1. Opis charakterystyki.

Charakterystyka obciążeniowa silnika spalinowego, to funkcja przedstawiająca pewne wielkości charakterystyczne dla danego silnika, w funkcji jego obciążenia, przy stałej prędkości obrotowej. Wielkościami przedstawianymi na charakterystyce obciążeniowej są:

godzinowe i jednostkowe zużycie paliwa, sprawność ogólna. Czasami przedstawione są także wykresy dotyczące emisji przez silnik np. dwutlenku węgla, tlenku węgla, węglowodorów, cząstek stałych. Charakterystykę obciążeniową wyznaczamy najczęściej dla charakterystycznych prędkości obrotowych silnika, tzn. obrotów maksymalnej mocy (prędkość znamionowa), oraz obrotów maksymalnego momentu obrotowego.

1. Schemat blokowy i opis stanowiska badawczego.

Zamontowany na podstawie silnik spalinowy połączony jest wałem z hamulcem hydrokinetycznym, który to sterowany z panelu sterowniczego umożliwia zadawanie wybranych obciążeń na silnik. Jednocześnie do sterownika dociera sygnał z czujnika liczącego obroty wału korbowego. Sterownik ustawiony jest w tryb utrzymywania stałej prędkości obrotowej silnika, a wiec na zwiększające się obciążenie silnika, reaguje, poprzez element wykonawczy, zwiększając czas otwarcia wtryskiwaczy, a więc zwiększając dawkę paliwa doprowadzanego do silnika.

1. Wzory do obliczeń.

Wartości znane:

-moment obrotowy – M [Nm]

-dawka wtrysku – z [mg]

-prędkość obrotowa – n [obr/min]

Do wyznaczenia:

-moc – N [kW]

-sprawność ogólna - [%]

-godzinowe zużycie paliwa – G [kg/h]

-jednostkowe zużycie paliwa – g [g/(h*kW)]

dla M[kN*m] i [rad/s]

A-współczynnik zależny od sposobu wyświetlania dawki paliwa, oraz uwzględniający że podawana dawka jest dawką główną, bez wliczonych przed i powtrysków - przyjmuję A=4, a więc wyświetlana dawka, jest wtryskiem głównym podawanym na jeden cylinder, na cały cykl pracy.

W-wartość opałowa paliwa=43,2 MJ/kg

Obliczenia dla jednego punktu:

M=95Nm

z=10,6mg

n=2300obr/min

4. Tabela z wynikami pomiarów i obliczeń

M [Nm]	z [mg]	N [kW]	G[kg/h]	g[g/(kW*h)]	eta
15	4,3	3,611	2,3736	657,3248408	12,67765
25	4,7	6,018333	2,5944	431,0828025	19,33117
35	5,5	8,425667	3,036	360,3275705	23,1271
45	5,9	10,833	3,2568	300,6369427	27,71893
55	7,1	13,24033	3,9192	296,0046323	28,15271
65	7,8	15,64767	4,3056	275,1592357	30,28549
75	8,6	18,055	4,7472	262,9299363	31,69412
85	9,4	20,46233	5,1888	253,5781191	32,86298
95	10,6	22,86967	5,8512	255,8498156	32,57119
105	11	25,277	6,072	240,2183803	34,69066
115	12	27,68433	6,624	239,2689006	34,82832
125	12,5	30,09167	6,9	229,2993631	36,34259
135	13,3	32,499	7,3416	225,9023355	36,8891
145	14,1	34,90633	7,7832	222,9738634	37,37359
155	14,9	37,31367	8,2248	220,4232587	37,80605
165	16,1	39,721	8,8872	223,7405906	37,24551
175	17,3	42,12833	9,5496	226,6787989	36,76274

5. Wykres

6. Wnioski

Charakterystyka obciążeniowa pozwala nam wyciągnąć następujące wnioski:

- aby utrzymać stałe obroty silnika, przy zwiększającym się momencie obciążającym wał silnika, musi wzrosnąć podawana dawka paliwa. Miarą wzrostu tej wartości jest przedstawiona na wykresie zależność G(M), która bezpośrednio zależy od podawanej dawki i jak widać na wykresie jest to w przybliżeniu zależność liniowa,

- wzrost obciążenia przy stałych obrotach skutkuje wzrostem sprawności silnika,

- wzrost sprawności sprawia że przy zwiększającym się obciążeniu, spada jednostkowe zużycie paliwa, ponieważ względnie, potrzeba mniej paliwa, aby uzyskać tą samą moc, przy wyższej sprawności. Przedstawia to wykres g(M)

- charakterystyka obciążeniowa może być pomocna przy dobieraniu przełożeń skrzyni biegów. Znając opory ruchu pojazdu przy zakładanej prędkości, oraz mając dane charakterystyki obciążeniowe silnika, dla charakterystycznych prędkości obrotowych, możemy starać się uzyskać np. jak najmniejsze spalanie przy pewnej prędkości, dobierając odpowiednie przełożenia skrzyni biegów