BED TESTS OF DIESEL ENGINE 4CT107 EQUIPPED WITH TURBOCHARGER, MADE BY DOMESTIC COMPANY AND GARRET, IN SCOPE OF EURO III REQUIREMENTS

Transkrypt

1 Journal of KONES Intrnal Combustion Enins 03, vol., 3-4 BED TESTS OF DIESEL ENINE 4CT7 EQUIPPED WITH TURBOCHARER, MADE BY DOMESTIC COMPANY AND ARRET, IN SCOPE OF EURO III REQUIREMENTS Jrzy Jaskólski*, rzorz Budzik** *Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Politchnika Krakowska Kraków, ul. Warszawska 24, tl. (012) mail: jaskolsk@usk.pk.du.pl **Katdra Konstrukcji Maszyn Politchnika Rzszowska Rzszów, ul. Wincnto Pola 2, tl. (017) mail: budzik@prz.rzszow.pl Abstract Th invstiation on tst bd has bn prformd on comprssion-inition nin4ct7. Th nin was tstd with two turbocharrs, B65-1 typ (domstic) andt35 and TF2 typ (arrt, Franc). Th scop of tsts was to dtrmin whthrth nin, bin quippd with diffrnt typs of turbocharrs, can mtrquirmnts of EURO III spcification. BADANIA HAMOWNIANE SILNIKA WYSOKOPRĘŻNEO 4CT7 Z TURBOSPRĘŻARKĄ PRODUKCJI KRAJOWEJ I FIRMY ARRETT POD KĄTEM WYMAAŃ NORM EURO III Strszczni Obiktm badań był silnik wysokoprężny 4CT7 umiszczony na hamowni silnikowj. Silnik poddany był badaniom z dwoma turbosprężarkami, turbosprężarką produkcji krajowj B65-1 oraz turbosprężarką Firmy arrt Francja typ T35 i TF2. Badania przprowadzon były w clu okrślnia spłninia nor EURO III przz silnik przy zastosowaniu różnych turbosprężark. 1. Proram badań W ramach proramu przprowadzono następując badania: Charaktrystykę zwnętrzną szybkościową Komplt charaktrystyk obciążniowych 00 do 20 obr/min co 0 obr/min Charaktrystykę uniwrsalną Charaktrystykę biu luzm Pomiar zadyminia spalin przy swobodnym przyspiszaniu na biu luzm Optymalizację kąta początku tłocznia pod kątm poziomu hałasu (Euro III) Pomiar zużycia olju silnikowo do 0% obciążnia i 21 obr/min w instrukcji is- OSA/TAJ99) - 6 odzin - Pomiar luzów zaworowych po próbi zużycia olju silnikowo Wymiana turbosprężarki na zmplarz o zminnj omtrii - typ TF2, A1R062M492B0 axialna zmiana omtrii na podciśnini marki arrtt i wykonani charaktrystyki zwnętrznj szybkościowj

2 2. Dan tchniczn silnika wysokoprężno 4CT7/A9 Cztrosuwowy, turbodoładowany z wtryskim bzpośrdnim, bz chłodznia powitrza doładowująco, Liczba i układ cylindrów: 4 pionowy, Śrdnica cylindra: 7,19 mm, Skok tłoka: 1,65 mm, Objętość skokowa: 43 mm 3, Stopiń sprężania: 16,5 Założona przz producnta moc znamionowa brutto, bz wntylatora: 0 kw, Znamionowa prędkość obrotowa: 20 obr/min Minimalna prędkość obrotowa na biu jałowym: 650 obr/min Maksymalna prędkość obrotowa: 28 obr/min Maksymalny momnt obrotowy (założony przz producnta): 0Nm, przy prędkości obrotowj 10 obr/min Jdnostkow zużyci paliwa (minimaln na charaktrystyc zwnętrznj, po dotarciu całkowitym, założon przz producnta: 215 /kwh Założon zużyci paliwa po dotarciu ksploatacyjnym (150h): /h Kirunk obrotów silnika: lwy, patrząc od strony koła zamachowo, Rozruch silnika: lktryczny, wspomaany świcą płominiową, Odbiór mocy: z koła zamachowo, za pośrdnictwm sprzęła 14" Rodzaj smarowania: miszan, pod ciśninim i rozbryzowo, Zakładani ciśnini olju w rozrzanym silniku przy minimalnj prędkości obrotowj na biu jałowym: 0, MPa Ciśnini olju w rozrzanym silniku przy obrotach 00 obr/min i wyższych: 0,38 0,45 MPa Maksymalna tmpratura olju: 1 C, krótkotrwal 1 C Ilość olju w silniku:,5 litra przy stani "max", 7,5 litra przy stani "min" Maksymaln tmpratury ciczy chłodzącj: 75 C - 85 C, krótkotrwal 95 C Ustawini fazy rozrządu: początk otwarcia zaworu ssąco: ±4 przd MP konic zamknięcia zaworu ssąco: 50 ± 4 po DMP początk otwarcia zaworu wydchowo: 46 ± 4 przd DMP konic zamknięcia zaworu wydchowo: 14 ± 4 po MP Wartość luzu zaworowo dla zaworów ssących i wydchowych na zimnym silniku Koljność wtrysku: Ciśnini otwarcia wtryskiwacza: 27 MPa Kąt początku tłocznia: 5 Masa sucho silnika: 465 k Pompa wtryskowa: rzędowa PP4M1T1 i (Motorpal - Czchy) z nadciśniniowym korktorm dyminia LDA Instalacja lktryczna 24V, minus na masi Rozrusznik Ra Altrnator: (Manton - Czchy) Świca płominiowa: Bru A V Zawór lktromantyczny świcy płominiowj: ZP-24 Sprężarka powitrza: Pompa hydrauliczna: PZK2D-7BK Turbosprężarka (oryinalni): B65-1 z zaworm upustowym, zamontowana na

3 kolktorz wydchowym Pompa wody: PWO 142 BK 1 Tulj cylindrow: such, wyminn, łowica: z wysokoatunkowo żliwa, wspólna dla wszystkich cylindrów, Wał korbowy: odkuty z stali stopowj, ulpszany ciplni, osadzony w pięciu łożyskach, azotowany po obróbc mchanicznj, Tłoki: z spcjalno stopu aluminiowo, z wkładką z żliwa, w mijscu pirwszo pirścinia uszczlniająco, posiadają komorę spalania. RZ 5, Układ smarowania składa się z zębatj pompy olju napędzanj od wału rozrządu, kosza ssąco stanowiąco jdnoczśni wstępny filtr olju, chłodnicy olju z właściwo płnoprzplywowo filtra olju, zaworu przlwowo umiszczono w dolnj części kadłuba oraz łównj maistrali oljowj. Z nij smarowany jst pod ciśninim wał korbowy, wałk rozrządu, wspornik osi dźwiink. Pozostał lmnty wwnątrz silnika smarowan są młą oljową. Oddzilnymi przwodami doprowadzany jst olj smarujący wałk turbosprężarki, pompy wtryskowj oraz sprężarki powitrza. Ponadto w silniku znajduj się dodatkowa maistrala oljowa z którj chłodzon są dnka tłoków mtodą natryskową, Układ zasilania składa się z pompy wtryskowj rzędowj z wilozakrsowym rulatorm obrotów. Ponadto pompa wyposażona jst w nadciśniniowy korktor dyminia LDA i siłownik lktromantyczny włączania dawki rozruchowj 24V a takż nizalżn urządzni STOP z siłownikim lktromantycznym 24V. Pompa napędzana jst od wału korbowo za pośrdnictwm kół zębatych. Paramtry odczytan z korpusu turbosprężarki o zminnj omtrii układu firmy arrtt Strowani podciśniniow - Honywll Enin Boostin Systms Controllur nr 123. Dan z części odlwu spiżarki - FJR M53-42 T Dan z części odlwu turbiny - TFZ A/R 062 M49 2B 1~0 Numr sryjny urządznia - H ED 1F 3. Wyniki badań M n [N m ] N ['/h] 350 ['/kw h] Rys. 1. Wykrs charaktrystyki prędkościowj Fi.1. Th spd charactristic of 4CT7 nin 290 5

4 [/h] [/kw h] N Rys. 2. Wykrs charaktrystyki obciążniowj przy 00 obr/min Fi.2. Th loads charactristic of 4CT7 nin, 00 rpm [/h] 18,2 18,0 350 [/kw h] wntylator pompawtrys turbosprza N N 62 db ,8 17,6 17,4 17,2 17, kat ['OW K] Rys. 3. Charaktrystyka rulacyjna dla prędkości obrotowj 20 obr/min Fi.3. Th rulations charactristic of 4CT7 nin, 20 rpm

5 N M n [N m ] [/kw h] [/h] Rys. 4. Charaktrystyka zwnętrzna silnika 4CT7 z turbosprężarką firmy arrtt typ T35 Fi.4. Th outsid charactristic of 4CT7 nin with turbocharr arrtt T35 N 70 M n [Nm ] [/h] [/kw h] 0, , , , , , ,30 4. Wnioski Rys. 5. Charaktrystyka zwnętrzna silnika 4CT7 z turbosprężarką firmy arrtt typ TF2 Fi.5. Th outsid charactristic of 4CT7 nin with turbocharr arrtt TF2 Na podstawi przprowadzonych badań silnika 4CT7/A9 na hamowni silnikowj w Politchnic Krakowskij można stwirdzić co następuj: silniki posiada dobr własności ksploatacyjn przy zastosowaniu aparatury wtryskowj

6 firmy Motorpal zmirzon zużyci olju silnikowo w próbi 6-odzinnj przy płnj mocy jst niższ od danych tchnicznych i wynosi 41.0 /h a jdnostkow zużyci olj u wynosi 0.57 /kwh przprowadzon badania przy zastosowaniu turbosprężarki o zminnj omtrii firmy arrtt dały chwilowy wzrost mocy silnika (przy płnym obciążniu) natomiast przy ciąłj pracy ni dała zadowalających fktów wyrzucni olju silnikowo do układu wylotowo i przrwani prób. Turbosprężarka o zminnj omtrii tryb TF2A/R062M492B 0 axialna zmiana omtrii na podciśnini firmy arrtt ni nadaj się do współpracy z silnikim typu 4CT7/A9 natomiast duż możliwości moż dać jj zastosowani do silnika 4CT90 w aspkci zmnijsznia toksyczności spalin na okoliczność wymoów Euro IV. Przprowadzono takż badania silnika 4CT7 z turbosprężarką o większj wydajności typu T35 firmy artt wykazały wzrost mocy przy paramtrach nominalnych tj. n = 20 [obr/min] o około 3 [kw] przy czym działani turbosprężarki występuj przy prędkości obrotowj 10 [obr/min]. Istnij możliwość poprawy własności koloicznych silnika 4 CT7 pod kątm Euro III poprzz zastosowani innych turbosprężark nowj nracji firmy arrtt. Badani koljnych zmplarzy najnowszych turbosprężark produkowanych przz firmę arrtt moą spłnić warunki koloiczn wymaan przz normy Euro III. Litratura [1] Khair M. K.: Air-to-Air Intrcolin of th Ford 7.8L Mid-Ran Truck Disl Enin, SAE , [2] Kowalwicz A.: Systmy Spalania szybkoobrotowych tłokowych silników spalinowych, WKŁ, Warszawa [3] Postrzdnik S., Żmudka Z., Oirman L.: Ocna misji oraz struktura węlowodorów w spalinach silnikowych, Prspktywy Rozwojow Konstrukcji, Tchnoloii i Eksploatacji Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych, KONMOT 96, Kraków [4] Stblr H., Wissr., Horlr H.U., Bouloucht K.: Rduction of NO X Emission of D.I. Disl Enins by Aplication of th Millr-Systm An Exprimntal and Numrical Invstiation, SAE 9844, [5] Wajand J. A. Silniki o zapłoni samoczynnym, WNT, Warszawa [6] Wrnr J., Wajand J. A.: Silniki spalinow małj i śrdnij mocy, WNT, Warszawa [7] Zabłocki M.: Wtrysk i spalani paliwa w silnikach wysokoprężnych, WKL, Warszawa 1976.