Cvičení 1: Zkoušení pístových spalovacích motorů Ing. David Svída

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 Poznámka : je nutno dávat pozor protože jiné normy platí pro zkoušky vozidlových motorů, jiné pro traktorové nebo motory stacionární

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  teplota chladící kapaliny (vzduchu) na výstupu z 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:

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