Politechnika Wrocławska Wydział ME IV	Pomiar silnika wewnętrznego spalania	Gr. 10
					Ćw. Nr 17
Sprawozdanie z laboratorium ,,Badanie maszyn”

1.Cel ćwiczenia

Sporządzenie bilansu silnika i obliczenie jego sprawności.

2.Schemat stanowiska.

Schemat został dołączony do sprawozdania.

3.Tabela pomiarowa.

Lp	Wielkość pomiarowa	Symbol	Wymiar	Odczyt
								1	2	3	śr.
1	Prędkość obrotowa	n	obr/min	1252
2	Czas		s	60			60
3	Siła na dynamometrze	F	N	196			196
4	Masa paliwa	m	kg	0,09	0,1	0,06	0,08
5	Temp. powietrza na dolocie do chłodnicy	tp1	ºC	17	17	17	17
6	Temp. powietrza za chłodnicą	tp2	ºC	60,3	62,56	63,2	62
7	Pręd. przepływu pow. w kolektorze	wp	m/s	13	13	13	13
8	Temp. spalin	tsp	ºC	492,5	496,3	498,7	495,8
9	CO2	CO2	%	8,9	9,2	9,3	9,13
10	CO	CO	%	0,3112	0,2777	0,2812	0,19
11	O2	O2	%	8,6	8,3	8,1	8,33
12	NOx	NOx	%	0,0318	0,1013	0,1138	0,0823

4.Wzory i obliczenia

• Bilans silnika

Strumień ciepła doprowadzony wraz z paliwem do silnika, kW,

Moc użyteczna, kW,

Strata wylotowa, kW,

Strata w wyniku niezupełnego spalania, kW,

Strata w wyniku pośredniego chłodzenia strumieniem zimnego powietrza, kW,

Straty na promieniowanie i reszta strat dla turbiny, kW.

• Strumień ciepła doprowadzony wraz z paliwem

Strumień paliwa,
,

Wartość opałowa paliwa,
.

• Moc użyteczną silnika

Siła przyłożona do dzwigni hamulca,
,

Ramię działania siły F,
,

Ilość obrotów,

• Stratę wylotowa

Objętość właściwa spalin suchych,
.

• 
  

udziały objętościowe, %,

Objętość właściwa spalin wilgotnych,
,

• 
  ,

udziały wodoru i wilgoci.

temperatura spalin,
.

temperatura otoczenia,
.

• Strata niezupełnego spalania

udział tlenku węgla w spalinach.

• Strata chłodzenia

pole przekroju przepływającego powietrza,
,

średnia prędkość przepływającego powietrza,
,

gęstość przepływającego powietrza,
,

ciepło właściwe przepływającego powietrza,
,

temperatura przepływającego powietrza za chłodnicą,
,

temperatura przepływającego powietrza przed chłodnicą,
.

• Straty na promieniowanie i resztę strat dla badanego silnika

• Sprawność silnika

Obliczenia

• Strumień ciepła doprowadzony do silnika

• Moc użyteczna

• Objętość właściwa spalin suchych

• Objętość właściwa spalin mokrych

• Strata wylotowa

• Strata w wyniku niezupełnego spalania

• Strata w wyniku chłodzenia

• Straty na promieniowanie i resztę strat dla turbiny

• Sprawność silnika

5.Wykres Sankey'a

6.Wnioski

Celem tego ćwiczenia było sporządzenie bilansu silnika spalinowego. Jak widać, sprawność badanego silnika wynosi ok. 30% i jest bardzo niska, co wykluczałoby ten silnik gdyby pracował jako jednostka napędowa jakiegoś urządzenia. Na taką niską wartość sprawności, wpływa wiele czynników, poczynając od przebiegu silnika, a kończąc na nieszczelnościach konstrukcji, co wpływa bardzo nie korzystnie zwłaszcza, że jest to silnik wysokoprężny i szczelność jest sprawą priorytetową. Na błąd pomiaru, miały wpływ następujące czynniki:

• duża niepewność co do temperatury powietrza za chłodnicą
  .

• niezmierzona podczas wykonywania badań prędkość przepływu powietrza w kolektorze
  .

• niepewność odczytu wartości mierzonych wynikająca z klasy dokładności urządzeń pomiarowych.

Straty niezupełnego spalania w silniku mają stosunkowo małą w porównaniu z innymi wartość. Spowodowana jest ona niezbyt dobrym wymieszaniem paliwa z powietrzem. Należy zwrócić uwagę, że strata związana z niecałkowitym spalaniem w naszym przypadku jest bardzo mała, bo proces przebiega z dużym nadmiarem powietrza.

5

---