POLITECHNIKA RZESZOWSKA

1999/2000

ZAKŁAD POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH

Sprawozdanie z laboratorium silniki spalinowe.

Temat: Określenie sprawności mechanicznej silnika.

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest określanie sprawności mechanicznej silnika metodą wyłączanych cylindrów na hamowni silnikowej.

2. Wiadomości teoretyczne.

Charakterystyka sprawności mechanicznej - jest to charakterystyka przedstawiająca zależność sprawności mechanicznej η_m od prędkości obrotowej n przy całkowicie otwartej przepustnicy w silniku gaźnikowym lub przy skrajnym położeniu dźwigni sterowania w silniku z zapłonem samoczynnym.

Określenie sprawności mechanicznej metodą wyłączania cylindrów.

Metoda polega na wyznaczeniu Ne silnika z pracującymi wszystkimi i kolejno wyłączanymi cylindrami. W zależności od wyznaczonej mocy oblicza się sprawność mechaniczną , odpowiadającą założonej prędkości dla której ma nastąpić wyznaczenie sprawności mechanicznej.

W zależności od wyznaczonej wartości mocy oblicza się sprawność mechaniczną jako iloraz mocy użytecznej silnika i sumy mocy indykowanej poszczególnych cylindrów.

η_m=

N_{e śr} - średnia arytmetyczna wartość mocy użytecznej silnika z pracującymi wszystkimi

cylindrami

N_{e i} - moc użyteczna silnika z wyłączonym z pracy i-tym cylindrem

z - liczba cylindrów

Określenie sprawności mechanicznej metodą ekstrapolacji charakterystyki obciążeniowej.

Metoda polega na wyznaczeniu mocy oporów ruchu silnika na drodze ekstrapolacji charakterystyki obciążeniowej wykonanej przy założonej prędkości obrotowej dla której ma nastąpić określenie sprawności mechanicznej i odczytaniu z charakterystyki obciążeniowej mocy użytecznej przy pełnej dawce paliwa. W zależności od znalezionych wartości mocy oblicza się sprawność mechaniczną, odpowiadającą założonej prędkości obrotowej, jako iloraz mocy użytecznej i mocy indykowanej silnika, wyrażonej sumą mocy użytecznej i mocy oporów ruchu.

N_e - moc użyteczna na charakterystyce obciążeniowej przy całkowicie otwartej

przepustnicy w silniku gaźnikowym lub przy skrajnym ustawieniu dźwigni

sterowania, odpowiadającej pełnej dawce paliwa, wykonanej przy założonej

prędkości obrotowej

N_r - moc oporów ruchu wyznaczona w wyniku ekstrapolacji charakterystyki

obciążeniowej

Ekstrapolacja polega na przedłużeniu do przecięcia z osią odciętych (mocy) części krzywej G_e=f(N_e) charakterystyki obciążeniowej, która w zakresie małych mocy jest praktycznie odcinkiem linii prostej.

W przypadku, gdy w zakresie małych mocy krzywa G_e = f(N_e) nie przebiega po linii prostej, jednoznacznie wyznaczającej kierunek przedłużenia, to określenie sprawności mechanicznej metodą ekstrapolacji charakterystyki obciążeniowej jest niemożliwe.

3.Wykonanie obliczeń:

[kW]

P - siła na dynamometrze [kG] 1kG = 9,8 N

n - obroty silnika [obr/min]

K - stała hamulca [(kG/KM)*(obr/min)]

N_i = (N_{e śr} - N_e-1) +(N_{e śr} - N_e-2) +(N_{e śr} - N_e-3) +(N_{e śr} - N_e-4)

N_i - moc indykowana

N_e-1 - moc użyteczna po wyłączeniu pierwszego cylindra itd.

[kW]

P1 - siła na dynamometrze po wyłączeniu pierwszego cylindra

1. Dla n=2000 [obr/min]

2. Dla n=3000 [obr/min]

3. Dla n=3500 [obr/min]

4. Dla n=4000 [obr/min]

5. Dla n=5000 [obr/min]

4.Wnioski:

Na podstawie przeprowadzonych badań silnika samochodu FSO 1500 i otrzymanego wykresu możemy stwierdzić, że:

• największa sprawność jest dla prędkości 2000 obr/min, najmniejsza dla 5000 obr/min,

• wykres sprawności początkowo spada a następnie wzrasta by przy 5000 obr/min osiągnąć najniższą wartość, świadczy to o nierównej pracy silnika.

---