POLITECHNIKA RZESZOWSKA
ZAKŁAD POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH
Sprawozdanie z laboratorium silników spalinowych
Stanowisko pomiarowe silników i cechowanie hamulca
MAZIARKA JACEK
IV MDE
Gr.32
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się ze stanowiskiem służącym do badania silników spalinowych i cechowania hamulca silnikowego.
Wstęp teoretyczny
Budowa stanowiska badawczego
Aparatura ta dostosowana jest każdorazowo do programu badań. Z reguły jednak każde stanowisko wyposażone jest na stałe w urządzenia pomiarowe niezbędne przy wszystkich, lub przy większości badań.
Należy tu wyliczyć:
dynamometr do pomiaru momentu obrotowego
obrotomierz
przepływomierze do pomiaru zużycia paliwa i powietrza
mierniki temperatury wody (powietrza), gniazda świecy zapłonowej (wtryskiwacza), oleju, spalin
manometry do pomiaru podciśnienia w rurze ssącej, nadciśnienia w rurze wydechowej
znacznik zwrotny położeń tłoków, lub położenia kątowego wału korbowego
Poza tą typową aparaturą pomiarową stanowisko wyposaża się także we wskaźniki kontrolne umożliwiające kontrolę stanu cieplnego silnika, ciśnienia w układzie olejowym.
Ponadto stanowisko wyposaża się w specjalną aparaturę. Między innymi w:
indykatory ciśnienia
torsjiografy
mierniki i analizatory hałasu i drgań
analizatory spalin
stroboskopy
dymomierze
różnego rodzaju rejestratory (oscylografy pętlicowe, przystawki filmowe i fotograficzne do oscyloskopów , pisaki mechaniczne).
Urządzenia i przyrządy, w jakie wyposażone jest stanowisko do badań silników, powinny umożliwiać pomiary następujących wielkości:
momentu obrotowego silnika
;
prędkości obrotowej wału korbowego silnika n;
zużycia paliwa
;
temperatury cieczy chłodzącej na wlocie i wylocie silnika;
temperatury oleju;
temperatury doprowadzanego powietrza lub mieszanki;
temperatury spalin;
ciśnienia oleju i ciśnienia atmosferycznego;
kąta wyprzedzenia zapłonu lub wtrysku paliwa;
położenie przepustnicy gaźnika lub listwy zębatej pompy wtryskowej.
Cechowanie hamulców silnikowych
Przebieg cechowania hamulców silnikowych, niezależnie od ich rodzaju, jest w zasadzie jednakowy. Wychylną obudowę hamulca (lub ramię silnika przy hamulcach powietrznych) obciąża się znanym momentem i odczytuje wskazania dynamometru.
Wysięgnik (ramię) obciążający należy tak zaprojektować, aby wywoływany przez niego moment miał niewielką wartość, odpowiadającą pierwszemu punktowi cechowania. Wzrost momentu obciążającego uzyskuje się przez umieszczenie na szalce odważników lub przez przesuwanie na wysięgniku stałego ciężaru.
Cechowanie przeprowadza się co najmniej dla sześciu różnych wartości momentu (obciążenia) rozłożonych w przybliżeniu w równomierne w całym zakresie pomiarowym dynamometru hamulca. Pomiary powinny być przeprowadzone przy zwiększaniu i zmniejszaniu obciążenia. W wyniku uzyskuje się wykres cechowania, z reguły z dość wyraźnie zaznaczoną pętlą histerezy wynikającą głównie z tarcia uszczelnień wału.
Jako wynik cechowania przyjmuje się krzyw przechodzącą przez środek pętli histerezy.
Schemat stanowiska
Wykonanie obliczeń
Przy porównaniu dwóch wzorów na Ne, otrzymamy wzór na K
Czyli:
Przyjmując że 1V=1kG=9,81N oraz 1kg=9,81N
Otrzymamy
Ciężar zawieszony na ramieniu |
Odczyt wskazania Woltomierza przy dociążaniu |
Odczyt wskazania Woltomierza przy odciążaniu |
Wskaza- nie |
Wyliczona wartość K przy dociążaniu |
Wyliczona wartość K przy odciążaniu |
K średnie |
|
10 |
0,376 |
0,391 |
0,3835 |
0,802 |
0,834 |
0,8181 |
|
20 |
0,767 |
0,779 |
0,773 |
0,818 |
0,831 |
0,8245 |
|
30 |
1,156 |
1,168 |
1,162 |
0,822 |
0,831 |
0,8263 |
|
40 |
1,545 |
1,555 |
1,55 |
0,824 |
0,829 |
0,8267 |
|
50 |
1,934 |
1,945 |
1,9395 |
0,825 |
0,830 |
0,8275 |
|
60 |
2,323 |
2,332 |
2,3275 |
0,826 |
0,829 |
0,8276 |
|
70 |
2,712 |
2,719 |
2,7155 |
0,827 |
0,829 |
0,8276 |
|
80 |
3,108 |
3,108 |
3,108 |
0,829 |
0,829 |
0,8288 |
Przyjmuje:
K=0,8259 [1/m]
Wynika:
Lh=11,56[m]
Q obliczeniowe |
Wartość Błędu |
delta K |
0,387 |
-0,0078 |
0,939 |
0,774 |
-0,0014 |
0,164 |
1,161 |
0,0004 |
0,051 |
1,549 |
0,0008 |
0,094 |
1,936 |
0,0016 |
0,198 |
2,323 |
0,0017 |
0,202 |
2,710 |
0,0017 |
0,205 |
3,097 |
0,0029 |
0,353 |
Wnioski:
Błąd jaki dopuszcza norma wynosi 1%.Jak widać z wykresu nie jest on przekroczony. Hamulec działa poprawnie.
Duży wpływ na otrzymane wyniki miała siła tarcia , która występuje w uszczelnieniach wału przyrządu. Po opracowaniu powyższych wyników
wyraźnie widać , że obliczony błąd podczas dynamicznych prób hamowania
jest dużo mniejszy. Wynika to stąd , że występujące tu drgania układu zmniejszają siłę tarcia.
5
lH
lW
Hamulec
Dynamometr
Ramię wysięgnika
Q
p