LABORATORIUM BADAŃ SILNIKÓW SPALINOWYCH
Imię i nazwisko:			Specjalność: Silniki Spalinowe	Semestr: VI	Grupa: 2
Nr ćw.: 9.1	Temat ćwiczenia: Wyznaczanie obrazu przepłukania	Nazwisko prowadzącego: dr. inż. Anna Krzymień		Data wyk. ćw.: 16.05.2006	Ocena:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze stosowanymi w badaniach silnikowych metodami wyznaczania jakosci procesu przepłukania zachodzącego w silnikach dwusuwowych.

2. Wstęp teoretyczny

Proces przepłukania, czyli wymiany ładunku, polega na usunięciu spalin z cy­lindra i jednoczesnym napełnieniu go świeżym ładunkiem. W tym celu wykorzy­stuje się następujące systemy przepłukania:

• poprzeczne,

Jest to system, w którym okna dolotowe i wylotowe są umieszczone po przeciwległych stronach średnicy cylindra. Świeży ładunek kierowany ku górze wypycha w kierunku okien wylotowych spaliny pozo­stałe z poprzedniego obiegu. Jest to rozwiązanie przestarzałe i bez stosowania odpowiednich dodatkowych zabiegów (pochylenie kanału dolotowego, nasadka na tłoku) nie zapewnia satysfakcjonującego stopnia przepłukania cylindra, dlatego nie jest juz stosowane.

• zwrotne,

Jest systemem, w którym strumień przepłu­kujący dopływa z kierunku przeciwnego do kierunku wylotu i wykonuje charakte­rystyczną pętlę zapobiegającą zbyt szybkiemu przedostawaniu się go do okien wylotowych. Osiąga się to przez rozmieszczenie okien dolotowych i wylotowych po tej samej stronie cylindra lub przez nadanie odpowiedniego kierunku oknom dolotowym. Istnieją dwie odmiany przepłukania zwrotnego; system MAN i system Schnürle.

Schemat przepłukania zwrotnego:

a) MAN, b, c, d) Schniirle

• wzdłużne,

Jest to system w którym strumień świeżego ładunku przepływa wzdłuż osi cylindra (okna lub zawo­ry są rozmieszczone na obu końcach cylindra). Istnieją dwie odmiany przepłukania wzdłużnego: z użyciem zaworów lub dwóch tłoków. W systemie prze­płukania z użyciem zaworów okna są wykorzystywane do ładowania, a zawory do wylotu spalin. Otwarcie i zamknięcie okien dolotowych jest sterowane tłokiem i odbywa się symetrycznie względem DMP. Przepłukanie wzdłużne z użyciem dwóch tłoków (przeciwbieżnych) polega na odsłanianiu i zasłanianiu okien przez dwa tłoki poruszające się w przeciw­nych kierunkach. Okna dolotowe i wylotowe są rozmieszczone na całym obwodzie cylindra. W celu uzyskania właściwego napełnienia cylindra wy-korbienie tłoka sterującego wylotem wyprzedza wykorbienie tłoka sterują­cego dolotem o kąt 8-15°. Wcześniej­sze zamknięcie okien wylotowych ułatwia zastosowanie doładowania. Przepłukanie wzdłużne jest obecnie stosowane tylko w silnikach ZS.

• specjalne

Są stosowane w niektórych rozwiązaniach silników samochodowych i motocyklowych. Przykładem jest przepłukanie w silni­kach o tłokach współbieżnych czy przepłukanie krzyżowe.

Ob­raz przepłukania jest to wykres przedstawiający krzywe stałych prędkości powie­trza zmierzonych nad otwartym cylindrem. Prawidłowy obraz przepłukania przedstawiono na rysunku. Charakteryzuje się on symetrycznym przebiegiem zmian prędkości względem płaszczyzny wydechu w-w. Maksymalna prędkość dodatnia występuje po stronie przeciwległej do wydechu i maleje w mia­rę zbliżania się do osi cylindra, wartość zerową osiąga w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wydechu, a następnie - w miarę zbliżania się do strony wydechu -przyjmuje wartość ujemną.

Prawidłowy obraz przeplukania

3. Szkic stanowiska badawczego

1 - dmuchawa, 2 - przelotnia, 3 - model cylindra, 4 - model tłoka, 5 - sonda grzebieniowa, 6 - mikromanometr pochyły, 7 - manometr U-rurkowy, 8 - termometr, 9 - sruba pozwalająca na przesuwanie modelu tłoka

4. Wyniki pomiarów i obliczeń

Wzór na prędkość powietrza:

[m/s]

Obliczenie stałej c:

R_p=287 kJ/(kg*K)

T_pow=298 K

ρ_w=1000 kg/m³

g=9,81 m/s²

=30°

ρ_p=1,23 kg/m³

kPa

Obliczenie przykładowej prędkości:

[m/s]

c=0,01

l=1

[m/s]

Tabela wyników

Pomiar	Predkość w [m/s]		w [m/s}
1		6,4	3,2
2		9,0	2,3
3		11,0	1,9
4		12,7	1,6
5		14,2	1,5
6		15,6	1,4
7		16,8	1,3
8		18,0	1,2
9		19,1	1,1
10		20,1	1,1
11		21,1	1,0
12		22,0	1,0
13		22,9	1,0
14		23,8	0,9
15		24,6	0,9
16		25,4	0,9
17		26,2	0,9
18		26,9	0,8
19		27,7	0,8
20		28,4	0,8
21		29,1	0,8
22		29,8	0,8
23		30,5	0,8
24		31,1	0,8
25		31,8	0,7
26		32,4	0,7
27		33,0	0,7
28		33,6	0,7
29		34,2	0,7
30		34,8	0,7
31		35,4	0,7

6. Wnioski

Badany przez nas silnik posiadal system przepłukania Shnürle. Niestety naszej części grupy nie udalo się przeprowadzic pomiarów pomimo wielokrotnych prob. Wyniki uzyskaliśmy od drugiej części grupy. Obliczone wartosci prędkości wydają się być prawdopodobne, choc może nieco wyższe niż przykładowe w skrypcie a uzyskany obraz przepłukania zbliżony do prawidłowego, jednakże dość „poszarpany”, w niektórych miejscach występuje znaczna różnica prędkości..

---