LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH

Transkrypt

1 LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze Wykonywanie charakterystyk silnika wg BN-79/ Silniki samochodowe Badania stanowiskowe Wykonywanie charakterystyk Charakterystyka silnika - graficzne przedstawienie wzajemnych zaleŝności poszczególnych parametrów pracy silnika. Charakterystyka prędkościowa - charakterystyka przedstawiająca zaleŝność wybranych parametrów pracy silnika od prędkości obrotowej silnika. Charakterystyka obciąŝeniowa - charakterystyka przedstawiająca zaleŝność wybranych parametrów pracy silnika od jego obciąŝenia. Charakterystyka regulacyjna - charakterystyka przedstawiająca zaleŝność wybranych parametrów pracy silnika od wielkości regulowanej. Charakterystyki prędkościowe: - charakterystyka zewnętrzna, - charakterystyka mocy częściowej, - charakterystyka biegu luzem, - charakterystyka mocy maksymalnej, - charakterystyka granicy dymienia, - charakterystyka ogólna (uniwersalna), - charakterystyka zewnętrzna, Charakterystyka zewnętrzna - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zaleŝność mocy uŝytecznej N e, momentu obrotowego M o, (średniego ciśnienia uŝytecznego p e ), godzinowego G e i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od prędkości obrotowej n przy całkowicie otwartej przepustnicy w silniku z zapłonem iskrowym lub przy skrajnym ustawieniu dźwigni sterowania, odpowiadającym pełnej dawce paliwa w silniku z zapłonem samoczynnym. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać zaleŝność innych parametrów pracy silnika od prędkości obrotowej, w szczególności temperatury t sp i zadymienia spalin D silnika z zapłonem samoczynnym. Charakterystyka mocy częściowej - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zaleŝność parametrów jak w charakterystyce zewnętrznej przy załoŝonym, częściowym otwarciu przepustnicy w silniku z zapłonem iskrowym lub pośrednim ustawieniu dźwigni sterowania w silniku z zapłonem samoczynnym. Charakterystyka biegu luzem - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zaleŝność godzinowego zuŝycia paliwa G e od prędkości obrotowej n przy pracy silnika bez oddawania mocy uŝytecznej (bez obciąŝenia zewnętrznego). Charakterystyka mocy maksymalnej - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zaleŝność parametrów jak w charakterystyce zewnętrznej w silniku z zapłonem iskrowym przy połoŝeniu przepustnicy, regulacji gaźnika i zapłonu, zapewniających kaŝdorazowo uzyskanie mocy maksymalnej. Charakterystyka granicy dymienia - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zaleŝność parametrów jak w charakterystyce zewnętrznej w silniku z zapłonem samoczynnym przy połoŝeniu dźwigni sterowania, odpowiadającym kaŝdorazowo granicy dymienia.

2 Charakterystyka ogólna (uniwersalna) - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca w układzie współrzędnych średnie ciśnienie uŝyteczne p e (moment obrotowy M o ) - prędkość obrotowa n, krzywe stałej mocy uŝytecznej N e (mocy jednostkowej N e /V ss ) i stałego jednostkowego zuŝycia paliwa g e oraz krzywą średniego ciśnienia uŝytecznego p e (momentu obrotowego M o ), odpowiadającą charakterystyce zewnętrznej. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać krzywe stałych wartości innych parametrów pracy silnika, a w szczególności temperatur t sp i zadymienia spalin D oraz krzywą średniego ciśnienia uŝytecznego (momentu obrotowego) odpowiadającą charakterystyce granicy dymienia silnika z zapłonem samoczynnym. Charakterystyki obciąŝeniowe: - typowa charakterystyka obciąŝeniowa, - charakterystyka regulatorowa. Charakterystyka obciąŝeniowa (typowa) - charakterystyka przedstawiająca zaleŝność godzinowego G e i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od mocy uŝytecznej N e (momentu obrotowego M o, średniego ciśnienia uŝytecznego p e ) przy załoŝonej prędkości obrotowej n. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać zaleŝność innych parametrów pracy silnika od mocy uŝytecznej, a w szczególności temperatury t sp,) i zadymienia spalin D silnika z zapłonem samoczynnym. Charakterystyka regulatorowa - charakterystyka obciąŝeniowa przedstawiająca zaleŝność prędkości obrotowej n momentu obrotowego M o, godzinowego G e i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od mocy uŝytecznej N e w zakresie działania regulatora prędkości obrotowej. Charakterystyki regulacyjne: - charakterystyka kąta wyprzedzania zapłonu (wtrysku), - charakterystyka składu mieszanki, - charakterystyka ciśnienia wtrysku. Charakterystyka kąta wyprzedzania zapłonu (wtrysku) - charakterystyka regulacyjna przedstawiająca zaleŝność mocy uŝytecznej N e (momentu obrotowego M o średniego ciśnienia uŝytecznego pe) i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od kąta wyprzedzenia zapłonu α wz (wtrysku α ww ) przy załoŝonym godzinowym zuŝyciu paliwa G e i załoŝonej prędkości obrotowej n. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać zaleŝność innych parametrów pracy silnika od kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku), a w szczególności temperatury t sp i zadymienia spalin D silnika z zapłonem samoczynnym. Charakterystyka składu mieszanki - charakterystyka regulacyjna przedstawiająca zaleŝność mocy uŝytecznej N e (momentu obrotowego M o średniego ciśnienia uŝytecznego p e ) i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od godzinowego zuŝycia G e (regulacji układu zasilania) w silniku z zapłonem iskrowym przy załoŝonym połoŝeniu przepustnicy i załoŝonej prędkości obrotowej n oraz przy zmiennym kącie wyprzedzenia zapłonu α wz, zapewniającym kaŝdorazowo uzyskanie mocy maksymalnej. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać zaleŝność innych parametrów pracy silnika od godzinowego zuŝycia paliwa, Charakterystyka ciśnienia wtrysku - charakterystyka regulacyjna przedstawiająca zaleŝność mocy uŝytecznej N e (momentu obrotowego M o średniego ciśnienia uŝytecznego p e ) i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od ciśnienia wtrysku p wt w silniku z zapłonem samoczynnym przy załoŝonym godzinowym zuŝyciu paliwa G e i załoŝonej prędkości obrotowej n. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać zaleŝność innych parametrów pracy silnika od ciśnienia wtrysku, a w szczególności temperatury t sp i zadymienia spalin D.

3 OGÓLNE ZASADY WYKONYWANIA CHARAKTERYSTYK Warunki pomiarów Pomiary powinny być prowadzone przy zachowaniu następujących warunków, jeŝeli ze specyfiki badań nie wynikają inne wymagania: a) temperatura zasysania i ciśnienie otoczenia powinny być maksymalnie zbliŝone do wartości normalnych wg PN-ISO 15550:2009 w celu uzyskania współczynnika korekcji zbliŝonego do 1, b) pomiary poszczególnych wielkości powinny być przeprowadzane w ustabilizowanych warunkach pracy silnika, to jest gdy moment obrotowy (siła obciąŝająca), prędkość obrotowa, temperatura cieczy chłodzącej, powietrza chłodzącego, oleju i spalin są w zasadzie stałe przez co najmniej 1 min, c) prędkość obrotowa wału korbowego nie powinna zmieniać się w czasie pomiarów więcej niŝ w granicach ±1% lub ±10 obr/min od wartości załoŝonej, przy czym przyjmuje się większą z tych granic, d) pomiary prędkości obrotowej i zuŝycie paliwa powinny trwać co najmniej 30 s przy pomiarze sterowanym automatycznie oraz co najmniej 60 s przy pomiarze sterowanym ręcznie, e) pomiary momentu obrotowego (siły obciąŝającej), zuŝycie paliwa i temperatury zasysania powinny być przeprowadzane jednocześnie, przy czym za wynik przyjmuje się średnią z dwóch stabilnych wartości róŝniących się od siebie nie więcej niŝ o 2%, f) liczba punktów pomiarowych powinna być dostateczna dla uzyskania, przy wykreślaniu charakterystyk, właściwego kształtu i charakteru przebiegu poszczególnych wykresów; w okolicy ekstremów i innych charakterystycznych miejsc krzywych, punkty pomiarowe powinny być zagęszczone, Wykreślanie charakterystyk Krzywe parametrów zasadniczych dla danej charakterystyki, wykreślane w pierwszej kolejności, powinny stanowić wynik aproksymacji punktów pomiarowych. Krzywe parametrów pochodnych przeprowadza się przez punkty obliczone na podstawie wykreślonych juŝ krzywych parametrów zasadniczych. Liczba i rozmieszczenie punktów obliczonych powinny spełniać wymagania dla punktów pomiarowych wg p.f). Krzywe poszczególnych parametrów powinny być w miarę moŝliwości umiejscowione tak, aby się nie przecinały i nie zaciemniały obrazu całej charakterystyki. W zaleŝności od rodzaju badań i przeznaczenia charakterystyki: wykreśla się krzywe parametrów korygowanych lub nie, bądź teŝ obie krzywe, pozostawia się lub usuwa punkty pomiarowe naniesione w celu aproksymacji. Opis charakterystyki powinien obejmować: nazwę charakterystyki, określenie badanego silnika - producent, typ, nr, wyposaŝenie silnika - netto (brutto) lub dostosowane do specyfiki przeprowadzanych badań, temperaturę zasysania, ciśnienie otoczenia, współczynnik korekcji lub informację o niestosowaniu korekcji, dane uzaleŝnione od rodzaju charakterystyki, jak np. załoŝoną prędkość obrotową, załoŝone połoŝenie przepustnicy (dźwigni sterowania), inne dane istotne dla wyników pomiarów, skale wartości poszczególnych parametrów oznaczone odpowiednimi symbolami z podaniem jednostek miar, oznaczenie kaŝdej krzywej symbolem literowym danego parametru, zaznaczone w zaleŝności od potrzeby punkty charakterystyczne poszczególnych krzywych, datę wykonania charakterystyki, wykonawcę charakterystyki.

4 LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze Temat: Wyznaczanie charakterystyki zewnętrznej silnika Charakterystyka zewnętrzna - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zaleŝność mocy uŝytecznej N e, momentu obrotowego M o, (średniego ciśnienia uŝytecznego p e ), godzinowego G e i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od prędkości obrotowej n przy całkowicie otwartej przepustnicy w silniku z zapłonem iskrowym lub przy skrajnym ustawieniu dźwigni sterowania, odpowiadającym pełnej dawce paliwa w silniku z zapłonem samoczynnym. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać zaleŝność innych parametrów pracy silnika od prędkości obrotowej, w szczególności temperatury t sp i zadymienia spalin D silnika z zapłonem samoczynnym. Wykonanie charakterystyki zewnętrznej Pomiary przeprowadza się przy całkowicie otwartej przepustnicy w silniku z zapłonem iskrowym lub przy skrajnym ustawieniu dźwigni sterowania, odpowiadającym pełnej dawce paliwa w silniku z zapłonem samoczynnym i róŝnych obciąŝeniach silnika. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: prędkość obrotową n, siłę obciąŝającą P, zuŝycie paliwa G e, temperatura spalin t sp, Dodatkowo, w celu określenia współczynnika korekcji, naleŝy dokonać następujących pomiarów: temperatury powietrza w kolektorze dolotowym t y, ciśnienia atmosferycznego powietrza p y, wilgotności względnej powietrza ϕ y. Warunki pomiarów patrz p. Warunki pomiarów. Na podstawie wyników pomiarów oblicza się dla poszczególnych prędkości obrotowych n moment obrotowy M o i godzinowe zuŝycie paliwa G e oraz wykreśla się krzywe M o = f(n) i G e = f(n). Następnie na podstawie wykreślonych juŝ krzywych oblicza się parametry pochodne - moc uŝyteczną N e i jednostkowe zuŝycie paliwa g e oraz przeprowadza się krzywe N e = f(n) i g e = f(n). Charakterystyka powinna być wykreślona zgodnie z p. Wykreślanie charakterystyk. Wzór charakterystyki przedstawiono na rys. 1. W przypadku, gdy zachodzi potrzeba podania w charakterystyce dodatkowych parametrów pracy silnika, to odnośne pomiary przeprowadza się równolegle z powyŝszymi, a krzywe wykreśla się na podstawie uzyskanych wyników, w funkcji prędkości obrotowej. Dla silników wyposaŝonych w regulator prędkości obrotowej wykonuje się charakterystykę zewnętrzną z gałęzią regulatorową. Sposób postępowania - jak podano wyŝej z tym, Ŝe w zakresie działania regulatora pomiary przeprowadza się przy róŝnych obciąŝeniach silnika i samoczynnie zmienianych przez regulator róŝnych połoŝeniach przepustnicy w silniku z zapłonem iskrowym lub róŝnych dawkach paliwa w silniku z zapłonem samoczynnym. Wzór charakterystyki przedstawiono na rys. 2.

5 Opracował: Adam Ustrzycki Instytucja Charakterystyka zewnętrzna Silnik... Temperatura zasysania... WyposaŜenie silnika... Ciśnienie otoczenia Współczynnik korekcji... Mo [Nm] Ne [kw] Ge [kg/h] ge [g/kwh] n [obr/min] Data Wykonawca Rys.1. Charakterystyka zewnętrzna

6 Instytucja Charakterystyka zewnętrzna z gałęzią regulatorową Silnik... Temperatura zasysania... WyposaŜenie silnika... Ciśnienie otoczenia Współczynnik korekcji... Mo [Nm] Ne [kw] Ge [kg/h] ge [g/kwh] n [obr/min] Data Wykonawca Rys.2. Charakterystyka zewnętrzna z gałęzią regulatorową

7 LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze Temat: Wyznaczanie charakterystyki obciąŝeniowej Charakterystyka obciąŝeniowa (typowa) - charakterystyka przedstawiająca zaleŝność godzinowego G e i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od mocy uŝytecznej N e (momentu obrotowego M o, średniego ciśnienia uŝytecznego p e ) przy zaleŝnej prędkości obrotowej n. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać zaleŝność innych parametrów pracy silnika od mocy uŝytecznej, a w szczególności temperatury t sp,) i zadymienia spalin D silnika z zapłonem samoczynnym. Wykonanie charakterystyki obciąŝeniowej (typowej) Pomiary przeprowadza się przy róŝnych skojarzeniach połoŝenia przepustnicy w silniku z zapłonem iskrowym lub dźwigni sterowania w silniku z zapłonem samoczynnym i obciąŝenia silnika, przy których występuje załoŝona prędkość obrotowa. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki, przeprowadzane przy załoŝonej prędkości obrotowej n, obejmują: siłę obciąŝającą P, zuŝycie paliwa G e. temperatura spalin t sp, Dodatkowo, w celu określenia współczynnika korekcji, naleŝy dokonać następujących pomiarów: temperatury powietrza w kolektorze dolotowym t y, ciśnienia atmosferycznego powietrza p y, wilgotności względnej powietrza ϕ y. Warunki pomiarów patrz p. Warunki pomiarów. Na podstawie wyników pomiarów oblicza się odpowiadające sobie wartości mocy uŝytecznej N e i godzinowego zuŝycia paliwa G e oraz wykreśla się krzywą G e = f(n e ). Następnie, na podstawie wykreślonej juŝ krzywej oblicza się parametr, pochodny - jednostkowe zuŝycie paliwa g e i przeprowadza się krzywą g e = f(n e ), Charakterystyka powinna być wykreślona zgodnie z wytycznymi. Wzór charakterystyki przedstawiono na rys. 3. W przypadku, gdy zachodzi potrzeba podania w charakterystyce dodatkowych parametrów pracy silnika, to odnośne pomiary przeprowadza się równolegle z powyŝszymi, a krzywe wykreśla się na podstawie uzyskanych wyników, w funkcji mocy uŝytecznej. W celu uzyskania pełnego obrazu pracy silnika wykonuje się szereg charakterystyk przy załoŝonych, róŝnych prędkościach obrotowych.

8 Opracował: Adam Ustrzycki Instytucja Charakterystyka obciąŝeniowa Silnik... Temperatura zasysania... WyposaŜenie silnika... Ciśnienie otoczenia... Silnik... Współczynnik korekcji... Prędkość obrotowa... ge [g/kwh] Ge [kg/h] Ne [kw] Data Wykonawca Rys.3. Charakterystyka obciąŝeniowa

9 LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze Temat: Wyznaczanie charakterystyki granicy dymienia Charakterystyka granicy dymienia - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca zaleŝność mocy uŝytecznej N e, momentu obrotowego M o, (średniego ciśnienia uŝytecznego p e ), godzinowego G e i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od prędkości obrotowej n w silniku z zapłonem samoczynnym przy połoŝeniu dźwigni sterowania, odpowiadającym kaŝdorazowo granicy dymienia. Wykonanie charakterystyki granicy dymienia Charakterystykę opracowuje się dla silników z zapłonem samoczynnym na podstawie kompletu charakterystyk obciąŝeniowych zawierających krzywą zadymienia spalin. Przez punkty naniesione na pole opracowanej charakterystyki, odpowiadające na poszczególnych charakterystykach obciąŝeniowych zadymieniu spalin uznanemu za graniczne, przeprowadza się krzywe mocy uŝytecznej N e = f(n), godzinowego G e = f(n), jednostkowego zuŝycia paliwa g e = f(n) i zadymienia spalin D = f(n). Następnie na podstawie krzywej N e = f(n) oblicza się parametr pochodny - moment obrotowy M o ze wzoru i przeprowadza się krzywą M o = f(n). Charakterystyka powinna być wykreślona zgodnie z wytycznymi. Wzór charakterystyki przedstawiono na rys. 4. W przypadku, gdy zachodzi potrzeba podania w charakterystyce dodatkowych parametrów pracy silnika, to odnośne krzywe przeprowadza się na podstawie charakterystyk obciąŝeniowych zawierających te parametry, w sposób analogiczny do wyŝej opisanego.

10 Opracował: Adam Ustrzycki Instytucja Charakterystyka granicy dymienia Silnik... Temperatura zasysania... WyposaŜenie silnika... Ciśnienie otoczenia Współczynnik korekcji... Granica dymienia... Mo [Nm] Ne [kw] D [ H] Ge [kg/h] ge [g/kwh] n [obr/min] Data Wykonawca Rys. 4. Charakterystyka granicy dymienia

11 LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze Temat: Wyznaczanie charakterystyki ogólnej Charakterystyka ogólna (uniwersalna) - charakterystyka prędkościowa przedstawiająca w układzie współrzędnych średnie ciśnienie uŝyteczne p e (moment obrotowy M o ) - prędkość obrotowa n, krzywe stałej mocy uŝytecznej N e (mocy jednostkowej N e /V ss ) i stałego jednostkowego zuŝycia paliwa g e oraz krzywą średniego ciśnienia uŝytecznego p e (momentu obrotowego M o ), odpowiadającą charakterystyce zewnętrznej. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać krzywe stałych wartości innych parametrów pracy silnika, a w szczególności temperatur t sp i zadymienia spalin D oraz krzywą średniego ciśnienia uŝytecznego (momentu obrotowego) odpowiadającą charakterystyce granicy dymienia silnika z zapłonem samoczynnym. Wykonanie charakterystyki ogólnej (uniwersalnej) Charakterystykę ogólną opracowuje się na podstawie kompletu charakterystyk obciąŝeniowych lub charakterystyk mocy częściowej oraz charakterystyki zewnętrznej, przy czym ze względu na bardziej regularne pokrycie pola pracy silnika zaleca się posługiwanie charakterystykami obciąŝeniowymi. Najpierw przeprowadza się krzywe stałej mocy uŝytecznej N e, które stanowią rodzinę hiperbol o równaniu: pe n = τ Ne = C Vss w którym: p e - średnie ciśnienie uŝyteczne, kpa, n - prędkość obrotowa, obr/min, τ - liczba suwów silnika, V ss - pojemność skokowa silnika, dm 3, N e - moc uŝyteczna, kw, C - stała przybierająca dla poszczególnych hiperbol róŝne wartości, uzaleŝnione od przyjmowanych kolejno wartości mocy uŝytecznej N e. Następnie przez punkty o współrzędnych (p e, n), w zaleŝności od N e i współrzędnej n, które znajduje się na poszczególnych charakterystykach obciąŝeniowych dla przyjmowanych kolejno wartości jednostkowego zuŝycia paliwa g e, przeprowadza się krzywe (warstwice) stałego jednostkowego zuŝycia paliwa. W przypadku posługiwania się charakterystykami mocy częściowej współrzędną p e oblicza się wg wzoru w zaleŝności od M o, którą, łącznie ze współrzędną n znajduje się na poszczególnych charakterystykach częściowych. Krzywą średniego ciśnienia uŝytecznego p e = f(n) przeprowadza się jako odpowiednik krzywej M o = f (n) z charakterystyki zewnętrznej. Charakterystyka powinna być wykreślona zgodnie z wytycznymi. Wzór charakterystyki przedstawiono na rys. 5. W przypadku, gdy zachodzi potrzeba podania w charakterystyce dodatkowych parametrów pracy silnika, to odnośne krzywe przeprowadza się na podstawie charakterystyk obciąŝeniowych lub mocy częściowych zawierających te parametry oraz na podstawie charakterystyki zewnętrznej w sposób analogiczny do wyŝej opisanego.

12 Opracował: Adam Ustrzycki Instytucja Charakterystyka ogólna Silnik... Temperatura zasysania... WyposaŜenie silnika... Ciśnienie otoczenia Współczynnik korekcji... pe [kpa] n [obr/min] Data Wykonawca Rys. 5. Charakterystyka ogólna

13 LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze Temat: Wyznaczanie charakterystyki kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku) Charakterystyka kąta wyprzedzania zapłonu (wtrysku) - charakterystyka regulacyjna przedstawiająca zaleŝność mocy uŝytecznej N e (momentu obrotowego M o średniego ciśnienia uŝytecznego pe) i jednostkowego zuŝycia paliwa ge od kąta wyprzedzenia zapłonu α wz (wtrysku α ww ) przy załoŝonym godzinowym zuŝyciu paliwa G e i załoŝonej prędkości obrotowej n. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać zaleŝność innych parametrów pracy silnika od kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku), a w szczególności temperatury t sp i zadymienia spalin D silnika z zapłonem samoczynnym. Wykonanie charakterystyki kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku) Pomiary przeprowadza się dla róŝnych kątów wyprzedzenia zapłonu (wtrysku) przy połoŝeniu przepustnicy w silniku z zapłonem iskrowym (dźwigni sterowania w silniku z zapłonem samoczynnym) odpowiadającym załoŝonemu godzinowemu zuŝyciu paliwa i róŝnych obciąŝeniach silnika, przy których występuje załoŝona prędkość obrotowa. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki, przeprowadzane przy załoŝonej prędkości obrotowej n, obejmują: siłę obciąŝającą P, zuŝycie paliwa G e. temperatura spalin t sp, Dodatkowo, w celu określenia współczynnika korekcji, naleŝy dokonać następujących pomiarów: temperatury powietrza w kolektorze dolotowym t y, ciśnienia atmosferycznego powietrza p y, wilgotności względnej powietrza ϕ y. Warunki pomiarów patrz p. Warunki pomiarów. Na podstawie wyników pomiarów oblicza się dla poszczególnych kątów wyprzedzania zapłonu α wz (wtrysku α ww ) moc uŝyteczną N e i godzinowe zuŝycie paliwa G e, które powinno być stałe oraz wykreśla się krzywą N e = f(α wz ) (Ne =f(α ww ). Następnie, na podstawie wykreślonej juŝ krzywej i wartości G e oblicza się parametr pochodny - jednostkowe zuŝycie paliwa g e i przeprowadza się krzywą g e = f(α wz ) (g e = f f(α ww ). Charakterystyka powinna być wykreślona zgodnie z wytycznymi. Wzór charakterystyki przedstawiono na rys. 6. W przypadku, gdy zachodzi potrzeba podania w charakterystyce dodatkowych parametrów pracy silnika, to odnośne pomiary przeprowadza się równolegle z powyŝszymi, a krzywe wykreśla się na podstawie uzyskanych wyników, w funkcji kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku). W celu uzyskania pełnego obrazu wpływu kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku) na pracę silnika wykonuje się szereg charakterystyk przy załoŝonych, róŝnych połoŝeniach przepustnicy (dźwigni sterowania) i prędkościach obrotowych.

14 Instytucja Charakterystyka kąta wyprzedzenia zapłonu Silnik... Temperatura zasysania... WyposaŜenie silnika... Ciśnienie otoczenia Współczynnik korekcji... Godzinowe zuŝycie paliwa... Prędkość obrotowa... Ne [kw] ge [g/kwh] αwz [ OWK] Data Wykonawca Rys. 6. Charakterystyka regulacyjna kąta wyprzedzenia wtrysku

15 LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze Temat: Wyznaczanie charakterystyki składu mieszanki Charakterystyka składu mieszanki - charakterystyka regulacyjna przedstawiająca zaleŝność mocy uŝytecznej N e (momentu obrotowego M o, średniego ciśnienia uŝytecznego p e ) i jednostkowego zuŝycia paliwa g e od godzinowego zuŝycia G e (regulacji układu zasilania) w silniku z zapłonem iskrowym przy załoŝonym połoŝeniu przepustnicy i załoŝonej prędkości obrotowej n oraz przy zmiennym kącie wyprzedzenia zapłonu α wz, zapewniającym kaŝdorazowo uzyskanie mocy maksymalnej. Charakterystyka moŝe dodatkowo przedstawiać zaleŝność innych parametrów pracy silnika od godzinowego zuŝycia paliwa, Wykonanie charakterystyki składu mieszanki Pomiary przeprowadza się dla róŝnych regulacji układu zasilania przy załoŝonym połoŝeniu przepustnicy i róŝnych obciąŝeniach silnika z zapłonem iskrowym, przy których występuje załoŝona prędkość obrotowa oraz przy zmiennym kącie wyprzedzenia zapłonu, zapewniającym uzyskanie mocy maksymalnej w kaŝdym punkcie pomiarowym. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki, przeprowadzane przy załoŝonej prędkości obrotowej n, obejmują: siłę obciąŝającą P, zuŝycie paliwa Ge. temperatura spalin tsp, Dodatkowo, w celu określenia współczynnika korekcji, naleŝy dokonać następujących pomiarów: temperatury powietrza w kolektorze dolotowym t y, ciśnienia atmosferycznego powietrza p y, wilgotności względnej powietrza ϕ y. Warunki pomiarów patrz p. Warunki pomiarów. Na podstawie wyników pomiarów oblicza się dla poszczególnych regulacji układu zasilania moc uŝyteczną N e i godzinowe zuŝycie paliwa G e oraz wykreśla się krzywą N e = f (G e ). Następnie na podstawie wykreślonej juŝ krzywej oblicza się parametr pochodny jednostkowe zuŝycie paliwa g e i przeprowadza się krzywą g e = f(g e ). Charakterystyka powinna być wykreślona zgodnie z wytycznymi. Wzór charakterystyki przedstawiono na rys. 7 i 8. W przypadku, gdy zachodzi potrzeba podania w charakterystyce dodatkowych parametrów pracy silnika, to odnośne pomiary przeprowadza się równolegle z powyŝszymi, a krzywe wykreśla się na podstawie uzyskanych wyników, w funkcji godzinowego zuŝycia paliwa (regulacji układu zasilania). W celu uzyskania pełnego obrazu wpływu regulacji układu zasilania na pracę silnika wykonuje się szereg charakterystyk przy załoŝonych, róŝnych połoŝeniach przepustnicy i prędkościach obrotowych.

16 Instytucja Charakterystyka składu mieszanki Silnik... Temperatura zasysania... WyposaŜenie silnika... Ciśnienie otoczenia Współczynnik korekcji... PołoŜenie przepustnicy... Ne [kw] Prędkość obrotowa... ge [g/kwh] Ge [kg/h] Data Wykonawca Rys. 7. Charakterystyka regulacyjna składu mieszanki

17 Instytucja Charakterystyka składu mieszanki Silnik... Temperatura zasysania... WyposaŜenie silnika... Ciśnienie otoczenia Współczynnik korekcji... PołoŜenie przepustnicy... Ne [kw] Prędkość obrotowa... ge [g/kwh] λ Data Wykonawca Rys. 8. Charakterystyka regulacyjna składu mieszanki (w funkcji współczynnika λ)