Zakład Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa POLITECHNIKA RZESZOWSKA	Hołota Krzysztof Grupa L-2 II MTD
				Rok akad. 2009/2010 Semestr: letni
Laboratorium Silników Spalinowych		Ćwiczenie nr 9
Temat: Wyznaczenie charakterystyki granicy dymienia silnika

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów zadymienia spalin silnika na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki granicy dymienia silnika spalinowego.

2. Wiadomości ogólne

Charakterystyka granicy dymienia: charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zależność mocy użytecznej Ne, momentu obrotowego Mo,(średniego ciśnienia użytecznego pe),godzinowego Ge i jednostkowego zużycia paliwa ge od prędkości obrotowej n w silniku z

zapłonem samoczynnym przy położeniu dźwigni sterowania, odpowiadającym każdorazowo

granicy dymienia.

Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują:

- prędkość obrotową n

- siłę obciążającą P lub moment obrotowy Mo ( w zależności od rodzaju hamulca)

- zużycie paliwa Ge

- temperatury spalin t_sp

- zadymienie D

- temperatury zasysanego powietrza

Charakterystykę opracowuje się dla silników z zapłonem samoczynnym na podstawie kompletu charakterystyk obciążeniowych zawierających krzywą zadymienia spalin.

3. Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie prowadzone jest na silnika ZS SB 3.1 CR

• 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, jak dla typowej charakterystyki obciążeniowej, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów silnika dla ustalonego punktu pracy

• dokonać pomiaru zadymienia, każdorazowo zerując urządzenie pomiarowe

• 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=87[N]*900[obr/min]/10000[N*obr/kW*min]=7,83[kW]

Jednostkowe zużycie paliwa:

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

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

Moment obrotowy Mo :

Mo=Ne[kW]*30/π*n[obr/min] *1000=[Nm]

Mo=7,83[kW*30/3,14*900[obr/min] *1000=83,12[Nm]

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]-0,94/98,7[kPa]-1,38)*(296K/298K)^0,7=1,0121

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=1,003071

Moc efektywna silnika korygowana Ne:

Ne=7,83[kW]*1,00371=7,8546[kW]

Jednostkowe zużycie korygowane paliwa:

ge=247,13[g/kWh]* 1,003171=247,9030[g/kWh]

Moment obrotowy korygowany Mo :

Mo=83,12[Nm]* 1,003171=83,38[Nm]

5. Wnioski

Przeprowadzone doświadczenie na silniku z zapłonem samoczynnym jednocylindrowym SB 3.1 Cr podczas którego przeprowadzaliśmy w kilku cyklach pomiarowych pomiary do wykreślenia charakterystyki granicy dymienia dla 25 °H. Na powyższym wykresie można zauważyć że mon silnika wacha się w granicach od 10 do 13 kW. Moment obrotowy spada.

Jednostkowe jak i godzinowe zużycie paliwa również jest wachliwe. Wynik takiej charakterystyki może być spowodowany badaniem w kilku cyklach w różnych warunkach atmosferycznych.