Zakład Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa POLITECHNIKA RZESZOWSKA	Gonet Kamil Grupa L-2 II MTD
				Rok akad. 2010/2011 Semestr: letni
Laboratorium Silników Spalinowych		Ćwiczenie nr 7
Temat: Ocena procesu spalania na podstawie wykresu indykatorowego

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów podstawowych parametrów silnika na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki zewnętrznej silnika spalinowego.

2. Wiadomości ogólne

Charakterystyka zewnętrzna - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zależność mocy użytecznej N_e, momentu obrotowego M_o,(średniego ciśnienia użytecznego p_e),godzinowego G_e i jednostkowego zużycia paliwa g_e od prędkości obrotowej n przy całkowicie otwartej przepustnicy w silniku ZI lub przy skrajnym ustawieniu dźwigni sterowania, odpowiadającym pełnej dawne paliwa w silniku ZS. Ch-ka może dodatkowo przedstawiać zależność innych parametrów pracy silnika od prędkości obrotowej, w szczególności temperatury t_sp i zadymienia D silnika ZS.

Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują:

• prędkość obrotową n

• siłę obciążającą P

• zużycie paliwa G_e

• temperatury spalin t_sp

• temperatury zasysanego powietrza

Na podstawie wyników oblicza się dla poszczególnych prędkości obrotowych n, moment obrotowy Mo i godzinowe zużycie paliwa G_e oraz wykreśla się krzywe Mo=f(n) i G_e=f(n). Następnie na podstawie wykreślonych krzywych oblicza się parametry pochodne- moc użyteczną Ne i jednostkowe zużycie paliwa g_e oraz przeprowadza się krzywe Ne=f(n) i g_e=f(n).

Pomiary powinny być prowadzone przy zachowaniu następujących warunków, jeżeli ze specyfiki badać nie wynikają inne wymagania:

a) temperatura zasysania i ciśnienia otoczenia powinny być maksymalnie zbliżone do wartości normalnych wg PN-ISO 15550:2009 w celu uzyskania współczynnika korekcji zbliżonego do 1

b) pomiary poszczególnych wielkości powinny być prowadzone w ustabilizowanych warunkach pracy silnika, to jest gdy moment obrotowy(siła obciążająca), prędkość obrotowa, temperatura cieczy chłodzącej, powietrza chłodzącego, oleju i spalin są w zasadzie stałe przez co najmniej 1 min.

c) prędkość obrotowa wału korbowego nie powinna zmieniać się w czasie pomiarów więcej niż w granicach +-1%lub+-10 obr/min od wartości założonej, przy czym przyjumuje się większą z tych granic

d) pomiary prędkości obrotowej i zużycie paliwa powinny trwać co najmniej 30 s przy pomiarze sterowania automatycznie

e) pomiary momentu obrotowego (siły obciążającej), zużycie paliwa i temp. zasysania powinny być przeprowadzane jednocześnie, przy czym za wynik przyjmuje się średnią

z dwóch stabilnych wartości różniących się od siebie nie więcej niż o 2%

f) l. punktów pomiarowych powinna być dostateczna dla uzyskania przy wykreślaniu charakterystyk, właściwego kształtu i charakteru przebiegu poszczególnych wykresów,

w okolicy ekstremów i innych charakterystycznych krzywych punkty pomiarowe powinny być zagęszczone

3. Przebieg ćwiczenia

• wyłączyć hamulec i ustawić tryb pracy na „n=const”

• uruchomić silnik

• ustalić odpowiednią prędkość obrotową

• powoli zwiększać obciążenie do maksymalnego

• doprowadzić silnik do stanu równowagi cieplnej

• dokonać pomiaru, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów silnika dla ustalonego punktu pracy

• zmienić prędkość obrotową silnika, powtarzać pomiary dla uzyskania wystarczającej liczby punktów pomiarowych na charakterystyce

• po zakończeniu pomiarów ustalić pracę hamowni na biegu jałowym ( obroty min.) w celu schłodzenia silnika i hamulca

• wyłączyć silnik i hamownię

4. Obliczenia i wyniki

Predkość obrotowa n [Obr/min]	Temperatura zasysanego powietrza [◦C]	Temperatura spalin [◦C]	Wysokość słupa cieczy h [mm]	Ge	P [Kg]	Moc użyteczna Ne	Moment obrotowy Mo	Jednostkowe zużycie paliwa ge
2500	25,7	580	25	6,57	3,12	39,59	151,25	165,95
3000	25,7	614	32	7,52	3,3	50,25	159,97	149,65
3500	25,7	645	40	8,51	3,25	57,74	157,55	147,38
4000	25,7	663	48	9,19	2,95	59,9	143,01	153,42
4500	25,7	683	55	9,93	2,89	66,02	140,1	150,41
5000	25,7	693	60	10,67	2,76	70,05	133,8	152,32

Ciśnienie atmosferyczne:

745[mmHg]

Moc użyteczna:

N_e=n*P/K[kW]

N_e=2500[obr/min]*3,12[kG]/197[kG*obr/kW*min]=39,59[kW]

Moment obrotowy:

Mo=9550 * P[kG] / K

Mo=9550 * 3,12[kG] / 197[kG*obr/kW*min]=151,25

Jednostkowe zużycie paliwa:

g_e=G_e[kg/h]/N_e[kW]*1000[g/kWh]

g_e=6,57[kg/h]/39,59[kW]*1000=165,95[g/kWh]

Charakterystyka zewnętrzna:

5. Wnioski

Na podstawie charakterystyki zewnętrznej silnika można określić podstawowe parametry silnika, wyznaczyć moc przy danym momencie obrotowym oraz jednostkowe zużycie paliwa. Z wykresu i z obliczeń można wnioskować że przy maksymalnym momencie obrotowym jest największa moc oraz godzinowe zużycie paliwa. Jednostkowe zużycie wacha się. Przy największym godzinowym zużyciu paliwa jednostkowe jest najmniejsze, co może być spowodowane niesprawnością układu paliwowego.

3

---