Imiona i Nazwiska	TEMAT ĆWICZENIA	OCENA
Michał Cieszyński	Badanie silników spalinowych na hamowni
ROK	DATA	GRUPA
2		12M1

Jedynym urządzeniem mierzącym wprost parametry silnika są hamownie silnikowe. Badanie polega na umieszczeniu kompletnego silnika wraz z osprzętem na stanowisku badawczym, które umożliwia dowolne obciążenie silnika i bardzo precyzyjny pomiar obrotów i momentu. Hamownię silnikową wykorzystuje się obecnie tylko w sporcie lub w badaniach naukowych (potrzeby uczelni, opracowywanie nowych rozwiązań technicznych). Niektórych silników współczesnych samochodów cywilnych praktycznie nie da się uruchomić poza samochodem (immobiliser). Warto zaznaczyć, że do każdego typu silnika trzeba indywidualnie przygotować stanowisko do jego mocowania, co oczywiście pochłania czas i koszty. Pierwsza hamownia silnikowa powstała w czasach naszych dziadków. Jej idea pozostała niezmienna aż do dziś - modernizacji podlega tylko sterowanie, które przejmuje na swoje barki elektronika.

1)Typy hamulców do prób obciążeniowych silników spalinowych

-hamulec elektryczny: prądnicowe i elektrowirowe

czyli urządzenia, które na podstawie pomiaru ilości obrotów silnika oraz czasu wyliczają i przedstawiają krzywe momentu oraz mocy. Aby wartości był zbliżone do rzeczywistych należy do obliczeń wprowadzić parametry takie jak: masa, przełożenie główne, przełożenie biegu, Cx, powierzchnie czołową, ciśnienie, temperaturę, itd

-hamulec wodny

Energia mechaniczna, która generuje silnik spalinowy jest w hamulcu zamieniana na ciepło (hamulce hydrauliczne i elektrowirowe) i odprowadzana przez wodę chłodzącą, lub na prąd elektryczny (hamulce prądnicowe), która może być zwracana do sieci.Badanie silnika na hamowni silnikowej umożliwia dowolne obciążenie silnika i bardzo precyzyjny pomiar obrotów i momentu.Obecnie ze względu na łatwe sterowanie częściej stosuje się hamownie elektryczne (prądy wirowe). Hamownia SCHENCK 250, która jest na wyposażeniu firmy Godula Moto Sport, pozwala mierzyć parametry silnika z dokładnością do 0,1%.

2)parametry silnika spalinowego rejestrowane na hamowni w trakcie prób

- moment obrotowy i moc silnika

Parametrem podstawowym silnika jest moment obrotowy oddawany przez wał korbowy. Moc silnika jest parametrem matematycznym obliczonym z wartości momentu i obrotów. Zależność mocy i momentu od prędkości obrotowej dla pełnego otwarcia przepustnicy daje tzw. charakterystyki zewnętrzne określające maksymalne osiągi silnika. Ogólnie mówiąc moment obrotowy odpowiada za przyspieszenia lokomotywy, a moc za prędkość maksymalną.
Parametry silnika w bardzo dużym stopniu zależą od ciśnienia atmosferycznego i temperatury powietrza zasilającego silnik. Rzadko, kiedy zdajemy sobie sprawę jak ważne są to czynniki. Np. jeżeli poruszamy się na coraz to większych wysokościach nad poziomem morza na każde 100 metrów wzniesienia pociąg traci 1 % mocy /czyli na wysokości 3000 npm. dysponujemy tylko 70 % mocy znamionowej/.
Podobnie jest z ze wzrostem temperatury /temp. 80C na wlocie do filtra - 90% mocy znamionowej/.
Ten prosty przykład wyjaśnia, dlaczego samochody najlepiej pracują nocą nad morzem.

Jak widać chwilowa moc tego samego silnika może być różna zależnie od warunków otoczenia i dlatego do porównań silników wymyślono normy określające precyzyjnie, w jakich warunkach silnik ma być badany.
Normy poszczególnych krajów różnią się od siebie i dlatego np. moc silników amerykańskich mierzona według normy SAE jest ok. 10 - 25 % większa od normy DIN /Niemcy/.

- Analize składu spalin można przeprowadzić metodami chemicznymi i fizycznymi. Urządzenia umożliwiające analizę składu spalin budowane są często jako wielofunkcyjne, a w praktyce wykorzystuje się następujące typu analizatorów:

a)Analizatory niedyspersyjne na podczerwień NDIR służą do określania zawartości w spalinach CO, CO2, HC. Analizatory te wykorzystują metody spektrometryczne, polegające na pomiarze fotometrem całkowitej absorpcji promieniowania w dość wąskim paśmie długości fal, charakterystycznych dla danego związku.

b)Analizatory płomienno-jonizujące FID służą do oznaczania w spalinach i powietrzu sumarycznej ilości połączeń węglowodorowych HC oraz metanu (CH₄). Zasada działania analizatora FID polega na jonizacji płomienia (zmiana oporności miedzy zimną a gorącą elektrodą), która jest proporcjonalna do liczy atomów węgla wprowadzonych w jednostce czasu. Do wyznaczania sumarycznej zawartości wszystkich węglowodorów znajdujących się w spalinach (zwłaszcza w silnikach ZS) należy stosować analizatory o grzanej drodze gazów w temperaturze 180-.

c)Analizatory chemiluminescencyjne CLD służą do określania stężenia w spalinach NO oraz NO₂. Istota jego działania polega na wykorzystaniu zjawiska emisji promieniowania elektromagnetycznego, które towarzyszy reakcji tlenku azotu (NO) z ozonem (O₃) – wytwarzanym przez wytwornicę ozonu. Reakcja ta zachodzi jedynie w warunkach zbliżonych do absolutnej próżni, która jest wywoływana za pomocą pompy próżniowej. Dla określenia ilości NO₂, który jest w stosunku do O₃ obojętny przeprowadza się w termicznym konwertorze o temperaturze rozkład na NO oraz O₂. Przy zastosowaniu konwertora można określać ilość NOx w przeliczeniu na NO.

d)Analizatory polarograficzne (metody elektrochemiczne) wykorzystuje się do określenia zawartości O₂ w spalinach. Najczęściej istota ich działania polega na dyfundowaniu tlenu przez membranę do odpowiedniego elektrolitu, tym samym zmienia się natężenie prądu przepływającego między elektrodami, proporcjonalnie do ilości dyfundującego przez membranę tlenu.

3)rejestracja charakterystyki pracy silnika spalinowego

Na stanowisku do badania silnika spalinowego badamy następujące parametry pracy silnika:

-temperatura oleju

-moc silnika

-obroty silnika

-temperatura wody chłodzącej

-ciśnienie oleju

-zużycie paliwa