NÉVADÓNKRÓL
Jendrassik György
Budapest, 1898. máj. 13. London, 1954. febr. 7.
Középiskoláit Budapesten a VIII. kerületi Horánszky utcai reálgimnáziumban a mai Vörösmarty Mihály Gimnáziumban végezte. A matematika és fizika iránt különös érdeklődést mutatott, hatodikos korában már tudott integrálni és differenciálni, és 1916-ban megnyerte a Mathematikai és Physikai Társulat fizikaversenyét.
Ez év őszén megkezdhette tanulmányait a budapesti Magyar Kir. József Műegyetem gépészmérnöki szakán. Az 1919-20-as tanévben a Műegyetem ajánlására és az illetékes minisztérium egyetemi ügyosztálya vezetőjének, Kármán Tódornak az engedélyével, ösztöndíjasként a berlin-charlottenburgi műegyetem előadásait hallgathatta. Berlinben alkalma nyílt a Physikalische Gesellschaftban a nagy fizikusok Planck, Einstein, Nernst előadásait látogatni. A következő tanévben ismét itthon folytatta tanulmányait. 1922-ben kitűnő minősítéssel megszerezte a gépészmérnöki oklevelet.
1922. augusztus 1-jével munkát vállalt a Ganz és Társa Danubius Gép-, Vaggon és Hajógyár Rt.-nél. Érdeklődését Bánki Donát korábbi sikeres motorkísérletei keltették fel. Tevékenységét a Tanulmányi Osztály keretén belül kezdte, amely a fejlesztő, kísérletező részleget jelentette. Első munkái közé tartozott a holland tengerparti helyiérdekű vasút részére szállított újszerű kocsik főtartóinak szilárdsági számítása és a terhelési próbák előkészítése. Ebben az időben a Tanulmányi Osztály központi témája egy középfordulatú semi-dízelmotor kifejlesztése volt. Így Jendrassiknak alkalma nyílt megismerni a dízelmotor elméleti és gyakorlati problémáit. Az 1900-as évek elejére a szakadatlan fejlesztési tevékenységek eredményeképpen a Rudolf Dieselről elnevezett belsőégésű motorok nagy teljesítmények területén már kiforrott erőgépek voltak. Hiányoztak azonban az egyszerű kivitelű, kis teljesítményű motorok, amelyek a kisiparban, mezőgazdaságban és a közlekedésben versenytársai lehettek volna a benzinmotornak.
Jendrassik a dízelmotorok ilyen irányú továbbfejlesztésében látta a jövőt. Tisztázta az alapvető elméleti kérdéseket, majd javasolta a gyár vezetőségének, hogy elgondolásai alapján gyártsanak közösen motort Ganz Jendrassik néven, és a szabadalmakat is közösen nyújtsák be. Javaslatát a gyár vezetősége ellenezte. Végül Kandó Kálmán közbenjárására létrejött Jendrassik és a gyár vezetése között az egyezség, és ezzel elhárult a munka megindítása elől az akadály. Az első szabadalom, amely a Belsőégésű erőgép és ehhez való üzemeljárás címet viselte és a motorok indító eljárását védte, már Jendrassik, valamint a Ganz és Társa név alatt szerepelt.
Az első motor I Jm 130 típusjelölést kapta. Ez egyhengeres volt, furata 130 mm, lökete 160 mm, s percenként ezer fordulatnál 12 lóerőt teljesített 210 gramm fajlagos fogyasztás mellett. A motorok sikerei világszerte ismertté tették Jendrassik nevét. Az első szabadalmakat és a motorokat még a Tanulmányi Osztály keretein belül dolgozta ki Jendrassik, de 1927 nyarán létrehozták részére az önálló „Jendrassik Motorszerkesztési Osztályt”. Ez az osztály még Jendrassik halála után is működött, egészen 1958 végéig.
1934-ben megnősült, feleségül vette Schmall Johannát, Schmall Henrik okleveles építész nagyobbik leányát.
Az egyre tökéletesebb Jendrassik-motorok az egész világon ismertté váltak, öregbítették a magyar ipar, a Ganz-gyár és nem utolsósorban Jendrassik György hírnevét. Az állandó motorfejlesztési tevékenység mellett a gázturbinák megvalósításával is foglalkozott. Magánirodájában végezték a majdan megvalósuló gázturbina számára a termodinamikai számításokat. Jendrassik, néhány nagynevű kortársával ellentétben, igen nagy jövőt jósolt a gázturbinának a repülésben. A gázturbinára vonatkozó első két szabadalmat 1929-ben nyújtotta be. Az elsőt saját neve alatt, a másodikat a Ganz-gyárral közösen. A Ganz-gyár a további szabadalmakon nem szerepelt, mivel nem kívánt gázturbinagyártással foglalkozni.
Jendrassik elsősorban a gázturbina-fejlesztés érdekében 1936-ban megalakította a Találmánykifejlesztő és Értékesítő Kft.-t, amelynek költségeit eleinte saját maga fedezte, de később jelentős támogatást kapott az Iparügyi Minisztériumtól. Az elméleti előkészítés után, 1937-ben megindulhattak a gázturbina-kísérletek, amelyeket 1938 végére siker koronázott: megszületett a világ első önálló tüzelőtérrel rendelkező kis gázturbinája, 100 LE-s teljesítménnyel és 21,2%-os gazdasági hatásfokkal. A Jendrassik-féle gázturbinával a gázturbina felhasználásának új területei nyíltak meg.
Az 1939-40-es években elkészítette a CS 1 jelű, 1000 LE-re tervezett repülőgép-gázturbinát, ezzel párhuzamosan kísérleteket folytatott járművek részére szánt, 300 LE-s gázturbinával is. A JR 300 típusnevű járműgázturbina leválasztott munkaturbinával készült. A típusból három darab készült: kettő járműbe történő beépítésre, egy pedig stabil gépként való felhasználásra.
A turbófeltöltővel végzett kísérletei a Ganz-gyárban folytak. Hosszas kísérletezés után látványos eredmény született: a kísérleti motor teljesítményét csupán a középnyomás emelésével sikerült 50%-kal megnövelni. Ez az eredmény 1944-ben szenzációként hatott.
Közben a Ganz-vállalatnál is növekedett Jendrassik tekintélye, amit követett hatáskörének és rangjának emelkedése. 1939-ig osztályvezető volt, főmérnöki (1927), felügyelői (1930), főfelügyelői (1931) és igazgatói (1936) rangban. 1939-ben a gyár helyettes vezérigazgatójának, 1942-ben vezérigazgatónak nevezték ki. A vezérigazgatóságot csak rábeszélésre, a vállalat érdekében vállalta el. Eredményeit a Magyar Tudományos Akadémia is elismerte, 1943. május 14-én levelező tagjának választotta, székfoglalójára azonban a háború miatt nem kerülhetett sor.
Budapest ostromának elmúltával azonnal megjelent a romos Ganz-gyárban és a rá jellemző intenzitással vetette bele magát az újrakezdés munkálataiba. Szakértő tagja lett több külföldre utazó szakmai küldöttségnek, többször utazott a nyugati államokba is, hogy mint a Ganz vezérigazgatója, felelevenítse korábbi üzleti kapcsolatait, amelyek a háború miatt megszakadtak.
1947-ben egy nyugati üzleti útjáról nem tért vissza Magyarországra. Először Argentínában próbált letelepedni, végül azonban Angliát választotta további munkásságának állandó színhelyéül. Londonban telepedett le, ahol a Buckingham Palace Mansionsban lakott. A Metropolitan Vickers cégnél vállalt igazgatóságot. Megalakította a Jendrassik Developments Ltd.-t. Ennek a cégnek a keretében dolgozta ki utolsó találmányát, a nyomáscserélőt.
A Ganz-gyárral való kapcsolata 1951-ben véglegesen megszakadt, azt követően, hogy egy Magyarországról érkezett bizottsággal megállapodott abban, hogy hazai szabadalmairól a jövőre nézve lemond. A múltra vonatkozó igényeit azonban fenntartotta.
Munkássága során 70-80 jelentősebb szabadalmat jelentett be.
Angliai élete nem volt könnyű, noha anyagi gondjai nem voltak, sokat gyötörte a honvágy, találmányai értékesítésével is nehézségei voltak. Végül testi erejét és teljesítőképességét túlfeszítette, és 1954. február 7-án elhunyt. Az angol lapok méltatásaikban a gázturbina úttörőjének nevezték.
Londonban helyezték örök nyugalomra.
Szabadalmak, találmányok:
A szabadalmak nagy részét még 15-20 államban bejelentették; a mintegy 70-80 szabadalomból a jegyzék a legfontosabbakat tartalmazza.
(A leírások adatai: a szabadalom címe, a szabadalom tartalmi kivonata, a szabadalom száma, a bejelentő nevének kezdőbetűje, a bejelentés dátuma.) (J=Jendrassik, G=Ganz és Tsa., T=Találmánykifejlesztő és Értékesítő Kft.)
a) A gyorsjárású, kompresszor nélküli dízelmotorral kapcsolatos szabadalmak:
- Belsőégésű hőerőgép és ehhez való üzemeljárás. (A motorok indításánál alkalmazott eljárás, amely a szívólöket elején ébresztett depresszió folytán a löket végén beáramló levegő felmelegedését okozza.) 94510 J-G. 1924-09-09.
- Tüzelőanyag-szivattyút működtető szerkezet belsőégésű hőerőgépek részére. (Rugó hatására történő befecskendezés.) 94953 J-G. 1926-09-30.
- Kompresszor nélküli, tüzelőanyag befecskendezéssel dolgozó belsőégésű hőerőgép. (Porlasztó fúvókájának furata, előkamra, hűtött dugattyú.) 95627 J-G. 1927-04-04.
- Tüzelőanyag-szivattyút működtető szerkezet. („C” típusú befecskendező szivattyú.) 99445 J-G. 1928-06-25.
- Átömlő furat vagy csatorna előkamrás rendszerű belsőégésű hőerőgépek elégési terében levő válaszfalak, terelőlemezek számára. (Az előkamrafenéken levő furatoknak a henger felőli végei legömbölyítettek, a porlasztó felőli végei élesek.) 105664 J-G. 1928-11-30.
- Gyújtókamra belsőégésű hőerőgépekhez. (A hengerfejjel egybeépített gyújtókamra, melynek vezérelt szelepe csak a kompressziólöket végén nyílik.) 101243 J-G. 1929-11-04.
- Löketszabályozó ütköző nyomólöketükben megfeszített rugóval működtetett tüzelőanyag-szivattyúk részére. (Ütközők a szabályozóéksor útjának határolására.) 102467 J-G. 1929-11-21.
- Kétütemű belsőégésű hőerőgép. (A be- és kiömlő csatornák relatív helyzete.) 109728 J. 1930-04-28.
- Berendezés erőgépek indításának megkönnyítésére. (Az indítás tartamára fogaskerék útján bekapcsolt pótlendítőkerék.) 104590 J-G. 1930-07-10.
- Eljárás kompresszor nélküli Dízelmotorok befecskendező szerveiben fellépő káros nyomáshullámok kiküszöbölésére. (A befecskendezőcső dinamikus karakterisztikáját és a porlasztó stacioner kifolyási karakterisztikáját közelítőleg fedésbe hozzuk.) 108126 J-G. 1932-04-05.
- Berendezés előkamrák, légtárolók stb. rögzítésére belsőégésű hőerőgépek hengerfejeiben. (Rögzítőcsavarok alkalmazása, melyek az előkamra stb. palástjának körbefutó hornyába támaszkodnak.) 111668 J-G. 1933-01-19.
b) Gázturbinával kapcsolatos szabadalmak:
- Radiális áramlású gázturbinakerék, elsősorban állandó nyomású gázturbinához. (A lapátkerék hőszigetelése, sűrű lapátosztás a csatorna örvénylési sebesség csökkentésére, gázréteg, mint hőszigetelő, hűtött falak.) 101099 J-G. 1929-03-22.
- Üzemi eljárás és berendezés gázturbinákhoz. (Kis hőmérsékletek és nyomások, fáradtgázok hőjének visszanyerése hőkicserélő alkalmazásával, forgó aerodinamikus kompresszor, a max. hőfok határolva.) 114505 J. 1935-04-01.
- Forgó aerodinamikus kompresszor. (A lapátkoszorúk alatt kiképezett határréteg-elszívó csatornákkal.) 120447 J. 1935-05-3l.
- Munkaeljárás gázturbinákhoz és az eljárás foganatosítására való gázturbina. (Kezdeti izotermikus, s folytatólag csatlakozó adiabatikus expanziószakasszal dolgozó repülőgép-gázturbina.) 119895 J-T. 1937-02-l3.
- Üzemeljárás gázturbinákhoz és az eljárás foganatosításához való gázturbina. (Utánégetős turbinaüzem primer és szekunder tüzelőanyagokkal.) T. 1937-05-18.
- Berendezés gázturbinákhoz. (Meredek karakterisztikájú turbina.) 120860 T-J. 1937-06-28.
- Gázturbina. (Lapátkerekes turbina.) 120644 T. 1937-07-07.
- Részekből összerakott forgó, elsősorban gázturbinák, gőzturbinák vagy kompresszorok részére. (X formájú kitámasztásokkal tárcsákból összerakott forgó.) 120646 T. 1937-07-07.
- Eljárás sorbakapcsolt és egymástól mechanikailag független turbinákat tartalmazó gépcsoport számára és hozzávaló berendezés. (Szabályozás sorbakapcsolt kompresszorhajtó és munkaturbinákból álló berendezésekhez a turbinákon átáramló munkaközeg mennyiségek viszonylagos változtatásával.) 123678 J. 1938-07-12.
- Hőkicserélő. (Két munkateres hőkicserélő a munkaterekbe helyezett felületnövelő betétekkel.) 126422 J. 1939-08-02.
- Hőkicserélő. (Két munkateres, ellenáramú hőkicserélő a be- és kilépési oldalak sarkainál elrendezett be- és elvezető gyűjtőcsatornákkal a két munkaközeg számára, a hőátvivő lemezek közötti résszélességek csökkentésére.) 133514 J. 1942-05-22.
- Kalorikus gázturbina, elsősorban gázturbina. (Beállítható állólapátokkal ellátott gázturbina.) 134340 J. 1942-11-26.
- Angol szabadalmának száma (melyet 1953. szeptember 14-i prioritással nyújtott be a Jendrassik Developments Ltd.): 2 848 871.
Elismerések
- MTA levelező tagja (1943).
- 1937-ben a Verein Mitteleuropäischer Eisenbahnverwaltungen, a VI. JaR 170/240 típusú, Ganz-Jendrassik rendszerű vasúti járműmotorért 1500 RM pályadíjjal tüntette ki.
Saját írások:
- Egy újrendszerű, gyorsforgású Diesel-motor. In: Technika. 1930, p. 59-64.
- Eine neue Bauart des raschlaufenden Dieselmotors insbesondere auch für Fahrzeugszwecke – Konferenz – Vorabzug der zweiten Weltkraftkonferenz. Berlin, 1930, p. 23.
- A Ganz-Jendrassik rendszerű Diesel-motorok újabb fejlődése. In: Ganz Közlemények. 1931. jún., 8.sz. p. 29-31.
- A nyersolajmotorok teljesítőképességéről. In: Ganz Közlemények. 1937. júl., 22.sz. p. 3-7.
- Egy új gázturbina és gyakorlati eredményeinek ismertetése. In: MMÉEK. 1939. júl., p. 149-157.
- Hozzászólás Schimanek Emil „Mit várhatunk a gázturbinától?” című tanulmányához. In: Technika. 1939, p. 246-247.
Összeállította: Fazekas Miklós
Források: Szőke Béla, Műszaki nagyjaink, 1967
JENDRASSIK MOTOROK
Jendrassik György 1926-ban tervezte első Diesel-motorját, egyhengeres kivitelben. 1927-től dolgozott a Ganz Részvénytársaságnál, ahol a Diesel-motorok fejlesztésébe kapcsolódott be, és szerkesztette a világhírű Jendrassik motorokat, melyek első darabjai egy- és kéthengeresek voltak. Később alakult ki a négy- és hathengeres, négyütemű, előkamrás motor. Ezeket a nagyobb motorokat többek között kisebb sínautóbuszokba építettek be.
A Jendrassik motorok három fő újítást tartalmaztak:
- Előkamrás égéstér a jobb keverékképzés elérésére és a magasabb üzemi fordulatszám érdekében.
- Dekompressziós berendezés az indítás és a normál üzemi állapot elérésének meggyorsítására.
- Rugós adagolószivattyú.
Ezekkel az újításokkal megszületett egy olyan Diesel-motor konstrukció, mely kisebb méretével és tömegével, valamint nagyobb fordulatszámával a vasútüzem követelményeinek jobban megfelelt, mint az akkori nagy, nehéz és lassú fordulatú, hajózásban használt dízelmotor. A Jendrassik féle Diesel-motorokat Hollandiában, Spanyolországban, Angliában, Romániában (Malaxa) és Belgiumban is gyártották licenc alapján.
A (hideg) indító eljárás
Kis henger térfogatoknál aránylag nagyobb az égéstér felületének és köbtartalmának viszonya, mint a nagynál. Mivel ezek nagyjából a hűtéssel, illetve a kompresszió hőjével arányosak, következik, hogy a kismotornál a hűtés is jobban érvényesül, mint nagymotoroknál, ami főleg indításnál hátrányos. Ezen lehet segíteni különféle indító berendezésekkel, gyújtó papírral, vagy gyújtó spirállal, de a kismotorok az egyszerű és olcsó kivitel érdekében ilyenekkel nem rendelkezhettek. Meg kellett oldani tehát a kis lökettérfogatú motorok indítását hideg környezetben is egyszerű kézi megforgatással. Jendrassik ezt az alábbi termodinamikai összefüggés felhasználásával oldotta meg.
Ha valamilyen edénybe az ott uralkodó nyomás növekedését fokozó gáz áramlik be, akkor az edény tartalma a kiindulási állapothoz képest felmelegszik. Legnagyobb a hatás akkor, ha pl. a légkörtől teljesen evakuált edénybe engedjük a gázt mindaddig beáramolni, amíg a nyomások kiegyenlítődnek.
Jendrassik ezt a jelenséget a következő képen hasznosítja. A szívószelep vezérlésére hármas bütyök szolgál, egy a rendes üzem, egy az indítás, egy a dekomprimálás számára. E hármas bütyök eltolható vezértengelyen ül. A vezértengely eltolásával a bütyök bármelyik részét a szelepemelő görgője alá hozhatjuk, vagyis üzembe helyezhetjük. Hideg állapotban való indításkor a középső bütyökrész vezérli a szívószelepet, amelyik nem a szívólöket kezdetén, hanem csak annak vége fele nyílik meg. Ezért a szívólöket elején erős légritkítás keletkezik, amelyet a löket végén beáramló levegő szüntet meg. Közben a levegő felmelegszik és a bekövetkező kompresszió- ütem alatt már ezt a felmelegedett levegőt komprimáljuk. Ezzel az eljárással -15 °C környezeti hőmérséklet mellett meg tudtak indítani egy 24 lóerős motort pusztán a kéziforgattyú segítségével.
Rugós adagolószivattyú
Az klasszikus adagolószivattyúknál a hengerben a tüzelőanyag szállításához szükséges nyomás, – a kényszerkapcsolat következtében, a dugattyú elmozdulásakor az adagolóbütyök geometriai kialakításával meghatározott mozgástörvény szerint – a tüzelőanyag adagolásával egyidejűleg alakul ki.
Lehetőség van a tüzelőanyag szállításhoz szükséges energiát a tüzelőanyag adagolásának megkezdése előtt tárolni. Az energiatárolás az adagolás megkezdése előtt – hidraulikus energiatárolóban illetve, mechanikus úton (Jendrassik szivattyú)- rugóval lehetséges.
Jendrassik György a 30-as években szerkesztett adagolószivattyújának vázlata a 3. ábrán látható. Ennél a szivattyúnál egy bütykös tengely a tüzelőanyag-adagolás előtt rugót feszít elő, amely az adagolás megkezdés pillanatában az adagolóhengerben a dugattyút elmozdítja. A mozgásra kényszeríttet dugattyú a tüzelőanyagot az adagolóvezetéken és porlasztófúvókán keresztül a motor égésterébe juttatja.
A hengerbe porlasztandó tüzelőanyag mennyiségének változtatása a kétkarú emelő alátámasztási magasságának beállításával lehetséges. A külső alátámasztásnál lévő ék elmozdításával változik a dugattyú lökete, így a ciklusonként bejuttatott tüzelőanyag mennyisége is. A működtető bütyök elmozdításával az adagolórugó ismét összenyomódik. A dugattyút az alatta elhelyezett rugó visszahúzza, a nyomás a hengerben így csökken, a dugattyút tetején lévő rugóterhelésű szelep nyílik, és a henger a töltővezetéken keresztül tüzelőanyaggal ismét megtelik.
Jendrassik ennek a szivattyúnak fő előnyeként a fordulatszámtól független befecskendezési törvényt tekintette. Abban az esetben, ha a motor működési fordulatszám tartománya széles, akkor nagyobb fordulatszámoknál a forgattyús tengely elfordulására számított befecskendezési törvény már kedvezőtlenül alakul, és ez jelentősen megváltoztatja az égéstörvényt.
Az előkamrás égéstér
Az előkamrás motorok égési folyamatának megvalósításakor is felismerhető a Diesel-motorokban az optimális égés biztosítására tett törekvés, hogy a tüzelőanyag-levegő keverék minél kisebb hányada gyulladjon öngyulladás révén és minél nagyobb hányadát a már égő részecskék gyújtsák. A durva porlasztás miatt az előkamrában a tüzelőanyag-levegő keverék kisebb hányada gyújtódik öngyulladással, nagyobb hányadában égést megelőző reakciók mennek végbe.
A további részek gyújtását a főégéstérből előkamrába, majd onnan a főégéstérbe áramló közeg áramlása révén keletkező intenzív anyag- és hőátadás váltja ki.
A „nagy fordulatszámú” motorok fejlesztésének úttörő égéstér-konstrukciója volt Jendrassik György előkamrás Diesel-motorja (2. ábra). A nyitott porlasztófúvókából kilépő tüzelőanyag-sugár mind az előkamrában, mind a főégéstérben az égést megindító keveréket hozta létre és indította csaknem egy időben mindkét térben az égést. Az előkamrából kiáram1ó égő tüzelőanyag-levegő-sugár a dugattyútetőn kiképzett szemen torlódott és terült el a főégéstérben.
Az eredeti konstrukcióhoz képest a későbbi konstrukcióknál az előkamrán a fő furat mellett kiképzett furattal (furatokkal) a főégéstér és előkamra közötti fojtási veszteség csökken, így a motor hatásfoka növekedett
.
(DWT = deadweight tons /tonna hordképesség/)
Összeállította: Dr. Bereczky Ákos,
Források: Dr. Fülöp Zoltán: Belsőégésű motorok, 1990., V63 Gigant Club, MHE Magyar Hajóregiszter, Ganz Közlemények, 14. szám, 1934, Szőke Béla, Műszaki nagyjaink, 1967
JENDRASSIK GÁZTURBINÁK
Gázturbina fejlesztés
Jendrassik György első gázturbina szabadalmának kelte 1929. március 12. 1934-ben munkatársakat vont be a számítások végzésére. 1937-ben sor került az előzetes kísérletekre, amelyek tapasztalataival 1938-ban megépítette gázturbináját, amely 1938. október 2-án indult el először. Rövidesen terhelhető volt és 1939. január 2-án bemutatta a hivatalos ellenőrző bizottságnak, majd pedig március 8-án a nyilvánosság előtt ismertethette munkájának eredményét.100 lóerős gázturbina
Ezután megépítette a 100 lóerős (73,5 kW) gázturbina berendezését, amely állandó nyomású, hőcserélős, nyílt körfolyamatú volt. A tíz fokozatú, ún. feles forgású, axiális rendszerű kompresszor 2,2 ata nyomásra sűrítette a levegőt, amely az ellenáramú hőcserélőben 350 °C-ra melegedett fel. A levegő innen a befecskendezőszivattyúk által nyersolajjal táplált tüzelőtérbe került, ahol 475 °C -ra melegedett fel, majd a hét fokozatú, ugyancsak feles forgású (fél reakciófokú) és elcsavart lapátokkal bíró turbinában, ahol a hőesés fele a forgó, fele az álló lapátokon átalakult mozgási energiává-expandált és munkát fejtett ki, végül a hőcserélőn átáramolva, mintegy 100-200 °C-ra lehűlve a szabadba távozott.A berendezés hasznos munkája a turbina által kifejtett és a kompresszor hajtására szükséges munkák különbségéből áll. Ez a munka nem nagy a turbina és a kompresszor munkáinak abszolút értékéhez viszonyítva, mert a turbina előtti hőmérsékletet, ami termodinamikai körfolyamat hatásfokát meghatározza, a szerkezeti anyagokra való tekintettel meglehetősen korlátozni kell. Ezért elsősorban jó hatásfokú kompresszort és turbinát kellett építeni. Mivel pedig jó kompresszort nehezebb megépíteni, mint a jó turbinát, az előbbivel kezdte a fejlesztést..
A nagy fordulatszámok miatt csak körforgó kompresszor és turbina jöhetett szóba. Mivel állandóan ugyanazt a levegő mennyiséget dolgozták fel, merev tengelykapcsolóval összekötött tengelyekre szerelt, vagy a későbbi Cs 1 jelű gázturbinánál egybeépített változatot alkalmaztak.
A kísérleti célokra külön épített kompresszora a repülőgépek gázturbináinál azóta igen elterjedt ún. feles forgású (0,5 reakciófokú), hat fokozatú axiális kompresszor volt, a lapátok a potenciális örvény szerinti elcsavarással készültek, a hatásfoka pedig 85 %-ot ért el.
A kísérleti kompresszor annyira igazolta Jendrassik feltevéseit és számításait, hogy a kísérletek céljából turbina építését mellőzhette.
Hőcserélőnek ellenáramú rekuperátort választotta. A régebben lefolytatott Martinka-féle kísérletekből már tudta, hogy az itt alkalmazni kívánt kis áramlási sebességeknél is jó hőátadási tényezőt lehet elérni kis rétegvastagság mellett. Ezért a hőcserélőt kis térközökkel összehegesztett hőálló acéllemezekből tervezte meg, amelyet több elemre osztott. Kísérletekre csak egy ilyen elemet készíttetett el. Számításait ez is igazolta és egyúttal a technológiában is tapasztalatokat szerzett.
A Jendrassik féle 100 lóerős (73,5 kW) gázturbina berendezés a következő részekből állt: kompresszor, amely az atmoszférából beszívott levegőt 2,2 atmoszférárara sűrítette, hőcserélő, amely a sűrített levegő hőfokát a rajta átáramló égéstermékek hőjének egy részével tovább melegítette, tüzelőtér, ahol az elégetett nyersolaj hőjét a levegő felvette és elérte a berendezésben uralkodó legnagyobb hőfokot, turbina, amelyben az égéstermékek expandálva hasznos munkát fejtett ki (1. ábra).
Az alumínium ötvözetből, kokillában öntött kompresszorlapátok és a hőálló acélból precíziós öntéssel készített turbinalapátok technológiájának kikísérletezése, majd gyártása Árpay Károlynak megbecsülhetetlen érdeme, aki minden tudását beleadva járult hozzá a gázturbina létrehozásához.
Cs 1 jelű repülőgép gázturbina
A légcsavaros repülőgép gázturbina tervezés és gyártás olyan gyorsan ment, hogy 1940 augusztusában már elkezdődtek a kísérletek. A gázturbinának a tervek szerint 550°C legnagyobb hőmérséklet mellett 1000 lóerőt kellett volna teljesítenie. Az égési tökéletlenségek, egyenlőtlen hőmérsékleti eloszlás, a kitűzött termodinamikai körfolyamat (az expanzió első fele izotermikus, másik fele adiabatikus kellett volna hogy legyen) nem megvalósulása, továbbá a mérőberendezés primitív volta és hiánya, amit a háború miatt lehetetlen volt pótolni, a következő évig (1941. február 11-ig) késleltették a repülőgép-gázturbina megindulását. Az év végére is csak 302 lóerőt értek el 7% hatásfokkal. Ekkor a háború miatt a kísérleti alkatrészek cseréje, főleg a tüzelőtér többszöri átalakítása mind vontatottabb lett. A kísérleteket 1943-ban, amint akkor hitték ideiglenesen, de valójában örökre abbahagyták.
A Cs 1. jelű gázturbinát, amely nagyon hasonlít a mai kivitelekhez (2. ábrán és 3. ábrán mutatjuk be). A képen jobbról balra látható a lassító fogaskerékmű háza, amit körülvesz a beömlő csatorna, majd a kompresszor, a tüzelőtér, a turbina és a kiömlőcső. Elöl foglalnak helyet a segédgépek is, ezek a befecskendező és a kenőolajszivattyú, a regulátor, a kenőolajhűtő és az indítómotor. A 15 fokozatú kompresszor és a tíz fokozatú turbina közös merev szerkezetet alkotnak. A kompresszorból a turbinába vezetett levegő egy része, mint hűtőlevegő hatásosan hűti a turbina forgórészét és lapátjainak tövét. A szerkezet számos olyan megoldást mutat, amelyet a később megvalósított repülőgép-gázturbinánál elterjedten alkalmaztak.
JR 300 jelű jármű gázturbina
1941-ben elkészült három darab JR 300 jelű, 300 lóerős gázturbina (4. ábra), melyek közül kettő járművek számára, egy pedig stabil célokra épült. A két kivitel között csak a redukciósműben volt eltérés.Feltűnő változás az előző gázturbinákhoz képest a turbinának szétválasztása két független részre, melyek közül egyik a kompresszort és segédgépeket hajtó turbina, a másik a munkaturbina volt. Ez a megoldás lehetővé tette a munkaturbina fordulatának függetlenítését a másikétól, aminek következtében a munkaturbina teljesítményét a járművek által megkívánt módon lehetett szabályozni, vagy a munkaturbinát le is állítani.
A tíz fokozatú axiális kompresszor három atmoszférára sűrítette a levegőt, amely a tüzelőtérben 550°C -ra melegedett fel és innen az I. turbinába került, amelynek fordulata 19000 f/perc volt.
A munkaturbina öt fokozatból állt, fordulatát a redukciósmű 12 600 f/perc-ről stabil kivitelnél 1000 f/perc-re, járműnél pedig a kívánt fordulatra csökkentette.
A berendezés fordulatának szabályozása pneumatikus szabályozóval történt, amely a fordulatszámot a kompresszor szívócsövében levő depresszió útján érzékelte. A munkaturbina fordulatát még a redukciósműről hajtott mechanikus regulátor is szabályozta, amely a tüzelőanyag mennyiségét állította és a munkaturbina megkerülő vezetékének szelepére hatott.
Az első JR 300 jelű turbina 1941. szeptember 6-án indult meg és decemberben kezdődtek a terhelési próbák a tervezettnél nagyobb ellenállású hőcserélő kikapcsolásával, majd a következő év februárjától egy újabb, az előbbinél kisebb ellenállású hőcserélővel. Ez alkalommal a kimenő tengelyvégen 900 f/perc mellett 81 lóerő teljesítményt mértek, a fogyasztás 530 g/LEó volt, ami 11,8%-os hatásfoknak felelt meg. A két turbina előtti hőfok 594 °C, ill. 443 °C volt.
Ekkor szükségesnek tartotta Jendrassik az égés javítását és az egyes veszteségek csökkentése végett bizonyos rész kísérletek végzését, a rekuperátoros hőcserélő helyett forgódobos hőcserélő alkalmazását, de a kísérletek 1943. november végén – ugyancsak a háború következtében – abbamaradtak.
Készítette: Dr. Sztankó Krisztián,
Források: Dr. Fülöp Zoltán: Gázturbinák, 1975.,Szőke Béla, Műszaki nagyjaink