POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ SAMOCHODÓW I MASZYN ROBOCZYCH

Laboratorium silników spalinowych

Sprawozdanie

Temat ćwiczenia:

Charakterystyka obciążeniowa silnika o zapłonie samoczynnym

Data wykonania: 17.11.2009

Grupa 3.3 zespół 4

1. Określenie charakterystyki obciążeniowej

Charakterystyka obciążeniowa jest wykonywana przy stałej prędkości obrotowej wału korbowego silnika. Zmienne jest dawkowanie urządzenia zasilającego. Stała prędkość obrotowa wału korbowego jest utrzymywana przez odpowiednio zmieniane za pomocą hamulca obciążenie silnika. Charakterystyka przedstawia zależność zużycia paliwa Ge, jednostkowego zużycia paliwa ge oraz sprawności ne od obciążenia silnika.

2. Warunki wyznaczania charakterystyki

Charakterystyka obciążeniowa silnika o zapłonie samoczynnym wyznaczana jest przy eksploatacyjnej regulacji kąta wyprzedzenia wtrysku. Uzyskanie pełnego zakresu charakterystyki jest możliwe tylko wtedy, gdy do silnika może być podana dawka paliwa znacznie przekraczająca dawkę odpowiadającą regulacji eksploatacyjnej. Zmianę ilości paliwa (wielkość dawki) wtryskiwanego do silnika uzyskuje się przez zmianę położenia elementu sterującego wielkością dawki. Przy ustalonej prędkości obrotowej silnika ilość powietrza wpływającego do cylindrów jest stała. Skład mieszaniny paliwowo - powietrznej wytworzonej w cylindrach silnika jest więc zmienny.

3. Opis sposobu wyznaczania charakterystyki

Ustala się wartość prędkości obrotowej silnika, przy której będzie sporządzana charakterystyka, w tym przypadku 3700obr/min oraz 4000obr/min.

Rejestruje się następujące wielkości:

- wskazanie dynamometru - P [kG],

- czas spalenia paliwa o ustalonej objętości pomiarowej, w tym przypadku 50ml - t [s],

Następnie z podanych poniżej wzorów oblicza się:

- moment obrotowy silnika M_e [N*m]

gdzie: P - siła na hamulcu obciążeniowym [N],

l - ramię działania siły [m].

- moc użyteczną silnika N_e [kW]

gdzie: M_e - moment obrotowy silnika [kN^.m],

ω- prędkość kątowa wału korbowego silnika [rad/s],

n - prędkość obrotowa wału korbowego silnika [obr/min].

- natężenie zużycia paliwa G [kg/h]

gdzie: V_p - objętość paliwa zużytego w czasie pomiaru [cm³],

ρ_p - gęstość paliwa [g/cm³],

t - czas pomiaru [s].

- jednostkowe zużycie paliwa g [g/(kW^.h)]

gdzie: G - natężenie zużycia paliwa [kg/h],

N_e - moc silnika [kW].

- sprawność ogólną η_e

gdzie: g_e - jednostkowe zużycie paliwa [g/(kW^.h)]

W_u - wartość opałowa paliwa [MJ/kg].

4. Wyniki pomiarów i obliczeń, wykresy dla n=3700obr/min

P[kG]	P[N]	t[s]	Ge[kg/h]	M[Nm]	Ne[KM]	N[kW]	ge[g/kW*h]	ne
14,3	140,28	13,2	11,25	100,47	52,91	38,92	289	0,288
12,3	120,66	15	9,9	86,42	45,51	33,47	295	0,282
10,3	101,04	17,5	8,49	72,37	38,11	28,03	302	0,275
8,3	81,42	20,8	7,14	58,32	30,71	22,59	316	0,264
6,4	62,78	24,5	6,06	44,97	23,68	17,42	347	0,240
4,3	42,18	29,7	5	30,21	15,91	11,71	427	0,195
2,9	28,45	33,5	4,4	20,38	10,73	7,89	557	0,149
γ=0,825	kg/cm^3
V=50	cm^3
Wv=43,2	MJ/kg
n=3700	obr/min

5. Wyniki pomiarów i obliczeń, wykresy dla n=4000obr/min

P[kG]	P[N]	t[s]	Ge[kg/h]	M[Nm]	Ne[KM]	N[kW]	ge[g/kW*h]	ne
13,8	135,38	12,5	11,88	96,96	55,2	40,60	292	0,285
11,5	112,81	14,4	10,3	80,80	46	33,83	304	0,274
9,6	94,18	16,5	9	67,45	38,4	28,24	318	0,262
7,6	74,56	19,4	7,65	53,40	30,4	22,36	342	0,244
5,6	54,97	23,5	6,3	39,35	22,4	16,48	382	0,218
3,6	35,32	28	5,3	25,29	14,4	10,59	500	0,167
3	29,43	30,3	4,9	21,08	12	8,83	555	0,150
γ=0,825	kg/cm^3
V=50	cm^3
Wv=43,2	MJ/kg
n=4000	obr/min

6. Wnioski

Charakterystyczne wartości dla n=3700obr/min:

g_min = 289

η_emax = 0,29

N_emax = 38,91

M_emax = 100,47

Charakterystyczne wartości dla n=4000obr/min:

g_min = 292,61

η_emax = 0,28

N_emax = 40,60

M_emax = 96,96

5

---