Zakład Pojazdów Samochodowych

i Silników Spalinowych

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

POLITECHNIKA RZESZOWSKA

Laboratorium Silników Spalinowych

Temat: Wyznaczanie charakterystyki granicy dymienia dla silnika o ZS.

 
1. Cel 

ć

wiczenia 

Celem 

ć

wiczenia  jest  zapoznanie  si

hamowni 

silnikowej  oraz  nabycie  umiej

granicy dymienia silnika      spalinowego
 
2. Wiadomo

ś

ci ogólne 

 
Charakterystyka  granicy  dymienia
zale

ż

no

ść

 mocy u

ż

ytecznej Ne, momentu obrotowego Mo,(

pe),godzinowego Ge i jednostkowego zu
 
zapłonem samoczynnym przy poło
granicy dymienia.  
Pomiary niezb

ę

dne do wykre

ś

lenia charakterystyki obejmuj

    - pr

ę

dko

ść

 obrotow

ą

 n 

    - sił

ę

 obci

ąż

aj

ą

c

ą

 P lub moment obrotowy Mo ( w zale

    - zu

ż

ycie paliwa Ge 

    - temperatury spalin tsp   
    - zadymienie D        
    - temperatury zasysanego powietrza
Charakterystyk

ę

  opracowuje  si

ę

kompletu charakterystyk obci

ąż

eniowych zawieraj

 
3. Przebieg 

ć

wiczenia 

 

Ć

wiczenie prowadzone jest na silnika ZS SB 3.1 CR

• 

wył

ą

czy

ć

 hamulec i ustawi

ć

• 

uruchomi

ć

 silnik 

• 

ustali

ć

 odpowiednie obci

ąż

• 

ustali

ć

 odpowiednie obroty 

• 

doprowadzi

ć

 silnik do stanu równowagi 

• 

dokona

ć

  pomiaru,  jak  dla  typowej  charakterystyki  obci

stabilnych warto

ś

ci parametrów silnika dla ustalonego punktu pracy

• 

dokona

ć

 pomiaru zadymienia, ka

• 

zmieni

ć

  obci

ąż

enie  silnika, 

punktów pomiarowych na charakterystyce

• 

po zako

ń

czeniu pomiarów ustali

           ( obroty min.) w celu schłodzenia silnika i hamulca
• 

wył

ą

czy

ć

 silnik i hamowni

ę

Zakład Pojazdów Samochodowych 

i Silników Spalinowych 

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa 

POLITECHNIKA RZESZOWSKA

 

Fryc Katarzyna

Rok akad.

Laboratorium Silników Spalinowych

 

Ć

charakterystyki granicy dymienia dla silnika o ZS.

wiczenia  jest  zapoznanie  si

ę

  z  metodyk

ą

  pomiarów  zadymienia  spalin  silnika  na 

silnikowej  oraz  nabycie  umiej

ę

tno

ś

ci  wykonania  i  opracowania  charakterystyki 

silnika      spalinowego. 

Charakterystyka  granicy  dymienia:  charakterystyka  pr

ę

dko

ś

ciowa  przedstawiaj

ytecznej Ne, momentu obrotowego Mo,(

ś

redniego ci

ś

pe),godzinowego Ge i jednostkowego zu

ż

ycia paliwa ge od pr

ę

dko

ś

ci obrotowej n w silniku z  

zapłonem samoczynnym przy poło

ż

eniu d

ź

wigni sterowania, odpowiadaj

ą

ś

lenia charakterystyki obejmuj

ą

: 

 P lub moment obrotowy Mo ( w zale

ż

no

ś

ci od rodzaju hamulca)

temperatury zasysanego powietrza 

  opracowuje  si

ę

  dla  silników  z  zapłonem  samoczynnym  na  podstawie 

ąż

eniowych zawieraj

ą

cych krzyw

ą

 zadymienia s

wiczenie prowadzone jest na silnika ZS SB 3.1 CR 

 hamulec i ustawi

ć

 tryb pracy na „n=const” 

 odpowiednie obci

ąż

enie 

 odpowiednie obroty  

 silnik do stanu równowagi cielnej  

  pomiaru,  jak  dla  typowej  charakterystyki  obci

ąż

eniowej,  po  uzyskaniu 

ś

ci parametrów silnika dla ustalonego punktu pracy

 pomiaru zadymienia, ka

ż

dorazowo zeruj

ą

c urz

ą

dzenie pomiarowe

enie  silnika,  powtarza

ć

  pomiary  dla  uzyskania  wystarczaj

punktów pomiarowych na charakterystyce 

czeniu pomiarów ustali

ć

 prac

ę

 hamowni na biegu jałowym 

( obroty min.) w celu schłodzenia silnika i hamulca 

 silnik i hamowni

ę

 

Fryc Katarzyna 

L2 

2 MT-DI 

Rok akad. 2011/2012 

Semestr: letni

 

Ć

wiczenie nr  

9

 

charakterystyki granicy dymienia dla silnika o ZS. 

  pomiarów  zadymienia  spalin  silnika  na 

ci  wykonania  i  opracowania  charakterystyki 

ę

ś

ciowa  przedstawiaj

ą

ca 

redniego ci

ś

nienia u

ż

ytecznego 

ś

ci obrotowej n w silniku z   

wigni sterowania, odpowiadaj

ą

cym ka

ż

dorazowo  

ci od rodzaju hamulca) 

  dla  silników  z  zapłonem  samoczynnym  na  podstawie 

 zadymienia spalin. 

ąż

eniowej,  po  uzyskaniu 

ci parametrów silnika dla ustalonego punktu pracy 

dzenie pomiarowe 

  pomiary  dla  uzyskania  wystarczaj

ą

cej  liczby 

 hamowni na biegu jałowym  

 
4. Obliczenia i wyniki pomiarów 
 
Badany silnik: SB 3.1. CR 
Pojemno

ść

 skokowa: 1,85 dm³ 

Stała hamulca:10000[N*obr/kW*min] 
Współczynnik absolutnego ci

ś

nienia statycznego:r=1 

Ci

ś

nienie odniesienia: 100kPa 

Wzgl

ę

dna wilgotno

ść

 odniesienia:30% 

Rzeczywista wilgotno

ść

:50% 

 
Moment obrotowy M

0

 [Nm]: 

M

o

=

∗

∗

*1000; gdzie: 

 

 

 

P – siła na hamulcu 
K – stała hamulca 
 

M

o

=

∗

 [ ∗/∗]∗
,

*1000= 22,92993631 Nm 

 

Moc efektywna silnika Ne [kW]: 

Ne=

∗



; gdzie: 

 

 

 

P – siła na hamulcu [N] 

 

 

 

n – pr

ę

dko

ść

 obrotowa [obr/min] 

 

Ne=

∗ /



= 

2,16

 kW

 

 
Jednostkowe zu

ż

ycie paliwa ge [g/kWh]: 

ge=

 !

"

∗ 1000

; gdzie: 

 

 

 

Gh – godzinowe zu

ż

ycie paliwa [kg/h] 

 

 

 

Ne – moc efektywna silnika [kW] 

ge=

0,82

['/(]

,) *+

∗ 1000

= 379,6296296 [g*kWh] 

 
Ci

ś

nienie atmosferyczne: (738 mmHg *133,322)/1000= 98,39385 [kPa] 

 
Współczynnik korekcji Ka [-]: 

α

c

=(f

a

)

-

.

; gdzie: 

 

 

 

 

 

f

a

 – współczynnik atmosferyczny [-], 

f

m

 – parametr charakterystyczny dla ka

ż

dego rodzaju silnika i nastawy 

ilo

ś

ci dostarczanego paliwa 

 

f

a 

=(

/

0

12

0

∗/

30

4

5

16

5

∗4

75

)

*(

8

9

8

0

)

,:

; gdzie: 

 

 

p

r 

- normalne całkowite ci

ś

nienie atmosferyczne odniesienia [Pa] 

 

 

p

y

 - całkowite ci

ś

nienie atmosferyczne podczas badania [Pa] 

 

 

p

sr 

– normalne ci

ś

nienie odniesienia nasyconej pary wodnej [kPa] 

 

 

p

sy

- ci

ś

nienie nasyconej pary wodnej otoczenia podczas badania [kPa] 

T

r

- normalna termodynamiczna temperatura odniesienia otaczaj

ą

cego 

powietrza [K] 

 

 

T

y

- termodynamiczna temperatura otaczaj

ą

cego powietrza podczas badania [K] 

 

 

Φ

r 

–normalna wilgotno

ść

 wzgl

ę

dna odniesienia [%] 

 

 

Φ

y

- wilgotno

ść

 wzgl

ę

dna otoczenia podczas badania [%] 

 

f

a 

=(

 *;1,:)

),

)< =>1,??

)

*(

<,< 

) 

)

,:

= 1,01882435 

 
f

m

=0,036*q

c

-1,14 – obowi

ą

zuje tylko wtedy to równanie, gdy q

c

 =(37,2÷65) 

 
Nat

ęż

enie przepływu [g/s]: 

V=Gh*1000/3600; gdzie: 
 

 

 

Gh – godzinowe zu

ż

ycie paliwa [kg/h] 

 
V=0,82 kg/h*1000/3600=

 0,227777778 [g/s]

 

 
Jednostkowa dawka paliwa [mg/1* cykl]: 

q=

@∗A

B

C

∗

; gdzie: 

 

 

 

 

z =120000 dla silników 4-suwowych 

 

 

 

V – nat

ęż

enie przepływu [g/s] 

 

 

 

V

H

- obj

ę

to

ść

 skokowa [dm

3

] 

 

 

 

n – pr

ę

dko

ść

 obrotowa [obr/min] 

 

 q=

∗,::::::) D/E

,)< F^
∗

=

 

 16,41641642 [mg/1* cykl] 

 
Skorygowana jednostkowa dawka paliwa [mg/1* cykl]: 
q

c

=

H



0

; gdzie:   

q – jednostkowa dawka paliwa w miligramach na cykl na litr obj

ę

to

ś

ci 

skokowej silnika  

 

 

 

r

r

 – współczynnik (dla silników wolnoss

ą

cych = 1) 

 

q

c

=

?,??



=16,41641642  [mg/1* cykl] 

 
Wg normy przyjmuje dla sze

ś

ciu pierwszych pomiarów: f

m

 = 0,2. 

 

α

c

=(

1,01882435)

,

= 1,003736838 

 
Moc efektywna silnika korygowana Ne [kW]: 
Ne kor= Ne*Ka; gdzie: 
 

 

 

Ne -  moc efektywna silnika [Kw] 

 

 

 

Ka – współczynnik korekcji 

 
Ne kor= 2,16 kW * 1,003736838= 2,168072 kW 
 
Moment obrotowy korygowany M

o

 [Nm]: 

M

o

kor=M

o

*Ka; gdzie: 

 

 

 

M

o

 – moment obrotowy silnika[Nm] 

 

 

 

Ka – współczynnik korekcji [-] 

 
M

o

kor=22,92993631 Nm* 1,003736838= 23,01562 Nm 

 

 
 

5. Wnioski 
 
Na podstawie charakterystyki granicy dymienia mo

ż

na zauwa

ż

y

ć

, 

ż

e wraz ze wzrostem mocy 

maleje moment obrotowy, a wzrasta godzinowe zu

ż

ycie paliwa. Poni

ż

sza charakterystyka 

została wykonana na podstawie 6 charakterystyk obci

ąż

eniowych.  

 
6. Wykres charakterystyki granicy dymienia dla silnika o ZS. 
  

 
 
 
 

n [ obr/min] Mo [ Nm] Ge [ kg/h] Ne [kW] ge [g/kWh] Ts [°C] D [°H]

900

99,76

2,4

9,39

300

400

20

1000

93,87

2,62

9,82

255

378

20

1200

86,27

2,98

10,83

275

424

20

1350

89

3,2

11,42

279

400

20

1500

74,69

3,49

11,72

292

424

20

1650

66,87

3,67

11,58

298,46

395

20