9965379457

3

Charakterystyką zewnętrzną (pełnej mocy) jest charakterystyka prędkościowa wyznaczona przy stałym, maksymalnym otwarciu przepustnicy.

Charakterystyką mocy częściowych nazywa się charakterystykę prędkościową sporządzoną przy kilku częściowych (lecz stałych) otwarciach przepustnicy.

Schemat charakterystyki zewnętrznej silnika ZI (z zaznaczonymi przebiegami momentu obrotowego M_u, mocy użytecznej N_e, sekundowego zużycia paliwa G_e i jednostkowego zużycia paliwa g_e) pokazano na rysunku 2.

Na rysunku 3 przedstawiono schemat charakterystyki mocy częściowych silnika ZI z naniesionymi przebiegami momentu obrotowego dla maksymalnego (a_p/) i czterech częściowych otwarć przepustnicy

(«p2— a_Ps)-

4.    Badania silników spalinowych na hamowni

Silniki spalinowe mogą być badane wraz z urządzeniem, które napędzają (typowym przykładem jest badanie samochodu na drodze lub na hamowni podwoziowej) albo oddzielnie, na hamowni silnikowej. Podczas badań silnika na hamowni odbiornikiem energii jest hamulec. Obecnie stosuje się dwa typy hamulców silnikowych:

•    hydrauliczne (zwane też wodnymi gdyż stosowanym medium jest zwykle woda),

•    elektryczne, które dzielą się na prądnicowe i wykorzystujące prądy wirowe (rys. 4), nazywane w skrócie elektrowirowymi.

Energia mechaniczna generowana przez silnik spalinowy jest w hamulcu zamieniana na ciepło (hamulce hydrauliczne i elektrowirowe) i odprowadzana przez wodę chłodzącą lub przetwarzana na energię elektryczną (hamulce prądnicowe), która może być zwracana do sieci.

Hamulce silnikowe umożliwiają najczęściej pomiar momentu hamującego dzięki zastosowaniu wahliwego stojana i mierzeniu siły reakcji działającej na ramieniu o znanej długości (rys. 5). Moment obrotowy silnika może też być mierzony w inny sposób, na przykład momentomierzem wałowym. Stanowisko badawcze musi być wyposażone w urządzenia umożliwiające pomiar parametrów pracy silnika z założoną dokładnością oraz w urządzenia i instalacje pomocnicze (układ zasilania paliwem, układy chłodzenia, odprowadzenie spalin, instalacja elektryczna, wentylacyjna).

5.    Obiekt badań i stanowisko badawcze

Obiektem badań będzie silnik o zapłonie iskrowym marki FIAT typu 170 A.000 stosowany w samochodzie FIAT Cinąuecento.

Stanowisko badawcze wyposażone jest w hamulec na prądy wirowe Automex AMX 30. Pomiar siły reakcji P_r wahliwego stojana hamulca realizowany jest przetwornikiem tensometrycznym. Moment obrotowy jest wyliczany przez układ pomiarowy i wyświetlany w postaci cyfrowej. Prędkość obrotowa mierzona jest przetwornikiem indukcyjnym. Do pomiaru zużycia paliwa zastosowano oryginalny paliwomierz wagowy (rysunki 6 i 7), który został skonstruowany pod kierunkiem prof. M. Cichego [1]. Dzięki precyzyjnej wadze elektronicznej, na której stoi naczynie pomiarowe z paliwem oraz specjalnemu oprogramowaniu możliwe są pomiary zużycia paliwa w stanach nie ustalonych pracy silnika. (W ćwiczeniu wszystkie pomiary wykonywane będą w stanach ustalonych.)

Zastosowany na stanowisku zintegrowany układ chłodzenia cieczy chłodzącej silnik i oleju smarującego został skonstruowany i wykonany w Katedrze SSiS [5]. Schemat stanowiska badawczego pokazano na rysunku 8.

6.    Pomiar i wyliczanie podstawowych parametrów pracy silnika

Zadaniem studentów będzie wykonanie pomiarów i obliczeń umożliwiających sporządzenie charakterystyki prędkościowej (zewnętrznej lub częściowej) silnika ZI.

W czasie ćwiczenia mierzone będą następujące parametry:

•    prędkość obrotowa wału silnika n za pomocą przetwornika indukcyjnego;

•    moment obrotowy silnika M„ za pomocą hamulca dynamometrycznego na prądy wirowe;

•    sekundowe zużycie paliwa G_e przy użyciu paliwomierza wagowego.