Měření výkonových parametrů spalovacího motoru na hydrodynamické motorové brzdě SF 902. Radim Čech, Petr Tomčík

Měření výkonových parametrů spalovacího motoru na hydrodynamické motorové brzdě SF 902. Radim Čech, Petr Tomčík

1. Cíl cvičení Seznámit studenty s metodikou měření parametrů a výstupních charakteristik spalovacích motorů pomocí motorové hydrodynamické brzdy. Student by si měl osvojit postupy měření a během výuky podrobně seznámit se všemi dílčími částmi měřící soustavy, měl by si tak vytvořit ucelený přehled o této problematice. 2. Teorie měření 2.1 Manuální testy Test je ovládaný pouze operátorem. 2.2 Kontrolované testy Při testu ustáleného stavu operátor nastaví pracovní bod (otáčky, zatížení, natočení vzduchové klapky) po splnění všech požadovaných kritérií, kterých chceme dosáhnout (ustálení hodnot, požadovaná teplota atd.) jsou data ze senzorů sejmuta a uložena. Grafický popis je znázorněn na Obr. 2.2. 2.3 Automatické testy Přírůstkový test Obr. 2.2 Princip testovacího profilu SteadySt.tpf Stanoví se rozsah, velikost a délka kroku. Postupně se opakuje stabilizace ukládání dat a postup o další krok. Grafický popis je znázorněn na Obr. 2.3.1. Obr. 2.3.1 Princip testovacího profilu Steptest.tpf 1

Akcelerační test Stanoví se rozsah a zrychlení. Motor je odbrzďován tak aby konstantně zvyšoval otáčky od nejnižších po nejvyšší viz. Obr. 2.3.2. K tomuto druhu testu se využívá testovací profil Accel902. Obr.2.3.2 Princip testovacího profilu Accel902.tpf Periodický test Stanoví se rozsah, délka a počet cyklů. Motor je zatěžován dle zadaných parametrů periodicky viz. Obr. 2.3.3. Obr.2.3.3 Princip testovacího profilu break_in.tpf 2

3. Postup měření 3.1 Akcelerační test Test profile Accel902.tpf: Při tomto testu je zcela otevřená škrticí klapka od startovních po koncové otáčky motoru. Motor zrychluje ve stejném poměru během celého testu. Teoretický popis tohoto testu viz Obr. 3.1.1. 1. Instalujte testovací profil Accel902. Obr. 3.1.1 Teoretický graf akceleračního testu Další postup je již prováděn pouze na Xconsole. V případě nejasnosti ohledně umístění tlačítek nastudujte Obr. 3.3.2. 2. Pomocí otočných knoflíků nastavíme měřený rozsah otáček testu. Knoflík 2 - Lower reprezentuje startovní nejnižší otáčky, 1 - Upper reprezentuje konečné nejvyšší otáčky a knoflík 3 - Return určuje otáčky motoru po ukončení testu. 3. Nastavte hodnotu zrychlení otáček motoru během testu tlačítkem L - Rate na XConsole 4. Po zadání parametrů, spustíme test pomocí tlačítka A Start Test. 5. Pomalu přidávejte plyn až do maximálního natočení vzduchové klapky (WOT). Absorbér je zatížen a drží motor ve stanovených otáčkách. Stiskněte tlačítko D - Accel pod pravým displejem aby aktivoval test. 6. Motor zrychluje ve stálém poměru směrem k horním koncovým otáčkám. Na konci testu absorbér zbrzdí motor k návratovým otáčkám. 7. Pro další identický test, stiskněte D - Repeat, či pro ukončení E - Stop. Data jsou automaticky uloženy na konci testu do souboru SFD na počítači. 3

3.2 Přírůstkový test Test profile Steptest.tpf Přírůstkový test užívá absorbéru k tomu, aby držel motor v konstantních otáčkách pro požadovaný časový úsek a potom určí referenční bod. Tento test může být uskutečněn s různým natočením vzduchové klapky. Před každým snímáním dat se motor stabilizuje v určitých otáčkách. Pro krok 250-otáček v testu se doporučuje stabilizace minimálně 5-7 sekund k tomu, aby dosáhl stabilního referenčního bodu. Teoretický popis tohoto testu viz Obr. 3.2. Obr. 3.2 Teoretický graf přírůstkového testu 1. Instalujte testovací profil Steptest. Další postup je již prováděn pouze na Xconsole. V případě nejasnosti ohledně umístění tlačítek nastudujte Obr. 3.3.2. 2. Pomocí otočných knoflíků nastavíme měřený rozsah otáček testu. Knoflík 2 - Lower reprezentuje startovní nejnižší otáčky, 1 - Upper reprezentuje konečné nejvyšší otáčky a knoflík 3 - Return určuje otáčky motoru po ukončení testu. 3. Dále nastavíme tlačítkem L- Rate o kolik se zvýší otáčky v jednom kroku a sousedním tlačítkem M - Time nastavíme dobu kroku. 4. Po zadání všech parametrů, spusťte test tlačítkem A - Start Test. 5. Nastavte maximální natočení vzduchové klapky WOT. Absorbér je zatížen a udržuje otáčky motoru na startovních hodnotách. 6. Udržujte WOT a stiskněte D Step. 7. Test je automatický, drží otáčky motoru, vzorkuje referenční bod, poté se posunuje k dalším otáčkám motoru o nastavený přírůstek. Na konci testu absorbér zbrzdí motor na vratné otáčky. 8. Pro opakování testu stiskněte D- Repeat nebo pro zastavení E - Stop. Data jsou automaticky uloženy na konci testu do souboru SFD na počítači. 4

3.3 Ustálený test Test profile SteadySt.tpf Test ustáleného stavu užívá absorbér k tomu, aby držel motor ve stálé rychlosti neurčitou dobu a vykonával vzorkování dat ve specifickém poměru. Tento test může obsahovat různé nastavení škrticí klapky a je zvláště užitečné pro kalibraci vstřiku paliva. Motor je udržován v operátorem vybraných otáčkách pro sběr dat. Tento test je velmi přesný pro ladění motoru, zvlášť pro kontrolu kompresního poměru, teploty či tlaku. Teoretický popis tohoto testu viz Obr. 3.3. 1. Instalujte testovací profil SteadySt. Obr. 3.3 Teoretický graf testu ustáleného stavu Další postup je již prováděn pouze na Xconsole. V případě nejasnosti ohledně umístění tlačítek nastudujte Obr. 3.3.2. 2. Spusťte test tlačítkem A - Start Test. 3. Dále nastavíme četnost snímání A - 100, C - 10, nebo E - 1 hodnota za sekundu. 4. XConsole vás vyzve k zadání otáček ke snímání. Hodnotu zadejte pomocí číslicové klávesnice. 5. Nastavte požadovanou polohu škrticí klapky. Absorber udržuje motor v nastavených otáčkách. 6. Udržujte stejnou polohu škrticí klapky a stiskněte D - Start pro začátek nahrávání dat. 7. Pro skončení vzorkování, stiskněte D - NewRPM či E - Stop. Vzorkování skončí. Zatížení absorbéru se nemění. Stisknutím NewRPM se zastaví nahrávání, udržuje zátěž, a dovoluje operátorovi měnit otáčky. V podstatě se test opakuje od kroku 4. Stisknutím Stop se zastaví nahrávání, udržuje zátěž, a vybízí operátora k dalšímu testu. 8. Pro opakování celého testu stiskněte D - Repeat nebo E - Quit pro konec. Data jsou automaticky uloženy na konci testu do souboru SFD na počítači. 5

3.4 Periodický test Test profile break_in.tpf Přestávky v testu, zadané mezní hodnoty otáček mezi kterými za určenou dobu stoupají a klesají a to v libovolném počtu cyklů. Je možno tento test použít pro zahřívání motoru před jiným testováním nebo pro dlouhodobé testy.motor je zatížen na určitou mez natočením škrtící klapky. Teoretický popis tohoto testu viz Obr. 3.4. 1. Instalujte testovací profil break_in. Obr. 3.4 Teoretický graf periodického testu Další postup je již prováděn pouze na Xconsole. V případě nejasnosti ohledně umístění tlačítek nastudujte Obr. 3.3.2. 2. Spusťte test tlačítkem A - Start Test. 3. Test vyzve k nastavení nejnižších otáček, zadejte požadovanou hodnotu pomocí číslicové klávesnice. 4. Dále test vyzve k nastavení nejvyšších otáček, zadejte požadovanou hodnotu. 5. Test vyzve k nastavení časového cyklu, zadejte dobu. Příklad: Jestliže je čas cyklu 60 sekund, systém akceleruje za 30 sekund a deceleruje za 30 sekund. 6. Test vyzve k nastavení počtu cyklů. Cyklus začíná na začátku akcelerace a dokončuje na konci brzdění. 7. Nastavte požadované natočení škrtící klapky. Měřič výkonu ovládá zatížení a drží motor ve spodní stanovené bodové hodnotě. 8. Stiskněte tlačítko D - Cycle vpravo dole. 9. Test urychluje a zpomaluje motor automaticky a zaznamenává jednu datovou linii v nízkých a horních koncích každého cyklu. Zastavení je možné kdykoli stlačením E - Quit, nebo se test dokončí na konci posledního cyklu. Data jsou automaticky uloženy na konci testu do souboru SFD na počítači. 6

4. Zadání úlohy První část: 1. Proveďte akcelerační test motoru 1.4 DOHC dle návodu 3.4. 2. Proveďte přírůstkový test motoru 1.4 DOHC dle návodu 3.5. 3. Proveďte ustálený test motoru 1.4 DOHC dle návodu 3.6. 4. Proveďte periodický test motoru 1.4 DOHC dle návodu 3.7. 5. Porovnejte grafy všech testů. Druhá část: 1. Studenti postupně provedou akcelerační měření motoru 1,4 DOHC pro různá natočení škrtící klapky dle zadání lektora. 2. Exportují naměřené hodnoty do textového souboru. 3. Z těchto hodnot, s pomocí lektora, vypracujte 3D graf viz. Obr.4. 4. Po analýze vytvořených grafů zhodnoťte vyvozené závěry a poznatky z měření. Obr.č.1 Mapa kroutícího momentu 7