Katedra Pojazdów Samochodowych i Transportu POLITECHNIKA RZESZOWSKA	Podskarbi Paweł II MT-DI-L4
				Rok akad. 2012/2013 Semestr: letni
Laboratorium Silników Spalinowych		Ćwiczenie nr 4
Temat:Ocena procesu spalania w silniku na podstawie wykresu indykatorowego

1. Wstęp teoretyczny:

Indykowaniem silnika nazywamy proces doświadczalny polegający na określeniu przebiegu szybko zmiennych ciśnień w cylindrze silnika w funkcji określonej zmiennej np.: czasu, kąta obrotu wału korbowego lub położenia tłoka.

Dla dokonania prawidłowej oceny zjawisk, zachodzących w cylindrze, opartej na indykowaniu, konieczne jest bardzo dokładne i prawidłowe przeprowadzenie samego procesu indykowania. O poprawności indykowania decydują przede wszystkim:

• właściwy dobór całej aparatury, w tym głównie przetworników ciśnień,

• właściwe umieszczenie i zamocowanie czujnika ciśnienia,

• prawidłowe odwzorowanie znaczenia punktów charakterystycznych,

• właściwa rejestracja przebiegu,

• prawidłowe przeprowadzenie wzorcowania.

Umieszczenie samego przetwornika ciśnienia w komorze spalania napotyka jednak często znaczne trudności. Najbardziej prawidłowe i w zasadzie jedynie poprawne jest takie umieszczenie przetwornika, aby jego membrana tworzyła ze ścianą komory spalania jedną powierzchnię.

W nowoczesnych szybkoobrotowych silnikach spalinowych, w głowicy silnika jest zwykle tak mało wolnego miejsca, że takie usytuowanie silnika nie zawsze jest możliwe. Istnieje wówczas konieczność połączenia czoła przetwornika z komorą spalania kanałem o niewielkiej średnicy, zwiększającym objętość komory spalania, a więc zmniejszającym stopień sprężania, ale poza tym zniekształcającym wykres indykatorowy, gdyż występujące w kanale drgania słupa gazów uwidaczniają się na rejestrowanym wykresie.

Oprócz usytuowania przetwornika istotną sprawą jest dobór właściwego sposobu jego zamocowania, tak aby ewentualne cieplne i mechaniczne uszkodzenia głowicy, a także drgania silnika nie przenosiły się na przetwornik, gdyż to też może doprowadzić do zniekształcenia wykresu indykatorowego.

Analiza przebiegu zmian ciśnienia w funkcji kąta obrotu wału korbowego wymaga prawidłowego odwzorowania na wykresie indykatorowym punktów odpowiadających charakterystycznym położeniom tłoka w cylindrze.

W oparciu o rozwinięte (otwarte) wykresy indykatorowe można określić szereg wielkości charakterystycznych dla przebiegu procesu spalania takich jak:

• maksymalne ciśnienie spalania pmax [kPa}

• ciśnienie zapłonu odpowiadające punktowi zapłonu pz [kPa ]

• maksymalną prędkość przyrostu ciśnienia

• średnią prędkość przyrostu ciśnienia:

• różnicę wartości średnich ciśnień wydechu i ssania

Dla różnych celów sporządza się różne wykresy indykatorowe .

Rozróżniamy ich następujące rodzaje:

• otwarty, wykonany w funkcji kąta obrotu wału korbowego lub określonej objętości komory

• spalania co wymaga zastosowania przetwornika drogi tłoka.

• zamknięty, wykonany zazwyczaj funkcji chwilowej objętości komory spalania

• zwielokrotniony, służący przede wszystkim do oceny rozrzutu maksymalnych ciśnień spalania.

2. Wyniki ćwiczenia:

W ćwiczeniu wykorzystano SB 3,1 CR .

Przykład obliczeniowy:

Tabela pomiarowo obliczeniowa:

kąt wyprzedzenia sygnalu sterującego [°]	F[N]	n [obr/min]	Czas wtrysku [us]	P [kW]	Godzinowe zużycie paliwa [kg/h]
18	65	1200	2000	7,8	1,996
19	86	1200	2600	10,32	2,656
19	100	1200	3200	12	3,13

3. Wykresy indykatorowe:

Wykres 1. jest przykładowy i nie były dla niego przeprowadzane pomiary.

4.Opracowanie wykresu:

Opracowany wykres indykatorowy silnika badawczego SB 3.1 o kącie wyprzedzenia wtrysku 19 stopni oraz 1200 obr/min (próba nr. 3)

Kąt opóźnienia podania dawki paliwa

1200[obr]-1[min]

432000[°]-60000000[us]

X[°]-400[us]

X=400*432000/60000000=2,88[°]

Kąt wyprzedzenia wtrysku paliwa

α _ww: 19[°]-2,88[°] = 16,12[°] przed GMP => 360[°]- 16,12[°]= 343,88[°]=α _ww

Kąt wyprzedzenia zapłonu (odczytany z danych)

α _wz= 354,0[°]

p_z=2,314[MPa]

Kąt opóźnienia samozapłonu:

α _o= α _wz - α _ww

α _o= 354,0[°]-343,88[°]= 10,12[°]

5.Wnioski: