Zakład Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych. LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Instrukcje do ćwiczeń

Transkrypt

1 Ćwiczenie nr: 2 Temat: Stanowisko badawcze spalinowego i cechowanie hamulca Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze stanowiskiem badawczym spalinowego i jego standardowym wyposaŝeniem pomiarowym oraz nabycie umiejętności cechowania hamulca. Pomiary dla wycechowania hamulca przeprowadza się za pomocą odwaŝników wzorcowych, które kolejno układa się na szali ramienia pomiarowego zwiększając obciąŝenie (zaciąŝanie). KaŜdorazowo po zmianie obciąŝenia dokonuje się odczytu wskazania siły na urządzeniu pomiarowym. Następnie zdejmuje się kolejno odwaŝniki zmniejszając obciąŝenie (odciąŝanie) i równieŝ odczytuje wskazania. Uwaga: odwaŝniki naleŝy układać i zdejmować ostroŝnie, aby nie zmienić kierunku ruchu ramienia pomiarowego. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: wskazanie hamulca W z przy zaciąŝaniu, wskazanie hamulca W o przy odciąŝaniu. Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli pomiarowej przedstawiono poniŝej). ObciąŜenie wzorcowe Wskazanie na hamulcu Wskazanie średnie Siła obciąŝająca układ pomiarowy hamulca Błąd bezwzględny wskazania Błąd względny wskazania Q ZaciąŜanie W z OdciąŜanie W o W P δ [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [%] itd. Następnie, korzystając z równania momentów, naleŝy obliczyć rzeczywistą siłę działającą na układ pomiarowy (wagę) oraz określić błąd bezwzględny i względny w kaŝdym punkcie pomiarowym. Uwaga: ramię działania siły P naleŝy obliczyć wykorzystując stałą cechowanego hamulca, której wartość podano w tabeli: Dane techniczne stanowisk badawczych. zamontować ramię pomiarowe (wzorcowe) na hamulcu, włączyć układ pomiarowy, za pomocą odwaŝników obciąŝać ramię hamulca i dokonywać odczytu wskazań siły dla kolejnych zwiększających się obciąŝeń, po osiągnięciu obciąŝenia maksymalnego, zdejmować odwaŝniku odczytując wskazania siły na hamulcu. wyłączyć układ pomiarowy, po zakończeniu pomiarów zdemontować ramię pomiarowe. opracowaną kartę pomiarową (przykład tabele), jeden pełny przykład obliczeniowy (uŝyte wzory, podstawienia, przeliczenia jednostek itp.), graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykresy: W=f(P), =f(w), δ=f(w)

2 Dane techniczne stanowisk badawczych Stanowisko Hamulec Wskazanie Schenck Dynas 2 Schenck D-630e Heanen-Frode Mark II Schenck D-630e ment [Nm] ment [Nm] Siła [kg] Siła [N] Stała hamulca Wartość Jednostka Silnik 1 [-] Renault G9T 1 [-] Polonez MPFI [kg*obr kw*min] [N*obr kw*min] Polonez GLI SB3.1CR

3 Ćwiczenie nr: 3 Temat: 3. Przygotowanie do badań. Badanie stopnia rozruchu spalinowego Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest określenie właściwości rozruchowych samochodowego spalinowego obejmujące sprawdzenie moŝliwości rozruchu w danej temperaturze otoczenia oraz zapoznanie się zakresem czynności niezbędnych do przygotowania do badań. Przed przystąpieniem do badania własności rozruchowych, który powinien być odpowiednio przygotowany naleŝy wyłączyć sprzęgło (jeŝeli próbie poddaje się zespół napędowy - silnik ze skrzynią biegów) i ustawić urządzenia sterujące pracą w połoŝeniu przewidzianym w instrukcji obsługi dla rozruchu w danej temperaturze otoczenia (dawka paliwa, urządzenie rozruchowe, zapłon itp.). Następnie naleŝy przeprowadzić próbę obejmującą maksimum 3 cykle rozruchu (3-krotne włączenie i wyłączenie rozrusznika) i przerwy po 60 s między cyklami, przy czym czas kaŝdego z cykli powinien wynosić: 10 s dla silników o zapłonie iskrowym, 15 s dla silników o zapłonie samoczynnym. Z chwilą rozpoczęcia przez silnik samodzielnej pracy rozrusznik naleŝy natychmiast wyłączyć. Przyjmuje się, Ŝe samodzielna praca rozpoczyna się w chwili, gdy natęŝenie prądu pobieranego przez rozrusznik obniŝy się do wartości występującej przy pracy rozrusznika nieobciąŝonego. Podczas próby powinny być rejestrowane w funkcji czasu z zaznaczeniem przez znacznik zdarzeń rejestratora chwili kaŝdego włączenia i wyłączenia rozrusznika oraz urządzenia rozruchowego, co najmniej: napięcie na zaciskach rozrusznika, natęŝenie prądu pobieranego przez rozrusznik. Ponadto naleŝy zanotować: temperaturę cieczy chłodzącej, temperaturę oleju, prędkość obrotową wału korbowego osiąganą podczas rozruchu, włączyć pulpit sterowniczy oraz aparaturę rejestrującą, odłączyć wał od wału hamulca bieg luzem, włączyć urządzenie rozruchowe silnia (jeśli wymagane), uruchomić rejestrację parametrów, dokonać rozruchu za pomocą rozrusznika, w przypadku, gdy silnik nie uruchomi się, odczekać 60 s i ponownie dokonać próby uruchomienia (maksymalna liczba prób wynosi 3), po uruchomieniu i osiągnięciu przez silnik stabilnej prędkości obrotowej, silnik wyłączyć, odczytać czas rozruchu z zarejestrowanych przebiegów, po zakończeniu próby wyłączyć układ rejestrujący i pulpit sterowniczy. schemat stanowiska pomiarowego, zarejestrowany sygnał napięciowy i prądowy wraz z zaznaczonym czasem rozruchu

4 Ćwiczenie nr: 4 Temat: Ocena procesu spalania w silniku na podstawie wykresu indykatorowego Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem indykowania wysokopręŝnego oraz nabycie umiejętności wykonania, opracowania i oceny wykresu indykatorowego spalinowego. W celu opracowania wykresu indykatorowego naleŝy dokonać pomiarów ciśnienia w funkcji kąta obrotu wału korbowego. Pomiarów naleŝy dokonać dla ustalonej wartości prędkości obrotowej i wybranym obciąŝeniu. Następnie po ustaleniu stanu cieplnego i odczytaniu wskazań przyrządów pomiarowych oraz zarejestrowaniu przebiegów szybkozmiennych zmienia się wybrane parametry regulacyjne (kąt wyprzedzenia wtrysku, kąt wyprzedzenia dawki pilotującej), które mogą mieć wpływ na proces spalania i ponownie odczytuje się wskazania przyrządów pomiarowych oraz rejestruje przebiegi ciśnienia. Pomiary niezbędne do wykonania wykresu indykatorowego i jego oceny obejmują: siłę obciąŝającą P lub moment obrotowy M o (w zaleŝności od rodzaju hamulca), godzinowe paliwa G h, temperaturę spalin t sp. Ponadto naleŝy zarejestrować ciśnienie w cylindrze oraz dodatkowe przebiegi tj.: przebieg napięcia i prądu wtryskiwacza. włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const, uruchomić układ rejestrujący, uruchomić silnik oraz niezbędne układy w tym system chłodzenia czujnika w komorze spalania, ustalić odpowiednią prędkość obrotową i obciąŝenie, ustawić parametry regulacyjne, dokonać pomiaru i rejestracji przebiegów, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, ustawić nowe parametry regulacyjne i ponownie dokonać pomiarów, schłodzenia i hamulca, opracowany jeden wykres indykatorowy, wykonanie wykresu indykatorowego porównawczego, ocenę procesu spalania na podstawie wykonanych wykresów celem wyboru optymalnych parametrów regulacyjnych poddanych badaniom,

5 Ćwiczenie nr: 5 Temat: Pomiar sprawności mechanicznej Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów podstawowych parametrów na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności określania sprawności mechanicznej. Pomiary dla określenia sprawności mechanicznej metodą kolejnego wyłączania cylindrów 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. W pierwszej kolejności wykonuje się pomiary dla wszystkich cylindrów pracujących, a następnie kolejno wyłącza się poszczególne cylindry dokonując pomiarów. Dla wykreślenia charakterystyki sprawności mechanicznej w funkcji prędkości obrotowej pomiarów naleŝy dokonać przy wybranych prędkościach obrotowych z całego zakresu pracy. Pomiar zaczyna się zazwyczaj od najmniejszej wartości prędkości obrotowej. Pomiary powinny być wykonywane po ustaleniu stanu cieplnego. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: siłę obciąŝającą P lub moment obrotowy M o (w zaleŝności od rodzaju hamulca), Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli pomiarowej przedstawiono poniŝej). Prędkość obrotowa Dla całego Wskazanie na hamulcu Numer wyłączonego cylindra Dla całego c indykowana Średnia moc cylindra nr całego Sprawność mechaniczna n P P P P P P śr Ni 1 Ni 2 Ni 3 Ni 4 Ni η m [obr/min] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kw] [kw] [kw] [kw] [kw] [kw] [-] włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const uruchomić silnik, ustalić odpowiednią prędkość obrotową, powoli zwiększać obciąŝenie do maksymalnego, dokonać pomiaru, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, zmienić prędkość obrotową, powtórzyć pomiary dla wszystkich przewidzianych prędkości obrotowych, wyłączyć pierwszy cylinder i dokonać pomiarów dla wszystkich prędkości obrotowych, powtórzyć procedurę dla kolejnych cylindrów, ponownie dokonać pomiarów dla wszystkich wybranych prędkości obrotowych przy wszystkich cylindrach pracujących, schłodzenia i hamulca,

6 opracowaną kartę pomiarową (przykład tabele), jeden pełny przykład obliczeniowy (uŝyte wzory, podstawienia, przeliczenia jednostek itp.), graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykreślenie charakterystyki sprawności mechanicznej η m =f(n),

7 Ćwiczenie nr: 6 Temat: Pomiar stopnia napełniania Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów podstawowych parametrów na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki stopnia napełniania spalinowego. Pomiary dla wyznaczenia stopnia napełniania 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 dla wybranych prędkości obrotowych z całego zakresu pracy. Pomiar zaczyna się zazwyczaj od najmniejszej wartości prędkości obrotowej. Następnie po ustaleniu stanu cieplnego i odczytaniu wskazań przyrządów pomiarowych, zmienia się prędkość obrotową poprzez zmianę nastaw hamulca. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: wysokość słupka cieczy h w celu określenia róŝnicy ciśnień na zwęŝce, godzinowe paliwa G h, parametry (temperaturę t o i ciśnienie p b ). Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli pomiarowej przedstawiono poniŝej). Prędkość obrotowa n Wysokość słupka cieczy h paliwa G h t o Ciśnienie p b RóŜnica ciśnień na zwęŝce p Gęstość ρ pow Strumień teoretyczny m& t Strumień rzeczywisty m& r Współczynnik składu mieszanki λ Stopień napełniania η v [obr/min] [mm] [kg/h] [ºC] [mmhg] [Pa] [kg/m 3 ] [kg/s] [kg/s] [-] [-] włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const uruchomić silnik, ustalić odpowiednią prędkość obrotową, powoli zwiększać obciąŝenie do maksymalnego, dokonać pomiaru, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, zmienić prędkość obrotową, powtórzyć pomiary, schłodzenia i hamulca, opracowaną kartę pomiarową, jeden pełny przykład obliczeniowy (uŝyte wzory, podstawienia, przeliczenia jednostek itp.), graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykreślenie charakterystyki stopnia napełniania η v =f(n),

8 Ćwiczenie nr: 7 Temat: Wyznaczanie charakterystyki zewnętrznej Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów podstawowych parametrów na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki zewnętrznej spalinowego. Pomiary dla charakterystyki zewnętrznej 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 dla wybranych prędkości obrotowych z całego zakresu pracy. Pomiar zaczyna się zazwyczaj od najmniejszej wartości prędkości obrotowej. Następnie po ustaleniu stanu cieplnego i odczytaniu wskazań przyrządów pomiarowych, zmienia się prędkość obrotową poprzez zmianę nastaw hamulca. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: siłę obciąŝającą P lub moment obrotowy M o (w zaleŝności od rodzaju hamulca), godzinowe paliwa G h, temperaturę spalin t sp, parametry (temperaturę to i ciśnienie pb). Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli pomiarowej przedstawiono poniŝej). włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const uruchomić silnik, ustalić odpowiednią prędkość obrotową, powoli zwiększać obciąŝenie do maksymalnego, dokonać pomiaru, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, zmienić prędkość obrotową, powtarzać pomiary dla uzyskania wystarczającej liczby punktów pomiarowych na charakterystyce, schłodzenia i hamulca, opracowaną kartę pomiarową (przykład tabele), jeden pełny przykład obliczeniowy (uŝyte wzory, podstawienia, przeliczenia jednostek itp.), graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykreślenie charakterystyki,

9 : Obroty n Wskazania na hamulcu Stała Gh Charakterystyka zewnętrzna o zapłonie iskrowym POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ Objętość skokowa : PrzełoŜenie h-s dm 3 Parametry zmierzone na stanowisku badawczym Liczba cylindrów: : Toksyczność spalin Ciśnienie spalin oleju oleju HC NOx CO Wartość opałowa paliwa: kj/kg Stanowisko: Ciśnienie otoczenia Tr kpa Wilgotność: 50% Nr karty Wielkości obliczone na podstawie parametrów zmierzonych [obr/min] [Nm] [kg/h] [ºC] [ºC] [ºC] [kg/cm 2 ] [ppm] [ppm] [%] [kw] [g/kwh] [ - ] [ - ] [kw] [Nm] [kg/h] c Jedno-stkowe Współczynnik korekcji Ka Sprawność ogólna ηo c korygowana ment obrotowy korygowany korygowane Gh : Obroty n Wskazania na hamulcu Stała Charakterystyka zewnętrzna o zapłonie samoczynnym POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ Objętość skokowa : Gh PrzełoŜenie h-s dm3 Parametry zmierzone na stanowisku badawczym Liczba cylindrów: Wartość opałowa paliwa: kj/kg Stanowisko: Ciśnienie otoczenia Tr kpa Wilgotność: 50% Nr karty Wielkości obliczone na podstawie parametrów zmierzonych : Toksyczność spalin c Współczynnik Jedno-stkowe Sprawność c ment Jednostkowe Ciśnienie ogólna obrotowy spalin oleju oleju HC NOx D korekcji korygowana korygowany korygowane Ka ηo [obr/min] [Nm] [kg/h] [ºC] [ºC] [ºC] [kg/cm 2 ] [ppm] [ppm] [º H ] [kw] [g/kwh] [ - ] [ - ] [kw] [Nm] [kg/kwh]

10 Ćwiczenie nr: 8 Temat: Wyznaczanie charakterystyki obciąŝeniowej Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów podstawowych parametrów na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki obciąŝeniowej spalinowego. Pomiary dla charakterystyki obciąŝeniowej przeprowadza się przy załoŝonych ustawieniach przepustnicy lub urządzenia sterującego dawką przy stałej prędkości obrotowej. Pomiar zaczyna się zazwyczaj od najmniejszej wartości obciąŝenia. Następnie po ustaleniu stanu cieplnego i odczytaniu wskazań przyrządów pomiarowych, zmienia się obciąŝenie przez zwiększenie dawki paliwa. Dla zachowania stałej prędkości obrotowej moment hamujący silnik musi zostać zwiększony, wobec czego wzrasta obciąŝenie hamulca. Zazwyczaj przyjmuje się następujące obciąŝenia : 10%, 25%, 50%, 75% i 100%. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: siłę obciąŝającą P lub moment obrotowy M o (w zaleŝności od rodzaju hamulca), godzinowe paliwa G h, temperaturę spalin t sp, parametry (temperaturę to i ciśnienie pb). Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli pomiarowej przedstawiono poniŝej). włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const uruchomić silnik, ustalić odpowiednią obciąŝenie, ustalić odpowiednie obroty, dokonać pomiaru, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, zmienić obciąŝenie, powtarzać pomiary dla uzyskania wystarczającej liczby punktów pomiarowych na charakterystyce, schłodzenia i hamulca, opracowaną kartę pomiarową (przykład tabele), jeden pełny przykład obliczeniowy (uŝyte wzory, podstawienia, przeliczenia jednostek itp.), graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykreślenie charakterystyki,

11 : Lp : Lp Wskazania na hamulcu Charakterystyka obciąŝeniowa o zapłonie iskrowym dla prędkości obrotowej n = POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ Stała Gh Objętość skokowa : PrzełoŜe-nie h-s dm3 Parametry zmierzone na stanowisku badawczym Liczba cylindrów: Toksyczność spalin Ciśnienie spalin oleju oleju HC NOx CO Wartość opałowa paliwa: kj/kg Stanowisko: obr/min Ciśnienie otoczenia Tr kpa Wilgotność: 50% Wielkości obliczone na podstawie parametrów zmierzonych [Nm] [kg/h] [ºC] [ºC] [ºC] [kg/cm2] [ppm] [ppm] [ % ] [kw] [g/kwh] [ - ] [kw] [Nm] [kpa] [kg/h] Wskazania na hamulcu P Stała PrzełoŜe-nie h-s dm3 Liczba cylindrów: c Jednostkowe Współczynnik korekcji Ka c korygowana Charakterystyka obciąŝeniowa o zapłonie samoczynnym dla prędkości obrotowej n = POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ Gh Objętość skokowa : Parametry zmierzone na stanowisku badawczym Toksyczność spalin Ciśnienie spalin oleju oleju HC NOx D Wartość opałowa paliwa: kj/kg Stanowisko: ment obrotowy korygowany obr/min Ciśnienie otoczenia Tr kpa Wilgotność: 50% c Nr karty Srednie ciśnienie uŝyteczne pe Wielkości obliczone na podstawie parametrów zmierzonych [N] [kg/h] [ºC] [ºC] [ºC] [kg/cm2] [ppm] [ppm] [º H ] [kw] [g/kwh] [ - ] [kw] [Nm] [kpa] [kg/h] Jednostkowe Współczynnik korekcji Ka c korygowana ment obrotowy korygowany Nr karty Srednie ciśnienie uŝyteczne pe korygowane Ge Jednostkowe korygowane

12 Ćwiczenie nr: 9 Temat: Wyznaczanie charakterystyki granicy dymienia Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów zadymienia spalin na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki granicy dymienia spalinowego. Charakterystykę granicy dymienia wykonuje się na podstawie kompletu charakterystyk obciąŝeniowych z gałęzią zadymienia. Pomiary dla charakterystyki obciąŝeniowej przeprowadza się przy załoŝonych ustawieniach przepustnicy lub urządzenia sterującego dawką przy stałej prędkości obrotowej. Pomiar zaczyna się zazwyczaj od najmniejszej wartości obciąŝenia. Następnie po ustaleniu stanu cieplnego i odczytaniu wskazań przyrządów pomiarowych, zmienia się obciąŝenie przez zwiększenie dawki paliwa. Dla zachowania stałej prędkości obrotowej moment hamujący silnik musi zostać zwiększony, wobec czego wzrasta obciąŝenie hamulca. Zazwyczaj przyjmuje się następujące obciąŝenia : 10%, 25%, 50%, 75% i 100%. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: siłę obciąŝającą P lub moment obrotowy M o (w zaleŝności od rodzaju hamulca), godzinowe paliwa G h, temperaturę spalin t sp, zadymienie D, parametry (temperaturę t o i ciśnienie p b ). Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli - jak dla charakterystyki obciąŝeniowej). Po wykreśleniu charakterystyk obciąŝeniowych naleŝy odczytać z nich moc, moment, godzinowe i jednostkowe paliwa odpowiadające zadymieniu granicznemu i nanieść na opracowywaną charakterystykę granicy dymienia. włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const uruchomić silnik, ustalić odpowiednią obciąŝenie, ustalić odpowiednie obroty, dokonać pomiarów, jak dla typowej charakterystyki obciąŝeniowej, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, dokonać pomiaru zadymienia, kaŝdorazowo zerując urządzenie pomiarowe, zmienić obciąŝenie, powtarzać pomiary dla uzyskania wystarczającej liczby punktów pomiarowych na charakterystyce, schłodzenia i hamulca, opracowaną kartę pomiarową (przykład tabele), jeden pełny przykład obliczeniowy (uŝyte wzory, podstawienia, przeliczenia jednostek itp.), graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykreślenie charakterystyki,

13 Ćwiczenie nr: 10 Temat: Wyznaczanie charakterystyki ogólnej Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki ogólnej spalinowego. Charakterystykę ogólną wykonuje się na podstawie kompletu charakterystyk obciąŝeniowych. Pomiary dla charakterystyki obciąŝeniowej przeprowadza się przy załoŝonych ustawieniach przepustnicy lub urządzenia sterującego dawką przy stałej prędkości obrotowej. Pomiar zaczyna się zazwyczaj od najmniejszej wartości obciąŝenia. Następnie po ustaleniu stanu cieplnego i odczytaniu wskazań przyrządów pomiarowych, zmienia się obciąŝenie przez zwiększenie dawki paliwa. Dla zachowania stałej prędkości obrotowej moment hamujący silnik musi zostać zwiększony, wobec czego wzrasta obciąŝenie hamulca. Zazwyczaj przyjmuje się następujące obciąŝenia : 10%, 25%, 50%, 75% i 100%. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: siłę obciąŝającą P lub moment obrotowy M o (w zaleŝności od rodzaju hamulca), godzinowe paliwa G h, temperaturę spalin t sp, parametry (temperaturę t o i ciśnienie p b ). Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli - jak dla charakterystyki obciąŝeniowej). Po wykreśleniu charakterystyk obciąŝeniowych, na opracowywanej charakterystyce ogólnej przeprowadza się najpierw krzywe stałej mocy uŝytecznej, które stanowię rodzinę hiperbol. Następnie przez punkty o współrzędnych (p e, n), w zaleŝności od i współrzędnej n, które znajduje się na poszczególnych charakterystykach obciąŝeniowych dla przyjmowanych kolejno wartości jednostkowego zuŝycia paliwa, przeprowadza się krzywe (warstwice) stałego jednostkowego zuŝycia paliwa. Krzywą średniego ciśnienia uŝytecznego pe = f(n) przeprowadza się jako odpowiednik krzywej = f (n) charakterystyki zewnętrznej. włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const uruchomić silnik, ustalić odpowiednią obciąŝenie, ustalić odpowiednie obroty, dokonać pomiarów, jak dla typowej charakterystyki obciąŝeniowej, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, zmienić obciąŝenie, powtarzać pomiary dla uzyskania wystarczającej liczby punktów pomiarowych na charakterystyce, schłodzenia i hamulca, opracowaną kartę pomiarową (przykład tabele), jeden pełny przykład wyznaczenia punktów o współrzędnych (p e, n) z wybranej charakterystyki obciąŝeniowej dla wybranej wartości jednostkowego zuŝycia paliwa, graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykreślenie charakterystyki,

14 Ćwiczenie nr: 11 Temat: Wyznaczanie charakterystyki kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku) Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów podstawowych parametrów na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki regulacyjnej kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku). Pomiary dla charakterystyki regulacyjnej kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku) przeprowadza się przy załoŝonych ustawieniach przepustnicy lub urządzenia sterującego dawką przy stałej prędkości obrotowej. W pierwszej kolejności naleŝy dokonać regulacji i pomiaru kata wyprzedzenia zapłonu lub wtrysku. Po ustaleniu stanu cieplnego i odczytaniu wskazań przyrządów pomiarowych, zmienia się wartość kąta wyprzedzenia zapłonu (wtrysku) i ponownie dokonuje pomiarów. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: siłę obciąŝającą P lub moment obrotowy M o (w zaleŝności od rodzaju hamulca), godzinowe paliwa G h, temperaturę spalin t sp, parametry (temperaturę t o i ciśnienie p b ). Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli pomiarowej przedstawiono poniŝej). włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const uruchomić silnik, ustalić załoŝone obciąŝenie, ustalić załoŝone obroty, wyregulować kąt wyprzedzenia zapłonu lub wtrysku na Ŝądaną wartość, dokonać pomiaru, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, zmienić kąt wyprzedzenia zapłonu lub wtrysku, powtarzać pomiary dla uzyskania wystarczającej liczby punktów pomiarowych na charakterystyce, schłodzenia i hamulca, opracowaną kartę pomiarową (przykład tabele), jeden pełny przykład obliczeniowy (uŝyte wzory, podstawienia, przeliczenia jednostek itp.), graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykreślenie charakterystyki,

15 : zapłonu αwz Wskazania na hamulcu Stała Charakterystyka kąta wyprzedzenia zapłonu o ZI dla prędkości obrotowej n = POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ Objętość skokowa : paliwa Gh PrzełoŜenie h-s dm 3 Parametry zmierzone na stanowisku badawczym Liczba cylindrów: Toksyczność spalin Ciśnienie spalin oleju oleju HC NOx CO Wartość opałowa paliwa: kj/kg Stanowisko: obr/min Ciśnienie otoczenia Tr kpa Wilgotność: 50% c Nr karty Wielkości obliczone na podstawie parametrów zmierzonych Jedno-stkowe Kąt wyprzedzenia Współczynnik korekcji Ka c korygowana ment obrotowy korygowany Srednie ciśnienie uŝyteczne pe korygowane Gh [ºOWK] [ Nm] [kg/h] [ºC] [ºC] [ºC] [kg/cm 2 ] [ppm] [ppm] [ % ] [kw] [g/kwh] [ - ] [kw] [Nm] [kpa] [kg/h] : Kąt wyprzedzenia zapłonu αwz Wskazania na hamulcu Stała Charakterystyka kąta wyprzedzenia wtrysku o ZS dla prędkości obrotowej n = POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ Objętość skokowa : paliwa Gh PrzełoŜenie h-s dm 3 Parametry zmierzone na stanowisku badawczym Liczba cylindrów: Toksyczność spalin Ciśnienie spalin oleju oleju HC NOx D Wartość opałowa paliwa: kj/kg Stanowisko: obr/min Ciśnienie otoczenia Tr kpa Wilgotność: 50% c Wielkości obliczone na podstawie parametrów zmierzonych Jedno-stkowe Współczynnik korekcji Ka c korygowana ment obrotowy korygowany Nr karty Srednie ciśnienie uŝyteczne pe Jednostkowe korygowane [ºOWK] [ Nm] [kg/h] [ºC] [ºC] [ºC] [kg/cm 2 ] [ppm] [ppm] [º H ] [kw] [g/kwh] [ - ] [kw] [Nm] [kpa] [kg/kwh]

16 Ćwiczenie nr: 12 Temat: Wyznaczanie charakterystyki składu mieszanki Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów podstawowych parametrów na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania charakterystyki regulacyjnej składu mieszanki. Pomiary dla charakterystyki składu mieszanki przeprowadza się przy załoŝonym ustawieniu przepustnicy przy stałej prędkości obrotowej oraz przy zmiennym kącie wyprzedzenia zapłonu, zapewniającym kaŝdorazowo uzyskanie mocy maksymalnej. Po ustaleniu stanu cieplnego i odczytaniu wskazań przyrządów pomiarowych, zmienia się regulację układu zasilania zmieniając dawkę paliwa i ponownie dokonuje pomiarów. Pomiary niezbędne do wykreślenia charakterystyki obejmują: siłę obciąŝającą P lub moment obrotowy M o (w zaleŝności od rodzaju hamulca), godzinowe paliwa G h, wysokość słupka cieczy h wskazującej róŝnicę ciśnień na zwęŝce w celu określenia strumienia rzeczywistego przez silnik, temperaturę spalin t sp, parametry (temperaturę t o i ciśnienie p b ). Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli pomiarowej przedstawiono poniŝej). włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const uruchomić silnik, ustalić połoŝenie przepustnicy, ustalić odpowiednie obroty, wyregulować wielkość dawki paliwa, dokonać pomiaru, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, zmienić regulację układu zasilania i powtarzać pomiary dla uzyskania wystarczającej liczby punktów pomiarowych na charakterystyce, schłodzenia i hamulca, opracowaną kartę pomiarową (przykład tabele), jeden pełny przykład obliczeniowy (uŝyte wzory, podstawienia, przeliczenia jednostek itp.), graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykreślenie charakterystyki,

17 Charakterystyka kąta wyprzedzenia zapłonu o zapłonie iskrowym dla prędkości obrotowej n = POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ : dm 3 Liczba Objętość skokowa : cylindrów: Stała [kg*obr PrzełoŜenie h-s kw*min ] Parametry zmierzone na stanowisku badawczym RóŜnica ciśnień na zwęŝce h Wskazania na hamulcu paliwa Gh Toksyczność spalin Ciśnienie spalin oleju oleju HC NOx CO Wartość opałowa paliwa: kj/kg Stanowisko: obr/min Ciśnienie otoczenia Tr kpa Wilgotność: 50% Wielkości obliczone na podstawie parametrów zmierzonych Jedno-stkowe [mm] [ Nm] [kg/h] [ºC] [ºC] [ºC] [kg/cm 2 ] [ppm] [ppm] [ % ] [kw] [g/kwh] [ - ] [kw] [Pa] [kpa] [kg/h] c Współczynnik korekcji Ka c korygowana Rzeczywisty strumień mr Nr karty Współczynnik składu mieszanki λ korygowane Gh

18 Ćwiczenie nr: 13 Temat: Bilans cieplny Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką pomiarów podstawowych parametrów na hamowni silnikowej oraz nabycie umiejętności wykonania i opracowania zewnętrznego bilansu cieplnego. Pomiary dla wyznaczenia zewnętrznego bilansu cieplnego przeprowadza się przy załoŝonym ustawieniu przepustnicy lub urządzenia sterującego dawką i załoŝonej prędkości obrotowej. Po ustaleniu stanu cieplnego naleŝy odczytać wskazania przyrządów pomiarowych. Pomiary niezbędne do wyznaczenia bilansu obejmują: siłę obciąŝającą P lub moment obrotowy M o (w zaleŝności od rodzaju hamulca), godzinowe paliwa G h, wysokość słupka cieczy h wskazującej róŝnicę ciśnień na zwęŝce w celu określenia strumienia rzeczywistego przez silnik, temperaturę spalin t sp, temperatury czynnika chłodzącego: na wejściu t we i wyjściu i t wy do chłodnicy, strumień objętościowy czynnika chłodzącego oraz jego gęstość, parametry (temperaturę t o i ciśnienie p b ). Odczytane parametry naleŝy zanotować w tabeli (przykład tabeli pomiarowej przedstawiono poniŝej). Prędkość obrotowa Wskazanie na hamulcu paliwa Wysokość słupka cieczy Ciśnienie spalin cieczy chłodzącej na wejściu cieczy chłodzącej na wyjściu Strumień czynnika chłodzącego n M o G h h t o p b t sp t we t wy V & ch [obr/min] [kg] [kg/h] [mm] [ºC] [mmhg] [ºC] [ºC] [ºC] [dm 3 /min] włączyć hamulec i ustawić tryb pracy na n=const uruchomić silnik, ustalić połoŝenie przepustnicy, ustalić odpowiednie obroty, dokonać pomiaru, po uzyskaniu stabilnych wartości parametrów dla ustalonego punktu pracy, schłodzenia i hamulca, kartę pomiarową, obliczenia (uŝyte wzory, podstawienia, przeliczenia jednostek itp.), graficzne opracowanie uzyskanych wyników wykres Sankeya,

19 Ćwiczenie nr: 14 Temat: Ocena parametrów pracy aparatury wtryskowej Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi parametrami aparatury wtryskowej, istotnymi dla pracy oraz nabycie umiejętności oceny wysokociśnieniowej pompy układu wtryskowego typu Common Rail na stanowisku probierczym EPS-815. Pomiary dla oceny parametrów wysokociśnieniowej pompy systemu Common Rail przeprowadza się na stole probierczym w ustalonych warunkach temperaturowych pompy i oleju probierczego Pomiary niezbędne do oceny pompy wysokociśnieniowej zapisywane do raportu obejmują: wydatek oleju probierczego Q, ciśnienie w szynie p rail, przebieg zmian ciśnienia oleju w szynie podczas pracy pompy, temperaturę oleju probierczego w zbiorniku t ol. włączyć stanowisko probiercze oraz komputer sterujący, odczytać oznaczenie pompy zamontowanej na stanowisku, uruchomić program zarządzający pracą stanowiska, wybrać z bazy danych badaną pompę wysokociśnieniową, wyregulować ciśnienie zasilania pompy i powrotu zgodnie z danymi dla badanej pompy, wykonać kolejne kroki zgodnie z procedurą badawczą pompy zapisując kolejne kroki pomiarowe do raportu, po zakończeniu badania wydrukować raport z badań, zakończyć program i wyłączyć komputer i stanowisko probiercze. raport z badań popy ciśnieniowej, ocenę parametrów badanej pompy wykonaną na podstawie otrzymanego raportu,