LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze

Podobne dokumenty
Wymagania edukacyjne Technologia napraw zespołów i podzespołów mechanicznych pojazdów samochodowych

1. Wprowadzenie. 2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych. 3. Paliwa stosowane do zasilania silników

Charakterystyki prędkościowe silników spalinowych

LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH

1. Wprowadzenie 1.1. Krótka historia rozwoju silników spalinowych

PORÓWNANIE WYKRESU INDYKATOROWEGO I TEORETYCZNEGO - PRZYKŁADOWY TOK OBLICZEŃ

Pytania na egzamin dyplomowy specjalność SiC

Reduktor dwustopniowy firmy Koltec

2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych

ISBN

Zespól B-D Elektrotechniki

Laboratorium z Konwersji Energii SILNIK SPALINOWY

INSTRUKCJE DO ZAJĘĆ LABORATORYJNYCH SILNIKI SPALINOWE I PALIWA

Wpływ składu mieszanki gazu syntetycznego zasilającego silnik o zapłonie iskrowym na toksyczność spalin

MODELOWANIE ZUŻYCIA PALIWA W SILNIKU WYSOKOPRĘŻNYM TYPU DI Z WYKORZYSTANIEM SIECI NEURONOWYCH

Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Pojazdów LABORATORIUM POKŁADOWEJ DIAGNOSTYKI POJAZDÓW

LABORATORIUM PODSTAW SILNIKÓW I NAPĘDÓW SPALINOWYCH. Ćwiczenie 5 UKŁADY ZASILANIA I ZAPŁONOWE W SILNIKACH O ZAPŁONIE ISKROWYM.

Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów Wprowadzenie... 13

Silniki tłokowe. Dr inŝ. Robert JAKUBOWSKI

WPŁYW PODZIAŁU DAWKI PALIWA NA WSKAŹNIKI PRACY SILNIKA SPALINOWEGO O ZAPŁONIE SAMOCZYNNYM Z WTRYSKIEM BEZPOŚREDNIM

WYDZIAŁ MECHANICZNY POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ KATEDRA SILNIKÓW SPALINOWYCH I SPRĘśAREK

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

Spis treści. 1. Badanie układu samodiagnostyki w silniku benzynowym typu Struktura systemu sterowania silnikiem benzynowym typu

TRANSCOMP XV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze

Silniki pojazdów samochodowych : podręcznik do nauki zawodu Technik pojazdów samochodowych / aut. Richard Fischer [et al.].

ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MARYNARKI WOJENNEJ ROK LII NR 4 (187) 2011

[1] CEL ĆWICZENIA: Identyfikacja rzeczywistej przemiany termodynamicznej poprzez wyznaczenie wykładnika politropy.

Przy prawidłowej pracy silnika zapłon mieszaniny paliwowo-powietrznej następuje od iskry pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej.

Właściwy silnik do każdego zastosowania _BlueEfficiencyPower_Polnisch_Schrift_in_Pfade.indd :55:33

TEMAT: PARAMETRY PRACY I CHARAKTERYSTYKI SILNIKA TŁOKOWEGO

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

5 05: OBWODY ELEKTRYCZNE UKŁADÓW ROZRUCHU I ZASILANIA SILNIKA SPALINOWEGO, WYKONYWANIE POMIARÓW I OCENA STANU TECHNICZNEGO.

Silnik AFB AKN. Jałowy bieg (ciepły silnik, temperatura płynu chłodzącego nie niższa niż 80 C. Numer 0 (dziesiętne wartości wskazań)

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: STC TP-s Punkty ECTS: 3. Kierunek: Technologia Chemiczna Specjalność: Technologia paliw

Pojazdy rolnicze. W rolnictwie znajdują zastosowanie następujące pojazdy:

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia

Zespół Szkół Samochodowych w Bydgoszczy

SYNCHRONOUS RECORDING TDC DURING THE CYLINDER PRESSURE ACQUISITION SYNCHRONICZNA REJESTRACJA POŁOŻENIA ZZP W CZASIE INDYKOWANIA SILNIKA

SILNIK WYSOKOPRĘśNY DIESLA

WPŁYW ZASILANIA SILNIKA PERKINS 1104C BIOETANOLEM NA PRZEBIEG PROCESU WTRYSKU I PODSTAWOWE PARAMETRY ROZPYLANIA

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu:

SILNIKI I URZĄDZENIA NAPĘDOWE

STANOWISKO BADAWCZE WTRYSKOWYCH UKŁADÓW COMMON RAIL ZASILANYCH PALIWAMI RÓŻNEGO TYPU

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia

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

PORÓWNAWCZE CYKLE PRACY SILNIKA Z WIELOETAPOWYM WTRYSKIEM PALIWA

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Opis pojazdu oraz komputera DTA

WPŁYW ZASILANIA PALIWEM MIKROEMULSYJNYM NA PROCES JEGO WTRYSKU W SILNIKU O ZAPŁONIE SAMOCZYNNYM

BADANIE SPRĘŻARKI TŁOKOWEJ.

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Bilans cieplny silnika spalinowego

Zastosowanie zintegrowanych czujników ciśnienia do indykowania silników spalinowych

WSKAŹNIKI INDYKOWANE SILNIKA PERKINS 1104D-E44TA ZASILANEGO DWUPALIWOWO OLEJEM NAPĘDOWYM I GAZEM ZIEMNYM

WPŁYW PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI ROZRUCHOWE SILNIKÓW Z ZAPŁONEM SAMOCZYNNYM. Karol Franciszek Abramek

GRANICA SPALANIA STUKOWEGO W DWUPALIWOWYM SILNIKU O ZAPŁONIE SAMOCZYNNYM KNOCK COMBUSTION LIMIT IN A TWO-FUEL DIESEL ENGINE

Silnik AHU. Jałowy bieg (ciepły silnik, temperatura płynu chłodzącego nie niższa niż 80 C. Numer 0 (dziesiętne wartości wskazań)

Badania procesów wtrysku i spalania paliwa rzepakowego w silniku o zapłonie samoczynnym

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia napędów

Tomasz P. Olejnik, Michał Głogowski Politechnika Łódzka

WPŁYW KĄTA WYPRZEDZENIA WTRYSKU NA JEDNOSTKOWE ZUŻYCIE PALIWA ORAZ NA EMISJĘ SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH W SILNIKU ZS ZASILANYM OLEJEM RZEPAKOWYM

Wpływ kąta wyprzedzenia wtrysku na okres opóźnienia samozapłonu w silniku o zapłonie samoczynnym

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

WPŁ YW PARAMETRÓW KONSTRUKCYJNYCH ROZPYLACZY NA W Ł A Ś CIWOŚ CI U Ż YTECZNE SILNIKA ZASILANEGO PALIWEM LOTNICZYM

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

Układ napędowy. Silnik spalinowy CAT C27 Typ silnika CAT C 27. Zespół prądnic synchronicznych. Znamionowa prędkość obrotowa

Drgania głowicy silnika wysokoprężnego zasilanego dwupaliwowo

SAMOCHODY ZASILANE WODOREM

Silnik AKU. Jałowy bieg (ciepły silnik, temperatura płynu chłodzącego nie niższa niż 80 C). Numer 0 (dziesiętne wartości wskazań)

ELASTYCZNOŚĆ SILNIKA ANDORIA 4CTI90

Technika Samochodowa

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia

Opisy kodów błędów.

Czujniki prędkości obrotowej silnika

1. BADANIA DIAGNOSTYCZNE POJAZDU NA HAMOWNI PODWOZIOWEJ

Transport I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) studia niestacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

Opportunity of application of the knock phenomenon and smoke emission for the control of common-rail injection parameters

PL B1. Zespół prądotwórczy, zwłaszcza kogeneracyjny, zasilany ciężkimi gazami odpadowymi o niskiej liczbie metanowej

Politechnika Warszawska Instytut Techniki Cieplnej, MEiL, ZSL

ZESZYTY NAUKOWE NR 10(82) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE

SPIS TREŚCI. Przedmowa... 8

Silniki AJM ARL ATD AUY

Dalsze informacje na temat przyporządkowania i obowiązywnania planu konserwacji: patrz Okólnik techniczny (TR) 2167

WPŁYW ZASILANIA SILNIKA ROLNICZEGO MIESZANINĄ OLEJU NAPĘDOWEGO Z BIOBUTANOLEM NA JEGO EFEKTYWNE WSKAŹNIKI PRACY

WIZUALIAZCJA WTRYSKU I SPALANIA PALIWA W SILNIKU WYSOKOPRĘśNYM

Kongres Innowacji Polskich KRAKÓW

Schemat pojazdu Peugeot 508 łatwiejsza naprawa dzięki cennym wskazówkom

Analiza spalin w silniku o zapłonie iskrowym (3)

Schemat elektryczny Škoda Fabia

Schemat pojazdu BMW 3 łatwiejsza naprawa dzięki cennym wskazówkom

Instrukcja do ćwiczenia 6 REGULACJA TRÓJPOŁOŻENIOWA

SILNIKI SPALINOWE RODZAJE, BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Opóźnienie samozapłonu wybranych paliw węglowodorowych

INFLUENCE OF POWERING 1104C PERKINS WITH MIXTURE OF DIESEL WITH THE ADDITION OF THE ETHANOL TO HIS SIGNS OF THE WORK

PORÓWNAWCZE BADANIA WIZUALIZACYJNE STRUG PALIWA WYPŁYWAJĄCYCH Z WTRYSKIWACZY KLASYCZNEGO I DOŚWIADCZALNEGO

Transkrypt:

LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze Temat: Ocena procesu spalania na podstawie wykresu indykatorowego Indykowanie tłokowego silnika spalinowego oznacza pomiar szybkozmiennych ciśnień w cylindrze silnika i stanowi podstawę jakościowej i ilościowej analizy zjawisk cieplnochemicznych oraz przepływowych zachodzących w silniku. Znajomość przebiegu ciśnienia, temperatury i współczynnika nadmiaru powietrza w komorze spalania jest niezbędna przy doskonaleniu procesu spalania z jednoczesnym uwzględnieniem moŝliwości ograniczenia szkodliwych, toksycznych składników w spalinach [1]. W wyniku indykowania silnika otrzymujemy wykres indykatorowy. Wykres indykatorowy jest to wykres przedstawiający zmiany ciśnienia czynnika roboczego w cylindrze w czasie całego cyklu pracy [3]. RozróŜnia się następujące rodzaje wykresów indykatorowych: zamknięte, otwarte; - pełne, - częściowe, - wielokrotne. Wykres indykatorowy zamknięty przedstawia przebieg ciśnienia czynnika roboczego w cylindrze w funkcji chwilowej objętości komory spalania lub drogi tłoka. Zamknięte wykresy indykatorowe sporządza się w celu porównania obiegu rzeczywistego z teoretycznym. Na rys. 1 przedstawiono wykresy indykatorowe zamknięte dla silników dwusuwowych, a na rys. 2, dla silników czterosuwowych. Oznaczenia punktów charakterystycznych obiegu silnika zaznaczone na wykresach przedstawiono w tabeli 1. Rys. 1. Wykres obiegu teoretycznego i wykres indykatorowy rzeczywistego obiegu dwusuwowego pracy silnika [4]: a) o zapłonie samoczynnym, b) o zapłonie iskrowym

Rys. 2. Wykres obiegu teoretycznego i wykres indykatorowy rzeczywistego obiegu czterosuwowego pracy silnika [4]: a) o zapłonie samoczynnym, b) o zapłonie iskrowym Wykres indykatorowy otwarty przedstawia przebieg ciśnienia czynnika roboczego w cylindrze w funkcji kąta obrotu wału korbowego lub czasu. Pełny (jednokrotny), otwarty wykres indykatorowy przedstawia jeden pełny cykl pracy (dla silnika czterosuwowego - 720 OWK). Wykresy częściowe sporządza się dla wybranej części całego cyklu pracy silnika, natomiast wykresy wielokrotne zagęszczone przedstawiają przebieg ciśnienia w cylindrze w dłuŝszym przedziale czasowym (zarejestrowanych jest od kilku do kilkudziesięciu pełnych cykli pracy silnika. Otwarte wykresy indykatorowe sporządza się w celu analizy cyklu pracy silnika lub wybranego fragmentu np. procesu spalania, procesu napełniania lub wylotu. Na wykresach wielokrotnych moŝliwa jest ocena niepowtarzalności kolejnych obiegów pracy silnika. Oznaczenia charakterystycznych wielkości na wykresach otwartych przedstawiono w tabeli 2.

5 4 Ciśnienie w cylindrze, p [MPa] 3 2 1 0 Rys. 3. 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720 Wykres indykatorowy rozwinięty silnika badawczego SB3.1 o zapłonie samoczynnym z układem Common Rail, zarejestrowany przy częściowym obciąŝeniu i prędkości obrotowej n=1200 obr/min [2] Rys. 4. Częściowy wykres indykatorowy rozwinięty silnika [4]: a) o zapłonie samoczynnym, b) o zapłonie iskrowym a) b) Rys. 5. Otwarty wykres indykatorowy (tzw. wykres zagęszczony) ilustrujący niepowtarzalność kolejnych obiegów pracy silnika o zapłonie iskrowym: a) - bieg luzem, b) - duŝe obciąŝenie silnika

Tabela 1. Punkty charakterystyczne obiegów rzeczywistych [3] Nazwa Oznaczenie Określenia Początek dolotu Początek otwarcia zaworu lub okna PD Inlet opening dolotowego Koniec dolotu Koniec otwarcia zaworu lub okna KD Inlet closing dolotowego Początek wylotu Początek otwarcia zaworu lub okna PW Outlet opening wylotowego Koniec wylotu Koniec otwarcia zaworu lub okna KW Outlet closing wylotowego Początek wtrysku paliwa Fuel injection begining PWP Początek wtryskiwania paliwa do cylindra Koniec wtrysku paliwa Fuel injection end KWP Koniec wtryskiwania paliwa do cylindra Wystąpienie iskry Sparking moment WI Początek rozwarcia styków przerywacza Punkt zapłonu Początek wzrostu ciśnienia spowodowany PZ Ignition point procesem spalania Tabela 2. Wielkości charakterystyczne obiegów rzeczywistych [3] Nazwa Oznaczenie Miara Określenia Kąt wtrysku (otwarcia iglicy wtryskiwacza) Injection angle Wyprzedzenie wtrysku Injection advance Wyprzedzenie zapłonu Ignition advance Zwłoka zapłonu (samozapłonu) Ignition delay α w α ww τ ww α wz h wz τ wz α zz τ wz s mm s s Kąt obrotu wału korbowego odpowiadający okresowi wtryskiwania paliwa do cylindra PołoŜenie tłoka, przy którym występuje początek wtrysku paliwa, określone względem GMP przez kąt obrotu wału korbowego lub czas PołoŜenie tłoka odpowiadające punktowi zapłonu, określone względem GMP przez kąt obrotu wału korbowego, drogę tłoka, lub czas Kąt obrotu wału korbowego lub czas, określony od wystąpienia iskry elektrycznej lub od początku wtrysku paliwa do punktu zapłonu (samozapłonu) Sporządzanie wykresu indykatorowego Pomiary szybkozmiennych ciśnień w komorze spalania najprościej i najekonomiczniej jest przeprowadzać na jednocylindrowych silnikach doświadczalnych. Określenie parametrów indykowanych wielocylindrowych silników utrudnione jest niepowtarzalnością procesów roboczych zachodzących zarówno w poszczególnych cyklach pracy pojedynczego cylindra, jak i pomiędzy poszczególnymi cylindrami. RóŜnice między wskaźnikami indykowanymi poszczególnych cylindrów mogą osiągnąć 15-20 % [1]. Do indykowania silnika stosuje się specjalne systemy rejestrujące, które w czasie rzeczywistym mogą wykonywać obliczenia i analizy oraz przedstawiać je w postaci graficznej na ekranie komputera (np. Indimodul 621 firmy AVL). Rejestracji przebiegów szybkozmiennych moŝna dokonać równieŝ za pomocą komputerowego systemu rejestrującego przedstawionego na rys. 6. Zasadniczym elementem tego systemu jest komputer wyposaŝony w kartę pomiarową o duŝej częstotliwości próbkowania oraz oprogramowanie do akwizycji i analizy danych [2].

zbiornik z wodą do chłodzenia czujnika rurki doprowadzające wodę do czujnika szyna paliwa czujnik ciśnienia w przewodzie wtryskowym dopływ paliwa z pompy wysokiego ciśniena głowica silnka Wy czujnik ciśnienia korpus silnika We komora spalania koło pasowe wzmacniacz ładunku sygnały: napięcia i prądu wtryskiwacza, ciśnienie w kolektorze dolotowym itp. karta pomiarowa komputer rejestrujący sygnały znacznika i kąta połoŝenia wału korbowego enkoder zamontowany na końcu wału korbowego Rys. 6. Schemat stanowiska do indykowania silnika [2] Sygnał ciśnienia doprowadzany jest do komputera rejestrującego z czujnika ciśnienia współpracującego z odpowiednim torem pomiarowym. Do rejestracji ciśnień szybkozmiennych w cylindrze silnika stosuje się zazwyczaj piezoelektryczne czujniki ciśnienia (rys 7-9), w których wykorzystywany jest efekt piezoelektryczny, czyli generowanie ładunku elektrycznego przez kryształ kwarcu pod wpływem przyłoŝonej do niego siły. Przetwornik tego typu musi współpracować z tzw. wzmacniaczem ładunku, który przetwarza wytworzony przez kryształ ładunek na napięcie elektryczne. Napięcie to, rejestrowane jest przez kartę pomiarową zainstalowaną w komputerze. Uzyskane w ten sposób dane są zapisywane na dysku i mogą być w dalszej kolejności poddane analizie. Pomiary ciśnienia powinny być prowadzone w odniesieniu do połoŝenia wału korbowego, co wymaga enkodera zamontowanego na wale korbowym, którego impulsy wykorzystywane są do sterowania procesem akwizycji danych. Do indykowania silników stosuje się róŝnego rodzaju odmiany czujników ciśnienia, dostosowane zakresem pomiarowym ciśnienia, zakresem dopuszczalnych temperatur oraz wymiarami do badanych silników. Rys. 7. Piezoelektryczny czujnik ciśnienia (chłodzony) [5]: a) wymiary czujnika, b) widok czujnika

W przypadku braku miejsca na zamontowanie czujnika moŝe być stosowany miniaturowy czujnik montowany w miejsce świecy Ŝarowej w specjalnym adapterze (rys. 8) lub czujnik zintegrowany ze świecą (rys. 9). c) d) kabel czujnika Adapter AG03 Rys. 8. Miniaturowy czujnik ciśnienia [5]: a) wymiary czujnika, b) sposób bezpośredniego montaŝu czujnika, c) montaŝ za pomocą adaptera w otworze świecy Ŝarowej, d) widok czujnika Rys. 9. Piezoelektryczny czujnik ciśnienia zintegrowany ze świecą zapłonową [5]: a) przekrój adaptera, b) widok świecy Podczas indykowania silnika, poza pomiarem ciśnienia czynnika roboczego w cylindrze mierzone są zazwyczaj takŝe inne parametry tj.: ciśnienie w układzie wtryskowym, wznios iglicy wtryskiwacza, sygnały elektryczne sterujące pracą wtryskiwacza oraz inne, które ułatwiają analizę wykresu indykatorowego. Literatura [1] Gola M., Januła J., Litwin J.: Laboratorium silników spalinowych. Wydaw. Politechniki Radomskiej, Radom 1996. [2] Kuszewski H., Ustrzycki A.: Laboratorium spalinowych napędów środków transportu. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2011. [3] PN-ISO 15550-1: Silniki spalinowe tłokowe - Określanie i metoda pomiaru mocy silnika - Wymagania ogólne. PKN, Warszawa 2009. [4] PN-81/M-01501: Silniki spalinowe tłokowe Podstawowe wielkości i parametry - Terminologia. PKN, Warszawa 1982. [5] Katalogi produktów firmy AVL. Graz 2010.