Transcript Důvody zkoušení pístových spalovacích motorů

Cvičení 1:
Zkoušení pístových spalovacích motorů
Ing. David Svída
Motory a pohony
Zkoušení pístových spalovacích motorů
Důvody zkoušení pístových spalovacích motorů :
vývoj,
v současné době podle druhu a účelu zkoušky stanovit
výkonové, ekologické a životnostní parametry motoru.
Které parametry se stanovují ?
Pe [kW] - efektivní výkon motoru,
Mk [Nm]
- krouticí (točivý) moment motoru,
mpe [g.kWh-1] - měrná efektivní spotřeba paliva,
Mp [l.h-1]- hodinová spotřeba paliva objemová,
exhalace - CO, CH, NOx , u naftových motorů částice,
kouřivost naftových motorů (HARTRIDGE [%], BOSCH [ o ]),
měrný objemový výkon (litrový výkon) [kW.l-1],
měrná výkonová hmotnost [kg.kW-1].
Zkoušení pístových spalovacích motorů
V tabulkovém vyjádření a technických datech motoru
jsou tyto veličiny uváděny pro plné zatížený a pro
otáčkový režim :
maximálního výkonu motoru,
maximálního krouticího momentu motoru,
minimální měrné spotřeby paliva.
Zkoušení pístových spalovacích motorů
Zkoušení pístových spalovacích motorů
Druhy zkoušek :
zkoušky vývojové
- vývoj motorů,
zkoušky typové
- ověření parametrů motoru dle
metodiky EHK,
OECD, ISO
případně národních zkušeben ,
zkoušky ověřovací
- ověřují deklarované parametry motoru v
průběhu
výroby
(zkoušky 100, 500 hodinové),
zkoušky technologické
- kontrolují kvalitu výroby a
montáže motoru
( UŘ III - 50 minut).
Normy :
názvoslovné - názvosloví, veličiny, jednotky, značky,
definující postup měření základních charakteristik a parametrů motorů,
definující základní parametry motorů
Uváděné parametry stejného motoru zjištěné při stejném seřízení se
mohou poměrně výrazně lišit podle toho
jaká norma byla pro měření použita např. :
DIN
- hrubý výkon,
ISO, SAE - čistý výkon.
Normalizace zkoušek a vyhodnocení výsledků zkoušek
ČSN 30 2008 „ Motory automobilové, zkoušky na
brzdovém stanovišti „ :
čistý výkon
- plné vybavení motoru tak jak je zastavěn
do automobilu,
hrubý výkon
- bez tlumiče hluku výfuku, čističe
nasávaného vzduchu,
chladiče,
ventilátoru ......
ON 30 0410 „ Zkoušky na brzdovém stanovišti,
Zemědělské traktory.“
vychází z ISO 2288
Zkušební stanoviště
spalovacího motoru,
příslušenství
karburátorů
vstřikovacích čerpadel
elektro příslušenství (zdrojová soustava, startér....)
elektronických systémů (řídící počítače, zapalování,
vstřikování......)
Zkušební stanoviště spalovacích motorů
Zkušební stanoviště spalovacích motorů musí zabezpečit :
normou požadovanou přesnost stanovení základních měřených
parametrů (n, Mk , t....)
stabilitu a opakovatelnost měření
teplota chladící kapaliny, oleje a výfukových plynů motoru
ochranu motoru a dynamometru
motor
- tlak oleje,
- teplota chladící kapaliny na výstupu z motoru,
- teplota oleje v motoru,
- maximální dovolené otáčky,
dynamometr
- odvod tepla
výstupu z
teplota chladící kapaliny (vzduchu) na
dynamometru,
tlak vody na vstupu do dynamometru,
- mazání ložisek dynamometru (tlak mazacího oleje),
- maximální dovolené otáčky rotoru dynamometru .
Akustická a optická signalizace mezního stavu + automatické STOP
systémy.
Dynamometry
Vzorec pro výpočet výkonu motoru:
n  s 1 
Pe  M k    M k  2 n  M k 
n
30
n  min 1 
W 
Dynamometry
Mk dynamometry (brzdy)
třecí,
hydraulické (vodní, olejové),
elektrovířivé,
asynchronní elektrické dynamometry (rekuperace el.
energie do sítě),
vrtulové
lodní charakteristika,
letecké motory.
Odečet Mk pomocí sklonných vah, nebo
tensometrických snímačů.
Historie – první brzdy
Elektrovířivé
Hydraulické dynamometry
Asynchronní dynamometry
Dynamometry – měření veličin
n – otáčkoměry:
mechanické odstředivé,
tachodynama, tachogenerátory,
čitače impulzů (součást dynamometru (60 zubů),
stroboskopy.
Teplota:
teploměry dilatační
kapalinové (rtuťové, lihové)
kapilárové,
tlakové,
bimetalické
odporové teploměry
Pt 100, termistory
termočlánky
Fe-Ko, Fe-CuNi, NiCr-Ni, PtRh-Pt,
(použití určuje maximální teplota)
Dynamometry – měření veličin
Tlak :
deformační tlakoměry mechanické,
elektrické se snímačem :
odporovým (tensometrickým),
kapacitním,
indukčním,
piezoelektrickým,
kapalinové
Kouřivost :
opacimetry (Hartridge),
reflexní kouřoměry (Bosch).
Dynamometry – měření veličin
Spotřeba paliva :
objemově
[l.h-1]
odměrné baňky,
hmotnostně
[g.h-1]
vážením.
Poznámka : hustota paliva - Mohrovy
vážky.
Zkoušení leteckých motorů
Zkoušení leteckých motorů
Zkoušení leteckých motorů
Zkoušení motorů na vozidle
Charakteristiky spalovacích motorů
Charakteristikami pístového spalovacího motoru se
nazývají grafická znázornění vzájemných závislostí
vybraných provozních veličin motoru v soustavě
pravoúhlých souřadnic.
Podle volby nezávislé proměnné rozeznáváme:
Otáčková (rychlostní) charakteristika – nezávislou
proměnnou jsou otáčky klikového hřídele motoru n [min-1].
Zatěžovací charakteristika – nezávislou proměnnou
může být točivý moment motoru Mk [Nm], efektivní tlak pe
[MPa], efektivní výkon Pe [kW].
Vnější otáčková charakteristika spalovacího motoru
zážehový motor
vznětový motor
Úplná charakteristika spalovacího motoru