Kiernicki, diagnostyka i naprawy

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ZbigniewKiernicki∗
WPŁYWNIEKTÓRYCHDODATKÓWDOPALIWANA
PARAMETRYROBOCZEWYSOKOPRĘśNEGOSILNIKA
ZWTRYSKIEMBEZPOŚREDNIM
Streszczenie. W referacie przedstawiono wyniki badań silnika wysokopręŜnego z wtryskiem
bezpośrednimS4003zasilanegoolejemnapędowymzdodatkamispecjalnymiSkyddiElfDiecyl.
Badanowpływdodatkunawłaściwościreologicznepaliwa,parametryroboczesilnikaizadymie
nie spalin. W badaniach wykorzystano prędkościowe charakterystyki dynamiczne uzyskiwane
podczasrozpędzaniasilnikanabieguluzem.Stwierdzonokorzystny,choćniewielkiwpływbada
nychdodatkównaparametryroboczesilnikaorazzadymieniespalin.
Słowakluczowe:dodatkidopaliwa,silnikwysokopręŜny,metodainercyjna,warunkinieustalone,
charakterystykidynamiczne
WSTĘP
Narynkuistniejewieledodatkówdopaliwsilnikowych,któremajązazadaniepo
prawęwłaściwościeksploatacyjnychpaliwa.Częstosątowłaściwościistotnezpunktu
widzeniawybranychaspektówpracysilnika,np.rozruchwniskichtemperaturach[5]
czyczystośćelementówaparaturypaliwowej[8].IstotnesątakŜewłaściwościmyjące,
przeciwpienne, przeciwmgielne, stabilność oksydacyjna czy właściwości korozyjne
paliwa[1].JednakwaŜnyjestteŜwpływstosowaniadodatkówwpaliwienaenergetycz
nyefektdziałaniasilnika,którycharakteryzowanyjestzapomocąparametrówrobo
czych.
Badaniewpływudodatkównadziałaniesilnikaspalinowegoobejmujeszeregte
stówzalecanychprzezeuropejskąorganizacjędosprawbadańolejówipaliw,zwanych
wskrócietestamiCEC[2].StosujesiętakŜeporównawczebadaniawpływudodatków
naparametryefektywneitoksycznośćspalinsilnika[2,4,8],wykonującnp.charaktery
stykiprędkościowe.
Wbadaniachprezentowanychwreferaciepodjętopróbęeksperymentalnegoustale
nia,czywprzypadkustosowaniabadanychdodatkówdopaliwastandardowegonastąpi
znaczącazmianaroboczychparametrówizadymieniaspalinsilnika.
∗
DrinŜ.ZbigniewKiernicki,PolitechnikaLubelska,KatedraPojazdówSamochodowych
WPŁYWNIEKTÓRYCHDODATKÓWDOPALIWA...
125
OBIEKTIMETODYKABADAŃ
Badaniompoddanebyłydwadodatkidopaliwa–ElfDiecyliSkydd–dodawane
do paliw typu: Ekodiesel Plus 50F PKN Orlen oraz Eurodiesel Rafinerii Gdańskiej.
PróbkidobadańzakupionowogólniedostępnejsiecisprzedaŜy.Właściwościbadanych
paliwprzedstawionowtabeli1.Dodatkidodawanodopaliwawnastępującychpropor
cjachobjętościowych:
–
ElfDiecyl–1:500,
–
Skydd–1:1000.
Przygotowanopaliwabadawczeoznaczonewsposóbnastępujący:
a)
CzystyolejnapędowyEkodieselPlus50FPKNOrlen –ON2,
b)
OlejnapędowyON2zdodatkiemdopaliwElfDiecyl –ON2D,
c)
OlejnapędowyON2zdodatkiemdopaliwSkydd –ON2S,
d)
CzystyolejnapędowyEurodieselRafineriiGdańskiej –ON3,
e)
OlejnapędowyON3zdodatkiemdopaliwElfDiecyl –ON3D,
f)
OlejnapędowyON3zdodatkiemdopaliwSkydd –ON3S,
Tabela1.Właściwościbadanychpaliw(napodstawiespecyfikacjihandlowej).
Table1.Propertiesoftestedfuels(onthebaseofdistributorspecifications)
Lp.Oznaczanewielkości
Jednostka
miary
ON2–Ekodiesel
PKNOrlen
ON3–Eurodiesel
Raf.Gdańska
1. Liczbacetanowa
min.
53,8
58
2. Indekscetanowy
min.
52,5
62
3. Składfrakcyjny
do250°Cdestyluje
%V/V
35,6
9
do350°Cdestyluje,
%V/V
96,2
89
do370°Cdestyluje,
98
95%(V/V)destylujedotemp.
°C
345,3
4.
Lepkośćkinematycznawtemp.
40°C,
mm
2
/s
2,74
4,33
5. Temperaturamętnienia
°C
12
2
6.
Temperaturazablokowaniazimnego
filtra
°C
26
3
7. Temperaturazapłonu
°C
63
101
10.Zawartośćsiarki
mg/kg
20,5
%(m/m)0,005
11.Zawartośćwielopierścieniowych
węglowodorówaromatycznych %(m/m)
1,81
16.Gęstośćwtemperaturze15°C
kg/m
3
837
836,7
Podstawowewłaściwościreologicznepaliwbadawczychokreślanometodąmasową
(gęstość)orazlepkościomierzemEnglera(lepkość).
Badaniawpływustosowaniadodatkówdoolejunapędowegoopartonametodzie
porównawczej. Mierzono parametry tego samego silnika, w tych samych warunkach
126
ZbigniewKiernicki
otoczenia,przyzasilaniupaliwamizróŜnymidodatkami.Porównywanowartościodpo
wiadającychsobieparametrów.
Pomiarparametrówroboczychsilnikazasilanegozarównoolejemnapędowymjaki
opałowymwykonanometodąinercyjną[3].Przygotowanyobiektbadań(uzupełniony
płynwukładziechłodzenia,wypełnionypaliwemprzeznaczonymdobadaniaiodpowie
trzony układpaliwowy, wyregulowanysilnik,podłączonaaparaturapomiarowa) uru
chamianoinagrzewanodoodpowiedniejtemperatury.Następnieodczytywanociśnienie
atmosferyczneitemperaturępowietrzaprzywlociedofiltrapowietrza.Pomiarosiągów
silnikanaposzczególnychpaliwachobejmowałdwadzieściapowtórzeńcyklurozpędza
niewybieg[3],którypolegałonnarozpędzeniusilnikaodprędkościobrotowejrównej
600obr/mindoprędkościmaksymalnej,anastępniewyłączeniudawkowaniapaliwai
swobodnymwytracaniuprędkościobrotowejsilnika.Wtymczasiesystempomiarowy
rejestrowałprędkośćobrotowąiczastrwaniapomiaru.Temperaturępowietrzaspraw
dzanocopięćpowtórzeń.Uzyskanedaneredukowanodowarunkównormalnychoraz
następnieanalizowanoprzyspieszeniakątowewałusilnikawzaleŜnościodprędkości
obrotowej(tzw.charakterystykidynamiczne).OdpiątegopomiarudodziesiątegokaŜdej
seriipomiarówprzeprowadzanopomiarzadymieniaspalin.
Podczaswymianypaliwaprzepłukiwanoukładzasilaniaiwymienianofiltrpaliwa.
STANOWISKOBADAWCZE
PomiaryprzeprowadzonezostałynabezhamulcowymstanowiskubadawczymKa
tedryPojazdówSamochodowychPolitechnikiLubelskiej.Ogólnyschematstanowiska
przedstawiony jest na rys. 1. Badania wykonano na silniku wysokopręŜnym S4003
zamontowanymwciągnikuUrsusC360.Układzasilaniasilnikazawierarzędowąpom
pęwtryskowąP24T83aiwtryskiwaczeWJ1S78.7Azpięciootworkowymirozpylacza
miDSL150.A2.Badanysilnikposiadasystemspalaniazbezpośrednimwtryskiempali
wadotoroidalnejkomorywtłoku.Badaniaprowadzonoprzynominalnychnastawach
regulacyjnychsilnika,zgodnychzzaleceniamiproducenta.
Półautomatycznysystempomiarowy[3]sterowanybyłnotebookiem486/33.Czuj
nik prędkości obrotowej odbierał impulsy pochodzące od znacznika kontrastowego,
naklejonegonakolezamachowymsilnika.Powstałysygnałbyłprzesyłanypoprzezprze
tworniksygnałudokomputera.Komputerrejestrowałsygnaływrazzczasemtrwania
pomiaru. Dawkowanie paliwa była zmieniane za pomocą sterownika dźwigniowego
umieszczonegonamościeciągnika,połączonegozdźwigniąpompywtryskowejzapo
mocąlinki.
WPŁYWNIEKTÓRYCHDODATKÓWDOPALIWA...
127
Rys.1.Schematogólnystanowiskabadawczego
Fig.1.Generalschemeoftestsetup
Dookreślaniapozostałychwielkości(np.temperaturaiciśnienieotoczenia)wyko
rzystywanostandardowyzestawurządzeńpomiarowychznajdującychsięnawyposaŜe
niuhamownisilnikowej.
WYNIKIBADAŃ
Wpływdodatkunawłaściwościreologicznepaliwa
Gęstośćbadanychpaliwjestzgodnazparametramipodawanymiprzezproducenta.
WpływdodatkównapaliwoEkodieseljestnieznaczny,natomiaststwierdzonozmniej
szeniegęstościpaliwaEurodieselpododaniuobudodatków.MoŜetobyćzwiązanez
innym składem chemicznym paliw, sugerowanym takŜe przez róŜne charakterystyki
destylacji(tab.1).
Pomiary lepkości kinematycznej wykazały, Ŝe badane oleje napędowe posiadają
większąlepkośćniŜpodajeproducent.LepkośćolejunapędowegoEurodieselzRafinerii
Gdańskiejprzekraczazakresdopuszczalnylepkości,określonynormąPN–81/C–04011
(2,00–4,50mm
2
/sdlaolejunapędowegootemperaturze40°C)[9].Wynikipomiarów
gęstościilepkościsąporównywalnezwynikamiuzyskiwanymiprzezinnychbadaczy,
podanyminp.wpublikacji[7].
840
840
835
835
830
830
825
825
820
820
815
815
810
810
805
805
800
800
ON2D
ON2
ON2S
ON3D
ON3
ON3S
rodzaj paliwa
rodzaj paliwa
a) b)
Rys.2.GęstośćpaliwaON2(a)iON3(b)wzaleŜnościodzastosowanegododatku
Fig.2.DensityofON2fuel(a)andON3fuel(b)inthedependencyofusedadditiontype
 128
ZbigniewKiernicki
3,6
5,5
3,4
5
3,2
3
4,5
2,8
2,6
4
2,4
3,5
2,2
2
3
ON2D ON2
ON2S
ON3D
ON3
ON3S
rodzaj paliwa
rodzaj paliwa
a) b)
Rys.3.LepkośćkinematycznapaliwaON2(a)iON3(b)wzaleŜnościodzastosowanegododatku
Fig.3.ViscosityofON2fuel(a)andON3fuel(b)inthedependencyofusedadditiontype
4,6
7,5
4,4
4,2
7
4
ON2
ON2D
ON2S
6,5
ON3
ON3D
ON3S
3,8
3,6
6
3,4
5,5
3,2
3
5
40 20
temperaturapomiaru[
0
C]
40 20
temperaturapomiaru[
0
C]
a) b)
Rys.4.ZmianylepkościkinematycznejpaliwaON2(a)iON3(b)wzaleŜności
odtemperaturyidodatku
Fig.4.KinematicviscositychangesofON2fuel(a)andON3fuel(b)inthedependency
oftemperatureandaddition
Zmianylepkościbadanychpaliwwzakresietemperatur20÷40ºCzachodząjedna
kowodlapaliwaEurodiesel.NatomiastlepkośćpaliwaEkodieselzdodatkiemSkydd
zmieniasięwmniejszymstopniu,jednakŜedodatektenobniŜyłbardziejlepkośćpaliwa
wtemperaturzeotoczenia.
Wpływdodatkunaparametryroboczeizadymieniespalinsilnika
W wyniku przeprowadzonych pomiarów uzyskano charakterystyki dynamiczne
ε=f(n) silnika S4003 przy zasilaniu paliwami badawczymi. Na rys. 5 przedstawiono
uśrednionyprzebiegprzyspieszeń kątowych wałukorbowegoprzyzasilaniupaliwem
Ekodiesel,zaśnarys.6–przyzasilaniupaliwemEurodiesel.Uzyskanecharakterystyki
dynamicznemajątypowykształt[3,6](pomijajączaburzeniewpoczątkurozpędzania).
Pokrywaniesiędolnychczęściwykresówświadczyoutrzymywaniuporównywalnych
warunkówcieplnychpodczaspomiarów.
AnalizującuzyskanecharakterystykimoŜnazauwaŜyć,Ŝebadanedodatkipowodują
wzrost,aczkolwiekniewielki,wartościprzyspieszeńwcałymzakresieprędkościobro
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • klobuckfatima.xlx.pl