Zakład Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa POLITECHNIKA RZESZOWSKA	Karol Topczyj Grupa L-2 II MTD
				Rok akad. 2009/2010 Semestr: letni
Laboratorium Silników Spalinowych		Ćwiczenie nr 8
Temat: Wyznaczania charakterystyki obciążeniowej silnika.

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów podstawowych parametrów silnika na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki zewnętrznej silnika spalinowego.

2. Wiadomości ogólne

Charakterystyka obciążeniowa (typowa) - charakterystyka przedstawiająca zależność godzinowego Ge i jednostkowego zużycia paliwa ge od mocy użytecznej Ne (momentu obrotowego Mo, średniego ciśnienia użytecznego pe) przy założonej prędkości obrotowej n.

Charakterystyka może dodatkowo przedstawić zależność innych parametrów pracy silnika

od mocy użytecznej, a w szczególności temperatury spalin tspm i zadymienia spalin D silnika z zapłonem samoczynnym.

Pomiary przeprowadza się przy różnych skojarzeniach położenia przepustnicy w silniku z zapłonem iskrowym lub dźwigni sterowania w silniku z zapłonem samoczynnym i obciążenia silnika, przy których występuje założona prędkość obrotowa. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki, przeprowadzone przy założonej prędkości obrotowej

n, obejmują:

- siłę obciążającą P

- zużycie paliwa Ge

- temperaturę spalin tsp

- parametry zasysanego powietrza (temperaturę to i ciśnienie pb)

3. Przebieg ćwiczenia

• wyłączyć hamulec i ustawić tryb pracy na „n=const”

• uruchomić silnik

• ustalić odpowiednie obciążenie

• ustalić odpowiednie obroty

• doprowadzić silnik do stanu równowagi cielnej

• dokonać pomiaru, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów silnika dla ustalonego punktu pracy

• zmienić obciążenie silnika, powtarzać pomiary dla uzyskania wystarczającej liczby punktów pomiarowych na charakterystyce

• po zakończeniu pomiarów ustalić pracę hamowni na biegu jałowym

( obroty min.) w celu schłodzenia silnika i hamulca

• wyłączyć silnik i hamownię

4. Obliczenia i wyniki

Moc efektywna silnika Ne:

Ne= F[N]*n[obr/min]/10000=[kw]

Ne=70[N]*900[obr/min]/10000[N*obr/kW*min]=6,03[kW]

Jednostkowe zużycie paliwa:

ge=Ge[kg/h]/Ne[kW]=[g/kWh]

ge=1,935[kg/h]/6,03[kW]=247,13[g/kWh]

Ciśnienie atmosferyczne:

741[mmHg]*133,325=98793,825[Pa]=>98,7[kPa]

Współczynnik korekcji Ka:

f_a= p_r-Φ_rp_śr/ p_y-Φ_yp_sy)*( T_y/ T_r)^0,7

f_a= (100[kPa]-0,94*30%/98,7[kPa]-1,38*50%)*(296K/298K)^0,7=1,0124

q=z*V/V_H*n

V=1,935[kg/h]*1000/3600=0,5375[g/s]

q=120000*0,5375[g/s]/1,85[dm³]*900[obr/min]= 38,7387[mg/(1*cykl)]

q_c=q/r_r

q_c=38,7387[mg/(1*cykl)]/1=38,7387[mg/(1*cykl)]

f_m=0,036* q_c-1,14

f_m=0,036* 38,7387[mg/(1*cykl)]-1,14=0,2546

α_c=(f_a)^fm

α_c=(1,0124) ^0,2546=1,0031

Moc efektywna silnika korygowana Ne:

Ne=6,03[kW]*1,0031=7,8546[kW]

Jednostkowe zużycie korygowane paliwa:

ge=247,13[g/kWh]* 1,0031=247,9030[g/kWh]

5. Wnioski

Charakterystyka obciążeniowa służy do oceny silników, które cechuje stała prędkość obrotowa. Dzięki tej charakterystyce wyznaczamy godzinowe i jednostkowe zużycie paliwa przy stałej prędkości obrotowej od mocy użytecznej. Na wykresach również zaznaczyliśmy temperaturę spalin oraz stopień zadymienia spalin. Charakterystyka obciążeniowa przydatna jest do Pomiar sprawności mechanicznej silnika czy Wyznaczanie charakterystyki granicy dymienia dla silnika o ZS.