LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH
Imię i nazwisko:			Specjalność: Silniki Spalinowe	Semestr: V	Grupa: 2
Nr ćw.: 7.1	Temat ćwiczenia: Wyznaczanie sprawności mechanicznej silnika	Nazwisko prowadzącego: mgr inż.. Maciej Bajerlein		Data wyk. ćw.: 20.12.2005	Ocena:

1. Szkic stanowiska badawczego

1 - badany silnik, 2 - płyta fundamentowa, 3 - lawa fundamentowa, 4 - rowki do mocowania, 5 - przekładki, 6 - wspornik, 7 - hamulec, 8 - wał z przegubami, 9 - osłona wału, 10 - miernica paliwa, 11 - układ wydechowy, 12 - wlot instalacji nawiewnej, 13 - wlot instalacji wywiewnej, 14 - dźwignia sterowania silnikiem 15 - przyciski sterowania hamulcem, 16 - miernik momentu obrotowego i prędkości obrotowej, 17 - układ chłodzenia

2. Dane silnika:

Nazwa: Andoria 4CT90 Liczba cylindrów: i= 4

Rodzaj zapłonu: ZS Pojemność skokowa: V_ss=2417 cm³

Rodzaj zasilania: wtrysk pośredni Stopień sprężania: = 20,6

Rodzaj pracy: 4-suwowy Prędkość obrotowa biegu jałowego: n_min=800obr/min

Średnica cylindra: D=90 mm Moc znamionowa: N_e=66 kW/4100 obr/min

Skok tłoka: S=95 mm Maks. moment obrotowy: M_o=195 Nm/2500 obr/min

Wtrysk paliwa: pośredni Rodzaj komory: wirowa (RICARDO COMET VB)

3. Opis metodyki badań

Aby wyznaczyć moment tarcia, należy z wykorzystaniem charakterystyk obciążeniowych początkowy odcinek każdej z nich (w zakresie niskich i śred­nich wartości Mo) aproksymować prostą. Przecięcie tych prostych z osią M_o (gdy G, = 0) wyznacza wartość M_t dla każdej z charakterystyk obciążeniowych) Wartości te należy uporządkować w zbiór przypisanych sobie wartości M, i n, na którego pod­stawie można stworzyć wykreślną postać funkcji M_t(n), opisującą zmiany momentu tarcia silnika w funkcji prędkości obrotowej [4], Do obliczenia sprawności mecha­nicznej silnika należy obliczyć moc tarcia N_t, mnożąc M_t przez co, i zmierzyć na hamowni moc efektywną N_e. Po dodaniu tych mocy do siebie uzyskuje się moc indykowaną N_i, co pozwala obliczyć _m.

4.Wyniki pomiarów

t_o=21,7 °C

p_o=100 kpa

n = ±10 obr/min

M_o = ±1 Nm

G_e = ±0,01 g/s

Tabela 1. Wyniki pomiarów i obliczeń dla n=1400 obr/min

n[obr/min]	Mo[Nm]	Ge*[g/s]		Ge[g/s]	Ge[g/s]	Ne[kW]	Ne[kW]	ge[g/kWh]	ge[g/kWh]
1420	2	0,41		0,55	0,02	0,3	0,2	4965	2639
1410	21	0,53		0,71	0,02	3,1	0,2	616	45
1414	40	0,68		0,91	0,02	5,9	0,2	414	19
1400	61	0,83		1,13	0,02	8,9	0,2	334	12
1410	80	0,93		1,25	0,02	11,8	0,2	284	9
1410	100	1,16		1,56	0,02	14,8	0,3	283	7
1412	120	1,34		1,80	0,03	17,7	0,3	272	6

Tabela 2. Wyniki pomiarów i obliczeń dla n=1800 obr/min

n[obr/min]	Mo[Nm]	Ge*[g/s]		Ge[g/s]	Ge[g/s]	Ne[kW]	Ne[kW]	ge[g/kWh]	ge[g/kWh]
1805	3	0,43		0,45	0,01	0,6	0,2	2731	989
1810	21	0,61		0,64	0,01	4,0	0,2	552	38
1808	41	0,76		0,80	0,01	7,8	0,2	353	15
1801	60	0,85		0,90	0,02	11,3	0,3	271	9
1805	81	1,16		1,22	0,02	15,3	0,3	273	7
1810	100	1,42		1,49	0,02	18,9	0,3	270	6
1800	120	1,61		1,70	0,02	22,6	0,3	256	5

Odczytane z wykresów wartości M_t wynosiły 55 Nm dla 1400 obr/min i 53 Nm dla 1800 obr/min.

Zastosowane wzory:

N_i = N_e + N_t

[kW]

[g/kWh]

obliczenie błędu metodą różniczki logarytmicznej:

[kW]

[g/kWh]

Wyznaczenie sprawności:

Dla 1800 obr/min

[kW]

N_e przy 1800 obr/min wynosi (odczytane z charakterystyki zewnętrznej)

N_e = 39[kW]

N_i = 39 + 10 = 49 [kW]

Dla 1400 obr/min

[kW]

N_e przy 1400 obr/min wynosi (odczytane z charakterystyki zewnętrznej)

N_e = 37[kW]

N_i = 37 + 8 = 45 [kW]

5. Wnioski

Otrzymane wyniki z powodu niedotrzymania warunków pomiarowych (zimny silnik) obarczone są pewnym błędem (wydają się być nieco zaniżone), jednak mieszczą się w prawdopodobnych granicach. Sprawność mechaniczna maleje ze wzrostem prędkości obrotowej wału korbowego silnika i dla prędkości obrotowej 1400 obr/min wynosi 0,82 a dla 1800 obr/min 0,80. Jest to spowodowane wzrostem strat wraz ze zwiększaniem się prędkości obrotowej

---