ISBN

Transkrypt

1

2 Recenzent prof. dr hab. inż. dr h.c. JANUSZ MYSŁOWSKI Poszczególne rozdziały przygotowali: Wojciech SERDECKI: 1, 2, 3.1, 3.3, 3.5, 3.6, 3.7, 9 Paweł FUĆ: 15, Miłosław KOZAK: 13, Władysław KOZAK: 8 Anna KRZYMIEŃ: 3.4, 4, 7, Piotr KRZYMIEŃ: 3.2, 5 Ireneusz PIELECHA: 11, 18, 19, Jacek PIELECHA: 12, 14, 16, 17 Krzysztof WISŁOCKI: 6, 10 Redakcja techniczna oraz skład i łamanie tekstu Jacek Pielecha Projekt okładki Ireneusz Pielecha (na podstawie Cobalt, Alexandr Mitiuc, Redakcja Aleksandra Springer Utwór w całości ani we fragmentach nie może być powielany ani rozpowszechniany za pomocą urządzeń elektronicznych, mechanicznych, kopiujących, nagrywających i innych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. ISBN Wydanie I Copyright by Politechnika Poznańska, Poznań 2012 WYDAWNICTWO POLITECHNIKI POZNAŃSKIEJ pl. M. Skłodowskiej-Curie 2, Poznań tel. +48 (61) , faks +48 (61) office_ed@put.poznan.pl Sprzedaż publikacji POZNAŃSKA KSIĘGARNIA AKADEMICKA ul. Piotrowo 3, Poznań tel. +48 (61) ; faks +48 (61) politechnik@politechnik.poznan.pl Druk i oprawa PERFEKT DRUK, ul. Świerzawska 11, Poznań

3 Spis treści Spis ważniejszych skrótów... 8 Spis ważniejszych oznaczeń Przedmowa Wiadomości ogólne 1. Wprowadzenie do problematyki badań silników spalinowych Uwagi wstępne Wymagania w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy podczas badań silników spalinowych Opracowanie wyników badań silnikowych Wprowadzenie Niepewności i błędy pomiaru Klasyfikacja niepewności i błędów pomiarowych Niepewności i błędy systematyczne Niepewności przypadkowe Błędy grube Obliczenia i zaokrąglanie wyników pomiarów Zasady wyznaczania niepewności pomiarowych Wprowadzenie Wyznaczanie niepewności metodą typu A Wyznaczanie niepewności metodą typu B Prawo przenoszenia niepewności Zasady wyznaczania niepewności rozszerzonej Prezentacja wyników pomiarów Wprowadzenie Metoda tabelaryczna Metoda graficzna Metoda przedstawiania danych za pomocą równania Silnikowe stanowisko hamulcowe Wiadomości ogólne Pomiar prędkości obrotowej Wprowadzenie Analogowe mierniki prędkości obrotowej... 50

4 4 Spis treści Impulsowe mierniki prędkości obrotowej Obrotomierz stroboskopowy Pomiar momentu obrotowego i mocy Wprowadzenie Hamulce silnikowe Charakterystyki hamulców silnikowych Stanowiska hamulcowe Momentomierze Pomiar zużycia paliwa Wprowadzenie Metody pomiaru zużycia paliwa Pomiar temperatury Wprowadzenie Termometry nieelektryczne Termometry elektryczne Inne rodzaje termometrów Pomiar ciśnienia Wprowadzenie Manometry cieczowe (hydrostatyczne) Manometry sprężynowe Manometry elektryczne Układy gromadzenia, rejestracji i prezentacji wyników badań Wprowadzenie Analogowe przyrządy rejestrujące Oscyloskopy analogowe i cyfrowe Paliwa silnikowe Wprowadzenie Oznaczanie gęstości paliw Wprowadzenie Metody oznaczania gęstości Oznaczanie składu frakcyjnego paliw silnikowych Wprowadzenie Oznaczanie składu frakcyjnego produktów naftowych metodą destylacji Badania i diagnostyka silników spalinowych 5. Charakterystyka pełnej mocy i mocy częściowych Wprowadzenie Wyznaczanie charakterystyki pełnej mocy Charakterystyka mocy częściowych (dławionych)

5 Spis treści 5 6. Charakterystyka obciążeniowa i charakterystyka ogólna Charakterystyka obciążeniowa Charakterystyka ogólna Stanowisko pomiarowe Przebieg pomiarów Sporządzanie charakterystyki ogólnej Pomiar współczynnika napełnienia i współczynnika nadmiaru powietrza Wprowadzenie Metody pomiaru współczynnika napełnienia Metody pomiaru współczynnika nadmiaru powietrza Przykłady urządzeń pomiarowych Pomiar współczynnika napełnienia i współczynnika nadmiaru powietrza na stanowisku badawczym Wyznaczanie sprawności mechanicznej silnika spalinowego Wprowadzenie Czynniki konstrukcyjne i eksploatacyjne decydujące o wartości sprawności mechanicznej Metody wyznaczania sprawności mechanicznej Wyznaczanie sprawności mechanicznej za pomocą indykowania silnika Wyznaczanie sprawności mechanicznej metodą kolejnego wyłączania cylindrów Wyznaczanie sprawności mechanicznej metodą obcego napędu Wyznaczanie sprawności mechanicznej metodą wybiegu Wyznaczanie sprawności mechanicznej na podstawie charakterystyki obciążeniowej Wyznaczanie sprawności mechanicznej metodą analityczną Stanowisko pomiarowe Przebieg pomiarów Badania akustyczne silnika spalinowego Podstawowe wiadomości z akustyki Silnik spalinowy jako źródło hałasu Budowa miernika poziomu dźwięku Metody wyznaczania parametrów akustycznych hałasu maszyn Wykonanie pomiarów hałasu emitowanego przez silnik spalinowy Pomiar ciśnień szybkozmiennych indykowanie Istota przemian zachodzących w cylindrze silnika spalinowego Rodzaje indykatorów Aparatura badawcza

6 6 Spis treści Elementy układu pomiarowego Przetworniki ciśnienia Czujniki przemieszczeń Znaczniki kąta obrotu wału i przetworniki położenia tłoka Wzmacniacze Rejestratory i analizatory przebiegów Rodzaje wykresów indykatorowych Zasady pomiaru emisji spalin z silników o zapłonie iskrowym i samoczynnym Wprowadzenie Tworzenie szkodliwych składników spalin Emisja gazowych składników spalin z silnika o zapłonie iskrowym Emisja gazowych składników spalin z silnika o zapłonie samoczynnym Analizatory spalin Pomiary emisji spalin w testach toksyczności Wprowadzenie Metody pomiaru emisji i stosowana aparatura Badania na hamowni podwoziowej Badania na hamowni silnikowej Badania silników spalinowych zasilanych gazem Wprowadzenie Paliwa gazowe właściwości i wymagania jakościowe Współczesne koncepcje silników zasilanych gazem Podstawowe informacje o układach zasilania gazem Ekologiczne wskaźniki silników zasilanych paliwami gazowymi Silniki zasilane gazem LPG Silniki zasilane gazem ziemnym Silniki zasilane wodorem Badania silników zasilanych gazem Wpływ stanu cieplnego silnika na emisję związków szkodliwych Wprowadzenie Zagadnienia rozruchu silników Wpływ wybranych czynników na emisję związków szkodliwych podczas zimnego rozruchu silnika Charakterystyka rozruchu silnika spalinowego Eksploatacja silników w różnych warunkach otoczenia Badania emisji spalin w niskiej temperaturze otoczenia Rozwiązania konstrukcyjne zmniejszające emisję podczas zimnego rozruchu silnika

7 Spis treści Analiza katalitycznego ograniczenia emisji spalin Mechanizm reakcji katalitycznych Analiza chemicznych i fizycznych parametrów reaktorów katalitycznych Budowa i klasyfikacja reaktorów katalitycznych Sprawność reaktorów katalitycznych Parametry konstrukcyjne reaktorów katalitycznych Pomiary zadymienia spalin Wprowadzenie Urządzenia do pomiaru zadymienia spalin Pomiary emisji cząstek stałych Wprowadzenie Budowa cząstki stałej Metody pomiaru masy cząstek stałych Metody pomiaru liczby cząstek stałych Badania układu wtryskowo-zapłonowego silnika o zapłonie iskrowym Wprowadzenie Podział i charakterystyka układów wtryskowych Układy zapłonowe silnika spalinowego Czujniki układu wtryskowo-zapłonowego Czujniki położenia wału korbowego Przepływomierze powietrza Wtryskiwacze benzyny Regulacja prędkości obrotowej biegu jałowego Diagnostyka pokładowa pojazdu z wykorzystaniem skanerów diagnostycznych systemu OBD Wprowadzenie Rodzaje testów diagnostycznych Transmisja informacji diagnostycznej Diagnostyczne tryby pracy Kody błędów Analiza parametrów bieżących pojazdu i silnika Diagnostyka czujników stężenia tlenu Diagnostyka reaktora katalitycznego Czytniki informacji diagnostycznej Normy emisji spalin a systemy diagnostyczne Rozwój systemu OBD Literatura