LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH |
|||||
Imię i nazwisko:
|
Specjalność: Silniki Spalinowe |
Semestr: V |
Grupa: 2 |
||
Nr ćw.: 10.4 |
Temat ćwiczenia: Badanie emisji silnika o zapłonie samoczynnym |
Nazwisko prowadzącego:
Dr inż. Marek Waligórski |
Data wyk. ćw.: 16.01.2005 |
Ocena: |
Szkic stanowiska badawczego
1 - badany silnik, 2 - płyta fundamentowa, 3 - lawa fundamentowa, 4 - rowki do mocowania, 5 - przekładki, 6 - wspornik, 7 - hamulec, 8 - wał z przegubami, 9 - osłona wału, 10 - miernica paliwa, 11 - układ wydechowy, 12 - wlot instalacji nawiewnej, 13 - wlot instalacji wywiewnej, 14 - dźwignia sterowania silnikiem 15 - przyciski sterowania hamulcem, 16 - miernik momentu obrotowego i prędkości obrotowej, 17 - układ chłodzenia
2. Dane silnika:
Nazwa: Andoria 4CT90 Liczba cylindrów: i= 4
Rodzaj zapłonu: ZS Pojemność skokowa: Vss=2417 cm3
Rodzaj zasilania: wtrysk pośredni Stopień sprężania: = 20,6
Rodzaj pracy: 4-suwowy Prędkość obrotowa biegu jałowego: nmin=800obr/min
Średnica cylindra: D=90 mm Moc znamionowa: Ne=66 kW/4100 obr/min
Skok tłoka: S=95 mm Maks. moment obrotowy: Mo=195 Nm/2500 obr/min
Wtrysk paliwa: pośredni Rodzaj komory: wirowa (RICARDO COMET VB)
3. Opis metodyki badań
Badania wykonywane były na urządzeniu ........................... . Pierwsza seria pomiarowa polegała na pomiarze emisji NOx dwutlenku węgla i węglowodorów w funkcji zmieniającej się prędkości obrotowej. Podczas drugiej serii pomiarowej realizowaliśmy charakterystykę obciążeniowa; emisja mierzona była w funkcji zmieniającego się obciążenia.
4.Wyniki pomiarów
to=20 °C
po=100 kpa
n = ±10 obr/min
Mo = ±1 Nm
Ge = ±0,01 g/s
Tabela 1. Wyniki pomiarów przy zmianie prędkości obrotowej
n [obr/min] |
NO [ppm] |
NO2 [ppm] |
NOx [ppm} |
CxHy [%] |
CO2 [%] |
911 |
67 |
55 |
122 |
0,136 |
5,40 |
1204 |
62 |
58 |
120 |
0,133 |
5,50 |
1507 |
66 |
55 |
121 |
0,136 |
5,40 |
1790 |
58 |
55 |
113 |
0,120 |
5,50 |
2103 |
64 |
53 |
117 |
0,130 |
5,70 |
2410 |
66 |
49 |
115 |
0,129 |
5,80 |
2720 |
70 |
45 |
115 |
0,127 |
6,10 |
Tabela 2. Wyniki pomiarów przy zmianie obciążenia n=2600
n [obr/min] |
Mo [Nm] |
Ne [kW] |
NO [ppm] |
NO2 [ppm] |
NOx [ppm} |
CxHy [%] |
CO2 [%] |
2600 |
2 |
0,5 |
80 |
39 |
119 |
0,139 |
5,8 |
2605 |
16 |
4,4 |
123 |
36 |
159 |
0,137 |
6,8 |
2615 |
31 |
8,5 |
150 |
30 |
180 |
0,142 |
7,6 |
2600 |
45 |
12,2 |
217 |
18 |
235 |
0,146 |
9,1 |
2615 |
61 |
16,7 |
238 |
12 |
250 |
0,157 |
10,6 |
2598 |
75 |
20,4 |
250 |
14 |
264 |
0,162 |
11,9 |
2600 |
92 |
25,0 |
256 |
24 |
280 |
0,167 |
13,2 |
2602 |
106 |
28,9 |
262 |
37 |
299 |
0,169 |
14,3 |
Zastosowane wzory:
[kW]
5. Wnioski
W przypadku pomiarów przy zmiennej prędkości obrotowej zawartość węglowodorów i tlenków azotu spada wraz ze zwiększaniem prędkości, natomiast zawartość dwutlenku węgla rośnie. Natomiast zmieniając obciążenie przy zachowanej stałej prędkości obrotowej uzyskujemy wzrost emisji wszystkich związków. Dzieje się tak ponieważ zmniejszamy współczynnik nadmiaru powietrza, a jak wynika z wykresu pokazującego zależność emisji CO2, Nox i HC od l, wraz ze zmniejszaniem l rosnie emisja Nox i CO2. Na wykresie tym co prawda emisja HC wraz ze zmniejszaniem l maleje, a naszym przypadku nieznacznie rośnie; jest to spowodowane tym, że zwiększając obciążenie musimy dostarczyć o wiele więcej paliwa aby utrzymać te same obroty.