Pracę rzeczywistą wykonana wewnątrz cylindra tłokowego silnika spalinowego można obliczyć , jeśli znany jest rzeczywisty przebieg ćiśnień w cylindrze podczas jednego cyklu pracy. Przebieg ten można wyznaczyć za pomocą indykatora mocy będącego w rzeczywistości manometrem rejestrującym ciśnie-
nie w cylindrze w zależności od położenia tłoka.
Zasada działania indykatora polega na wykreślaniu wykresu, na którym każda
wartość ciśnienia przypisana jest określonej chwili badanego cyklu. Chwila ta może być wyznaczona przez położenie tłoka, położenie wału korbowego lub
określony odstęp czasu, który minął od początku cyklu. W klasycznym indykatorze ciśnienie rejestrowane jest w funkcji położenia tłoka p = f(s)
Indykatory mocy mogą działać na różnych zasadach. Z tego względu można podzielić je na:
- mechaniczne ( najczęściej spotykane )
- elektryczne
- optyczne
- stroboskopowe
W ćwiczeniu zastosowano indykator mechaniczny.
Pracą rzeczywistą wykonaną wewnątrz cylindra nazywamy pracą indykowaną
Pracę tą dla maszyny jednocylindrowej dla jednego cyklu można określić zależ-
nością:
Gdzie:
średnie ciśnienie indykowane
powierzchnia tłoka
skok tłoka
obliczamy z wykresu indykatorowego
Moc indykowaną otrzymujemy po podzieleniu pracy przez czas trwania jednego pełnego cyklu roboczego.
Podczas pierwszego pomiaru:
Powierzchnia wykresu indykatorowego A - 1,445200032321736E-004 m^2
Długość wykresu indykatorowego l - 3,700000047683716E-002 m
Ciśnienie średnie miało wartość - 15327,9541015625 Pa
Co dla danych:
Powierzchni tłoka - 77m^2
Skoku tłoka s - 5,000000074505806E-002 m
Daje wartość pracy równą - 3,850382089614868 J
Oraz wartość mocy równą - 1,75173687934875 W
Podczas drugiego pomiaru:
Powierzchnia wykesu indykatorowego A - 1,641496928641573E-004 m^2
Ciśnienie średnie miało wartość - 17409,90234375 Pa
Powierzchni tłoka - 77 m^2
Skoku tłoka s - 5,00000007450580E-002 m
Daje wartość pracy równą - 4,373367786407471 J
Oraz wartość mocy równą - 1,093341946601868 W
Podczas trzeciego pomiaru:
Powierzchnia wykresu indykatorowego A - 7,225869921967387E-005 m^2
Ciśnienie średnie miało wartość - 7663,8388671875 Pa
Daje wartość pracy równą - 1,925156354904175 J
Oraz wartość pracy równą - 0,5500446557998657 W
Dla wartości średnich:
Wartość pracy = 3,383071660995483 J Moc = 1,057209849357605 W
Wnioski
Dokłane wyliczenie stałej planimetru pozwala określić mnożnik w sposób zadawalający i dokładny, przez co nie uzyskuję dużego zniekształcenia
pomiaru.
Największy wpływ na dokładność pomiaru mają następujące czynniki:
- pomiar czasu stoperem ( gdyż nie możliwa jest idealna synchronizacja otwarcia zaworu zamykającego dopływ sprężonego powietrza i włączenia stopera ), to samo jest podczas zamykania zaworu i wyłączania stopera
- pomiar długości wykresu i długości skoku tłoka ( gdyż dokonywane jest to
przymiarem kreskowym o małej dokładności )
- pomiar pola wykresu planimetrem ( gdyż jest konieczne bardzo dokładne
obwiedzenie wykresu co nie jest możliwe do idealnej realizacji.
mechanikk