Katedra Silników Spalinowych i Transportu Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa POLITECHNIKA RZESZOWSKA	Zawadzki Arkadiusz II MT-DI
		Rok akad. 2012/2013 Semestr: zimowy
Laboratorium Silników Spalinowych	Ćwiczenie nr 2
Temat: Stanowisko badawcze silnika spalinowego i cechowanie hamulca

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze stanowiskiem badawczym silnika spalinowego i standardowym wyposażeniem pomiarowym oraz nabycie umiejętności cechowania hamulca.

Wstęp teoretyczny:

W celu umożliwienia prawidłowej pracy silnika i hamulca stanowisko badawcze silnika spalinowe powinno być wyposażone w instalacje:

• Paliwową, zapewniającą doprowadzenie w bezpieczny sposób paliwa,

• Wylotową spalin zapewniającą odprowadzenie spalin,

• Nawiewno-wywiewną zapewniającą dopływ świeżego powietrza,

• Elektryczną zapewniającą doprowadzenie prądu do hamulca i urządzeń pomiarowych,

• Hydrauliczną zapewniającą doprowadzenie do silnika i hamulca czynnika chłodzącego,

• Sprężonego powietrza do zaworów pneumatycznych urządzeń pomiarowych będących na wyposażeniu poszczególnych stanowisk badawczych.

Podstawowym urządzeniem stanowiska badawczego silnika jest hamulec silnikowy z oprzyrządowaniem, umożliwiający obciążenie silnika określonych momentem obrotowym oraz pomiar tego momentu, jak również prędkości obrotowej. Do hamowania tłokowych silników spalinowych stosowanych w środkach transportu używa się hamulców, które ze względu na sposób wytwarzania momentu hamującego można podzielić na:

• Cierne,

• Powietrzne,

• Wodne,

• Elektryczne: elektrowirowe, prądnicowe.

Metodyka badań

Pomiary dla wycechowania hamulca przeprowadza się za pomocą odważników wzorcowych, które kolejno układa się na szali ramienia pomiarowego zwiększając obciążenie. Każdorazowo po zmianie obciążenia dokonuje się odczytu wskazania siły na urządzeniu pomiarowym. Następnie zdejmuje się kolejno odważniki zmniejszając obciążenie i również odczytuje wskazania. Uwaga: odważniki należy układać i zdejmować ostrożnie, aby nie zmienić kierunku ruchu ramienia pomiarowego. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują:

• wskazanie hamulca W_z przy zaciążaniu,

• wskazanie hamulca W_o przy odciążaniu.

Hamulec jest dokładniejszy im pętla histerezy jest węższa.

Stanowisko pomiarowe, tabele pomiarowe i obliczenia:

Błąd bezwzględny

Obciążenie wzorcowe Q [kG]	Zaciążenie Wz [kG]	Odciążenie Wo [kG]	Wskazanie średnie W [kG]	Siła obciążająca P [kG]	Błąd bezwzględny Δ [kG]	Błąd względny δ [%]
10	0,88	0,91	0,8950	0,906113	0,011113	1,226447
20	1,78	1,82	1,8000	1,812227	0,012227	0,674694
30	2,69	2,72	2,7050	2,718340	0,013340	0,490740
40	3,61	3,62	3,6150	3,624453	0,009453	0,260811
50	4,52	4,54	4,5300	4,530567	0,000567	0,012514

l_w = 0, 44762 m

$$k = 197\ \lbrack\frac{kG*obr}{kW*min}\rbrack$$

$l_{h} = \frac{c}{k} = \frac{1000*30}{k\lbrack\frac{kG*obr}{\frac{kG*m^{2}}{s^{3}}*min}\rbrack*9,81*\pi} = 4,94\ m$

Wykorzystując ramiona momentów:

P*l_h=Q*l_w

Stąd:

P=$\frac{Q*l_{w}}{l_{h}}$ [ $\frac{kG*m}{m} = kG\rbrack$

P=$\frac{10*0,44762}{4,94} = 0,906113\ kG$

Δ=|W-P|

δ = $\frac{\Delta}{P}*100\%$

Wykresy:

Wnioski:

Dokonane pomiary oraz odczytane wyniki pozwalają określić prawidłowości działania hamulca. Z uzyskanych danych możemy ocenić jakie błędy wynikły między ciężarem jaki powinien wskazywać dynamometr, a jaki odczytywaliśmy na zegarze pomiarowym. Błąd bezwzględny przy obciążeniu 10 do 20 kG wzrósł od 0,011113 do 0,012227, natomiast przy obciążeniu 30 kG wzrósł do 0,01334, a następnie od 40 kG zmalał do 0,009453. Błąd względny przy obciążeniu 10 kG wyniósł 1,2 %, a od 20 kG do 50 kG mieścił się w granicach 1 % przez co można stwierdzić, że im węższa jest pętla histerezy tym mniejszy jest błąd pomiarowy. Błąd względny i bezwzględny powyżej 1,2% dla obciążenia 10 kG może być spowodowany błędnym odczytem wartości tego pomiaru. Można stwierdzić że hamulec odpowiada wszelkim wymaganiom i jest gotowy do użytku. Różnica między dociążeniem a odciążeniem jest bardzo mała, stąd pętla histerezy jest bardzo wąska.