Základní parametry PSM

Transkript

1 KAEDRA VOZIDEL A MOOR Základní arametry PSM #/14 Karel Páv

2 Konstrukní Základní arametry PSM / 14 Prr válce D mm Zdvi Z mm Polomr zalomení kliky r Z / mm Vyosení ístnío eu e mm Vyosení kliky e k mm Délka ojnice l mm Poet válc i - Poet ventil na jeden válec n v - Poet zdvi na ob = nebo 4 - Hmotnost motoru m kg Zdviový objem motoru V z dm 3 Zdviový objem válce V z1 dm 3 Komresní objem válce V k1 dm 3 Vz1 Vk1 Komresní omr - V Zdviový omr Z D - Ojniní omr r l - k1

3 Provozní Základní arametry PSM 3 / 14 Otáky motoru n 1/min Efektivní moment motoru M Nm Efektivní výkon motoru Stední efektivní tlak motoru Stední ístová ryclost as na zdvi as na racovní cyklus t s kw MPa m/s Pe Litrový (objemový) výkon Pl kw/dm V 3 Hmotnostní výkon Výkonová motnost Hodinová soteba iva rná soteba iva e c s t nm Pe M nv 1000V Zn n z Pe Pm m m mp P m m e e z m 1000 P e z s kw/kg kg/kw kg/ g/kw

4 Provozní - regulaní Základní arametry PSM 4 / 14 Poátek vstiku iva inj KH ed HÚ Doba vstiku iva t inj s Poet dávek vstiku iva i inj - edsti zážeu z KH ed HÚ Poloa edálu lynu (škrtící klaky) Souinitel ebytku ucu kg/kg Množství nasávanéo ucu m Množství recirkulovanýc výfukovýc lyn EGR Poloa vakovýc ídelí Nastavení loatek D Nastavení WG + celá ada dalšíc rovozníc arametr motoru: lak a telota cladící kainy lak a telota mazacío oleje lak a telota v sacím otrubí motoru lak a telota ve výfukovém otrubí motoru Otáky D lak v klikové skíni motoru Blow-by kg/

5 rendy vývoje arametr vozidlovýc PSM 5 / 14 4-dobý ZM 4-dobý VM Zdviový omr [-] 0,65 1,1 0,8 1,14 0,9 1,3 1,04 1,1 Komresní omr [-] 6,5 11 8, Maximální otáky motoru [1/min] Stední efektivní tlak motoru [MPa] 0,65 1, 0,7,4 0,5 0,9 0,6,5 Litrový (objemový) výkon [kw/dm 3 ] Výkonová motnost [kg/kw] 6 0,9 5 5,5 9 1,1 7 rná soteba iva [g/kw] eelné ztráty Mecanické ztráty Zvyšuje se st efektivní tlak motoru (elování) Snižuje se zdv objem a motnost motoru (downsizing) Snižuje se mrná soteba motoru U vzntovýc motor je trend ve snižování kvli ecodu na ímý vstik a kvli emisím NO x vyšší e VM neelovaný ZM elovaný ZM neelovaný VM elovaný Z/D nižší m e, vyšší c ZM neelovaný VM neelovaný ZM elovaný VM elovaný

6 Energetická bilance PSM 6 / 14 Senkeyv diagram: Dodané telo v ivu Efektivní výkon motoru: P e m H u o t l m Sitelné složky o Využitelné telo z iva i Odvedené telo z teor obu t eoreticky využitelné telo v obu c eelné ztráty l Mecanické ztráty m Indikovaná ráce Q vod Q vyf U ZM rozšíení oblasti kvli oboacení Efektivní ráce o 0,7 0,99 t 0,57 0,68 Pe l 0,6 0,8 c m m 0,8 0,95 i 0,5 0,4 We c c 0, 0,5 Q H u o 1/3-ravidlo dnes už nelatí! Q Q ob t Wt Q ob U elovanýc motor vyšší odíl l W W i t m W W e i

7 Energetická rovnice ro otevený systém 7 / 14 du 1 mw dt me ot k i Q i j W j k m k k 1 w k e ot k P ro loatkový stroj dv dt W Nevrat ro ístový motor 1 m w eot P 1 U mw 1 m oo wo eot o elo do systému dodávané je bráno jako KLADNÉ! Q Q o dv dt W Nevrat Práce ze systému odvádná je brána jako KLADNÁ! (W Nevrat je vždy KLADNÁ)

8 Energetická (teelná) bilance PSM 8 / Q i Pe m k k i k 0 Q Q Q Q vyf c c c vod vyf vyfs cl H Za je výodné dosazovat telotu okolí, aby nedocázelo ke zkreslení omrnýc tok energií m, u ol 1 w vyfs m rad w k Q odar m ro ustálený stav Vzduc P e m Q cl 1 m Palivo m, Výevnost zlynnéo iva vztažená k telot (bez nutnosti odaru) vyf m m výf Q vyf Olej Q ol m ol ol1 ol MOOR Odar iva Q odar Q rad m m vyf Q vyf Výfukové lyny m, vyf vyf m vod vod1 vod Cl kaina Q Q Q Q odar cl Q vod ol m m m m ol m vod c c ol c vod H c ol1 ol ka vod1 vod ol1 5C vyf u 1 var c vod1 1 ol o var vod var l var var (výarné telo dosazováno kladné) c () Q vod c f 1 c ( ) d

9 Energetická (teelná) bilance PSM 9 / 14 Zážeový motor Energetický tok [kw] Q odar Q rad Q vyf Q vyf Q vod Energetický tok [%] 100% 80% 60% 40% 0% Q rad Q odar Q vyf Q vyf Q vod Vzntový elovaný motor Energetický tok [kw] Q odar Q rad Q Q vod Q vyf Energetický tok [%] 0% % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 0% 10% Q rad Q Q vod 0% Q vyf U vzntovýc motor s vnitní tvorbou smsi je logické odar iva zarnout do celkov ivedenéo tela

10 Energetická (teelná) bilance PSM 10 / Pomr teelný tok do cl kainy Qvod /(mhu ) [%] Zážeové motory Vzntové motory Pomrný teelný tok do cl kainy Q vod /f [%] Vzntové motory Zážeové motory Odvod tela stnami sovacío rostoru je u vzntovýc motor intenzivnjší Lze ozorovat trend ve snižování teelnéo toku stnami sovacío rostoru U ZM se stále astji objevují clazené výfukové svody integrované v lav válc, které komenzují zmínný trend Použití glykolu jako cladící kainy oroti vod zmenšuje množství odvádnéo tela Vyjádení omrnýc teelnýc tok vzledem k efektivnímu výkonu motoru je ro raxi výodnjší

11 Carakteristiky PSM 11 / 14 Závislost sledované veliiny na carakteristickém arametru (na otáky, zatížení) Vnjší otáková (ryclostní) carakteristika Ryclostní (silniní) carakteristika, vrtulová (lodní) carakteristika Zatžovací carakteristika Úlná carakteristika Regulaní carakteristika Korekce vlivu okolníc odmínek na výkonové arametry motoru: Korekce max dosažitelnéo M, e a dle normy ISO 1585 P a ISO Zážeové motory: atm a - Výkon motoru dán lavn množstvím nasátéo ucu ástená vzájemná komenzace vliv 99 H O 1, 98 lak sucéo ucu [kpa] 0,93 1, 07 Vzntové motory: - Výkon motoru, res dávka iva je omezena kouivostí motoru a teelným namááním díl - Komenzující se vlivy zvlášt i elování 0,6 a HO [kpa] t [ C]

12 Carakteristiky PSM Vnjší otáková (ryclostní) carakteristika - i lném zatížení motoru ( = 100%) (nejvyšší dosažitelný moment ro dané otáky) Zátž 1 / M ISO [Nm] Zážeový motor: t výf [ C] P ISO [kw] Vzntový motor s omezovací regulací: m e [g/kw] Vzntový motor s výkonnostní regulací:

13 Carakteristiky PSM 13 / 14 Ryclostní (silniní) carakteristika, vrtulová (lodní) carakteristika - i zatížení motoru, které odovídá dané ryclosti vozu na zvolený (zravidla nejvyšší) evodový stue (n, konst) - zátž motoru je dána odorem ucu a valivými odory vozu - u vrtulové carakteristiky je zátž daná viskozitou tekutiny, otákami a geometrií loatek (M = kn ), neuvažuje se vliv relativní ryclosti tekutiny Zatžovací carakteristika - i konstantníc otákác ro rzné zatížení motoru (n = konst) m e [g/kw] n = 4000 min n = 000 min e [kpa]

14 e [kpa] m e [g/kw] [kw] 65 Carakteristiky PSM Úlná carakteristika - kombinace všec možnýc otáek a zatížení motoru Regulaní carakteristika - vliv regulaní veliiny na sledovanou veliinu i konstantním zatížení motoru (n,m = konst nebo n, = konst) [-] n = 000 min -1, e = bar záže [ KH] 550 m e [g/kw] / m e [g/kw] n = 000 min -1, e = bar, = záže [ KH]