1. Wiadomości teoretyczne.
Charakterystykę opracowuje się dla silników z zapłonem samoczynnym na podstawie kompletu charakterystyk obciążeniowych, zawierających krzywą zadymienia spalin. Przez punkty naniesione na pole opracowanej charakterystyki, odpowiadające na poszczególnych charakterystykach obciążeniowych zadymieniu spalin uznanemu za graniczne, przeprowadza się krzywe mocy użytecznej Ne = f(n), godzinowego Ge = (n) i jednostkowego zużycia paliwa ge = f(n) oraz zadymienia spalin D = f(n). Następnie na podstawie krzywej Ne = f(n) oblicza się parametr pochodny moment obrotowy Mo = f(n). W przypadku, gdy zachodzi potrzeba podania w charakterystyce dodatkowych parametrów pracy silnika, to odnośne krzywe przeprowadza się na podstawie charakterystyk obciążeniowych zawierających te parametry, w sposób analogiczny do wyżej opisanego.
gdzie ;
P-siła obciążająca [N];
n-prędkość obrotowa [obr/min];
ΔV-objętość pomiarowej dawki paliwa [cm3];
ρ-gęstość paliwa [g/cm3];
t-czas zużycia pomiarowej dawki paliwa [s]
oraz wykreśla charakterystykę Ge=f(Ne). Następnie na podstawie wykreślonej już krzywej oblicza się parametr pochodny - jednostkowe zużycie paliwa ge wg wzoru:
2. Obliczenia.
Badaniu poddano silnik SB 1.3 (1/6 SW 680), wykorzystano hamulec G4 Froude (hydrauliczny), którego stała
K = 200
ciśnienie otoczenia Po=742 mmHg, pomiarowa dawka paliwa V=145m3.
Dla 800 obr/min:
n |
P |
P |
t |
Ts |
To |
D |
|||||||
[obr/min] |
[kG] |
[N] |
[s] |
[K] |
[K] |
|
|||||||
800 |
0 |
0 |
673 |
413,16 |
291,16 |
0 |
|||||||
800 |
1,6 |
15,696 |
324 |
553,16 |
289,16 |
0,7 |
|||||||
800 |
2,6 |
25,506 |
207 |
693,16 |
291,16 |
1,8 |
|||||||
Gh |
qc |
fm |
fa |
Ka |
Ne |
ge |
|||||||
[kg/h] |
[mg/cykl*dm^3] |
|
|
|
[kW] |
[g/kW*h] |
|||||||
0,659287 |
3,752771 |
0,3 |
0,984786 |
0,995411 |
0 |
6592,868 |
|||||||
1,369444 |
7,795107 |
0,3 |
0,980046 |
0,993972 |
4,680413 |
292,5905 |
|||||||
2,143478 |
12,20104 |
0,3 |
0,984786 |
0,995411 |
7,616689 |
281,4187 |
Dla 1000 obr/min:
n |
P |
P |
t |
Ts |
To |
D |
|||||||
[obr/min] |
[kG] |
[N] |
[s] |
[K] |
[K] |
|
|||||||
1000 |
0 |
0 |
673 |
393,16 |
287,16 |
0,2 |
|||||||
1000 |
0,9 |
8,829 |
386 |
473,16 |
288,16 |
0,5 |
|||||||
1000 |
1,8 |
17,658 |
250 |
563,16 |
287,16 |
0,7 |
|||||||
1000 |
2,6 |
25,506 |
170 |
693,16 |
287,16 |
2,4 |
|||||||
1000 |
3 |
29,43 |
151 |
773,16 |
288,16 |
3,4 |
|||||||
Gh |
qc |
fm |
fa |
Ka |
Ne |
ge |
|||||||
[kg/h] |
[mg/cykl*dm^3] |
|
|
|
[kW] |
[g/kW*h] |
|||||||
0,659287 |
3,002217 |
0,3 |
0,975296 |
0,992524 |
0 |
6592,868 |
|||||||
1,149482 |
5,234435 |
0,3 |
0,977672 |
0,993249 |
3,288522 |
349,5436 |
|||||||
1,7748 |
8,081967 |
0,3 |
0,975296 |
0,992524 |
6,572245 |
270,0447 |
|||||||
2,61 |
11,88525 |
0,3 |
0,975296 |
0,992524 |
9,493243 |
274,9324 |
|||||||
2,938411 |
13,38074 |
0,3 |
0,977672 |
0,993249 |
10,96174 |
268,0606 |
Dla 1200 obr/min:
n |
P |
P |
t |
Ts |
To |
D |
|||||||
[obr/min] |
[kG] |
[N] |
[s] |
[K] |
[K] |
|
|||||||
1200 |
0 |
0 |
485 |
633,16 |
291,16 |
0,2 |
|||||||
1200 |
0,8 |
7,848 |
294 |
493,16 |
289,16 |
0,4 |
|||||||
1200 |
1,6 |
15,696 |
201 |
573,16 |
291,16 |
0,6 |
|||||||
1200 |
2,6 |
25,506 |
134 |
713,16 |
291,16 |
1,4 |
|||||||
1200 |
3,2 |
31,392 |
112 |
803,16 |
291,16 |
3 |
|||||||
Gh |
qc |
fm |
fa |
Ka |
Ne |
ge |
|||||||
[kg/h] |
[mg/cykl*dm^3] |
|
|
|
[kW] |
[g/kW*h] |
|||||||
0,914845 |
3,471635 |
0,3 |
0,984786 |
0,995411 |
0 |
9148,454 |
|||||||
1,509184 |
5,727018 |
0,3 |
0,980046 |
0,993972 |
3,51031 |
429,9289 |
|||||||
2,207463 |
8,376832 |
0,3 |
0,984786 |
0,995411 |
7,030789 |
313,9708 |
|||||||
3,311194 |
12,56525 |
0,3 |
0,984786 |
0,995411 |
11,42503 |
289,8192 |
|||||||
3,961607 |
15,03342 |
0,3 |
0,984786 |
0,995411 |
14,06158 |
281,7327 |
Dla 1400 obr/min:
n |
P |
P |
t |
Ts |
To |
D |
|||||||
[obr/min] |
[kG] |
[N] |
[s] |
[K] |
[K] |
|
|||||||
1400 |
0 |
0 |
407 |
468,16 |
287,16 |
0,2 |
|||||||
1400 |
1,2 |
11,772 |
217 |
533,16 |
288,16 |
0,4 |
|||||||
1400 |
2,2 |
21,582 |
143 |
673,16 |
287,16 |
0,6 |
|||||||
1400 |
3,2 |
31,392 |
95 |
853,16 |
287,16 |
2 |
|||||||
Gh |
qc |
fm |
fa |
Ka |
Ne |
ge |
|||||||
[kg/h] |
[mg/cykl*dm^3] |
|
|
|
[kW] |
[g/kW*h] |
|||||||
1,090172 |
3,545967 |
0,3 |
0,975296 |
0,992524 |
0 |
10901,72 |
|||||||
2,0447 |
6,65073 |
0,3 |
0,977672 |
0,993249 |
6,138575 |
333,0904 |
|||||||
3,102797 |
10,09237 |
0,3 |
0,975296 |
0,992524 |
11,24584 |
275,9062 |
|||||||
4,670526 |
15,19167 |
0,3 |
0,975296 |
0,992524 |
16,35759 |
285,5266 |
Dla 1600 obr/min:
n |
P |
P |
t |
Ts |
To |
D |
|||||||
[obr/min] |
[kG] |
[N] |
[s] |
[K] |
[K] |
|
|||||||
1600 |
0,2 |
1,962 |
352 |
513,16 |
289,16 |
0,6 |
|||||||
1600 |
1 |
9,81 |
211 |
533,16 |
289,16 |
1,8 |
|||||||
1600 |
1,8 |
17,658 |
145 |
633,16 |
289,16 |
1 |
|||||||
1600 |
2,6 |
25,506 |
105,5 |
733,16 |
289,16 |
1,4 |
|||||||
1600 |
3,4 |
33,354 |
79 |
933,16 |
289,16 |
2,8 |
|||||||
Gh |
qc |
fm |
fa |
Ka |
Ne |
ge |
|||||||
[kg/h] |
[mg/cykl*dm^3] |
|
|
|
[kW] |
[g/kW*h] |
|||||||
1,260511 |
3,587521 |
0,3 |
0,980046 |
0,993972 |
1,170103 |
1077,265 |
|||||||
2,102844 |
5,984869 |
0,3 |
0,980046 |
0,993972 |
5,850517 |
359,4287 |
|||||||
3,06 |
8,709016 |
0,3 |
0,980046 |
0,993972 |
10,53093 |
290,5726 |
|||||||
4,205687 |
11,96974 |
0,3 |
0,980046 |
0,993972 |
15,21134 |
276,4836 |
|||||||
5,616456 |
15,9849 |
0,3 |
0,980046 |
0,993972 |
19,89176 |
282,3509 |
Dla 1800 obr/min:
n |
P |
P |
t |
Ts |
To |
D |
[obr/min] |
[kG] |
[N] |
[s] |
[K] |
[K] |
|
1800 |
0 |
0 |
266 |
513,16 |
291,16 |
0,6 |
1800 |
1,2 |
11,772 |
158 |
568,16 |
290,16 |
1,4 |
1800 |
2 |
19,62 |
106 |
713,16 |
290,16 |
3 |
1800 |
3 |
29,43 |
79 |
853,16 |
290,16 |
1,8 |
Gh |
qc |
fm |
fa |
Ka |
Ne |
ge |
[kg/h] |
[mg/cykl*dm^3] |
|
|
|
[kW] |
[g/kW*h] |
1,668045 |
4,219908 |
0,3 |
0,984786 |
0,995411 |
0 |
16680,45 |
2,808228 |
7,104402 |
0,3 |
0,982417 |
0,994692 |
7,903925 |
355,2953 |
4,185849 |
10,58958 |
0,3 |
0,982417 |
0,994692 |
13,17321 |
317,7547 |
5,616456 |
14,2088 |
0,3 |
0,982417 |
0,994692 |
19,75981 |
284,2363 |
Dla 800 obr/min
Dla 1000 obr/min
Dla 1200 obr/min
Dla 1400 obr/min
Dla 1600 obr/min
Dla 1800 obr/min
Charakterystyka granicy dymienia
Wnioski:
Z otrzymanego wykresu można odczytać, że wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wzrasta moc silnika oraz moment obrotowy, a następnie nieznacznie spada podobnie wygląda godzinowe zużycie paliwa. Jednostkowe zużycie paliwa rośnie osiągając maksimum przy maksymalnej prędkości obrotowej. Wykres zadymienia wykazuje dość znaczne zmiany dla różnych prędkości obrotowych, co może być spowodowane niedokładnością metody pomiarowej.