generátorral összeépítve, esetleg kisebb főmotorként olyan helyen, ahol nincs zárt gépházban (pl. Z-hajtás).
 
4.3.2. Vízhűtés
 
A hajómotorok – csaknem kivétel nélkül – vízhűtéses motorok.
A vízhűtést feloszthatjuk:
  • elpárologtató,
  • termoszifonos és
  • szivattyús hűtésre.
 
4.3.2.1. Az elpárologtató hűtés
 
Az elpárologtató hűtést kis motoroknál alkalmazzák (pl. a kisteljesítményű 4-20 kW-s helyhez kötött stabil Diesel-motoroknak van elpárologtató hűtése). Diesel-motorjaink hengerét egy öntöttvas falu bő víztér veszi körül. Felül beöntő, illetve párologtató nyílása van. A motor üzeme közben a víz állandóan párolog, sőt forr. Időnként pótolni kell az elpárolgott vizet, melyet üzem közben apránként öntsünk hozzá, hogy a hirtelen lehűlést elkerüljük. A sok elpárolgott vízből kiváló vízkő a henger hűtött külső falára rakódik le, melyet időnként el kell távolítanunk, hogy ne alkosson hőszigetelő réteget a hengerfal és a hűtővíz között.
Uszályokon horgonycsörlő motorként használják.
 
4.3.2.2. A termoszifonos hűtés
 
A termoszifonos hűtés alapja az a fizikai jelenség, hogy a meleg víz könnyebb, mint a hideg.
A fajsúly különbség a vizet állandóan körforgásban tartja. A motorban felmelegedett víz tehát könnyebb, s ezért felfelé, a hűtő felső víz gyűjtő részébe áramlik, helyét pedig a már lehűtött víz foglalja el. A hűtőn lassan keresztül folyó vizet az átáramló vagy átáramoltatott levegő hatásosan lehűti. A víz körforgása, lehűtése és cserélődése tehát önműködő. Az áramlás annál gyorsabb, minél nagyobb a hőmérsékletkülönbség a meleg és a lehűtött víz között. Ha tehát a víz a motorban jobban felmelegszik /nagyobb terhelés esetén/ a víz körforgása meggyorsul és a motor hűtése önműködően hatásosabb lesz.
 
 
 
4.3.2.3. Szivattyús hűtés
 
A hajóüzem Diesel-motorjai mind a fő-, mind a segédmotorok kivétel nélkül vízhűtéses motorok. Ezek hűtési rendszere kétféle lehet, úgymint
  • közvetlen és
  • közvetett
hűtés.
 
4.3.2.3.1. Átfolyó (közvetlen) hűtés
 
Ennél a hűtési rendszernél a hűtővíz a külső térből, tehát abból a vízből, melyben a hajó úszik (tengervíz, folyóvíz, stb) kerül a motor hűtőterébe, ott a motort lehűtve a szabadba távozik. A hűtővizet a motor által hajtott szivattyú szívja és nyomja a motor hűtőterébe.
A szivattyúk általában kettős működésű dugattyús szivattyúk, vagy örvényszivattyúk. A hűtővíz szivattyút a legtöbb esetben a motor közvetlenül hajtja. Dugattyús szivattyúk esetében a meghajtás a motor főtengelyéről történik, excenter vagy forgattyús mechanizmus útján. Örvényszivattyú esetében pedig fogaskerék áttétellel, vagy ékszíjjal történik a meghajtás. Nagyobb hajómotoroknál azonban a hűtővízszivattyút rendszerint külön elektromotor hajtja meg és nincs a főmotorral egybeépítve.
 
Az átfolyó hűtés az alábbi hátránnyal rendelkezik a közvetett hűtéssel szemben:
 
  • a motor hűtővíz hőfoka nehezen vagy egyáltalán nem szabályozható megfelelően,
  • a hűtővíz a motor hűtőterét eliszaposítja, mely a hűtést lerontja,
  • a kipufogószelepek hűtőtereit elrakja, mely szelepbesülést ered,
  • a hengerfejeket eliszaposítja és hengerfej repedéshez vezethet,
  • télen a motort túlhűti, mely nagymérvű kopást és teljesítménycsökkenést ok,
  • viszonylag gyorsan előidézi a motor hűtőtér és hengerfejek hűtőterének vízkövesedését,
  • a sós tengervíz elektrolitikus hatása az öntvényt megtámadja (Cink-protektorral védekezünk ellene).
 
4.3.2.3.2. Közvetett hűtés
 
Ennél a hűtésnél a motort nem a külső víz hűti közvetlenül, hanem a motor hűtőterében tiszta édesvíz folyik, melyet egy szivattyú tart körforgásban. Ezt a hűtővizet (édesvíz) egy hűtőn keresztül a külső víz hűti le, melyet egy másik szivattyú nyom át a hűtőn.
A hűtés folyamata a következő: a motort hűtő édesvizet egy dugattyús, vagy centrifugál szivattyú szívja egy a motornál magasabban elhelyezett kiegyenlítő tartályból, majd átnyomja a motor hűtőterén, innen a felmelegedett hűtővíz a hőcserélőbe kerül, majd onnét ismét vissza a kiegyenlítő tartályba. A külső hűtővizet egy másik szivattyú szállítja a hőcserélőbe, amely onnan a szabadba távozik.
A közvetett hűtés annak ellenére, hogy költségesebb, mint a közvetlen vagy átfolyó hűtés, előnyei miatt tért hódított.
Ennek a rendszernek fő előnye, hogy a motor nem iszaposodik el, ezáltal a motor hűtése sokkal egyenletesebb, a hűtés jól szabályozható és a motor hűtőtereiben a vízkőlerakódás is kisebb és sokkal később következik be. A hőcserélő hasonló az olajhűtőhöz és működési elve is megegyezik azzal. Lényegében egy hengeres tartály vízszintesen, vagy függőlegesen elhelyezve, melyen belül hosszában 250-300 db 1-2 cm2 keresztmetszetű sárgaréz cső van.
A hőcserélőt két végén vízmentesen tömített öntöttvas fedél zárja le, melyhez a külső hűtővízcsövek csatlakoznak. A hőcserélő vékony rézcsöveiben áramlik át a külső víz, míg a vékony csöveken kívül pedig a motor hűtővize folyik. Az egyenes csövekben gyorsan áramló külső víz hordalékát nem egykönnyen tudja lerakni, ezért aránylag hosszú ideig lehet vele üzemelni anélkül, hogy tisztítani kellene. A csöveken kívül áramló édesvizet terelőlemezek irányítják, hogy a hűtés hatásosabb legyen. A külső víz általában főgépi visszahűtőknél kétszer megy oda-vissza, míg segédgépi visszahűtőknél egyszer.
A hőcserélő jó működése esetén a beömlő és onnan távozó hűtővíz hőfokkülönbsége 8-12 fok C, melyet a hőcserélőre szerelt hőmérőkkel ellenőrizhetünk.
 
4.4. Csónak illetve kishajó motorok hűtési rendszerei
 
4.4.1. Léghűtés
 
Ezt a megoldást csak nagyon ritkán alkalmazzák, mert hatásos hűtés eléréséhez mesterséges légáramlatot kell létre hozni (ventilátor), amely a motor teljesítményét csökkenti.
Ennél a hűtési rendszernél a hőt, henger és a hengerfej bordákkal megnövelt hő átadó felülete adja át az áramló levegőnek.
Hátránya még a léghűtésnek, hogy ha a motor hengeréhez, vagy hengerfejéhez víz kerül az öntvény könnyen elrepedhet.
 
4.4.2. Vízhűtés
 
A vízhűtésnél az elvezetendő hőt a hűtőköpenyen, hengerfejen átáramoltatott víz veszi át.
Lényeges, hogy a hűtőköpeny a motor üzeme közben állandóan érintkezik a vízzel.
A víz eljuttatása a hűtési helyekre lehetséges szivattyúval, vagy az úszólétesítmény haladásakor keletkezőtorló nyomás által.
 
4.4.2.1. Torló nyomásos vízhűtés
 
 
4.4.2.2. Szivattyús hűtés
 
Víz szivattyút a motor fő vagy vezértengelyéről hajtják meg, közvetlen fogaskerékkel, vagy ékszíjjal. A meghajtásból következik, hogy a szivattyú teljesítménye a motor fordulat számától függően változik. Az alkalmazott vízszivattyúk centrifugál rendszerűek.
 
Műszerek hiányában a hűtés ellenőrzéseként az ellenőrző vízsugár mennyiségét kell vizsgálni úgy, hogyaz a szokásos intenzitással folyik-e a motorból.
 
A beépített motoros kishajók szivattyús hűtése már két körös rendszerű.
A hűtő terekben áramoltatott víz zárt rendszerű, és az általa elvont hőt a vízhűtőben adja át a külső vízkörnek. A külső vízkör szivattyújának szívó vezetékébe visszacsapó szelepet és szűrő kosarat kell felszerelni.
 

5. A motorok kenése

 
A motorokat- hasonlóan egyéb gépszerkezetekhez – üzemközben olajozni kell. A létrehozott olajréteg megakadályozza, ill. csökkenti a fémes súrlódást és ezzel növeli a motor élettartamát.
A motorban felszabaduló hőenergia egy részét, továbbá a súrlódásból származó hőt – mint hűtőközeg – az olaj vezeti el.
Bizonyos tekintetben az olajozás feladata a dugattyú tömítésének javítása is.
 
5.1. Az olajozórendszer feladata
 
  • kenés, az egymáson csúszó alkatrészek energiaveszteséget és kopást okozó súrlódásának csökkentése;
  • hűtés, a motor olyan alkatrészeinek túlmelegedés elleni védelme, amelyek hőjüket nem tudják közvetlenül a hűtőfolyadéknak vagy a hűtőlevegőnek leadni;
  • tömítés, egymáson csúszó alkatrészek (pl. a dugattyúgyűrű és a hengerfal) közötti finomtömítés megvalósítása;
  • tisztítás, lerakódások és égési maradványok elvezetése vagy a motort nem károsító megkötése;
  • korrózió elleni védelem;
  • motorzajok csillapítása, mivel a kenőréteg zaj- és rezgéscsillapítóként működik.
A kenés során biztosítani kell a csapágyakban szükséges olajréteget (olajfilmet) az olaj rendszeres utánpótlásával. A kenési résekben csak bizonyos nyomással vihető be az olaj, amit az olajozórendszernek biztosítani kell. A forgó és mozgó alkatrészek az olajat széjjel szórják a forgattyúházban és ezáltal habosítják. A habosodás bizonytalanná teszi a kenési helyek olajjal való folyamatos ellátását. Az égési folyamat során az olajba fizikai és kémiai szennyezők kerülnek, amit el kell távolítani.
 
5.1.1. Az olajozórendszerrel szemben támasztott követelmények
  • az olajozórendszer biztosítsa kellő időpontban, megfelelő mennyiségben és nyomáson a kenési helyek olajszükségletét;
  • gátolja meg az olaj habosodását;
  • biztosítsa az olaj állandó tisztítását;
  • az üzemeltetés biztosítva legyen bármely évszakban és bármely hajózási viszonyok mellett.
 
5.2. A surlódás
 
Az egymáson csúszó vagy gördülő alkatrészek között surlódás keletkezik. Minél nagyobb ez a surlódás, annál nagyobb az alkatrészek hő- és mechanikai igénybevétele. A surlódás, amely az egymáson mozgó alkatrészek anyagától, sebességétől és a terheléstől függ, hőfejlődéssel jár és kopást okoz. Az alkatrészek felülete csiszolás, dörzsköszörülés vagy tükrösítés után is még elég érdes, egyenlőtlen. A testek látszólag sima felületei mikroszkóp alatt vizsgálva egyenlőtlenek. Ha két ilyen alkatrész egymáson csúszik, az egyenlőtlenségek kiálló részei egymásba kapaszkodnak és letöredeznek. Azt az erőt, mely a kiálló részek letöredezését kiváltja, súrlódó erőnek nevezzük. A motor teljesítményének egy részét súrlódó ellenállás emészti fel. A helyes, célnak megfelelő kenés azonban csökkenti a súrlódást, mert a felületek közötti vékony olajhártya teljesen, vagy részben megakadályozza a két felület közvetlen érintkezését.
 
Kenési szempontból háromféle súrlódást különböztetünk meg: 
  • Száraz surlódás az egyáltalán nem kent csúszófelületek között van. Ezek a fejlődött surlódási hő következtében elvesztik keménységüket, egyre érdesebbé válnak. Ilyen esetben nagy kopással, melegedéssel és berágódással kell számolni.
  • A folyadék súrlódásnál az egymáshoz képest elmozduló felületeket kenőolaj réteg választja el. A felületek között összefüggő nagynyomású kenőolaj hártya van. Ez tehát az ideális állapot.
Részleges folyadék surlódás átmenetet képez az előbbi két állapot között. A kialakult kenőanyag film helyenként megszakad. Üzem közben lekoptatott fémport, égési maradványokat és egyéb szennyeződést a kenőolaj mossa ki a súrlódó felületek közül és viszi magával a kenőolaj szűrőbe. A kenőolajnak tehát: kenés, hűtés, tömítés és tisztítás a feladata.
 
Tiszta folyadéksúrlódásnál a csap excentrikusan helyezkedik el a csapágyban, és magával viszi a kenőolajat, a rés tágasabb részéből a szűkülő részbe.
Eközben a kenőolaj viszkozitása és tapadóképessége megakadályozza, hogy a kenőolaj a résből könnyen távozzék és így az olajfilmben folyadéknyomás alakul ki, amely lebegve tartja a terhelt csapot. A nagy nyomású olajhártya kialakulása után a csap lebegve úszik a forgásirányban áramló és folyton megújuló olajrétegben, mely elválasztja egymástól a csap és a persely fémes felületeit.
 
5.3. Olajozó rendszerek
  • keverékes olajozórendszer;
  • szóró olajozórendszer;
  • kényszer (szivattyús) olajozórendszer;
  • kombinált olajozórendszer.
 
5.3.1. Keverékolajozás
 
A legegyszerűbb és legolcsóbb megoldás. Kétütemű forgattyúház sűrítésű motorokban alkalmazzák. Az üzemanyagba keverik az olajat 100:1 üzemanyag-olaj arányban, ahonnan a súrlódó felületekre kicsapódva ellátja a kenést.
 
Az olaj nagyobb része csak egyszer vesz részt a kenésben, mert az átömlő üzemanyag-levegő keverékkel a hengertérbe jut és elég. A többi olajozórendszerrel ellentétben e megoldással nem lehet egyes helyek – esetleg szükséges – bővebb olajellátását és hűtését biztosítani.
Az üzemanyagban folyamatosan elégő olaj füstképződése a kétütemű motor kellemetlen tulajdonsága. A csapágyazás, az anyagmegválasztás tökéletesítésével ma már az 1:100 keverésaránnyal is biztosan (üzemel a motor és már ez is – gyakorlatilag – füstölésmentes üzemet biztosít.
 
5.3.2. Szóró olajozás
 
Ennél a rendszernél a kenőolaj a motorteknőben van. A forgattyús hajtómű forgása közben a hajtórúdfej, vagy esetleg arra felszerelt kisebb kanalak belevernek a kenőolajba és azt a gyors forgás következtében a forgattyúházban és a hengerben szétszórják. A forgattyúházban belül terelőlemezek vannak elhelyezve, melyeknek célja, hogy a rájuk szórt olajat a kenési helyekre vezessék. Így kapnak a csapágyak is kenést, ahová terelőlemezektől csövek vezetnek a csapágyak kenőfurataihoz és ezeken keresztül a csapágyakhoz. A dugattyú kenése ugyancsak a hajtórudak által felszórt olajjal történik. A szóró olajozási rendszer régi, elavult. A korszerű motoroknál már sehol sem alkalmazzák.
 
5.3.3. Kényszer (szivattyús) olajozás
 
Kényszerolajozásnál zárt csatorna- és csőrendszeren keresztül jut a túlnyomásos olaj a kenési helyekre. E megoldásnak két alaptípusa van:
  • nedvesteknős/nedves karteres nyomó olajozás;
  • szárazteknős/száraz karteres nyomó olajozás.
A két típus felépítése és szerkezeti elemei- egyetlen kivétellel – azonosak. A nedvesteknős/nedves karteres rendszernél az olajat olajteknő tárolja, míg a szárazteknős/száraz karteres kivitelnél a teknő csak a visszacsurgó olaj felfogására szolgál és az olajat külön tárolják.
 
5.3.3.1. Nedvesteknős/nedves karteres olajozás
 
A kenőolaj szivattyú az olajteknő (karter) legmélyebb részéből szív és a nyomásszabályozó szelepen, kenőolajszűrőn keresztül nyomja főcsapágyakhoz. Az elágazó vezetékek, illetve furatok az olajat a vezértengelyhez és esetleg a szelephimbákhoz vezetik. A hajtórúd csapágyak az olajat a forgattyús tengely furatain át a mellettük lévő főcsapágyakból kapják. Nagy teljesítményű motorok /hajómotorok is/ dugattyúcsapjai a hajtórúdszár furatán keresztül vagy mellette fektetett csövön kapják a nagynyomású olajat. Innen és a hajtórúdcsapágyakból kifröccsenő olajjal kenik a dugattyút és a hengerfalat. A visszacsurgó olaj az olajteknőbe kerül vissza és a körfolyamat kezdődik újra.
 
5.3.3.2. Szárazteknős/száraz karteres olajozás
 
Az elnevezés arra utal, hogy az olajat nem az olajteknőben, hanem tartályban tárolják. Az olajteknő feladata az, hogy a kenési helyekről lecsurgó olajat felfogja.
 
 
Ezt a megoldást az indokolja, hogy a hajó olyan szélsősége viszonyok között (hullámzó víz, dőlés) haladhat, hogy az olajteknő adta olajfelszín hullámzása ill. habosodása a kenést bizonytalanná sőt lehetetlenné teszi.
A problémát kiküszöböli az a körülmény, hogy az olajat nagyobb magasságú, de kis keresztmetszetű tartályban tárolják, így a kisebb olajfelszín kevésbé hajlamos a habosodásra.
A rendszer elemei és működésük egyeznek a nedvesteknős/nedves karteres rendszerével. Az átemelő szivattyúk az olajat a tartályba nyomják, ahonnan a nyomószivattyú a hűtőn és szűrőn keresztül a főcsatornába szállítja.
A hűtő egyébként nem tartozik az általánosan alkalmazott kenőrendszer elemek közé. Itt azonban szükség van rá, mert szárazteknős megoldás éppen azoknál motoroknál szükséges, amelyeknél a teljesítmény és a motortér zártsága a kenőolaj szokásosnál nagyobb hőmérsékletét okozzák.
A hűtőmegkerülő szelep feladata az, hogy hidegindításkor – amikor a hűtésre egyébként sincs szükség – a megsűrűsödött olaj-ne terhelje túl a hűtőelemeket ill. a kenőhelyek ellátásában ne legyen fennakadás
 
5.3.4. Kombinált olajozás
 
A kombinált olajozás jellemzője az, hogy a kenési helyek egy része szórt olajat, egy része pedig túlnyomással szállított olajat kap. Az olaj a szivattyú nyomóteréből egyrészt a hajtórúd alatti teknőbe, másrészt a főcsapágyak olajcsatornáiba jut. Szórt olajat kap a henger, a dugattyú, a bütyöktengely és a hajtórúdszem. Túlnyomás alatt levő olajat kap a főcsapágy és esetleg a forgattyúcsapágy. Ez utóbbi a főcsapágyból nyeri az olajat a megfúrt forgattyútengelyen kenőrendszerben nincs megoldva az olaj szűrése és fennáll a szórt kenésű helyek bizonytalan olajellátása hidegindításnál. A menetviszonyok hatása a szóró rendszerű olajozással egyező.
 
5.4. Az olajozó rendszer elemei
 
  • Olajszivattyú(k)
  • Olajszűrők
  • Szelepek
  • Olajcsatornák és olajcsövek
  • Olajhűtő
  • Olajbetöltő és szellőző
  • Jelzőműszerek
 
5.4.1. Az olajszivattyú(k)
 
A fogaskerék-szivattyúban az olajat a foghézagok viszik magukkal és a szivattyú belső fala mentén a másik oldalra továbbítják. A két fogaskerék fogainak kapcsolódása megakadályozza az olaj visszaáramlását. Az egyik oldalon szívás (szívótér), a másik oldalon nyomás (nyomótér) keletkezik.
 
 
 
A belső fogazású (koszorúkerekes) fogaskerék-szivattyú korszerű változat. Belső fogaskereke általában közvetlenül a motor forgattyús tengelyén van. A belső kerékhez viszonyítva excentrikus helyzetű külső fogaskerék a szivattyúházban csapágyazott. Így egymástól sarló alakú testtel elválasztott szívó- és nyomótér jön létre.
 
 
 
Az olaj a foghézagokban, a sarló felső és alsó oldala mentén jut tovább. A belső és a külső kerék fogainak kapcsolódása megakadályozza a nyomótérből a szívótérbe való olajáramlást. A hagyományos fogaskerék-szivattyúval összehasonlítva a szivattyú lényeges előnye a nagyobb szállítóteljesítmény, különösen kis motorfordulatszámon, továbbá egyszerűbb a gyártása is.
 
A rotorszivattyú belső fogazású, külső forgórészes és külső fogazású, belső forgórészes, térfogat kiszorítás elvén működő szivattyú. A belső forgórészen eggyel kevesebb fog van, mint a külsőn, a hajtótengely a belső forgórészhez csatlakozik. A belső forgórész fogai olyan alakúak, hogy minden fog érintkezik a külső forgórésszel és nagymértékben tömíti a keletkezett üregeket.
 
 
A forgórészek forgómozgása során a szivattyúüregek a szívóoldalon folyamatosan növekednek – szívás. Az üregek a nyomóoldalon kisebbek lesznek, és az olajat a nyomóvezetékbe préselik. A több, csökkenő méretű üreg egyszerre továbbítja az olajat a nyomóvezetékbe. Ezért a rotorszivattyú egyenletesen működik és nagy nyomást hozhat létre.
 
5.4.2. Az olajszűrők
 
Olajszűrőket azért szerelnek be, hogy a motorolaj mechanikai szennyeződések (korom, lekopott fémrészecskék, por) által okozott, idő előtti minőségromlását elkerüljék. Ezenkívül általában javítják velük az olaj hűtését. Fő- és mellékáramú olajszűrőket szokás megkülönböztetni.
 
 
Leggyakrabban főáramú szűrőket alkalmaznak, mert ebben a rendszerben az egész olajmennyiség áthalad a szűrőn, és így tisztítás után jut a kenendő helyekre. A főáramú szűrő elé szerelt áteresztő szelep gondoskodik arról, hogy eltömődött szűrő esetén az olaj átfolyóvezetéken (rövidre záró vezetéken), szűrés nélkül jusson a kenendő helyekre. Ezt az áteresztőszelepet gyakran magába az olajszűrőbe szerelik.
 
A mellékáramú szűrőkön mindig csak a továbbított olajmennyiség egy része folyik át, mert a szűrő a főárammal párhuzamos ágban (mellékágban) van. Így kerülhet szennyezett olaj a kenendő helyekre. Növelhető viszont a szűrőfinomsága. Az olaj tisztítása lassúbb ugyan, de erőteljesebb. Mivel a mellékágban csak az olaj egy része áramlik, nincs szükség áteresztőszelepre.
 
 
Eltömődött szűrő nem okozhat olajhiányt a kenendő helyeken. A teljes olajmennyiséget a szivattyú egy üzemóra alatt 6-8 alkalommal hajtja át a mellékáramú szűrőn. A mellékáramú szûrõk általában csillagszerűen összehajtogatott szűrőpapírból készülnek (nagy felület). Kombinált főáramú és mellékáramú szűrőket alkalmazva az olaj gyors és alapos tisztítása érhető el. A főáramú szűrő körében ebben az esetben is szükség van áteresztőszelepre.
 
A résszűrő gyűrű alakú acéllamellákból van összeállítva. Az acéllamellák között kaparóelemek vannak. Ha a lamellacsomagot kilincsműves szerkezet közvetítésével, pl. a tengelykapcsoló-pedál működtetésével elfordítják, akkor a kaparóelemek eltávolítják az összegyűjtött szennyeződéseket. Ez a szűrő 0,1 mm-ig távolít el szennyező részecskéket.
 
A szitabetétes szűrő a résszűrőnél valamivel jobban tisztítja az olajat. Az általában foszforbronz, króm-nikkel acél vagy műanyag szűrősziták szűrési finomságát a lyukbőségük határozza meg. A szitabetétek henger (szűrőköpeny), lemez (harmonika) vagy csillagalakúak. A betétek általában kivehetők és tisztíthatók. A szűrő kb. 0,03 mm méretig távolít el szennyező részecskéket.
 
 
A finomszűrőket úgy méretezik, hogy áramlási ellenállásuk ne legyen túl nagy, az olajat azonban még finoman szűrjék. A betéteket a gyártó cégek előírásai szerint kell cserélni. A főáramú szűrőkhöz áteresztőszelepet is kell alkalmazni, amely akkor nyit, ha a szűrő eltömődött vagy túl nagy ellenállást jelent a sűrűn folyó, hideg olaj áramlásában. A betétekben szűrőpapír vagy szálas szerkezetű töltés van.
A finomszűrők a 0,001 mm-nél nagyobb méretű szennyező részecskéket képesek visszatartani.
 
A cserélhető szűrő kenőolaj-finomszűrő. Nyomásállóan ráperemezett fedelű acéltokból készül, amelyben csillagszerűen hajtogatott, impregnált papírból vagy különleges szálszerkezetű anyagból készült szűrőelem van. Biztonsági okokból általában 2 bar nyitási nyomásra méretezett áteresztőszelepet is beszerelnek.
 
 
A szabadsugaras centrifugálszűrő ugyancsak alkalmazható olajszűrőként (centrifugális szűrő). Ez a szűrő egy szűrőházból és a benne forgó dobból áll. A főáramkörből mellékvezetékkel leágaztatott olaj alulról áramlik be a centrifugába, majd központos csőtengelyen át a forgódobba jut. Onnan szűrőkön keresztül ferde helyzetű csövekbe kerül, amelyek végén hajtófúvókák vannak. A fúvókákból kilépő olaj hatására a dob forogni kezd. Az olajban levő szennyeződések a centrifugális erő következtében a dob belső felületére repülnek és ott szennyező rétegként megtapadnak.
 
 
A szennyezést előírt időnként, a centrifuga szétszerelése után el kell távolítani. A centrifugákat 2,5…5 bar nyomású olaj hajtja, 300…8000 1/min fordulatszámmal. A szabadsugaras centrifugálszűrőket minden olajcsere alkalmával tisztítani kell. Hasonló szerkezetű centrifugális szűrőket a forgattyús tengelyre is lehet szerelni, ill. arról hajtani.
 
A különféle szűrőtípusokat gyakran kombinált szűrőkké egyesítik. Az olajszivattyú megakadályozza, hogy a motor leállásakor az olajvezetékek kiürüljenek, néha azonban visszacsapó szelepet is iktatnak a szivattyú nyomóvezetékébe.
 
5.4.3. Olajbetöltő és olajszellőző
 
A dugattyúk mozgása az olajtér térfogatát állandóan változtatja, ami az olajtér nyomásingadozásában mutatkozik meg. A dugattyúk mellett – ha kismértékben is – átfúvás létesül, ami szintén növeli az olajtér nyomását. Így az olajtér nyomása a légkörinél nagyobb és ez a tengelyvégek tömítésénél olajszivárgást okozhat.
A tengelyvégek olajszivárgása elkerülhető, ha az olajteret a légkörrel összekötjük. Erre szolgála szellőző, amely nem lehet közvetlen kapcsolat a légkörrel, mert az olajköd ezen keresztül távozna, ami kenőolaj veszteséget okozna.
A szellőzés labirintuson keresztül valósul meg, amit sok esetben fémforgáccsal egészítenek ki. A többszöri iránytörésben az olajcseppek jelentős része lecsapódik és visszacsurog az olajteknőbe. A motor feltöltése friss olajjal ugyanitt történik.
 
5.4.4. Olajcsatornák és olajcsövek

 

A csatornák a forgattyúházban a hengertömbben és a hengerfejben készített 4-12 mm átmérőjű furatok. A főcsatorna rendszerint a forgattyús tengellyel párhuzamosan helyezkedik el attól oldalt eltolva.
 
 
A mellékcsatornák szintén furatok, amelyek a főcsatornától és a kenési helyektől függően helyezkednek el. A fő- és mellékcsatornákat rendszerint a falak külső felületéről indulva munkálják ki. Gyártás után a szükségtelen furatvégeket tömítetten és nyomásbiztosan zárják. Egyébként e furatvégek alkalmasak a csatornák karbantartására, tisztítására.
Az olajcsövek olyan helyeken helyettesítik a csatornákat, ahol a falak furatait nehéz megmunkálni vagy nem célszerű gyengíteni. Az olajcsövek általában 8-12 mm furatátmérőjű jól alakítható vörösréz- vagy acélcsövek.
 
5.5. Az olaj hűtése
 
A motor hűtésében egyre nagyobb az olaj szerepe. Ha az olaj túl forró és ezzel túlzottan hígfolyóvá válik, akkor a kenő hatás romlik. Ezért az olaj megbízható hűtésének egyre nagyobb a jelentősége. Nagy teljesítményű motorokban közvetlenül levegővel hűtött olajhűtőket és a hűtőközeg körfolyamába iktatott olajhűtőket egyaránt alkalmaznak.
Kevésbé terhelt motoroknál ma is elegendő az olajteknő levegővel való hűtése. A hűtőbordás könnyűfém olajteknő javítja a hűtést. Az olajteknőben levő olaj hűtése azonban nem egyenletes, mert függ a külső hőmérséklettől és a levegő áramlási sebességétől. A folyadékhűtésű olajhűtők a motor hűtőfolyadék-körfolyamatába kapcsolódnak. Ha a motor üzemmeleg állapotban van, akkor a kenőolaj a hűtőn átáramolva lehűl. Hideg motornál a hűtőfolyadék hamarabb melegszik, mint az olaj, és hõt ad át az olajnak. Így az rövid idő alatt eléri üzemi hőmérsékletét (kb. 90 °C), és ezt nagyobb ingadozások nélkül tartja. Az olajhűtőket általában a főáramba helyezik, és olajnyomás szelepes megkerülővezetékkel látják el. A hűtőn átáramló olaj mennyiségét gyakran termosztátszeleppel szabályozzák.
 

6. Belsőégésű dugattyús motorok keverékképzése, üzemanyag ellátása

 
A belsőégésű motorok a tüzelőanyagok égetése során felszabaduló hőenergiát hasznosítják. Az égéshez szükséges oxigén, a töltetcsere során a levegővel kerül a motor hengerébe. A jó hatásfokú égés alapvető feltétele, hogy az adott teljesítmény eléréséhez szükséges ciklusonkénti tüzelőanyagot és az annak elégetéséhez szükséges levegőt egyenletesen elkeverjük, tehát homogén, azaz olyan keveréket hozzunk létre, ahol a levegőben a tüzelőanyag mindenütt azonos koncentrációban fordul elő.
Homogén keverék előállítására a gyakorlatban nincs lehetőség, azt csak közelíteni tudjuk. Annál inkább is így van ez, hiszen a hagyományos folyékony tüzelőanyagot a benzint és gázolajt feltételezve, két különböző halmazállapotú anyag keverékét kell létrehozni.
A létrehozott keverék alapvető jellemzője a keverési arány (K), ami a motorba bejutó levegő és a hozzáadott tüzelőanyag tömegáramának hányadosát jelenti.
 
Az elméleti keverési arány K0 azt jelenti, hogy egy adott mennyiségű tüzelőanyag mellett pontosan olyan mennyiségű levegő képezi a keveréket, ahol a jelenlévő oxigén éppen elegendő ahhoz, hogy a tüzelőanyagban lévő alkotóelemek (szén és hidrogén, mint alkotóelemek, kén mint szennyező) molekulái az oxigén molekulákkal reakcióba lépve széndioxidot (CO2), vizet (H2O) ill. kéndioxidot (SO2) alkossanak.
A tényleges keverési arány a K = K0 × l összefüggés segítségével fejezhető ki, ahol
l -val a légfelesleg tényezőt jelöljük.
l = 1 elméleti keverési arány
l < 1 a keverék benzinben dús (dús keverék)
l > 1 a keverék benzinben szegény (szegény keverék)
 
A Diesel-motor ezzel szemben mindig légfelesleggel dolgozik. Itt a motor teljesítményét úgy változtatják pl. növelik, hogy a hengerbe beszívott levegőhöz nagyobb mennyiségű tüzelőanyagot fecskendeznek. Ennek korlátait az oxigénhiány következtében megnövekvő füst (korom) kibocsátás jelenti.
 
6.1. Benzinüzemű motorok keverékképzése
 
A benzinmotor külső keverékképzésű, szikragyújtású motor. A külső keverékképzés azt jelenti, hogy a benzin-levegő keveréket a munkatéren kívül, a szívócsőnek egy arra alkalmas helyén hozzuk létre.
A belsőégésű motorok különböző üzemállapotokban a megbízható, ill. gazdaságos működésükhöz eltérő keveréket igénylenek. A keverékképzés során el kell térni az „üzemmeleg” motor számára optimális értéktől.
  • hidegindításkor majd az azt követő bemelegítési fázisban a motor dúsabb keveréket igényel, amit a motorhőmérséklet növekedésével arányosan, fokozatosan az alapértékre kell visszaszabályozni;
  • alapjáratban a motor terheletlen működéséhez szükséges kis keverékmennyiség mellett fellépő kis légsebességek hatását kompenzálni kell;
  • gyorsításakor a gyors gázadáskor hirtelen megnövekvő levegőáram kompenzálására szintén plusz tüzelőanyag bejuttatására van szükség;
  • a teljes gáz üzemállapotban a motor maximális teljesítménye érdekében a keveréket dúsítani kell.
A sok szempont feltételeinek megfelelő keverékképzést
  • régebbi konstrukciójú motorok esetén a karburátor, míg
  • korszerű motoroknál az elektronikus befecskendező rendszer biztosítja.
 
6.1.1. A karburátor
 
A karburátorok feladatát a következőkben foglalhatjuk össze.
  • A tüzelőanyag finom elporlasztása és a levegővel való jó összekeverése.
  • A tüzelőanyag és levegő keverékarányának olyan beálltása, hogy a keverék ne csak éghető, hanem a motor változó üzemviszonyai között is gazdaságos legyen.
  • A motor teljesítményének szabályozása.
A karburátor alapvetően két típus lehet:
  • úszós és
  • membrános.
A legnagyobb különbség a kettő között az üzemanyag adagolási módjában van.
Amíg az úszós karburátorban, mint azt a neve is mutatja, egy úszó szabályozza a benzinszintet gravitációs elven, addig a membránosban egy külön szivattyú gondoskodik az üzemanyag ellátásról. Ebből adódóan az úszós karburátort csak a közel függőlegeshez közeli helyzetekben lehet alkalmazni, vagy olyan helyzetekben, ahol a porlasztóra ható erők eredője közel egybe esik a porlasztó függőleges tengelyével.
 
 
 
A membrános karburátort ezzel szemben úgy találták ki, hogy bármilyen helyzetben képes legyenek működni. Alkalmazása (pl.: fűkaszák, fűrészgépek, döngölők) nem terjedt el, így ennek ismertetésétől eltekintünk.
 
6.1.1.1. A karburátorok munkafeltételei, keverékképzés
 
A legegyszerűbb karburátor az úszós karburátor, ami egy állandó benzinszintet biztosító úszóházból, az úszóházból a légtorokba vezető benzincsőből és az abba beépített kalibrált keresztmetszetű benzinfúvókából és a keverék mennyiségét szabályozó fojtószelepből áll. Maga a légtorok a benzinfúvókához hasonló funkciójú kalibrált szűkület, amely meghatározott geometriai formájú konfúzorból és diffúzorból (szűkülő, majd bővülő keresztmetszetű csőszakaszból) áll.
 
A forgó motor esetében a szívóütemben működő dugattyúk szívóhatása a szívócsőben légáramot hoz létre. A motorba belépő levegő mennyiségét első közelítésben a vezető által a gázkarral működtetett fojtószelep helyzete, ill. a légtorok keresztmetszete, valamint a különféle áramlási veszteségeket kifejező átfolyási tényező határozzák meg.
A szívócsőben áramló levegő a légtorok kisebb keresztmetszetéhez érve felgyorsul, sebessége nagyobb lesz. A megnövekedett sebességhez tartozó statikus nyomás értékének csökkenése, a depresszió (vákum) következtében a benzinfúvóka két oldalán nyomáskülönbség jön létre, ami a csőben lévő benzinoszlopot áramlásra készteti.
A légtorokba jutó levegőt az ott felgyorsuló levegőáram magával ragadja, a benzint apró cseppekre porlasztja, így hozva létre a motor működéséhez szükséges keveréket. Az átlagos keverési arányt a légtorok méretéhez illesztett benzinfúvóka-átmérő megfelelő megválasztásával lehet befolyásolni.
A karburátor jellemzője, hogy pl. a motor teljesítményének növelésekor, amit a vezető a gázkarral működtetett fojtószelep nyitásával vált ki, a szívócsőben szabaddá váló nagyobb keresztmetszet megnöveli a légtorkon keresztüláramló levegő mennyiségét, a levegőáram okozta nyomáscsökkenés által létrehozott szívóhatás pedig ezzel arányosan növeli a fúvókán átáramló benzin mennyiségét. A karburátorban így nagyobb mennyiségű, de változatlan keverési arányú benzin-levegő keverék jön létre.
Minthogy a motorok változó üzemviszonyok között dolgoznak, a karburátoroknak alkalmazkodniuk kell ezekhez a viszonyokhoz.
  • Indításnál benzinben gazdag keveréket kell szállítani, mert a keverékből a hideg hengerfalra a benzin egy része lecsapódik.
  • Részterhelésnél is biztosítani kell a gazdaságos tüzelőanyag fogyasztást, ezt többnyire kis légfeleslegű keveréknek (takarék-keveréknek) nevezik.
  • A maximális teljesítményhez biztosítani kell az u. n. teljesítmény-keveréket, mely a részterhelés keveréknél gazdagabb, de az indítási keveréknél benzinben szegényebb.
A karburátor önmagában nem képes a motor teljes üzemi tartományában (indítás, alapjárat, nagyobb fordulatszám és terhelés) a megkívánt minőségű keverék biztosítására, azt egy sor kiegészítő- vagy segédberendezéssel kell ellátni (indítórendszer, alapjárati rendszer, kiegyenlítő rendszer, teljesítmény-berendezés, gyorsító rendszer stb.) hogy az megfeleljen a motor igényeinek dinamikus körülmények között is, valamint megfelelje a motor fogyasztásának csökkentésére vonatkozó elvárásoknak és egyre szigorodó környezetvédelmi előírásoknak.
A hideg motor indításakor gazdagabb keverékre van szükség, mert a hideg csőfalra a beporlasztott üzemanyag egy része lecsapódik. A megfelelő keverékarányt a dúsítóval, köznapi néven szívatóval lehet elérni. Ezt kisebb teljesítményű külmotoroknál kézzel kell állítani, és vigyázni kell arra, hogy amikor a motor már felmelegedett, kiiktassuk. A korszerű megoldások automatikus szivatót használnak.
 
A működtetés, ill. működés lényege, hogy egy „pillangószelepet” építünk be a fojtószeleppel ellenkezőoldalra, ami általában nyitva áll, azaz nem fékezi henger felé áramló levegő haladását.
 
 
Indításkor a „szívató” gomb kihúzásával a vezető ezt a „pillangószelepet” zárja (egyidejűleg a fojtószelepet kissé nyitja). Emiatt már egészen lassúforgás esetén is akkora vákum (depresszió) alakul ki a bővülő (diffúz) keresztmetszetű csőszakaszban, hogy a motorba elegendőbenzin jut.
 
A motor melegedésével a szivatót fokozatosan vissza kell tolni, így csökkentjük a motorba áramló keveréket és annak benzintartalmát. A fojtószelep záró irányba fordul a szivató visszatolásakor a pillangószelep pedig nyitóirányba fordul. A motor bemelegedésével a szivató teljesen visszatolt, így a fojtószelep (az alapjárati helyzetnek megfelelően) zárt, az pillangószelep viszont teljesen nyitott .
 
A motor alapjáratban a motor olyan kis mennyiségű keveréket igényel, hogy a szívócsőben kialakuló kis légsebességek mellett létrejövő vákuum (depresszió) nem is képes a benzináram létrehozására, vagy az esetleg bekerülő benzincseppek szétporlasztására és lebegésben tartására. Ilyenkor a fojtószelep zárva van, a levegő beáramlását egy másik nyíláson, vagy a fojtószelep résén keresztül biztosítják, és egy finoman beállítható üresjárati fúvóka szolgáltatja a megfelelő keverékarányt.
Fontos egy motornál, hogy a motor jól gyorsuljon. Ehhez átmenetileg szintén gazdagabb keverék szükséges. Ehhez gyorsító fúvókákat használnak, ezen keresztül csak a gázkar hirtelen benyomásakor áramlik üzemanyag.
 
A karburátor érzékeny a helyzetváltozásokra is, az úszóházból az üzemanyag csak egy bizonyos helyzetben áramlik pontos mennyiségben. Amikor a hajóval együtt megbillen, akkor olyan helyzet állhat elő, mintha az úszó által beállított szint megváltozott volna. Ezért az úszóházat a szívócső vonalában jobbra, vagy balra tervezik, mert az oldaldőlés általában csekély és a relatív szint így nem változik.
Hajómotoroknál a nagy dőlés, a hajó bukdácsolása a motor leállásához vezethet, hiszen lehetetlenné válhat a megfelelő szintű úszó-beállítás, mert nem csak az úszó súlya hat a tűszelepre, hanem a tehetetlenségi erő is.
 
6.1.2. Elektronikus benzin-befecskendezés
 
Az egyre szigorodó környezetvédelmi előírásoknak megfelelni tudó karburátor rendszerek fokozódó bonyolultsága és az ezzel összefüggő magas előállítási költségek miatt a 90 –es évek elejére benzin-befecskendezés alkalmazása került előtérbe.
A befecskendező rendszerek túlnyomó része a karburátorhoz hasonlóan a szívócsőben hozza létre a motor működéséhez szükséges keveréket úgy, hogy a levegőáramba finoman porlasztva fecskendezi a megfelelő mennyiségű benzint.
A befecskendezés kehet
  • kisnyomású központi (közvetett) szívócsöves-befecskendezés, vagy
  • nagynyomású hengerenkénti (közvetlen) befecskendezés.
Központi (közvetett) szívócsöves-befecskendezés
A rendszer „szíve” a befecskendező-modul, amely a tüzelőanyagot a fojtószelep fölött fecskendezi a szívócsőbe.
 
 
A keverék elosztása és az egyes hengerek felé történő vezetése a szívócső feladata. A befecskendezés szaggatottan történik. Az elektromágneses-működtetésű befecskendező szelep belsejében a tüzelőanyag állandó nyomáson (100 kPa) áll rendelkezésre, a befecskendezett mennyiség a szelep nyitvatartásának időtartamával változtatható.,
 
Hengerenkénti (közvetlen) befecskendezés
A nagynyomású közvetlen benzin befecskendezés során az üzemanyagot maximum150 bar nyomással közvetlenül a motor égésterébe fecskendezik. Az égéstér különleges kialakítása gondoskodik a benzin-levegő keverék optimális eloszlásáról.
 
 
A befecskendező rendszerek alapmodulja a tüzelőanyag-ellátó egység. A tüzelőanyag tápszivattyú (2) a nyomásszabályzó szelep (3) segítségével az elosztóvezetékben (4) állandó nyomást hoz létre. Az innen táplált elektromágneses működtetésű befecskendező szelepeken (5) keresztül jut a benzin a szívócsőbe vagy a motor hengerébe.
 
 
 
A befecskendezett tüzelőanyag mennyiségét a motor igényének megfelelően a szelepek nyitvatartási idejével lehet megválasztani.
A befecskendezés időpontját (az adott henger forgattyújának pozíciójára vonatkoztatva), gyakoriságát, ill. a szelepek nyitvatartási idejét a szelep nyitását kiváltó feszültség vezérlésével a központi elektronikus szabályzóegység biztosítja.
Komplex motormenedzsment rendszerek esetében ugyanez a szabályzóegység biztosítja az üzemállapot-függő optimális gyújtásidőpont megválasztását is.
 
6.1.3. Kishajó- és csónakmotorok benzin ellátó berendezései
 
Lényegében három féle megoldást alkalmaznak, az ejtőtartályos, a nyomás alatti, és a szivattyús benzinellátó berendezés.
 
6.1.3.1.  Ejtőtartályos benzin ellátó berendezés

A megoldást az alábbi ábra szemlélteti. A tartály benzinbetöltő fedele alá ajánlott – Dawy hálóként – fémszűrő szitát elhelyezni. A fémszűrő csökkenti a tűzveszély kialakulását, és a benzint is megszűri a lebegő szilárd szennyeződésektől. A megoldás hátránya, a magasan a motor fölött elhelyezett tartály, melynek tömege a hajó stabilitását csökkenti.

Kisteljesítményű, de korszerűbb motorok a fejtankon kívül külső (hordozható) üzemanyagtartállyal is üzemeltethetők.

Küldő tartály csatlakoztatásakor a levegőztetőt és a benzincsapot zárva tartjuk. A tartályok elhelyezésénél figyelmet kell fordítani arra, hogy a benzin szivattyú és a tartályban lévő benzin szintje közötti magasságkülönbség ne haladja meg a gyártó által meghatározottat, ellenkező esetben a szivattyú már nem képes a benzint „felszívni” a tartályból.

6.1.3.2. Nyomás alatti benzin ellátó berendezés
 
A megoldás lényege, hogy zárt térben nyomást hozunk létre, és nyitott szelepen keresztül az edényben lévő folyadékot (benzint) elvezetjük.
A nyomás létrehozása történhet kézi levegő szivattyúval, vagy kétütemű motor esetében a forgattyúházban létrejövő elősűrítés felhasználásával. A forgattyúházhoz kisméretű rezgőszelepet, vagy műanyag visszacsapó szelepet csatlakoztatnak, amelyhez egy biztonsági szelepet is kapcsolnak,
 
 
A nyomás alatti benzin ellátás nagy előnye, hogy a motor és a tartály nincs összeépítve, ezért a motor fel és leszerelése könnyebb. A tartály tetszőleges elhelyezésével a tömeg eloszlás kedvezőbb lesz. Előny még az is, hogy a teljesen zárt a tartály, és víz nem kerülhet a benzinbe. A motor üzeme közben benzint utántölteni nem lehet.
 
6.1.3.3. Szivattyús üzemanyag-ellátás

6.2. Keverékképzés a Diesel-motorban
 
A Diesel-motor belső keverékképzésű motor, ami azt jelenti, hogy a levegő-tüzelőanyag keveréket a munkatér belsejében az égéstérbenhozzuk létre azáltal, hogy a gázolajat nagy nyomással (100–1500 bar) egy porlasztó-fúvókán keresztül fecskendezzük be az összesűrített, tehát nagy nyomású és magas hőmérsékletű levegőbe. A befecskendezés nem sokkal a felső holtpont előtt kezdődik. Mivel a motor nagy kompresszió viszonya miatt a sűrítési végnyomás jelentősen meghaladja a Diesel-motorban használt gázolaj öngyulladási hőmérsékletét, ezért nincs szükség külső gyújtásra. A befecskendezett tüzelőanyag-mennyiség a gyulladási késedelmet követően meggyullad, majd elég. Az égés fokozatosan terjed át a későbbi fázisban befecskendezett tüzelőanyag mennyiségre és az égés áthúzódik a terjeszkedési ütemre is.
A Diesel-motorban a szigorú értelemben vett keverékképzés és az égés részfolyamatai időben átfedik egymást. Ezért szokás keverékképzési- és égési eljárásokról beszélni Diesel-motor esetében.
 
6.2.1. Befecskendezés
 
6.2.1.1. Közvetlen befecskendezés
 
Ha a tüzelőanyagot közvetlenül az égéstér légterébe fecskendezik
Az égéstér a dugattyúban van kialakítva. A kvázihomogén levegő-tüzelőanyag biztosítása érdekében többfuratú porlasztón nagy nyomással történik a befecskendezés a szívócsatornában örvénylő mozgásra késztetett levegőbe. Az égésfolyamat igen jó hatásfokú, de a viszonylag gyors nyomásfelfutás következtében a motor kemény, kopogó járású.
Ha a tüzelőanyagot az égéstér falára fecskendezik
Az égéstér a dugattyúban van kialakítva. A tüzelőanyagot közel érintőlegesen a gömb alakú égéstér falára fecskendezik, ahol az egy vékony hártya formájában elterül. A dugattyúkamrában nagy sebességgel forgó levegőörvény egy olyan centrifugális erőteret hoz létre, amely a benne lévő közegeket sűrűség szerint rendezi. Az égésben még részt nem vett hideg oxigéndús levegő a kamra fala felé törekszik, ahol az égés zajlik, miközben a könnyebb égéstermékek a kamra belsejébe szorulnak. Az eljárás előnye a jó levegő-kihasználás és a lágy, csendes járás.
 
 
6.2.1.2. Közvetett befecskendezés
 
A sűrítési fázisban a dugattyú a levegőt a kiskeresztmetszetű összekötő csatornán keresztül az előkamrába is benyomja. Ide, tehát a kamrába történik a befecskendezés és itt kezdődik el az égésfolyamat is.
 
 
A felszabaduló hő által okozott nyomásnövekedés hatására a kamra és a főégéstér között nyomáskülönbség alakul ki, aminek hatására az előkamrában lévő levegőből, tüzelőanyagból és égéstermékből álló keverék nagy sebességgel átáramlik a főégéstérbe, ahol intenzív keveredés jön létre az ott lévő levegővel.
 
Az égésfolyamat itt, a fő–égéstérben fejeződik be. Az eljárás előnye a rendkívül lágy, halk járás és nem utolsó sorban a kedvező károsanyag-kibocsátási paraméterek. Hátrányként az áramlási veszteségekre visszavezethető rosszabb tüzelőanyag-fogyasztást valamint azt a tényt lehet említeni, hogy alacsony környezeti hőmérséklet mellett indítási segédletet pl. izzítógyertyát kell alkalmazni.
 
Örvénykamra 
A különbség elsősorban a kamra közel gömb alakú kialakításában valamint abban nyilvánul meg, hogy a valamivel hosszabb összekötő csatorna a kamrába érintőlegesen torkollik. Így a kamrába beáramló levegő intenzív örvénylő mozgásra kényszerül, ami a befecskendezett tüzelőanyag és a kamrában lévő levegő jobb keveredését eredményezi 
 
6.2.2. Tüzelőanyag-ellátó rendszer
 
A komplett rendszer a tüzelőanyag tartályból (1), a tápszivattyúból (2), a szűrőből (3), a hengerszámnak megfelelő adagoló-elemet tartalmazó szivattyúból (4), a nyomócsőből (5), a befecskendező fúvókából vagy porlasztószelepből/porlasztócsúcs) (6) és a résolajvezetékekből (7), az előbefecskendezés-állítóból (8) és a fordulatszám-szabályzóból (9), valamint izzítógyertyából (10) áll.
 
6.2.2.1. Bosch-rendszerű befecskendezőszivattyú
 
A nálunk használatos Diesel-motorok legnagyobb részt Bosch-rendszerű szivattyúval vannak felszerelve (ábra). A Bosch-rendszerű szivattyú dugattyújának lökethossza állandó, a szállított tüzelőanyag mennyiségének a szükséglet szerinti változtatása a dugattyú elfordításával szabályozható.
 
 
Az adagoló elem hengerével vagy más szóval az elem hüvelyében elmozduló dugattyúkat az adagolószivattyú tengelyén kialakított tangenciálbütyök által mozgatott görgős emelőtőke működteti rugóerő ellenében. Az adagolóelem palástfelületén ferde vezérlőélek találhatók. A jármű vezetője a gázpedál működtetésekor pl. lenyomásakor megfelelő áttétellel (fogasléc-fogasív) lényegében az adagolóelem dugattyúját fordítja el úgy, hogy a hengerbe torkolló beömlőfurat a dugattyúelem löketének hosszabb szakaszán marad zárva. A mozgásnak ebben a fázisában a tüzelőanyag a fejszelepet megemelve a nyomócsövön keresztül a porlasztószelephez jut. A porlasztószelep feladata, hogy a hengerbe jutó tüzelőanyag az égési eljárásnak megfelelő porlasztással kerüljön az égéstérbe. Ezt a befecskendezési nyomás megválasztásával és a befecskendező furatok paramétereinek illesztésével lehet elé.
 
A befecskendezési nyomás a porlasztótűre ható rugó előfeszítésének változtatásával módosítható. Az égéstérbe befecskendezett tüzelőanyag-mennyiség a porlasztótű megemelése után szabaddá váló furaton vagy furatokon keresztül áramlik. A furat hossza és átmérője, valamint a porlasztótűn esetenként kialakított csap alakja befolyásolja a befecskendezési sugárképet. A kamrás motorok általában kisebb befecskendezési nyomást és kevésbé finom porlasztást igényelnek¸ mint a közvetlen befecskendezésű motorok.
 
Mivel a befecskendezés kezdete és az égés kezdete között eltelt idő, a gyulladási késedelem lényegében nem függ a motor fordulatszámától, ezért a befecskendezés kezdetét növekvő fordulatszámok felé haladva egyre korábbra kell helyezni, hogy a nyomásnövekedés a forgattyú változatlan fázisában, a felső holtpont után tudja a hatását a lefelé mozduló dugattyúra kifejteni.
 
Ezt a feladatot az előbefecskendezés-állító szerkezet látja el, amelyet az adagoló bűtyköstengelye elé építenek. A szerkezetben kialakított röpsúlyos állítóegység a bütyköstengelyt a forgattyústengelyhez képest a fordulatszám függvényében elfordítja.
 
A fentiekben ismertetett tüzelőanyag-adagoló rendszer sajátossága, hogy a befecskendezett tüzelőanyag-mennyiséget nem csupán a vezető által működtetett gázkar helyzete, hanem pl. a motor fordulatszáma is befolyásolja. Változatlan gázkar-állás mellett növekvő fordulatszámok felé haladva a befecskendezett dózis is növekszik, ami a motor felpörgését eredményezheti.
A nemkívánatos fordulatszám-növekedés olyan mértéket is elérhet, ami a forgattyús mechanizmusban ébredő tömegerők révén a motor meghibásodásához (hajtórúd szétszakadása) vezethet. Ennek elkerülésére fordulatszám-szabályzókat, más szóval regulátorokat alkalmaznak. Leginkább elterjedt a kétfokozatú röpsúlyos szabályzók alkalmazása, melyek függetlenül a motor hőmérsékletére közel állandó alapjárati fordulatszámot biztosítanak, ill. a motor névleges fordulatszámánál gyorsabban forgó motor esetén csökkentik, majd teljesen megszüntetik a befecskendezett tüzelőanyag mennyiségét – függetlenül attól, hogy a gépkocsivezető esetleg továbbra is teljesgáz üzemmódban vezet .
A forgódugattyús befecskendező rendszer hátránya, hogy a viszonylag hosszú nyomócsövekben kialakuló nyomáslengések erősen befolyásolják a dózis nagyságát és elsősorban annak időbeli eloszlását.
További hátrányt jelent az is, hogy a szivattyúban annyi elemet kell alkalmazni, ahány hengeres a motor. Az azonos dózis érdekében szükséges azonos hidraulikus tulajdonságú elemek gyártása, és összeválogatása, ill. összeszerelés utáni beállítása időigényes, költséges, azonkívül többhengeres motorok esetében nagy szivattyúméretek is adódnak.
 
6.2.2.1.1. A befecskendezőszivattyú beálltása
 
A gyúlási késedelem miatt a tüzelőanyagot már a dugattyú felső holtpontja előtt kell a sűrítő ütem vége felé befecskendezni az égéstérbe. Az előbefecskendezés értéke kb. 18-240 a forgattyús tengely szögelfordulásában mérve. A befecskendezés időpontját oly módon változtathatjuk, hogy a befecskendező szivattyú bütykös tengelyét a motor forgattyús tengelyéhez képest elforgatjuk.
 
6.2.2.1.2. A befecskendezőszivattyúk üzemzavarai
 
A szivattyú nem szállít, ha
  • a napi tartály üres,
  • a szivattyúhoz vezető cső csapja zárt helyzetben van,
  • a szivattyúba levegő került,
  • a dugattyú megsérült és fennakadt,
  • a görgős emelő és a nyomószelep fennakadt.
 
A szivattyú nem szállít, ha
  • levegő van a szivattyúkban,
  • a nyomó szelep rugója törött,
  • a nyomószelep sérült,
  • a dugattyú rugója törött,
  • a görgős emelő görgője kopott és a dugattyú fennakadt.
A szivattyú túl keveset szállít, ha
  • a nyomószelep nem zár tömören.
 
A szivattyú túl keveset szállít, ha
  • a görgős emelőben az állítócsavar meglazult, vagy ha,
  • a bütyök megsérült, illetve erősen megkopott.
 
6.2.2.2. Forgóelosztós (disztributoros) adagoló szivattyúk
 
A forgóelosztós (disztributoros) adagoló szivattyúk a Bosch-rendszerű befecskendezőszivattyúkhoz képest az azonos szállítási paramétereket kisebb tömeg, befoglaló méret és nem utolsó sorban kisebb előállítási költség mellet biztosítják.
 
 
A rendszer egyetlen szállítóelemet tartalmaz, amely a forgó elosztóhengerből (1), az abban radiálisan elmozduló 2 db adagoló dugattyúból (2), a hüvelyben kialakított táp- (3) és a porlasztók felé vezető elosztócsatornákból (4) áll. Az ellendugattyúkat a radiális bütykök (5) működtetik .
 
A bütyökpárok száma megegyezik a motorhengerek számával. A dugattyúk által kiszorított tüzelőanyag-mennyiség annak a hengernek a porlasztójába áramlik, melynek nyomócsöve a 4 házfuraton keresztül éppen kapcsolatban van az elosztóhenger 6 csatornájával.
Az üzemállapotnak megfelelő dózist, beleértve a fordulatszám-szabályozás kérdését is a 7 adagolószeleppel biztosítják. 
A disztributoros rendszerű adagolószivattyúknál alkalmazták először az elektronikus szabályozást. Kezdetben csak a befecskendezéskezdet állítását, majd később már a dózis nagyságának megválasztását is az elektronika felügyelte. Ezek az EDC (Electronic Diesel Control) rendszerek már teljesen elektronizált befecskendezés-szabályozást szolgáltatnak.
 

7. Hajóelmélet

 
7.1. A hajó részei, főméretei és csoportosítása
 
7.1.1. A hajó fő részei
 
A hajó főrészei:
  • a hajótest,
  • a felépítmények, és
  • a fedélzeti házak.
A hajótestet a fenék, az oldal és a fedélzeti lemezelés határolja. A fenék és az oldal lemezeket a medersorok, felülről pedig az oldal és fedélzeti lemezeket a mestersor és a koszorúsor köti össze.
A hajófenék kialakítását a hajó típusa, és a hajózási körzet határozza meg.
 
Két alapvető formát alkalmaznak, a lapos fenék, és a V-kiképzésű. A belvízi hajózásnál többnyire a lapos fenék kialakítás a jellemző.
A fenék kiképzése a fentieken kívül lehet ferde vagy egyenes kialakítású.
A hajótestet három fő rész alkotja: a far, a közép és az orr rész. A hajók orr és far kialakítását a hajó rendeltetése határozza meg.
 
Személyhajóknál a ferde orrtőke, és az oldalak felé szélesedő orrtőke (ún. tulipános bordák) kialakítása az elterjedt. A tolóhajózásnál az orrtükör kialakítása a jellemző, ahol az orrtőke felett a hajó orra gyakran függőleges síkban végződik (toló-támasz).
A tolóerő biztonságos átadását, a tolóhajó orr és fartükör hosszbordázatának a megnövelése teszi lehetővé. A hajók jellegzetes orr és farkiképzése az alábbi. ábrán látható.
 
A far kialakításnál először az ún. cirkálófar terjedt el. Ezt a kialakítást elsősorban a személy hajózásnál alkalmazzák, belvízen egyre inkább a tükörfar terjed el. A belvízi géphajóknál az alagutas farkiképzés (4. ábra) a gyakori.
 
7.1.2. Hajók fő méretei
 
A hajók legfontosabb fő méretei: 
  • a hajó hossza (L),
  • a hajó szélessége(B),
  • a hajó oldalmagassága (D).
A hajónak több hossza van, ha külön jelölés nincs, akkor a hajó hosszán a függélyek közötti hosszt értik. A hajó műveletek során a teljes hajóhossz ismerete fontos adat. A hajótest egyik meghatározó adata a hajó legnagyobb merülésénél mért vízvonalhosszúság.
Szélesség (B) a hajó főborda síkjában mért legnagyobb szélessége.
Oldalmagasság (D) a gerincvonal felső élétől, a koszorúsor és a mestersor csatlakozásának alsó vonaláig terjedő távolság.
A hajó fő méretei még a legnagyobb merülés (d) és a tetőpont vagy fixpont magasság.
A fixpont magasság alatt a megengedett merülés vonaltól a hajó legfelső, nem bontható szerkezeti részének felső vonaláig mérhető távolságot értik.
 
7.1.3. A hajók csoportosítása
 
 
7.2. Hajók úszóképessége, stabilitása és szerkezeti szilárdsága
 
Minden hajónak, úszóműnek elsődlegesen a következő hármas követelménynek kell megfelelnie, üzemeltetése közben:
  • úszóképesség,
  • stabilitás és
  • szerkezeti szilárdság.
 
7.2.1. Hajók úszóképessége
 
Úszóképesség a hajó azon képessége, hogy a megengedett vízvonalig merülve, a víz felszínén nyugalomban maradjon.
 
Bármely test akkor van egyensúlyban, ha a rá ható erők eredője és az ébredő nyomatékok algebrai összege is zérus. Tehát az ábrán látható hajóra a következő erőrendszer hat:
  • a hajó súlyereje (W) a G tömeg középpontban,
  • és a hajó vízkiszorításából keletkező felhajtóerő (F), a vízkiszorítás tömeg középpontjában (B).

A két erő azonos hatásvonalon ébred, egyenlő nagyságú és ellentétes értelmű, tehát az eredője zérus.
 
A hajóra ható erők nyomatékainak algebrai összege is zérus, mert azonos hatásvonalon működve az erőkar nulla értékű.
 
 
Tehát az úszóképesség feltétele, hogy a hajó súlyereje egyenlő legyen a vízkiszorításból ébredő felhajtó erővel. A vízkiszorítás a hajó vízbe merült részének (élőhajónak) térfogatával egyezik meg.
 
7.2.2. Hajók stabilitása
 
Stabil a hajó akkor, ha egyenes úszáshelyzetéből egy külső erő kibillenti, és ébred egy olyan nyomaték, amely eredeti úszáshelyzetébe visszaállítani igyekszik a külső erő megszűnése után.
 
A stabilizáló nyomaték:
 
A hajótest stabilitását (különösen kisebb méret esetén) jelentősen befolyásolja a tömegeloszlás változása a hajótesten belül, pl. ballaszt, készletek, felszerelés, berendezési tárgyak, személyzet. Ha az elmozgatott tömeg a hajó tömegéhez képest jelentős (kisebb hajóknál minden esetben) a tömegeloszlás módosítását megelőzően ellenőrizni kell annak a stabilitásra gyakorolt hatását.
Kiemelten fontos kisebb hajóknál (csónakoknál) a szabad folyadékfelszín stabilitásra gyakorolt negatív hatása, amely a testben elhelyezkedő folyadék akadálytalan oldalirányú mozgása esetén a hajó megdőlésekor (a késleltetett hatás miatt) a hajó felborulását eredményezheti. A szabad folyadékfelszín veszélyeit minden hajó esetében figyelembe kell venni és kockázat esetén azt meg kell szűntetni. A hatás csökkentése érdekében (ahol más megoldás nem jöhet szóba) alkalmaznak szerkezeti elemeket is, amely a folyadék szabad mozgását gátolja.
 

8. Hajószerkezet

 
8.1. Hajók szerkezeti szilárdsága
 
A hajótest szerkezeti szilárdságát – a többi szerkezeti elemmel együtt – nagymértékben a bordázat határozza meg. A bordázat lehet hosszirányú és haránt irányú elrendezésű.

Mindkét főborda rajzon egyszerű, idomacél bordát, és épített keretbordát is láthatunk. A hajótest hossz szilárdságának legfontosabb eleme a gerinc, amely az orrtőkében kezdődik, és a fartőkében végződik. A hajótest legnagyobb helyi igénybevételnek kitett két szerkezeti eleme az orr és fartőke. Az orrtőkét a hullámképző ellenállás dinamikusan változó terhelése, a fartőkét pedig a tolóerő és a kormányszárra ható erők terhelik.
 
A bordázathoz hegesztéssel erősítik fel a lemezelést, amely a teherviselésben is részt vesz, és biztosítja a hajó vízmentességét.
 
 
A hajótestet hossz és kereszt irányban, húzó, nyomó, nyíró, hajlító, csavaró, statikusan és dinamikusan változó igénybevételek terhelik. Ezeket a terheléseket a hajótest, mint egyenszilárdságú tartó veszi fel (maradó alakváltozás nélkül), az alábbi szerkezeti elemeivel egybeépítve:
  • a hajó bordázat,
  • külhéj lemezelés (lemezsorok közül a gerinc, a meder, a mester, és a koszorúsor),
  • kettős fenék,
  • vízmentes válaszfalak,
  • felépítmény (ha mereven kapcsolódik a hajótesthez),
  • fedélzeti gerendák, keretbordák.
 
8.2. Kishajók szerkezeti felépítése
 
A kishajók szerkezeti szilárdságát is az előző fejezetekben ismertettek határozzák meg. A felhasznált építőanyagok régebben fa, jelenleg inkább az alumínium és a műanyag.
A műanyag hajótest szerkezeti szilárdságát carbon és üvegszál erősítéssel növelik meg. Külön vázszerkezetet nem készítenek, a hajótestek önhordó kivitelben készülnek.
A hagyományos vízkiszorításos kishajók vízalatti részének kialakítására a lekerekített forma a legjellemzőbb.
 
Fából készült kishajók szilárdságát a gerinc (kiel), a hossz és harántmerevítők, valamint a hozzájuk hézagmentesen illesztett héjszerkezet (palánkok) biztosítják. Az illesztéseket varratlécek fogják össze és teszik vízmentessé. A bordázat nagyobb igénybevételt felvevő részeit (keresztbordák és csomópontok tőkéi), keményfából készítik.

 
 
Az alumíniumból készült kishajók szilárdságát a lemezek kialakítása, domborítása (önhordó kivitel), és ezek merevítése biztosítja, külön bordaszerkezet kialakítása nélkül.
 
8.2.1. A fa, mint hajóépítő anyag
 
Sűrűség
A fa sűrűsége nagyon fontos jellemző, amiből a fa egyéb fizikai tulajdonságaira is következtethetünk. Mértékegysége g/cm3.
Nedvesség
A fa száradásakor először a sejtüregekben található víz távozik el, ekkor a fa tömege, sűrűsége csökken, de mechanikai tulajdonságai nem változnak számottevően. E folyamat végén már csak a fa rostjai tartalmaznak vizet. Mérsékelt égövi fáknál ez a pont 25–30% nedvességtartalmat jelent, trópusi fák esetén tágabb határok között, 14–60% között lehet. Ez után a további száradás már a fa mechanikai tulajdonságaira is erősen kihat, innentől kezdve a fa zsugorodik, ugyanakkor keményebbé, nehezebben megmunkálhatóvá válik. A száraz fa nedvesebb légköri viszonyok közé kerülve vagy vízbe merítve viszont újra nedvességet vesz fel, amíg a nedvességi egyensúly a fa és környezete között helyre nem áll. Eközben a fa dagad.
Keménység
A faanyag egyik legfontosabb, a mindennapokban legtöbbször emlegetett tulajdonsága a keménysége. E sajátosság alapján különböztetünk meg puha- és keményfát.
Keménységnek azt az ellenállást nevezzük, amelyet az anyag egy másik test behatolásával szemben kifejt. A különböző fafajok anyaga különböző keménységű lehet, de a sűrűség és a keménység között – azonos nedvességtartalom esetén – szoros összefüggés van. A keménység nagyban befolyásolja a szilárdságot, a kopásállóságot és a megmunkálhatóságot.
Szilárdság
A szilárdság az anyag különböző igénybevételekkel: nyomással, húzással, hajlítással, nyírással stb. szembeni ellenállása. Ha az igénybevétel nagyobb feszültséget okoz, mint az adott anyag részecskéit összetartó erő, az anyag szerkezete megbomlik: eltörik, elszakad, elreped stb.
Rugalmasság, hajlékonyság
A külső erők által okozott igénybevételek a testekben alakváltozást okoznak, de az erőhatás megszűntével többé-kevésbé visszanyerhetik eredeti formájukat. Annál rugalmasabbnak tekintünk egy anyagot, minél nagyobb mértékű deformációt képes elviselni maradandó alakváltozás nélkül. A fa rugalmasságát nagyon sok tényező befolyásolja: az alakváltozás iránya, az anyag rostszerkezete, keménysége, nedvességtartalma, hőmérséklete stb.
A fának talán legértékesebb tulajdonsága, hogy rostjaira merőleges irányú hajlító igénybevétel esetén – rugalmassága mellett – tömegéhez képest rendkívüli merevséget mutat. Ez teszi lehetővé, hogy sok más között vízi járműveket. készítsenek belőle.
Szigetelőképesség
A fa üreges szerkezete miatt rossz hővezető, tehát jó hőszigetelő, különösen a kis sűrűségű, vékony sejtfalakból felépülő anyag.
 
8.3. Különleges hajótípusok
 
A hagyományosan kialakított, vízkiszorítás elvén működő (deplacement) hajók, gazdaságos szállító eszközök, kis utazó sebességeknél. Nagyobb haladási sebességeknél gazdaságtalanabb szállító eszközzé válik, mint a közúti, vagy a vasúti eszközök.
Az 1900-as évek elején kezdődtek meg annak az elképzelésnek a kísérletei, amelyek a hajó ellenállását, a vízbemerült térfogat, illetve a nedvesített felület csökkentésével kívánta kisebbé tenni, nagyobb hajósebességeknél. Ennek eredménye lett a siklóhajók kialakítása.
 
8.3.1. Siklóhajók
 
A siklóhajók álló helyzetben és kis sebességeknél a vízkiszorítás következtében úszóképesek. A fenékkiképzés általában lapos. A sebesség növekedésével a fenéken keletkező dinamikus nyomásokból ébredő (FN) erő felfelé mutató összetevője tart egyensúlyt a hajó súlyerejével,
A kiemelkedő hajótestrész csökkenti a hullámképző ellenállást, a kisebb nedvesített felület pedig, a súrlódási ellenállást kisebbíti.
 
 
Teljesen lapos fenékkialakításon a hullámzó víz periódusával változó dinamikus felhajtóerő változás, erős ütéseket okoz, ami a hajó szilárdságát, és a hajón tartózkodók türelmét is igénybe veszi. E hullámütések erejét V-bordás és lépcsős fenékkialakításokkal lehet csökkenteni. A  teljes hajóhosszon kialakított V-bordás fenékrész félsikló hajóknál alkalmazott megoldás.

 
8.3.2. Hordszárnyas hajók
 
A szárnyakon sikló hajók működési elve hasonló a repülőgépekéhez: egy határsebesség elérése után a felhajtóerő hatására kiemelkednek a vízből, és elérve egy egyensúlyi állapotot a hajótest aljára szerelt szárnyakra támaszkodva siklanak a vízen. Ezzel a megoldással jelentősen csökken a hidrodinamikai ellenállás, és ugyanakkora teljesítménnyel jóval nagyobb sebesség érhető el, mint a normál hajók esetében.
 
 
8.3.3. Légpárnás hajók
 
A légpárnás hajók katonai célokra készültek, ma már személyszállításnál is elterjedten alkalmazzák (pl. La Manche-csatornán). Működési elve: a hajó úszóképességét , a víz és a hajófenék közé benyomott sűrített levegő biztosítja. Az így kialakított légpárna tart egyensúlyt a hajó súlyerejével. A légpárnát a hajó fenékkerületéhez erősített „ szoknya”-rész tartja meg. A megfelelő mennyiségű és nyomású, sűrített levegőt az hajón elhelyezett kompresszor vagy kompresszorok állítják elő.
 
 
A hajó erőforrásai (motorjai) gázturbinák, amelyekhez többféle változatban oldható tengelykapcsolóval kapcsolhatók, a kompresszorok és a légsugár hajtómű. A hajó mindkét oldalán, egymástól függetlenül van elhelyezve egy-egy  az ábrán látható gépcsoport.
 
 
A légpárnás hajó előnyei:
 
  • útirányuk, közlekedésük független a hajózható vízi utaktól és kikötőktől,
  • a légpárna miatt nem a víz-levegő közeghatáron közlekednek, ezért kisebb a korrózió veszély, élettartam megnövekszik, karbantartási igény csökken,
  • sólya berendezés nélkül partra illetve állványra helyezhető, nem kell jég között telelnie,
  • hasznos hordképességük kisebb mint a vízkiszorításos hajóké, de sokkal jobb mint a repülőké és a helikoptereké.
 
Légpárnás hajó hátrányai:
  • a lebegéshez a hajó álló helyzetében is szükséges a légpárna kialakításához jelentős teljesítményt igényel,
  • a hajók mozgását jelentősen, csak a légellenállás fékezi, de ennek meghatározása, a mindenkori légköri viszonyok függvénye.
 
8.3.4. Katamarán és trimarán hajók
 
A katamarán olyan kéttörzsű, hagyományos vízkiszorításos hajó, ahol a törzsek mereven összekapcsoltak. Maga a katamarán kifejezést, egy polinéz eredetű (indián) szóból eredeztetik, és kéttörzsű hajót értenek alatta. A katamarán típusú hajókat tulajdonképpen a tapasztalat, a népi bölcselet alkotta meg, amikor a hajótesthez, egy nála kisebb vendéghajót erősítve, a hullámzó vízen biztonságosan lehetett vele hajózni.
A mai katamarán hajók azonos nagyságú törzsekből, és azokat mereven összekötő a céloktól függő nagyságú és alakú fedélzetekből állnak.
A személyszállító hajóknál előnyt jelent a nagyfelületű fedélzet, kis és versenyhajók esetében már kisebb és áramvonalasabb fedélzetek kialakítása a cél.
 
Katamarán típusú hajók előnyei:
  • a hullám képző ellenállása jelentősen kisebb, mint az azonos teherbírású hagyományos vízkiszorítású hajóknak,
  • a hajó stabilitása nagymértékben megnő, a metacentrikus sugár (MB0) növekedése következtében,
  • nagy felületű fedélzetet, rakteret biztosít,
  • nagyobb sebességeknél kis és sporthajóknál az úszótestek kiemelkedése következtében, siklásba jön a katamarán.
 
Katamarán típusú hajók hátrányai:
  • a víz feletti felületek növekedése miatt, a légellenállás megnövekszik,
  • a hajó fordulékonysága csökken, a kisebb laterál felületek miatt.
 
Laterál felület (Alat):
 
A trimarán olyan háromtörzsű hagyományos vízkiszorításos hajó, ahol a törzsek mereven összekapcsoltak.
 

9. Hajók meghajtása

 
A hajók mozgása közben ellenállások keletkeznek, amelyeket le kell győzni a tolóerőnek, amely egyenlő nagyságú és ellentétes értelmű az ébredő ellenállásokkal. A tolóerő létrehozása történhet külső és belső erőforrásból.
 
Az úszólétesítmények külső energia forrásai:
  • szélnyomás,
  • evező, csáklya,
  • vontató kötél,
  • tolóbak, (tolóhajózásnál),
  • kikötőbak (mellévett alakzatnál).
Belső energiaforrás hajó főmotor vagy főmotorok. A főmotorok teljesítményét – a mindenkori hajósebességnek megfelelően – tolóerővé átalakító eszközt, propellernek nevezzük. Azt a folyamatot amely a főmotor mechanikai munkáját, tolóerővé alakítja át, propulziónak mondjuk.
 
9.1. Tolóerő létrehozása külső erőforrásból
 
Az úszólétesítmények továbbításának legősibb formája az emberi és állati izomerő, valamint a szél és az áramló víz (ár-apály) energiájának a hasznosítása.
A szél energiájának felhasználása sport célú úszólétesítményeknél, mai napig is jelentős.
A vitorlás hajók útiránya általában eltér a szél irányától, vagyis a szélnyomás által létrehozott tolóerőtől, ezért bizonyos mértékig oldalirányban is haladnak:
 
 
9.2. Tolóerő létrehozása belső erőforrásokból
 
A tolóerő létrehozására háromféle elven működő propellert készítettek:
  • lapátos kerék, a hajótesten kívül elhelyezett, vízben mozgó részein (lapátjain)  ébredő ellenállások eredője, a tolóerő,
  • hajócsavar a hajótesten kívül elhelyezett, vízben forgó részein (szárnyain, vagy lapátjain) keletkező felhajtóerők eredője, a tolóerő,
  • sugárhajtás elven működő propeller (elve: a hajó főmotorja meghajtja a propellert, amely a beszívott közeget (víz vagy levegő) felgyorsítja, és a haladás irányával ellentétesen kilöveli; a kiáramló közeg reakció ereje lesz a tolóerő; Newton III. törvénye értelmében, minden erővel szemben fellép egy azonos nagyságú, ellentétes értelmű erő, ezt nevezzük akció-reakció törvénynek).
 
9.2.1. Lapátos kerék
 
A fentiek miatt a hajócsavar teljesen kiszorította a lapátos kerék tengeri alkalmazását. Belvízi hajóknál mindkét építési mód használatos volt, a víziút meghatározta, hogy melyiket alkalmazzák. A kisebb vízsebességű folyószakaszokon (gázlós), a farlapátos megoldás volt a gyakoribb, amelynek építési előnye a nagyobb kerék átmérő, ebből következően a jobb hatásfok. Hátránya viszont a rosszabb kormányképesség. A nagyobb vízsebességű folyószakaszokon (itt gázlóképződés ritkább) a jó kormányképesség biztosítása az elsődleges, ezért oldalt elhelyezett lapátos kerék megoldásokat alkalmazták.
Az úszólétesítmények helyváltoztatására évezredeken át, legnagyobb mértékben a fából készített evezőket használták. A gőzgép feltalálásakor szükség volt egy hatékony eszközre, amely a főgép mechanikai munkáját tolóerővé alakítja át. Ezt a feladatot a merevlapátos kerék látja el, amelyet a hajótesten kívül helyeztek el és forgatásával, a lapátjain ébredő ellenállás erők, tolóerőt hoznak létre.
Az első lapátos kereket, a 19. század elején készítették, a tengeri hajóknál. Először a hajó farán majd, a hajó közepén, oldalt helyezték el a meghajtó lapátos kereket. Mindkét építési módnak meg voltak a hátrányai a tengeri hajók üzemeltetésekor. A hajófarban elhelyezett lapátos kerék a hajó bukdácsolását, az oldalt elhelyezett pedig (a hullámzás miatt) a hajó billegését idézte elő.
 
Lapátos kerék működése:
A vízben ” ” szögsebességgel forgó lapátokon „D” ellenállás erő, és erre merőlegesen „L” felhajtóerő ébred. Ezek eredője az „F” erő, amely a bemerülő lapátoknál a vízszintestől felfelé, a kiemelkedőnél a vízszintestől lefelé mutat. A kerék legalsó helyzetében a felhajtó erő „L”=0, ezért a tolóerő egyenlő az ellenállás erővel (T=D=K). A be- és kiemelkedő lapátokon ébredő erők „F” eredőjének, a haladás irányába mutató vízszintes összetevője a „T” tolóerő.
 
 
Tehát a lapátos kerék bemerülő lapátjain keletkező tolóerők összege adja a hajó tolóerejét. A lapátos kerék forgatásához szükséges nyomatékot (M), a „K” kerületi erő és a D/2 erőkar szorzata adja meg.
 
9.2.2. Hajócsavar
 
Az előző fejezetben az áramló közegek (víz, levegő) okozta veszteségekről, mint ébredő ellenállásokról volt szó. Ebben a részben, az áramló közeg és a benne mozgó felület egymásra hatását és néhány törvényszerűséget ismerhetünk meg. Felidézve az áramlástan egyik törvényét, ha egy áramvonalas alakú felületet közeg áramlásba helyezünk – és a felület síkja szöget zár be az áramlás irányával, akkor az áramlásba helyezett felületen felhajtóerő ébred. Az ismertetett jelenség az ábrán látható, és ebből levonható néhány következtetés is .
 
 
Az előző ábrán látható áramvonalas felületet „v” sebességgel mozgatjuk a „vA” sebességgel áramló vízben. A két sebesség „v” eredője a szárnyfelület húrjával „α” szöget zár be. Ezért a felület alsó oldalán az áramló víz sebessége csökken, a felsőn pedig növekszik.
 
Az áramlástan másik fontos törvénye az áramló folyadékok energia állandóságát mondja ki (Bernoulli-tétel), tehát, ha az áramló víz sebessége változik, akkor a nyomásának is változnia kell, hogy az energia állandósága megmaradjon. Felület alsó oldalán a sebesség csökkent, akkor a nyomásnak növekednie kellett, a felső oldalán pedig a sebesség növekedett, tehát a nyomásnak kellett csökkennie. A két nyomás különbsége adja a felhajtó erőt (L). A „D” ellenállás erő a felület mozgatása közben ébred. A fenti két erő (L,D) eredője az „R” erő lesz
Az eredő erő (R) a haladás irányába (vA) mutató összetevője a tolóerő (T). A felület mozgatásának irányába (vK), de ellentétes értelemben mutató összetevője, a mozgatáshoz szükséges (K) kerületi erő.
 
A hajócsavar áramvonalas keresztmetszetű, viszonylag nagy felületű hordszárnyakból és egy közös agyrészből áll. A hordszárnyak a közös agyrészhez öntött vagy csavarozott módon csatlakoznak.
A hordszárny jellemző méretei:
 
A csavarszárny ki és belépő élei:
 
Az ábrán bejelölt forgásirány esetén jobbforgású hajócsavarról beszélhetünk.
 
A hajócsavargeometriai jellemzői:
 
A csavar emelkedési szöge
 
Acsavarszárnyak forgásukkor csavarfelületet képeznek, és a hajó egyenletes haladásakor a menetemelkedés szöge (φ) megegyezik a csavarszárny állásszögével (ε).
 
9.2.2.1. Kishajók és motorcsónakok propellerei
 
Az előző részekben ismertetett propellerre és propulzióra vonatkozó elméleti, illetve működési leírások, törvények természetesen a kishajókra is érvényesek. A kishajó  propellere az egyik legfontosabb szerkezeti elem, amely nagymértékben meghatározza a hajó sebességét, vontató képességét, és a fogyasztását is. A hajócsavar anyaga műanyag, alumínium, bronz vagy acélöntvény lehet.
 
 
A hajócsavar terhelése a tolóerő létrehozásából és (főleg magas fordulatszám esetén) igen jelentős centrifugális erőből tevődik össze.
 
Kishajóknál a hajócsavar egyik legfontosabb jellemzője a hatásfok. Köztudott, hogy a hajócsavar a motor teljesítményét nem tudja teljes mértékben tolóerővé átalakítani.
A fellépő veszteségek három részből állnak:
A fentiek alapján bármely motoros úszólétesítmény propeller és propulzió jellemzőit ki tudjuk számítani. A mindennapi gyakorlat szerint a megfelelő hajócsavar kiválasztása, az adott hajótesthez és motorhoz, az egyik legfontosabb mozzanat. Figyelembe kell benni a neves motorgyártó cégek ajánlásait a kiválasztáskor.
 
Mielőtt eldöntenék, hogy melyik hajócsavart veszik meg, próbautat kell tenni. A próbaúton oda kell figyelni a hajó terhelésére. Nem mindegy, hogy kettő vagy négy személlyel végzik el a próbautat.
A hajócsavar hatásfokát jelentősen befolyásolja még, hogy a vízfelszín alatt milyen mélyen, és milyen tolószöggel működik. Ha van lehetőségük, akkor a helyes beállítást, sebesség és fordulatszám méréssel, határozzák meg. A jól beállított hajócsavarral üzemelő kishajók kevesebbet fogyasztanak, az utazó sebességük nagyobb és az üzem biztonságosabb.
 
9.3. Kavitáció
 
A hajócsavar felületét normális üzemben, víz veszi körül. Előfordulhat bizonyos csavar-sebességeknél, hogy a víz egyes helyeken elválik a csavarfelülettől, és üreg képződik. Az üreget kisnyomású telített gőz tölti ki. A telített gőz úgy alakulhat ki az üregben, hogy a nyomás az adott hőmérséklethez tartozó telített vízgőz nyomása alá csökken. Tehát a kavitáció gőzbuborék képződése, és a gőzbuborékok összeomlásakor keletkező erőhatások káros következménye.
A kavitáció következményei:
  • tolóerő csökkenés,
  • a gőzbuborékok összeomlásakor keletkező erőhatások a csavarszárnyat rezgésbe hozhatják, és
  • töréshez vezethet, a csavarszárnyat lyukacsossá, szivacsossá teszi.
 
A kavitációnak három jellegzetes formája van:
 
a) – belépő éltől kiinduló szívóoldali kavitáció,
b) – csavarszárny középtől kiinduló szívóoldali kavitáció,
c) – belépő éltől kiinduló nyomóoldali kavitáció.
 
A kavitációs jelenségek csökkenthetők:
  • a szárnyfelületek megfelelő nagyságával,
  • a szárnyszelvény megfelelő kialakításával,
  • a belépő élek megfelelő lekerekítésével,
  • a szárnymetszetek karcsú kialakításával,
  • a felületek finom megmunkálásával,
  • kavitációs lemez felszerelésével.
 
Kishajóknál alkalmazott kavitációs lemez
A kavitációs lemez felszerelési méretei (D), a hajótest kialakításától és a hajócsavar fordulatszámától függnek.
 
9.4. Sugár hajtás
 
A sugárhajtás (víz és légsugár) azonos elven működik: ha egy testre valamilyen erő hat, akkor rajta egy azonos nagyságú ellentétes értelmű erő ébred. Ezt nevezik hatás-ellen hatás vagy akció-reakció törvényének. A két típus közül bennünket a vízsugár hajtás érdekel jobban.
Működésének lényege, hogy a hajó főmotorja szivattyút hajt meg, amely a hajótest elején a vízvonal alatt kiképzett beömlő nyíláson keresztül szívja be a vizet, és hajó farrészén kialakított nyomócsövön kilöki.
 
A vízsugárhajtás hátrányai: 
  • a hatásfoka rosszabb a hajócsavarénál,
  • a vízsugárhajtás bonyolultabb és drágább szerkezet mint a hajócsavar,
  • érzékeny a szívóoldali (beömlő) nyílás elzáródására, ami akár kisebb uszadékoktól, falevéltől, vízen úszó szeméttől bekövetkezhet.
 
A vízsugárhajtás előnyei:
  • sekély és uszadékos vízben is könnyen halad,
  • nincs sérülékeny hajócsavar,
  • nincsenek víz alatti szerkezeti részek, ellenállás csökken.
 
A tolóerő nagysága az időegység alatt, a nyomócsövön kinyomott víz mennyiségétől, és a sebességétől függ. A vízsugárhajtású úszólétesítmények kormányzását a kilövelt vízsugár irányváltoztatásával, vagy (ha a vízsugár iránya nem változtatható) a vízsugár mögé szerelt kormánylapáttal lehet megoldani.
 
A szívó és kidobó nyílások elhelyezkedése:
  • a szívónyílás a hajó fenékrészén, vagy a vízvonal alatti oldal lemezelésen van kialakítva,
  • a kidobó nyílást többnyire a hajófar vízvonal alatti részén helyezik el,
  • ha a vízsugárhajtást orrsugár kormányként alkalmazzák, akkor a hajó orrészén a vízvonal alatt helyezik el a szívó és nyomó nyílásokat
 

10. Hajók kormányzása

 
A hajók működésük közben síkbeli mozgást végeznek. Ezért szükségük van egy olyan szerkezetre, amely lehetővé teszi a hajó iránystabilitását, szükség esetén pedig az irányváltoztatást is. Ezt a feladatot a hajó kormányberendezése látja el, egy vagy több kormánylapáttal, és az azt mozgató mechanizmussal.
A kormányberendezés alapvető feladata a hajó kormányképességének a biztosítása, amely a hajó iránystabilitását és fordulóképességét jelenti.
Fontos még a hajó hátrameneti kormányzási képessége és az iránybaforduló képesség, a támaszhatás is.
Az iránystabilitás akkor megfelelő, ha a hajó vagy a hajókötelék 4-5 hajóhossznyi távolságon – kormány korrekció nélkül – meg tudja tartani a beállított irányt.
A fordulóképesség akkor megfelelő, ha a hajó 180 fokos irányváltoztatást minimális idő alatt, olyan kis vízterületen tud elvégezni, amelynek átmérője, csak kis mértékben haladja meg a hajó hosszúságát.
Irányba forduló képesség a gyors irányfelvételt, másrészt a tartós egyenes irányban történő haladást jelenti.
Támaszhatás: a kormánnyal végzett tudatos irányváltoztatás, ellenkormányzással történő gyors megállítását jelenti. Akkor jó, ha a túllendülési szög minimális.
Hátrameneti kormányzási képesség: folyó vízen tolt kötelékeknél akkor jó, ha a kötelék farral folyásiránnyal szemben haladva, 15 fok / min szögsebességű és 20 fokos irányszögű fordulásból a parttal párhuzamos irányba vissza tud állni, csak hátrameneti kormányok használatával.
 
10.1. A kormánylapátra ható erők
 
A kormányzásnál lejátszódó jelenségek jobb megértéséhez tételezzük fel, hogy a kormánylapát a hajó hosszirányú függőleges szimmetria síkjában helyezkedik el. Ebben a helyzetben a jármű eredeti haladási irányát megtartja, mert a lapát mindkét oldalán azonos erők hatnak.
 
 
Az ábrán látható módon, a kormánylapátot „α” szöggel kihajtva a víz torlónyomása kövezkeztében egy „R” ellenállás erő, a lapát felületen pedig „Rs” surlódó erő ébred. A két erő eredője az „N” felhajtó erő, melynek a hajó hossztengelye irányában ható összetevője „W„, és erre merőleges az „A” erő. A „W” erő az úszólétesítményt fékezi, az „A” erő pedig „h” erőkarral, az „S” taktikai fordulópont körül elfordítani igyekszik.
 
Az ébredő kormány nyomaték:
 
A kormány nyomaték hatására a hajó kitér eredeti irányából és a taktikai fordulópontban elfordul.
A hajó hossztengelye a fordulás közben nem a forduló ív irányába áll be, hanem „előre siet” és a fordulókör átmérőjével úgynevezett „derivációs” szöget (β) zár be.
A hajófar nagyobb, a hajóorr pedig kisebb sugarú körön fordul, mint a hajó tömegközéppontja. A fordulási folyamat három szakaszból áll:
  • I. szakasz: a tömegközéppont, igyekszik eredeti irányát és sebességét megtartani, a hajófar a középponttól kifelé, a hajóorr pedig befelé mozdul el, a hajótest befelé megdől.
  • II. szakasz: a ” β ” derivációs szög egyre inkább növekszik, a hajó „ferde” irányban halad, sebessége csökken, és egyre fokozottabban kifelé dől.
  • III. szakasz: a derivációs szög állandóvá válik, a hajó változatlan propeller fordulatszám esetén, az eredetinél kisebb állandó sebességgel halad, a hajótest kifelé dőlése állandó lesz.
 
10.2. Kormány berendezések
 
Az ébredő kormányerő alapján kétféle kormány berendezés különböztethető meg.
  • A passzív kormányok.
  • Az aktív kormányok.
 
10.2.1. A passzív kormányok
 
Passzív kormányrendszerről akkor beszélünk, ha kormányerő csak akkor keletkezik, ha a kormánylapáthoz képest a víz elég nagy sebességgel áramlik. A passzív kormányon létrehozható kormányerő a kormánylapát körül áramló víz sebességétől négyzetesen függ, azaz a víz felgyorsításával a kormányerő jelentősen növelhető.
Alkalmazott passzív kormányrendszerek:
  • Hitzler-féle kormány;
Nagyhajóknál :
  • Jenckel kormány;
  • Becker kormány;
  • Bröhl kormány.
Hitzler-féle kormány
Három lapátból álló lapátrendszer. Szimmetrikus szárnyprofil metszetűek és párhuzamos mozgatásukat a kormányszárak felső végére szerelt karokból és rudazatokból álló hajtómű végzi. A kormányzás nagy hatékonyságát a szerkezeti elrendezés előnyei mellett növeli a párhuzamosan elmozduló lapátok közötti vízáramlás felgyorsulásának a hatása.
 
Jenckel kormány
Három vagy több lapátból álló, szimmetrikus szárnyprofil metszetű  lapátrendszer. A kormányszárak felső végeire szerelt karok és rudak megfelelő geometriája következtében a lapátok változó szögállásban mozdulnak el, és teljesen kihajtott állapotban egy részük egymást fedi. Az így megnövekedett kormányfelület és a lapátokra ható vízáramlás erőteljes elterelése következtében a Jenckel kormány igen hatásos.
 
Becker (osztott profilú) kormány
A profilhossz közel 3/4 –ét a főprofil teszi ki, és ehhez csatlakozik a kormánytengely. A főprofilhoz csuklósan csatlakozó nyúlvány mozgását a hajó hossztengelyében, a kormánytengely mögött elhelyezett és a hajóesthez rögzített kulisszás mechanizmus vezérli. A főprofil legnagyobb, 45˚-os kitérése esetén a nyúlvány kitérése az alaphelyzethez képest több mint 90˚.
 
Bröhl (osztott profilú) kormány
A lapát két helyen van osztva. A középső rész a teljes profilrész felét teszi ki. Ehhez csatlakozik a kormánytengely. A főlapát előtt és mögött azonos alakú és méretű lapátrész helyezkedik el. Ezeket a főlapát kitérítésekor a főlapáthoz képest azonos mértékben mozdítja el az excenteres vezérlés.
 
 
10.2.2. Aktív kormányok
 
Aktív kormányok olyan kormányberendezések, amelyeknél az úszólétesítmény álló helyzetében is ébred kormányerő. Egy másik, elég gyakran alkalmazott definíció szerint az aktív kormányoknál a tolóerőt és a kormányerőt nem lehet külön választani.
1. Az aktív kormányzást a hajócsavarok biztosítják: 
  • Voith Schneider meghajtás,
  • forgatható Kort-gyűrűs megoldás,
  • Z-hajtás,
  • minden két hajócsavaros hajó.
2. Az aktív kormányzást külön berendezés biztosítja: 
  • Pleuger-féle aktív kormány,
  • orrsugár kormány,
  • Clausen féle propeller,
  • Gill és Schottel Jet-orrsugár kormány.
Voith Schneider meghajtás
Általában 4-5-6 darab függőleges lapát a propeller forgó részébe csapágyazva. A lapátok keringő mozgást végeznek. A tolóerő nagysága és iránya tetszés szerint változtatható. Olyan hajókon alkalmazzák, amelyeknél különlegesen jő manőverezőképességre van szükség.
 
Forgatható Kort-gyűrűs megoldás
A tolóerő iránya meghatározott szögtartományban, általában ±35º között változtatható. A Kort-kormány egy függőleges tengely körül elfordítható Kort-gyűrű. A gyűrű kettős szerephez jut: egyrészt növeli a tolóerő nagyságát (javítja a propulzió hatásfokát), másrészt kormányszervként is működik, így feleslegessé válik a hajó ellenállását növelő kormánylapátok beépítése.
 
Z-hajtás
A Z-hajtómű egy 360 fokos szögben, függőleges tengely körül körbeforgatható hajócsavar, melyet általában egy ún. Kort-gyűrű vesz körül (lásd rajz). A hajóknak rendkívül jó manőverezőképességet ad ez a megoldás.
Ha a hajó két Z-hajtóművel rendelkezik, akkor minden irányban mozoghat, nem található kormánylapát sem a hajón. Hátránya, hogy a hajtómű forgása normál üzemben kissé lassú, teljes körbefordulása általában 20-40 másodperc. Néhány esetben „gyorskormánnyal” javítják ezt a hibát, bár ennek folyamatos tartós alkalmazása nem lehetséges. Alkalmazása a Balatonon: katamarán típusú hajókon, önjáró uszályokon és munkagépeken.
 
Pleuger-féle aktív kormány
 
 
Orrsugár kormány
Kis sebességű, hosszú hajók irányítására, megbízható manőverezésére fejlesztették ki. A hajó orr-részén, a vízvonal alatt, a hajó hossztengelyére merőlegesen cső halad át a hajón, és a csőben elhelyezett propeller a hajó egyik oldaláról a másikra szivattyúzza a vizet. Így a hajó orránál haránterőt ébreszt.
 
 
Clausen féle propeller
A függőleges tengelyű hajócsavar szívónyílása hajófenéken van. Az eredőerő irányát a kiömlőcsatornák zárásával szabályozzák. A csatornákat hidraulikusan működtetett pajzsok zárják. A harántcsatornás kivitelnél ez a víz a hajó jobb vagy bal oldalán távozik. A keresztcsatornás kivitelnél a csatorna négyágú, és az egyes kiömlőnyílások részleges nyitásával tetszőleges irányú tolóerő állítható elő
 
A Gill-sugárhajtómű a hajó orr-részébe beépített, nagyméretű csőív. A cső egyig végén, a beömlőnyílásnál van elhelyezve a propeller. A cső másik végén beépített terelőpajzs elfordításával a kilépő sugár tetszőleges irányba terelhető.
 
A Schottel Jet-orrsugár propellere a hajófenékről szív. A harántcsatornás kivitelnél a vízsugár irányát a propeller felett lévő terelőpajzs beállításával lehet szabályozni. A továbbfejlesztett változatnál a propeller köré épített könyökcsatorna a propellertengely körül elforgatható, és – a hajóba épített kiömlőcsatornáktól függően – a tolóerő iránya változtatható.
 
 
 
10.2.3. Kormánylapát kialakítások
 
A kormányszár helyzete szerint a kormánylapát kiegyensúlyozott vagy kiegyensúlyozatlan.
 
 
10.3. Kishajók és motorcsónakok kormányberendezése
 
A kishajók és motorcsónakok kormányberendezései aktív kormánynak tekintendők (Z-hajtás). Az irányváltoztatást a hajócsavar által felgyorsított  vízsugár végzi el, és a tolóerőt és a kormányerőt nem lehet külön választani. A hajócsavar elfordítása történhet közvetlenül a motorhoz erősített botkormánnyal vagy kormányrúddal, és kormánykerékkel.
 
10.3.1. Kormányzás kormányrúddal
 
Kishajók irányításának legegyszerűbb formája a kormányrudas kormányzás.
 
A külmotor a kormánylapát szerepét is átveszi és a hajót a kormányrúd mozgatásával irányítják A komfort fokozattól függően a kormányrúdon elforgatható gázfogantyú van kialakítva, és a rúdban beépített kapcsoló is helyet kaphat. Néhány neves cég még biztonsági vagy leállító gombot is szerel a markolat végére.
A kormányrúd miatt a kormányos hátul ül, ezért a tömegközéppont nagyon hátra kerül, és a hajó siklását megnehezíti.
 
10.3.2. Kormányzás kormánykerékkel
 
Kormánykerékkel történő kishajó irányítást kétféle módon oldották meg. A régebbi kialakítás szerint a kormánykerék tengelyére sodrott, hajlékony drótkötél csavarodik, amely a kormánykerék elfordításának megfelelően mozdítja el a motort. Ezt kétvezetékes rendszernek nevezhetjük, és a motor elfordítását mindkét irányban, a kötél által továbbított húzó erő végzi el.
 

Az egyvezetékes vagy teleflex rendszer, korszerűbb kormányszerkezet, amelynél hajlékony tengely vezet a kormánykeréktől a motorhoz. A motor elforgatását a hajlékony acéltengely végzi el úgy, hogy húzza illetve tolja a szükséges irányban a motort. Az acéltengelyt fogasléces kormánygép áttétele mozgatja.

Farmotoros kishajók kormányzásának fő jellemzője, hogy forduláskor a centrifugális erő hatására a hajó farrésze tér el először a haladási iránytól, ebből következően erősen kisodródik. A forduló közben a hajótest befelé dől, a hajófenék kialakításától és a hajó típusától függően.
 
10.3.3. Trimmuszony (vagy trimmkormány)
 
A trimmuszony feladata  az egy külmotorral szerelt kis hajók, hajócsavarján ébredő oldalirányú erő kiegyenlítése. Megfelelően beállított trimmuszony nélkül csak ellenkormányzással tudjuk a hajócsavarnál keletkező oldalirányú erőt kiegyensúlyozni.
 
A trimmuszony helyes beállítását, csak a próbautak teszik lehetővé, Csendes időben, tisztán sikló, helyesen kiegyensúlyozott (a hosszirányú szimmetria tengelyre) hajóval kell a próbautat megtartani. Ha a hajó nyugodtan halad előre a kormányt elengedve azt kell kivárni, hogy eltér-e a menetiránytól, ha igen, melyik oldalra. Ezt meg kell ismételni 2-3 alkalommal, fél illetve háromnegyed gázzal.
Amikor bizonyos, hogy melyik oldalra, milyen mértékben tér ki a hajó, kikötést követően a motort fel kell billenteni, majd a rögzítő csavarok oldása után, állítani kell a trimmuszonyon 5-10 fokos értékben. Ennél többet nem szabad módosítani, mert akkor a hajócsavarral vagy a hajóval nincs rendben valami.
 

11. Hibaelhárítás

 
11.1. Kishajók üzemzavarai
 
A motor üzemképtelenségének, vagy rendellenes üzemének a jelentkezésekor, az első és legfontosabb teendő a hiba megállapítása. A rendellenes üzemelésből és a mérőműszerek jelzéseiből következtetni lehet (és kell is), hogy melyik meghibásodási főcsoportban kell a hibát keresni:
  • gyújtó berendezés,
  • tüzelőanyag ellátás,
  • motor szerkezeti részeinek meghibásodása: hűtőrendszer, vagy kenőolajrendszer.
Leggyakrabban a gyújtó berendezésben és az üzemanyag ellátásban keletkeznek meghibásodások, ezek az üzemzavarok nagy részben, út közben is elháríthatók, mivel többnyire szennyeződés, vagy hibás beállítás következményei.
Minden üzemzavarra igaz, hogy a motorra vonatkozó  üzemeltetési előírások és karbantartások betartása, megelőzi vagy csökkenti a meghibásodásokat.
 
11.1.1. A motor nem indul
 
Ebben a részben sokszor kell a mondatot „ ha „-val kezdeni, ami helytelen, de a hibakeresés megkívánja ezt a feltételezést.
Ahhoz, hogy a motor biztonságosan induljon, az alábbi előfeltételeket biztosítani kell:
  • indítási helyzetben legyen a gázszabályzó markolat,
  • üresjárati állásban legyen a hajtómű kapcsolókar,
  • legyen üzemanyag a tartályban,
  • az üzemanyag csövek helyesen legyenek csatlakoztatva,
  • nincs megtörve a műanyag benzincső,
  • szívató ráhúzva, hideg motornál.

Ha az indítási feltételek biztosítása után a motor négy-öt indítási kísérlet után sem indul, akkor:
  • a gyertyákat ki kell csavarni, és megvizsgálni, hogy mennyire benzinesek,
  • ha a gyertya száraz, akkor a hiba a tüzelőanyag rendszerben van
  •  meg kell nézni, van-e benzin a karburátor úszóházában, ha van akkor folytassuk a szívatást mindaddig, amíg a motorban robbanásokat nem észlelünk,
  • ha a kiszerelt és megvizsgált gyertyák túlságosan nedvesek, akkor szárítsuk meg őket, a motort szellőztessük át,
  • ellenőrizzük a szikrát, és,
  • ha van szikra, akkor  indítsunk újra,
  • ha nincs szikra, akkor a kiszerelt gyertyát a motor forgatása közben testeljük le, ha nem ad le szikrát, akkor a tartalék gyertyával megismételjük a kísérletet. Ha van szikra, akkor a kiszerelt gyertya a hibás.
 
11.1.2. A motor rendszertelenül üzemel
 
Amikor a motor rendszertelenül kezd üzemelni, akkor a mérőműszerek adataiból, jelzéseiből és a működés tüneteiből lehet következtetni, a hiba okára.
Egy lehetséges eset:
  • a motor kihagyásokkal üzemel, a szívató vagy az úsztató gomb lenyomására a fordulatszám helyreáll, akkor az üzemanyag ellátásban kell a hibát keresni – ebben az esetben, ajánlott a főfúvóka kiszerelése, tisztítása,
  • ha a hiba úgy jelentkezik, hogy a szívatás után csak rövid ideig működik a motor hibátlanul, és utána hirtelen leáll, akkor a benzintartályból, az úszóházhoz nem kerül elegendő benzin – a szívatás ideje alatt, az úszóházban lévő üzemanyagot a motor elszívta, és ezért következik be a hirtelen leállás – ebben az esetben meghibásodás esetén, azonnal zárjuk le a benzin csapot, vagy szűntessük meg a túlnyomást, és vegyük le az úszóház fedelét.
 
11.1.3. A hajtásnál előforduló hibák
 
A külmotoros kishajók hajtóművei:
  • 2 KW-ig nincs hajtóműve a kishajónak,
  • 2 KW felett van üresjárarata a motornak, tehát van tengelykapcsoló,
  • 10 KW felett van hajtómű, előre-hátra kapcsolható.
A leggyakoribb hibák
 
A hajtás egyik elég gyakori meghibásodása, a motor hirtelen felpörög, a hajó pedig nem halad.
A motort azonnal le kell állítani, és a felbillenteni. Nagy valószínűséggel hiba oka, a nyírócsap szakadása.
A teljesítmény hirtelen lecsökken. Állítsuk le és billentsük fel a motort, vizsgáljuk meg a hajócsavart, és a ráakadt műanyagzacskót, vagy horgász zsinórt távolítsuk el.
A víz alatti rész felől súrlódó hangot észlelünk. Állítsuk le és billentsük fel a motort, és ellenőrizzük a kenőanyagot, ha szükséges, utántöltünk. Amennyiben a zörej nem szűnik meg, ne üzemeltessük tovább a motort. Szerviz!
 
A motor leáll, ha sebességbe tesszük:
  • idegen test van a hajócsavaron, távolítsuk el, és indítsunk újra,
  • meghibásodott a víz alatti rész (kopás, elhasználódás jelei, elgörbült alkatrész),
  • túl alacsony az üresjárati fordulatszám, vagy szegény a keverék.
 
Hajócsavar meghibásodások:
  • nyírócsap szakadás (előzőekben említve),
  • egy lapát letörése,
  • lapát hajlásszögének megváltozása (görbülése),
  • csúszik vagy elromlott a tengelykapcsoló,
  • idegen tárgy feltekeredik (horgász zsinór).
 
11.2. Téli tárolás
 
Hosszabb üzemszünetre, téli tárolás idejére, a motort konzerválni kell. A konzerválás feladata, a motor szerkezeti részeinek megvédése, az oxidációtól és a korróziótól. A hosszabb üzemszüneteknél a motor korrózióját, a levegő nedvességtartalmának lecsapódásakor keletkező kondenzvíz okozza. A lecsapódás ott jön létre, ahol a hőmérséklet a harmatpont alá csökken, vagyis létrejöhet a kondenzvíz minden fém alkatrészen, a hengerben, a hajtásban és a csapágyakban is, ha nincsenek olaj vagy zsír réteggel védve.
A motor konzerválását, téli tárolását csak akkor végezzük el magunk, ha az üzemeltetés minden szempontból kifogástalan volt. A konzerválás megkezdése előtt a hűtővíz rendszert tiszta vízzel át kell öblíteni. Célszerű egy olyan hordó, amire ráerősíthető egy motortartó szerkezet. Az öblítést a motor járatásával lehet elvégezni. Utána a motort teljesen vízteleníteni kell.
 
Konzerválás:
  • a hengerekbe 50-100 cm3 tiszta olajat kell tölteni, a gyertyák visszacsavarása után, lassan forgassuk körbe a főtengelyt,
  • a szívó és kipufogó nyílásokat légmentesen zárjuk el, vagy ragasszuk le,-a karburátorból a benzint eresszük le,
  • a benzin tartályból is le kell engedni a benzint, utána ki kell öblíteni, kiszeljük a szívócsövet, megtisztítjuk a szűrőt, és az üzemszünet alatt nyitva kell tárolni,
  • a víz alatti részekből engedjük le az olajat. Hajtsuk végre a hajtómű, egyetlen karbantartási műveletét, az olaj cserét, amelyet 50-100 óránként, vagy fél évenként kell elvégezni. Tehát az olaj leengedése után, friss olajjal feltöltjük a hajtóművet.
A víz alatti részek átvizsgálásakor, ha hajócsavar meghibásodást látunk, ajánlott a javítás elvégeztetése. Ez nem része a konzerválásnak, de a tavaszi indulásnál nagy előny.
 
Hajócsavar meghibásodása, javítása:
  • a kavitáció okozta lyukakat a csavarral azonos anyagokkal feltöltik, köszörűlik, egyengetik,
  • a csavarszárny görbületet melegen kiegyengetik (acél hajócsavar estén),
  • a javítások elvégzése után a hajócsavart statikusan kiegyensúlyozzák, és javítóműhelyben dinamikusan is ki kell egyensúlyoztatni.
Az előzőleg jól megtisztított motort, tiszta olajos ruhával törölgessük át. Az így előkészített, konzervált motort állványra helyezzük, papírral letakarjuk, vagy műanyag zsákot húzunk rá és nedvességszívó szilikagélt teszünk a zsákba.
 
Az akkumulátorrefeladata az áram tárolása, hogy ennek üzem közben  meg tudjon felelni, a téli tárolását gondosan kell elvégezni. Csak tisztán, teljesen feltöltött állapotban szabad tárolni, mert feltöltetlen állapotban befagyhat, megpedhet.
Nagy csónak motorokat ajánlott szervizben, a hajóval együtt tárolni és konzerváltatni. A motort nem szerelik le a hajóról, hanem egy hordót tesznek az összekötő szár alá.
A motor tavaszi, vagy hosszabb üzemszünet utáni, ismételt üzembe helyezésekor, először a védő, csomagoló anyagokat, majd a konzerváló szereket kell eltávolítani.
A hengereket a használt benzin-olaj keverékkel mossuk ki, forgassuk át néhányszor a főtengelyt (gyertyák nélkül), hagyjuk a motort átszellőzni az indítás előtt.
Ajánlatos az üzembe helyezést, hajócsavar nélkül elvégezni, és a zavartalan járatás után visszaszerelni a hajócsavart.
 

12. Kishajók felszerelése

 
A biztonságos hajózás egyik fontos követelménye, a Hajózási Szabályzat rendelkezéseinek, a vízi közlekedés szabályainak a betartása, és betartatása az utasokkal is.
 
Egy másik nagyon fontos elvárás, a hajók indulás előtti ellenőrzése. Ellenőrizni kell (egyebek mellett):
  • a hajótestet kívül, belül, ha a fenékvíz sok, ki kell szívatni,
  • a kormányberendezést,
  • a horgonyt,
  • az előírt mentőfelszerelést,
  • az előírt hajózási eszközöket
  • a tűzoltó készüléket,
  • a tartalék alkatrészeket, szerszámokat,
  • a tartalék üzemanyagot,
  • a hajó és a tulajdonos hivatalos okmányait.
 
Ha az átvizsgálás eredménye a műszakilag jó állapotú, üzemképes, rendelkezik az előírt érvényes okmányokkal, személyzettel, készletekkel, felszereléssel, azaz hajózásra alkalmas a hajó, akkor a tervezett utazás megkezdhető.
A legalaposabb ellenőrzés, műszaki felkészítés mellett is előfordulhatnak, előre nem látható meghibásodások, amelyek némi szakismerettel, tartalék alkatrészekkel és gyári szerszámkészlettel elháríthatók. Ezért az előírt hajófelszerelést, az alábbiakkal javasolt kiegészíteni:
  • tartalék gyújtógyertya,
  • elosztó és pipa,
  • gyújtótekercs,
  • gyújtáskábelek,
  • megszakító,
  • kondenzátor,
  • villamos vezetékek,
  • indítózsinór,
  • különböző átmérőjű műanyag csövek a benzin, vagy vízcső pótlására,
  • csavarok és anyák (M4; M6; M8; M1 ),
  • kötöző drót (különböző vastagságú vas és rézhuzalok),
  • kötelek, kötözőzsineg,
  • gumiszalagok és gumilapok( tömítés kivágásához),
  • erős olló (tömítés kivágásához),
  • fém fűrészlap, reszelők,
  • univerzális ragasztó,
  • szigetelő tapasz,
  • tartalék üzemanyag.
A szerszámokat célszerű hermetikusan záródó, műanyag zsákba csomagolni.
A hajók és motorcsónakok belvízre előírt felszerelése, a típusától és méretétől függően változik.
A Nemzeti Közlekedési Hatóság a 2/2000. (VII.26.) KöViM rendelet alapján kiadott jegyzékében megjelölt felszerelési előírások betartása is kötelező:
 

 A 17-20 méteres kishajókra belvízre, előírt kötelező felszerelés

Az  előző táblázatból kiemelve példaként a 17-20 m közti hosszúságú kishajók felszerelése (amit ki kell egészíteni eltérés esetén a Hajózási Szabályzat előírásaival):
  • főhorgony,
  • tartalék horgony,
  • horgonylánc vagy horgony kötél,
  • kikötőkötél,
  • evező(nincs előírva,
  • csáklya és vízmérőléc,
  • tűzoltó készülék,
  • fenékvíz eltávolításra szolgáló eszköz,
  • elsősegély felszerelés,
  • tartalék lámpa izzóval és elemmel,
  • nemzeti lobogó  (3:2 oldalarányú), rúddal,
  • hangjelző készülék (350 Hz feletti tartományban),
  • belvízi navigációs fények,
  • nappali jelzések és azonosító jelek,
  • fürdőlétra vagy lépcső vagy hágcsó (akkor ha a szabad oldalmagasság az 500 mm-t meghaladja).
A hajó vezetőjének kötelessége, a hajó indulás előtti ellenőrzésekor a felszerelések hiánytalan meglétét, megfelelő állapotát is megállapítani (fontos része a hajózásra alkalmasságnak).
 
12.1. Csónakok felszerelése
 
A Hajózási Szabályzat szerint csónak az alábbi alapfelszereléssel közlekedhet :
  • mentőmellény – a csónakban tartózkodó kiskorúak és úszni nem tudó felnőttek együttes számának megfelelően, de legalább 1 db,
  • evező – a csónakban tartózkodó személyek számának és a csónak hajtásának megfelelően, de legalább 1 db,
  • horgony – 1 db, a csónak horgony nélküli tömegének legalább 5 %-ával egyenlő tömegű horgony (a horgony a mederhez történő ideiglenes rögzítésére alkalmas, más számára veszélytelen kialakítású eszközzel, tárggyal helyettesíthető),
  • kikötésre és horgonyzásra alkalmas, és megfelelő állapotú kötél vagy lánc – legalább 10 fm,
  • legalább 1 liter űrméretű vízmerő eszköz – 1 db
  • egy elektromos üzemű, fehér fényű, szükség szerinti irányba fordítható fényforrás, amivel a csónakos a közeledő vízijárműnek jelezni tud; a biztonságos üzemelés feltétele tartalék izzó megléte vagy olyan fényforrás, amelyben több, egymástól függetlenül működőképes izzó vagy világító dióda (LED) van, továbbá tartalék áramforrás megléte a napnyugtától napkeltéig terjedő időszakban,
  • a csónak üzemben tartójának nevét és lakcímét (telephelyét) tartalmazó – a csónaktesten tartósan rögzített – tábla,
  • ha a csónakban tűz-, vagy robbanásveszélyes anyagot szállítanak, akkor megfelelő 8A, illetve 34B oltásteljesítményű tűzoltókészülék – 1 db.
 
Az előzőekben előírtakat a kajakok, kenuk, kilbótok, szkiffek, dublók, triplettek, továbbá a 2,5 m-nél kisebb testhosszúságú csónak esetében az alábbi eltéréssel kell alkalmazni:
 
  • mentőmellény – a csónakban tartózkodók személyek számának megfelelően,
  • evező – a csónak hajtásának megfelelően, de legalább 1 db,
  • legalább 1 liter űrméretű víztelenítő eszköz vagy szivacs – 1 db,
  • kikötésre alkalmas, megfelelő állapotú kötél vagy lánc – 5 fm,
  • a csónak üzemben tartójának nevét és lakcímét (telephelyét) tartalmazó, a csónaktesten jól látható helyen, tartósan rögzített tábla,
  • ffehér kézi villamos jelzőlámpa tartalék izzóval és tartalék elemmel – 1 db.
A versenycsónak kötelező felszerelését az országos szakági szövetség verseny- és edzésszabályai szerint kell biztosítani. Ezzel a felszereléssel a meghirdetett edzés és a verseny – beleértve versenyre vagy edzésre előírt biztosítással a versenyre, edzésre megtett oda és vissza utat – ideje alatt közlekedhet versenycsónak.
 
Nagyhajó tartozékát képező csónakot az 1. pontban foglaltakon kívül a következőkkel kell felszerelni:
  • mentőmellény – a csónakban tartózkodók személyek számának megfelelően,
  • mentőgyűrű vagy mentőpatkó, legalább 27,5 m hosszú felúszó kötéllel – 1 db,
  • legalább 1,5 m nyélhosszúságú csáklya – 1 db.