LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH |
|||||
Imię i nazwisko:
|
Specjalność: Silniki Spalinowe |
Semestr: V |
Grupa: 2 |
||
Nr ćw.: 6.1 |
Temat ćwiczenia: Charakterystyka pełnej mocy |
Nazwisko prowadzącego: Dr inż. Piotr Krzymień |
Data wyk. ćw.: 21.11.2005 |
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
3. Opis metodyki badań
Wyznaczanie charakterystyki pełnej mocy odbywa się w następujący sposób. Na wstępie ustala się maksymalne otwarcie urządzeń zasilających (dawkowanie paliwa przez pompę wtryskową w silniku o zapłonie samoczynnym, otwarcie przepustnicy w silniku o zasilaniu gaźnikowym). Pomiar zaczyna się zazwyczaj od najmniejszych prędkości obrotowych, przy których silnik może jeszcze prawidłowo pracować.
Następnie, po ustaleniu stanu energetycznego silnika i odczytaniu wskazań wszystkich przyrządów pomiarowych, zmniejsza się obciążenie silnika przez hamulec, wskutek czego prędkość obrotowa silnika wzrasta. Przeprowadza się następny odczyt, znów odciąża się hamulec, aż do doprowadzenia silnika do największej prędkości obrotowej.
Następnie pomiary powtarza się w kierunku przeciwnym, zwiększając obciążenie i zmniejszając prędkość obrotową silnika do najmniejszej pozwalającej mu jeszcze prawidłowo pracować.
Liczba pomiarów „w jednym kierunku" powinna wynosić nie mniej niż 10, przy czym z góry zakłada się, w jakich (najczęściej równych) odstępach prędkości obrotowej pomiary te mają być wykonane. Niekiedy zagęszcza się punkty pomiarowe w pobliżu maksimum krzywej mocy. Jeżeli podczas ustalania się stanu energetycznego silnika zmienia się nieznacznie jego prędkość obrotowa, to pomiar można przeprowadzić, wpisując do protokołu średnie wartości. Dopuszczalne odchylenie nie powinno jednak przekraczać ±20% założonego skoku prędkości obrotowych.
4.Wyniki pomiarów
to=21,7 °C
po=100 kPa
n = ±100 obr/min
Mo = ±0,1 Nm
Ge = ±0,01 g/s
Tabela 1. Wyniki pomiarów i obliczeń
n[obr/min] |
Mo[Nm] |
Ge[g/s] |
|
Ne[kW] |
Ne[kW] |
ge[g/kWh] |
ge[g/kWh] |
2500 |
208,3 |
4,33 |
|
54,51 |
2,21 |
286,0 |
12,2 |
2700 |
205 |
4,57 |
|
57,93 |
2,17 |
284,0 |
11,3 |
2900 |
184,9 |
4,83 |
|
56,12 |
1,97 |
309,8 |
11,5 |
3100 |
133,3 |
4,85 |
|
43,25 |
1,43 |
403,7 |
14,2 |
3300 |
76,2 |
5,2 |
|
26,32 |
0,83 |
711,2 |
23,9 |
3500 |
170,2 |
5,31 |
|
62,35 |
1,82 |
306,6 |
9,5 |
3700 |
161,1 |
5,49 |
|
62,39 |
1,72 |
316,8 |
9,3 |
3900 |
156,5 |
5,73 |
|
63,88 |
1,68 |
322,9 |
9,0 |
4100 |
139,5 |
5,78 |
|
59,86 |
1,50 |
347,6 |
9,3 |
3900 |
155,5 |
5,84 |
|
63,48 |
1,67 |
331,2 |
9,3 |
3700 |
159,8 |
5,74 |
|
61,89 |
1,71 |
333,9 |
9,8 |
3500 |
167,5 |
5,33 |
|
61,36 |
1,79 |
312,7 |
9,7 |
3300 |
170,1 |
5,1 |
|
58,75 |
1,81 |
312,5 |
10,3 |
3100 |
122,8 |
4,96 |
|
39,85 |
1,32 |
448,1 |
15,7 |
2900 |
182,5 |
4,76 |
|
55,40 |
1,94 |
309,3 |
11,5 |
2700 |
188,2 |
4,42 |
|
53,19 |
2,00 |
299,2 |
11,9 |
2500 |
189,7 |
4,21 |
|
49,64 |
2,01 |
305,3 |
13,1 |
Zastosowane wzory:
[kW]
[g/kWh]
obliczenie błędu metodą różniczki logarytmicznej:
[kW]
[g/kWh]
Przykład dla 2500 obr/min
[kW]
[g/kWh]
[kW]
[g/kWh]
5. Wnioski
Otrzymane wyniki momentu obrotowego oraz obliczone wartości mocy efektywnej są bliskie wartościom podawanym przez producenta. Śledząc otrzymane wyniki, można zauważyć, że w okolicach 3100 - 3300 obr/min są one obarczone dość znacznym błędem, będącym najprawdopodobniej wynikiem uszkodzenia urządzenia pomiarowego. Dlatego na wykresie wartości te zostały pominięte.