ZAKŁAD POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

I SILNIKÓW SPALINOWYCH

Politechnika Rzeszowska

Sprawozdanie z laboratorium Silników spalinowych

TEMAT:

Stanowisko pomiarowe silników

i cechowanie hamulca

Urbaniak Grzegorz

IV MDE

Gr: 32

Budowa stanowiska badawczego

Aparatura ta dostosowana jest każdorazowo do programu badań. Z reguły jednak każde stanowisko wyposażone jest na stałe w urządzenia pomiarowe niezbędne przy wszystkich, lub przy większości badań.

Należy tu wyliczyć:

• obrotomierz

• przepływomierze do pomiaru zużycia paliwa i powietrza

• dynamometr do pomiaru momentu obrotowego

• manometry do pomiaru podciśnienia w rurze ssącej, nadciśnienia w rurze wydechowej

• znacznik zwrotny położeń tłoków, lub położenia kątowego wału korbowego

• mierniki temperatury wody (powietrza), gniazda świecy zapłonowej (wtryskiwacza), oleju, spalin

Poza tą typową aparaturą pomiarową stanowisko wyposaża się także we wskaźniki kontrolne umożliwiające kontrolę stanu cieplnego silnika, ciśnienia w układzie olejowym.

Ponadto stanowisko wyposaża się w specjalną aparaturę. Między innymi w:

• dymomierze

• indykatory ciśnienia

• analizatory spalin

• torsjiografy

• stroboskopy

• mierniki i analizatory hałasu i drgań

• różnego rodzaju rejestratory (oscylografy pętlicowe, przystawki filmowe i fotograficzne do oscyloskopów , pisaki mechaniczne).

Urządzenia i przyrządy, w jakie wyposażone jest stanowisko do badań silników, powinny umożliwiać pomiary następujących wielkości:

• momentu obrotowego silnika
  ;

• prędkości obrotowej wału korbowego silnika n;

• zużycia paliwa
  ;

• temperatury oleju;

• temperatury cieczy chłodzącej na wlocie i wylocie silnika;

• temperatury spalin;

• temperatury doprowadzanego powietrza lub mieszanki;

• ciśnienia oleju i ciśnienia atmosferycznego;

• kąta wyprzedzenia zapłonu lub wtrysku paliwa;

• położenie przepustnicy gaźnika lub listwy zębatej pompy wtryskowej.

Hamulce silnikowe

Zadaniem hamulca jest wytworzenie momentu hamowania ( oporu ) obciążającego badany silnik. Najczęściej hamulec umożliwia także pomiar tego momentu, choć nie stanowi to warunku niezbędnego, gdyż moment ten może być mierzony w inny sposób.

W zależności od sposobu wytwarzania momentu hamującego, hamulce dzielą się na:

• cierne

• powietrzne

• wodne

• elektryczne

Cechowanie hamulców silnikowych

Przebieg cechowania hamulców silnikowych, niezależnie od ich rodzaju, jest w zasadzie jednakowy. Wychylną obudowę hamulca (lub ramię silnika przy hamulcach powietrznych) obciąża się znanym momentem i odczytuje wskazania dynamometru.

Wysięgnik (ramię) obciążający należy tak zaprojektować, aby wywoływany przez niego moment miał niewielką wartość, odpowiadającą pierwszemu punktowi cechowania. Wzrost momentu obciążającego uzyskuje się przez umieszczenie na szalce odważników lub przez przesuwanie na wysięgniku stałego ciężaru.

Cechowanie przeprowadza się co najmniej dla sześciu różnych wartości momentu (obciążenia) rozłożonych w przybliżeniu w równomierne w całym zakresie pomiarowym dynamometru hamulca. Pomiary powinny być przeprowadzone przy zwiększaniu i zmniejszaniu obciążenia. W wyniku uzyskuje się wykres cechowania, z reguły z dość wyraźnie zaznaczoną pętlą histerezy wynikającą głównie z tarcia uszczelnień wału.

Jako wynik cechowania przyjmuje się krzyw przechodzącą przez środek pętli histerezy.

Schemat stanowiska

Wykonanie obliczeń

Przy porównaniu dwóch wzorów na Ne, otrzymamy wzór na K

czyli

Przyjmując, że 1V=1kG=9,81 [N] oraz 1 kg=9,81 [N]

Otrzymamy:

Ciężar zawieszony na ramieniu	Odczyt wskazania Woltomierza przy dociążaniu	Odczyt wskazania Woltomierza przy odciążaniu	Wskazanie	Wyliczona wartość K przy dociążaniu	Wyliczona wartość K przy odciążaniu	K średnie
10	0,376	0,391	0,3835	0,802	0,834	0,8181
20	0,767	0,779	0,773	0,818	0,831	0,8245
30	1,156	1,168	1,162	0,822	0,831	0,8263
40	1,545	1,555	1,55	0,824	0,829	0,8267
50	1,934	1,945	1,9395	0,825	0,830	0,8275
60	2,323	2,332	2,3275	0,826	0,829	0,8276
70	2,712	2,719	2,7155	0,827	0,829	0,8276
80	3,108	3,108	3,108	0,829	0,829	0,8288

Przyjmuje

K=0,8259 [1/m]

Wynika

L_h=11,56[m]

Po przeliczeniu

Q obliczeniowe	Wartość Błędu	delta K
0,387	-0,0078	0,939
0,774	-0,0014	0,164
1,161	0,0004	0,051
1,549	0,0008	0,094
1,936	0,0016	0,198
2,323	0,0017	0,202
2,710	0,0017	0,205
3,097	0,0029	0,353

Wnioski: W wyznaczeniu błędu statycznego wpływ miała siła tarcia występująca w uszczelnieniach wału.

Błąd ten jest znacznie mniejszy podczas prób dynamicznych hamowania ponieważ drgania układu zmniejszają siłę tarcia.

Dopuszczalny błąd według PN wynosi 1%, błąd ten nie został przekroczony.

2

l_H

l_W

Hamulec

Dynamometr

Ramię wysięgnika

Q

p

---