LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH |
|||||
Imię i nazwisko:
|
Specjalność: Silniki Spalinowe |
Semestr: V |
Grupa: 2 |
||
Nr ćw.: 6.4 |
Temat ćwiczenia: Charakterystyka obciążeniowa |
Nazwisko prowadzącego: Dr inż. Marek Waligórski |
Data wyk. ćw.: 13.12.2005 |
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
Wszystkie pomiary należy rozpoczynać po ustaleniu równowagi cieplnej silnika Pierwszy pomiar wykonuje się przy minimalnym obciążeniu i przy wybranej prędkości obrotowej silnika, następnie zwiększa się dawkę paliwa lub otwarcie przepustnicy, co prowadzi do zwiększenia prędkości obrotowej. Zmniejsza się ją do założonej wartości przez zwiększanie obciążenia za pomocą hamulca, przy czym wartość obciążenia powinna być zbliżona do założonej. Po odczytaniu wyników wykonuje się w podobny sposób następne pomiary. Pomiary charakterystyki obciążeniowej wykonuje się zazwyczaj dla prędkości obrotowych wynoszących 50%, 60%, 70%, 80%, 90% i 100% znamionowej prędkości obrotowej. My wykonaliśmy pomiary przy prędkościach wynoszących 1900 i 2200 obr/min.
4.Wyniki pomiarów
to=21,7 °C
po=100 kpa
n = ±10 obr/min
Mo = ±1 Nm
Ge = ±0,01 g/s
Tabela 1. Wyniki pomiarów i obliczeń dla n=1900 obr/min
n[obr/min] |
Mo[Nm] |
Ge*[g/s] |
|
Ge[g/s] |
Ge[g/s] |
Ne[kW] |
Ne[kW] |
ge[g/kWh] |
ge[g/kWh] |
1918 |
2 |
0,50 |
|
0,50 |
0,01 |
0,5 |
0,2 |
3736 |
1651 |
1905 |
10 |
0,56 |
|
0,56 |
0,01 |
2,0 |
0,2 |
991 |
120 |
1904 |
21 |
0,62 |
|
0,62 |
0,01 |
4,1 |
0,2 |
538 |
37 |
1900 |
31 |
0,74 |
|
0,74 |
0,01 |
6,1 |
0,2 |
434 |
22 |
1903 |
41 |
0,82 |
|
0,82 |
0,01 |
8,2 |
0,2 |
359 |
15 |
1900 |
51 |
0,90 |
|
0,90 |
0,01 |
10,2 |
0,3 |
318 |
11 |
1904 |
62 |
1,03 |
|
1,03 |
0,02 |
12,4 |
0,3 |
300 |
9 |
1902 |
72 |
1,12 |
|
1,12 |
0,02 |
14,3 |
0,3 |
281 |
8 |
1900 |
80 |
1,22 |
|
1,22 |
0,02 |
15,9 |
0,3 |
276 |
7 |
Tabela 2. Wyniki pomiarów i obliczeń dla n=2200 obr/min
n[obr/min] |
Mo[Nm] |
Ge*[g/s] |
|
Ge[g/s] |
Ge[g/s] |
Ne[kW] |
Ne[kW] |
ge[g/kWh] |
ge[g/kWh] |
2203 |
2 |
0,50 |
|
0,50 |
0,01 |
0,5 |
0,2 |
3903 |
2047 |
2203 |
10 |
0,67 |
|
0,67 |
0,01 |
2,3 |
0,2 |
1046 |
125 |
2204 |
20 |
0,71 |
|
0,71 |
0,01 |
4,6 |
0,3 |
554 |
38 |
2200 |
33 |
0,85 |
|
0,85 |
0,01 |
7,6 |
0,3 |
403 |
19 |
2197 |
41 |
0,97 |
|
0,97 |
0,01 |
9,4 |
0,3 |
370 |
15 |
2207 |
52 |
1,22 |
|
1,22 |
0,02 |
12,0 |
0,3 |
366 |
12 |
2200 |
61 |
1,30 |
|
1,30 |
0,02 |
14,0 |
0,3 |
333 |
10 |
2200 |
71 |
1,36 |
|
1,36 |
0,02 |
16,3 |
0,3 |
299 |
8 |
2203 |
82 |
1,40 |
|
1,40 |
0,02 |
18,9 |
0,3 |
267 |
6 |
Zastosowane wzory:
[kW]
[g/kWh]
obliczenie błędu metodą różniczki logarytmicznej:
[kW]
[g/kWh]
5. Wnioski
Wyniki otrzymane podczas obu pomiarów są do siebie zbliżone, jedynie w trakcie pomiaru przy wyższej prędkości obrotowej wzrosło sekundowe zużycie paliwa, co jest normalne. Pomiary zostały przeprowadzone w sposób prawidłowy, wartości prędkości obrotowej i momentu obrotowego niewiele odbiegały od założonych. Podczas pomiarów nie przekroczyliśmy granicy minimalnego jednostkowego zużycia paliwa (maksymalnej sprawności), a więc de facto nie znamy jej wartości.