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