BUDAPESTI MSZAKI S GAZDASGTUDOMNYI EGYETEM

KALORIKUS GPEK MRSEI - Belsgs motor mrs-

ENERGETIKAI GPEK S RENDSZEREK TANSZK

A MRSEKHEZ ALKALMAZOTT BERENDEZSEK

A motorfkpadi ksrletek sorn szimulljuk a vals viszonyokat, amihez szksgnk van klnfle mrmszerekre, jeladkra, adatgyjtkre s nem utolssorban megbzhat kiszolgl rendszerekre, mint pl. a ht s tzelanyag rendszer. Ezeket egyttesen ksrleti motorfkpad egysgnek tekinthetjk, s az albbiakban ismertetjk rszletesen.

A mrseknl hasznlt 2l TFSI motor A motor technika jellemzi: - turbtlt fstgz fordtknykben - egycsatorns kipufog rendszer, motor kzeli el- s fkataliztor - Hitachi etanol ll nagynyoms szivatty - visszafolys mentes tzelanyag rendszer

1. bra. A VW-AUDI 1.9 TDI motor gstere

Felptst tekintve egy ngyhengeres, tizenhat szelepes, kzvetlen gstrbe befecskendezs (direkt befecskendezs) feltlttt motor, tltleveg-htvel s kipufoggz-visszavezetssel.

Fbb paramterei:

Hengerrtartalom: 1984 cm3

Maximlis teljestmny: 147 kW (5700 1/perc)

Maximlis nyomatk: 280 Nm (1800-4700 1/perc tartomnyban)

Dugattytmr: 82,5 mm Dugattylket: 92,8 mm

Hajtkar hossza: 119 mm Kompresszi viszony: 10,5 : 1

Krosanyag kibocstsi norma: EU4

Fkpadi rendszer Ahhoz hogy a kls hatsok kzl a legfontosabbat, a terhelst mestersgesen kell ltrehoznunk, azaz a motort fkezni kell. Erre a clra a kvetkez pontban ismertetett rvnyram fket hasznljuk. A motor htsrl sajt ht s menetszl hjn- kln kell gondoskodni vz-vz hcserlkkel.

A fkA fkA fkA fk

A belsgs motorok vizsglatnl alapvet a megfelel terhel (fkez) rendszer. A motorok s az azokat minst szabvnyok fejldse folyamatosan jabb fkgpek s rendszerek kialakulst kvnja meg. Az egyik legelterjedtebb fkgp tpus az gynevezett rvnyram fk. A motor a fkgp forgrszt hajtja, amelyre egy lgyvasbl kszlt, kistehetetlensg fogazott trcsa van rgztve. A trcsa a kvzi llrsz gerjeszt tekercsei kztt forog, melyet egyenrammal gerjeszt a fk szablyz elektronikja. Az indukld rvnyram mgneses teret hoz ltre, amely fkezi a forg rszt. A fkezs fgg a gerjesztstl, gy a gerjeszts segtsgvel jl szablyozhat a fkez nyomatk, ami jelents elnye ennek a fkgp tpusnak. A fkgp kvzi llrsze is csapgyazva van a tartszerkezethez, s elfordulst egy ermrcella akadlyozza meg. Az ermrcella segtsgvel mrhet a fkez nyomatk.

2. bra. Az alkalmazott fkgp klnbz zemmdjai Mrseink sorn egy Hoffmann tpus rvnyram fket hasznltunk, melynek legfbb elnye az elektromos szablyzs s az sszekttets a mrst vezrl PC-vel. Lehetsg nylik klnbz fkezsi zemmdok kialaktsra. M=ll. zemmd esetn lland nyomatk mellett lehet mrni

a motor fordulatszmtl fggetlenl. Az n=ll. zemmdnl a bellthat lland fordulatszm mellett lehet mrni a motor nyomatktl fggetlenl.

Fk jellemzi: Tpus: Hoffmann Mkdsi elv: rvnyram fk zemmdok: n=lland, M=lland, Fordulatszm tartomny: 0-7000 1/perc Maximlis teljestmny: 300 kW Maximlis nyomatk: 600 Nm

TzelanyagTzelanyagTzelanyagTzelanyag fogyasztsmr fogyasztsmr fogyasztsmr fogyasztsmr rendszerrendszerrendszerrendszer

A motor fogyasztsnak mrsre egy tmegmrs elvn mkd (gravometrikus) AVL- 7131-06 berendezst alkalmazunk, jellemzi a kvetkezk: Tpus: AVL- 7131-06 A tmegmr cella terhelhetsge: 600 g Mrs tartomny: 050 kg/ra Mrsi pontossg: 0,12% Tzelanyag hmrsklet mrsi tart.: 060 C A mszer mkdse kzben egy ednybe tzelanyagot enged egy mgnes szelepen keresztl. Amikor a tzelanyag elrte a megfelel szintet, a bemen szelep elzr, a motor az ednybl fogyaszt. Az edny tmegt kapacitv cella segtsgvel mri, az eltelt idvel egytt. Kt alapvet mrsi mdszer segtsgvel lehet a mrst vgrehajtani: adott id alatt elfogyasztott tzelanyag tmegt, vagy egy adott tmeghez tartoz fogyaszts idejt hatrozza meg a berendezs vezrl egysge. Mindkt mdszer esetn a fogyasztst kg/h-ban jelzi ki.

3. bra. A fogyasztsmr felptse

Adatgyjt rendszer:Adatgyjt rendszer:Adatgyjt rendszer:Adatgyjt rendszer: Az egyetemen tallhat AUDI fkpadi kontner vezrlse az gynevezett AVL-PUMA mrrendszerrel trtnik. Ennek a szoftvernek a segtsgvel lehet vezrelni a kontnert s sszegyjteni az onnan rkez adatokat. A fkpadon tallhat egy specilis szmtgp melyen

keresztl kpes kommuniklni a PUMA szmtgp a kontnerrel. Ide rkeznek be az analg jelek, melyek digitlis jell talaktva mr kpes feldolgozni a PUMA szmtgp.

A PUMA mozaiksz a kvetkez kifejezsekbl tevdik ssze: Prfstands- Und Messtechnik Automatisierung. A magyar jelentse: Fkpadok s Mrsi technikk Automatizlsa. Alapveten 2 rszbl pl fel:

A PUMA hardver rsze A PUMA szoftver rsze

4. bra: A mrrendszer felptsnek egyszerstett brja

o Mrkontner: itt helyezkednek el a mrberendezsek (fk, gzkar mozgat, fogyasztsmr, stb.), a nyoms s hmrsklet mrsre szolgl eszkzk, valamint a motor megfelel mkdst biztost kiegszt berendezsek (tzelanyag-ellt rendszer, htfolyadk-ellt rendszer, kzegellt rendszer, valamint a kipufoggz elvezet s a tzvdelmi rendszer).

o A kontnerben elhelyezett rzkelk, kijelzk a PUMA hardver rszhez csatlakoznak. Ez tulajdonkppen egy clszmtgp specilis vezrlkrtykkal.

o A PUMA hardver rszbl a jelek egy szmtgpbe jutnak, ez maga a PUMA szoftver rsze, a kezelszemlyzet itt definilja a mrst s kvetheti nyomon a paramterek s folyamatok vltozst.

5. bra: A PUMA szoftver felptse

A PUMA program ahogyan az brn lthat tbb szoftvert tartalmaz. Ezek mindegyike specilis clprogram, fbb rszei:

PUC: a Concerto nev PUMA-ba bepl kirtkel program, NED: a Normname editor nev bepl program az eszkzk definilsra s

azok csoportostsra, PAM: A Parameter Manager a mrrendszerben alkalmazott mreszkzk s az

ezek ltal szolgltatott mrsi eredmnyek parametrizlst, definilst valamint az egyes munka projectek kln trtn kezelst teszi lehetv.

A MRSCLJA:

Egy lland fordulatszmon a motor fajlagos fogyasztsnak mrse s az effektv kzpnyomsnak meghatrozsa klnbz terhelsek esetn Fajlagos fogyaszts:

A motor alapvet jellemzje a tzelanyag fogyasztsa, ami a munkafolyamat fenntartsra fordtott tzelanyag tmeg- vagy trfogatramval illetve a bejuttatott h-rammal jellemezhet. Ezen rtkek alapveten fggnek a motor teljestmnytl, ezrt a P [kW] teljestmnyre vonatkoztatott B [g/h] a fajlagos tzelanyag-fogyaszts hasznlata terjedt el.

P

Bb

&

= [g/kWh]

Effektv teljestmnybl meghatrozhat az effektv kzpnyoms:

1000*2

*****

1000*2

*4

2

i

nzVpnz

i

sD

p

PLe

e

e =

=

pi

[kW]

ahol:

pe [N/m2] - effektv kzpnyoms

D [m] - hengertmr s [m] - lket z [-] - hengerszm n [1/sec] - fordulat i [-] - mkdsek szma (4 ha ngytem, 2 ha kttem)

HIVATKOZSOK [1] AVL 415 usersmanual, AVL LIST Gmbh [2] Borghi Saveri usersmanual, FE 350 S [3 ] Dr. Meggyes A.- Dr. Bereczky .: Belsgs motorok