Zakład Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa POLITECHNIKA RZESZOWSKA	Soliszewski Mateusz Grupa L-5 II MTD
				Rok akad. 2010/2011 Semestr: letni
Laboratorium Silników Spalinowych		Ćwiczenie nr 2
Temat: Stanowisko badawcze silnika spalinowego i cechowanie hamulca

1. Cel ćwiczenia

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

2. Wiadomości ogólne

Stanowisko badawcze silnika spalinowego powinno zapewniać pomiar podstawowych parametrów pracy silnika spalinowego oraz właściwe warunki jego pracy. Zakres mierzonych parametrów uzależniony jest od rodzaju przeprowadzonych prób oraz badań oraz typu silnika. Wyróżnia się dwie metody badawcze.

1. Metoda pierwsza stosowana w celu weryfikacji nominalnych parametrów silnika zgodnie z wymaganiami zawartymi w umowie. Ustala wymagania dla prób zdawczych typu i/lub prób specjalnych przeprowadzonych na silniku.

2. Metoda druga stosowana do weryfikacji mocy znamionowej silnika netto i/lub mocy całkowitej. Przedstawia osiągi silnika przy pełnej mocy/maksymalnym momencie obrotowym w zależności od prędkości obrotowej silnika w wyniku naniesienia na wykres krzywych mocy

zużycia paliwa. Metoda ma również zastosowanie do wyznaczania mocy silnika dla pomiaru emisji spalin zgodnie z wymaganiami ISO 8178.

W celu umożliwienia prawidłowej pracy silnika i hamulca stanowisko badawcze silnika powinno być wyposażone w instalację : paliwową, wylotową spalin, nawiewno-wywiewną, elektryczną, hydrauliczną, sprężonego powietrza.

Cechowanie (skalowanie) hamulca polega na sprawdzeniu prawidłowości jego wskazań na podstawie wykonywanych próbnych pomiarów z użyciem odważników wzorcowych. W efekcie pomiarów otrzymujemy dane do wykreślenia histerezy hamulca. Ze względu na tarcie w łożyskach obudowy hamulca, wskazania na hamulcu różnią się dla tego samego obciążenia przy zaciążeniu i odciążeniu różnią się od siebie. Hamulec jest dokładniejszy im pętla histerezy jest węższa.

3. Schemat i opis stanowiska badawczego

Podstawowym urządzeniem do stanowiska jest hamulec silnikowy z oprzyrządowaniem, umożliwiający obciążenie silnika określonym momentem obrotowym oraz pomiar tego momentu, jak również prędkości obrotowej. Do hamowania silników spalinowych tłokowych używa się hamulców, które ze względu na sposób wytwarzania momentu hamującego dzielimy na : cierne, powietrzne, wodne, elektryczne.

Rys.3.1. Schemat układu pomiarowego przy cechowaniu hamulca

4. Przebieg ćwiczenia

- montaż ramienia pomiarowego (wzorcowego) na hamulcu

- włączyć układ pomiarowy

- za pomocą odważników obciążać ramię hamulca i dokonywać odczytu wskazań siły dla kolejnych zwiększających się obciążeń

- po osiągnięciu maksymalnego obciążenia, zdejmować odważniki odczytując wskazania siły na hamulcu

- wyłączyć układ pomiarowy

- po zakończeniu pomiarów demontaż ramienia pomiarowego

5. Obliczenia i wyniki

Ne= Mo x ω

1kG= 9,80665 [N]

Mo= P x lh

ω= π x n/ 30

Ne= P x n/K [kW]

Ne=P x lh x π x n/30 [kW]

P= 1000 [N]

K=197[Kg*obr/kW*min]

P x n x 1000/K x 9,81=P x lh x π x n/30

1000/9,81*K=lh x π /30

lh= 1000 x 30/ π x K x 9,81

lh= 4,943[m]

lw=0,44762

Suma momentów :

Σ Mi= Q x lw - P x lh=0

Siła P:

P=Q [kg]x lw[m]/ lh [m] , P=[kG]

P=10 x 0,44762/ 4,943 = 0,905[kG]

Błąd bezwzględny:

∆=IW-PI , ∆=[kG]

∆=I0,895-0,905I= 0,01[kG]

Błąd względny:

δ= (∆/P)x 100%, ∆=[%]

δ =(0,01/0,905)x 100% = 1,105%

Tabela 5.1. :

Obciążenie wzorcowe	Wskazanie na hamulcu		Wskazanie średnie	Siła obciążająca układ pomiarowy hamulca	Błąd bezwzględny wskazania	Błąd względny wskazania
Q	Zaciąnie Wz	Odciążenie Wo	W	P	Δ	δ
[kG]	[kG]	[kG]	[kG]	[kG]	[kG]	[%]
10	0,88	0,91	0,895	0,905	0,01	1,105
20	1,78	1,82	1,8	1,811	0,011	0,607
30	2,7	2,71	2,705	2,716	0,011	0,405
40	3,61	3,64	3,625	3,622	0,003	0,082
50	4,51	4,51	4,51	4,527	0,017	0,375

6. Wnioski

Po przeprowadzeniu badania cechowania hamulca za pomocą odważników wzorcowych oraz przeprowadzeniu odpowiednich obliczeń do określenia błędów pomiarowych ważnych do stwierdzenia poprawności działania wynika że błąd względny dla całego zakresu obciążenia wzorcowego nie przekroczył 1,105%.Obserwując wyniki względnego blędu można zauważyć że im większe obciążenie tym błąd jest niższy. Po porównaniu z danymi o dopuszczalnym błędzie jaki może wynosić na stanowisku badawczym można jednoznacznie stwierdzić że przeprowadzone doświadczenie zostało wykonane poprawnie jak i również stanowisko badawcze jest w pełni sprawne.

---