POLITECHNIKA RZESZOWSKA

ZPSiSS

Sprawozdanie z laboratorium

silników spalinowych

Temat: Wykresy indykatorowe.

Mariusz Kowalski

IV MDE

Gr. 32

Wstęp

Przyrządy zwane indykatorami służą do rejestracji rzeczywistych zmian ciśnienia w funkcji określonej zmiennej np. czasu kata obrotu wału lub położenia tłoka. Ponieważ przyrządy te służą często do określania mocy zwane są popularnie indykatorami mocy.

Podział indykatorów:

• indykatory mechaniczne

• indykatory optyczne

• indykatory elektryczno - pneumatyczne

• indykatory elektroniczne

Zasadniczym celem użycia indykatora mocy jest otrzymanie tzw. wykresu indykatorowego, tzn. wykresu przebiegu rzeczywistych zmian ciśnienia wewnątrz cylindra w funkcji zmiany skoku tłoka lub zmiany objętości.

Pole wewnątrz wykresu przedstawia w pewnej skali pracę wewnętrzną jednego obiegu.

Do określenia powierzchni wykresów indykatorowych używa się najczęściej planimetrów.

Badanie tłokowych silników spalinowych

W silnikach spalinowych ciepło wydzielające się wskutek spalania paliwa, powoduje wzrost energii wewnętrznej czynnika wypełniającego cylinder. Rozprężający się następnie czynnik działa na tłok, którego ruch poprzez mechanizm korbowy zamieniany jest na obrotowy ruch wału silnika. Z wału korbowego praca przekazywana jest do dalszego wykorzystania.

Obiegi teoretyczne silników spalinowych

Obieg Otto - w tym obiegu ciepło jest odprowadzane i doprowadzane przy stałej objętości - izochorycznie. Sprężanie i rozprężanie odbywa się adiabatycznie - izentropowo. Jest to obieg porównawczy dla silników z zapłonem iskrowym, pracujących na gazowym lub ciekłym paliwie lekkim.

Obieg Diesla - w ty obiegu ciepło doprowadzane jest przy stałym ciśnieniu, a odprowadzane przy stałej objętości. Sprężanie i rozprężanie odbywa przebiega adiabatycznie - izentropowo.

Obieg Sabathe - Seiligera. W tym obiegu część ciepła dostarczana jest przy stałym ciśnieniu, a pozostała część - przy stałej objętości.

Obieg rzeczywistego silnika spalinowego

Z obserwacji wiadomo, że obieg rzeczywisty rożni się od jakiegokolwiek obiegu teoretycznego. Różnice te można ująć następująco:

• przebieg procesu spalania nie jest ani ściśle izochoryczny ani ścisle izobaryczny.

Nie można podczas tego procesu utrzymać ani stałej objętości ani stałego ciśnienia ze względu na tzw. zwlokę zapłonową, skończony czas przebiegu spalania, ciągłość ruchu tłoka itp.

• dolna część wykresu obiegu rzeczywistego zawiera dwie linie w przybliżeniu izobary, z których dolna obrazuje proces zasysania czynnika do cylindra, a górna - proces wytłaczania spalin.

• z dokładniejszych pomiarów krzywych sprężania i rozprężania okazuje się, że nie są to adiabaty, lecz politropy. Jest to spowodowane koniecznością chłodzenia cylindra w rzeczywistym silniku.

Dla różnych kątów wyprzedzenia wtrysku otrzymujemy różne max ciśnienia, a z tego wynikają różne parametry silnika.

Stałe parametry

V_ss=0,00185[m³]

N=16,6[1/s]

Ł=4(czterosuw)

K=200

M_p=121,2[g]

L. p.	Siła	Ne[kW]	Pe[Pa]	M0[Nm]	T[s]	Gh[kg/h]	Ge[kg/kWh]	η
1	2,8	10,304	671052	98,84	145,0	3,00910	0,292033	0,2866
2	3	11,04	718984	105,90	147,0	2,96816	0,026885	0,3113
3	2,4	8,832	575187	84,72	146,0	2,98849	0,338371	0,2474

Wnioski:

Najlepszym kątem dla tego silnika jest kąt 25⁰.

Takie ustawienie daje najlepsza moc, ciśnienie, moment obrotowy oraz sprawność, podczas gdy zużycie paliwa jest najmniejsze.

---