POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Maszyn Roboczych i Transportu
Elektronika w środkach transportu Laboratorium SPRAWOZDANIE	Specjalność: Logistyka transportu	Imię i Nazwisko: Marcin Biniek
Prowadzący: dr inż. Jarosław Kałużny	Data ćw: 14.12.2010	Ocena:

Temat ćwiczenia: E-4

Budowa i zasada działania układu sterowania silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego w systemie pompowtryskiwaczy.

1. Pompowtryskiwacz

Pompowtryskiwacz jest to odmiana wtrysku paliwa w silnikach wysokoprężnych, stosowaną głównie przez Volkswagena w sterowanym elektronicznie bezpośrednim wtrysku paliwa do komory spalania. Jest to niejako rozczłonkowana na poszczególne cylindry wersja pompy wtryskowej. Pompowtryskiwacz to połączenie  zespołu tłoczącego pompy wtryskowej i wtryskiwacza, ustawione bezpośrednio nad zasilanym cylindrem i dające się sterować elektronicznie z wysoką precyzją dotyczącą zarówno ciśnienia, jak i czasu oraz wielkości podawanej dawki paliwa. W najnowszych jednostkach wysokoprężnych z wtryskiem bezpośrednim pompowtryskiwacz ma konstrukcję w postaci systemu Common Rail. W obu tych układach uzyskiwane jest bardzo wysokie ciśnienie wtrysku, ale w pompowtryskiwaczu sięga ono dziś nawet 2000 barów, podczas gdy w Common Railu 1600. Tak wielkie ciśnienie konieczne jest, aby wtryskiwane paliwo można było odpowiednio rozpylić w komorze spalania.

• Budowa pompowtryskiwacza

1. Budowa hamowni

• Silnik VW TDI AXD

VW 2,5 TDI

Moc 96 KW/3600

Moment obrotowy: 340Nm/2000m⁻¹

Ilość cylindrów: 5

Skok tłoka: 36,5 mm

Stosunek oporów: 18:3:1

• Inteligentny przekaźnik

Typ pDRIVE LX plus

• Maszyna elektryczna

Typ i liczba biegów 250MZ

Moc znamionowa 55 kW

Prędkość obrotowa 2970 min^-1

Prędkość max 5400 rpm

1. Hamulec prądnicowy

Hamulec prądnicowy stanowi prądnica o zmienionej nieco konstrukcji Stojan prądnicy, wykonany w kształcie bębna, osadzony jest wahliwie w łożyskach i połączony z dyna­omometrem. Pod­czas napędzania prądnicy przez badany silnik, w wyniku wza­jemnego oddziaływania pól magnetycznych wirnika i stojana, wy­twarza się moment hamujący obciążający silnik oraz równy mu co do wartości, lecz przeciwnie skierowany moment reakcyjny, dą­żący do obrócenia stojana. Zaletą hamulca prądnicowego jest możliwość wykorzystania go jako silnika elektrycznego do napędu badanego silnika spali­nowego, np. w celu docierania go lub określenia wartości momen­tu występujących w nim oporów mechanicznych.

1. Przebieg doświadczenia

• Wstęp teoretyczny

• Rozruch zimnego silnika i praca na biegu jałowym

• Odczyt wartości parametrów dla poszczególnych wzrastających wartości prędkości obrotowej

• Analiza wyników

1. Praca silnika na biegu jałowym

Jest to praca silnika spalinowego tłokowego utrzymywanego w ruchu bez oddawania mocy na zewnątrz. Podczas biegu jałowego doprowadzana do silnika energia zużywana jest na pokonywanie własnych oporów ruchu silnika (głównie opory tarcia oraz napęd urządzeń pomocniczych: wentylatora prądnicy, pompy wody itp.). Miarą doprowadzonej do silnika energii jest zużycie paliwa G [kg/h] w zależności od obrotów n silnika [obr./min.].

Przy ocenie pracy silnika przy zmiennej prędkości obrotowej korzysta się z charakterystyki biegu jałowego. Wykres ten pozwala wyregulować działanie silnika. Przy regulacji dąży się z jednej strony do obniżenia zużycia paliwa z drugiej zaś - do zagwarantowania równomiernej pracy silnika, który nie powinien zatrzymywać się przy zbyt niskich obrotach.

1. Odczytane parametry pracy silnika ze sterownika dla kilku wybranych prędkości obrotowych

• Otrzymane wyniki

L.p.	n	Dawka paliwa	Czas trwania wtrysku	twody	Początek wtrysku	Masa powietrza	Ciśnienie doładowania	Poł. p. gazu
	obr/min	mg/wtrysk	^oOWK	^oC	^oOWK przed GMP	mg/cykl	mbar	%
1.	798	5,5	6,6	81	6,5	425/210	1020	0
2.	1800	4,7	4,6	81	7,8	200	1050	14
3.	3000	6,6	1,5	82	11,8	610	1285	16,9
4.	4000	6	1	83	15,5	590	1300	18,8

• Wnioski i analiza

Wraz ze wzrostem momentu obrotowego, co w pojeździe wiązałoby się ze zmianą położenia pedału gazu, nieznacznemu wzrostowi uległa dawka paliwa, co skutkuje zwiększeniem dostarczanej masy powietrza dla wyrównania mieszanki paliwowo-powietrznej. Czas trwania wtrysku skraca się co jest wywołane szybszym zapotrzebowaniem oraz wyższym ciśnieniem wtryskiwanego paliwa. Początek wtrysku jest zapisany jako mapa charakterystyk w funkcji prędkości obrotowej silnika oraz dawki paliwa jako miary obciążenia silnika. Jako współczynniki korygujące służą temperatury silnika i zasysanego powietrza oraz ciśnienie otoczenia. Dzięki recyrkulacji spalin silnik pobiera tylko połowę potrzebnej ilości powietrza, gdyż wykorzystuje już wcześniej pobraną masę powietrza, wykorzystując zaciągnięte spaliny do obniżenia temperatury spalania oraz zmniejszenie emisji substancji toksycznych i trujących,  w szczególności tlenków azotu. Natomiast dzięki zastosowaniu hamulca prądnicowego możemy odzyskać energie elektryczną, która powróci do sieci,