GRZEGORZ SZEWC

IVMDE GRIII

SILNIKI SPALINOWE

Laboratorium 7

TEMAT: Wyznaczenie charakterystyki zewnętrznej silnika z ZS.

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki zewnętrznej silnika z ZS.

Charakterystyka zewnętrzna jest to charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zależność mocy użytecznej Ne , momentu obrotowego Mo (średniego ciśnienia użytecznego pe),godzinowego Ge i jednostkowego zużycia paliwa ge od prędkości obrotowej n przy całkowicie otwartej przepustnicy w silniku z zapłonem iskrowym lub przy skrajnym ustawieniu dźwigni sterowania w silniku z zapłonem samoczynnym. Charakterystyka może dodatkowo przedstawiać zależność innych parametrów pracy silnika od prędkości obrotowej. Pomiary powinny być prowadzone przy zachowaniu następujących warunków:

- temperatura zasysania i ciśnienie otoczenia powinny być maksymalnie zbliżone do warunków normalnych w celu uzyskania najmniejszego współczynnika korekcji.

-pomiary poszczególnych wielkości powinny być przeprowadzane 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.

- 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 przyjmuje się większą z tych granic

- pomiary prędkości obrotowej i zużycie paliwa powinny trwać co najmniej 30 s przy pomiarze sterowanym automatycznie lub 60 s przy pomiarze sterowanym ręcznie

- pomiary momentu obrotowego, zużycia paliwa powinny być przeprowadzone jednocześnie, przy czym za wynik przyjmuje się średnią z dwóch stabilnych wartości różniących się od siebie o nie więcej niż 2 %

- liczba punktów pomiarowych powinna być dostateczna dla uzyskania właściwego przebiegu poszczególnych wykresów.

2.Przebieg ćwiczenia.

Badanie przeprowadzono na stanowisku nr 4, na silniku z zapłonem samoczynnym SB 1.3

Stanowisko było wyposażone w hamulec wodny G4. Badanie polegało na pomiarze siły obciążającej hamulec, czasu potrzebnego na zużycie określonej dawki paliwa oraz temperatury spalin i otocznia przy różnych wartościach prędkości obrotowej.

3.Wyniki pomiarów.

Wartości zmierzone.

Lp.	n [obr/min]	P [kG]	Gh [kG/h]	To [°C]	Ts [°C]	fm
1	1000	2,6	2,43	20	470	0,70557
2	1200	2,8	2,98	21	497	0,746076
3	1400	2,8	3,55	22	543	0,785859
4	1600	2,8	4,18	24	587	0,844177
5	1800	2,6	4,17	24	615	0,746076
6	2000	2,4	5,04	25	675	0,773924

Hamulec typ G4 o stałej K=200

Wartości obliczone.

L.p.	n [obr/min]	M [Nm]	Ne [kW]	Gh [kg/h]	ge [g/kWh]	Kd
1	1000	90,65746	9,492928	2,43	255,98	0,992226
2	1200	117,2815	14,73694	2,98	202,2129	0,993278
3	1400	136,9961	20,0832	3,55	176,7647	0,994495
4	1600	157,0349	26,3095	4,18	158,8779	0,997467
5	1800	164,0937	30,92866	4,17	144,5262	0,997761
6	2000	168,8094	35,35276	5,04	142,5631	1,000774

Dane:

• objętość komory spalania: V_ss=1850 [cm³]

• max prędkośc obrotowa: n_max=2000 [obr/min]

• stała hamulca:K=200 [kG obr/KM min]

• ciśnienie otoczenia: p_o=744 [mmHg]=98,896 [kPa]

• dawka pomiarowa paliwa: ΔV_m=145 [cm³]

• gęstość paliwa: ρ_p.=850 [kg/m³]

4. Przykład obliczeniowy dla n=1000 [obr/min].

5.Wnioski.

Na podstawie przeprowadzonego badania i otrzymanych wykresów możemy stwierdzić, że maksymalny moment obrotowy i maksymalną moc badany silnik osiąga prawie przy tej samej prędkości obrotowej. Wynika to z przyjęcia zbyt małej ilości punktów pomiarowych prędkości obrotowej. Spadek wartości momentu przy większej prędkości obrotowej spowodowane może być zwiększeniem oporów przepływu powietrza.

Natomiast na podstawie krzywej jednostkowego zużycia paliwa można stwierdzić,

że g_e osiąga minimum przy prędkości n=1000 [obr/min], a maksimum przy n=2000.

---