Energiomvandling Ottomotor

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Energiomvandling Ottomotor"

Birgit Pettersson
för 6 år sedan
Visningar:

1 Institutionen för tillämpad fysik & elektronik Anders Strömberg Laborationsintruktion Energiomvandling Ottomotor

2 Allmänt Ottomotorn har stor flexibilitet och används i många sammanhang. Men hur effektiv är den egentligen? Laborationens syfte Syftet med laborationen är att med verkliga mätdata få en uppfattning om hur effektiv energiomvandlingen kan vara i en applikation med en Ottomotor. Omvandling och förståelse för olika mätmetoder är också en del av laborationen. Uppgifter och redovisning Via mätdata så skall du beräkna och redovisa: 1) Kemisk effekt in i ottomotorn 2) Utvecklad effekt i cylindern. Ej denna lab! Sida 7-9 utgår. 3) Mekanisk effekt 4) Elektrisk effekt ur generatorn 5) Termisk effekt ur varmvattenberedaren 6) Totalverkningsgrad Resultatredovisning i WORD enligt Inför laboration.docx samt Resultatredovisning.docx. Se separata instruktioner. Färdig redovisning laddas upp på kursens Moodle-sida senast 1 vecka efter utförd laboration. Tekniska data för labuppställningen Ottomotorn 1-cylindrig bensinmotor Honda GX cm 3 Generator 1~230V Mecc Alte 3000 rpm 4.2 kva Synkron Varmvattenberedare 1~230V, 2000W Vridmoment/varvtal Roterande mätning via trådtöjningsgivare samt pulsmätning Start av körning 1. Starta utsugsfläkten på väggen mot verkstan i Maskinhallen. 2. Se till att varmvattenberedaren är elektriskt ansluten till generatorn. 3. Öppna bensinkranen. 4. Slå på tändningen på motorn. 5. Slå på choken på motorn om motorn är kall, annars inte. 6. Dra igång motorn och justera choken så att motorn inte stannar. Tryck in choken helt efter sekunder. 7. Justera varvtalet till ca 3000 varv. 8. Kör tills temperaturdifferensen över varmvattenberedaren är konstant, ca 15 min. 9. Läs av mätdata. 2

Axis Title Bearbetning av mätdata Funktion Mätsignal Mätutrustning Tempdifferens VVB mv

Frekvensräknare Generatorström A Fluke Generatorspänning V Fluke Bensinförbrukning kg/s

Temperaturdifferensmätning. Termoelement Typ T.

3 Axis Title Bearbetning av mätdata Funktion Mätsignal Mätutrustning Tempdifferens VVB mv Fluke Vattenflöde VVB Puls/Frekvens Frekvensräknare Vridmoment V Fluke Varvtal Hz Frekvensräknare Generatorström A Fluke Generatorspänning V Fluke Bensinförbrukning kg/s Tidtagarur Cylindertryck PSI Oscilloskop Trigger V Oscilloskop Temperaturmätning Figur 1. Temperaturdifferensmätning. Termoelement Typ T. 0,08 1, delta-t Linear (delta-t) ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Axis Title Figur 2. Kalibreringsdiagram Tempdiffmätning. 3

6100 pulser = 1 liter. Figur 3. Flödesmätning VVB. Pulsmätning.

4 Flödesmätning VVB Pulsräkning under en bestämd tidsperiod eller tidsmätning över ett bestämt antal pulser (>50000 pulser) pulser = 1 liter. Figur 3. Flödesmätning VVB. Pulsmätning. Vridmoment/varvtalsmätning Figur 4. Varvtal/Vridmoment. Frekvens/Trådtöjning. 4

5 Vridmoment [Nm] Vridmomentsmätning mätvärde [V] Vrid [Nm] [rpm] 0,5 2 Varvtalsmätning , ,25 5 1, , , ,5 10 2, , , , , ,5 18 4, Figur 5. Kalibreringsdiagram varvtalsmätning. [Hz] Varvtalsmätning Linear (Varvtalsmätning) Vrid [Nm] Linear (Vrid [Nm]) Mätvärde [V] Figur 6. Kalibreringsdiagram Vridmomentsmätning. Eleffektsmätning Generatorns ström och spänning mäts och effekten räknas ut med hjälp av detta. Bensinförbrukning Bensinförbrukningen mäts med tidtagarur och det installerade mätsynglaset. Mätning görs lämpligen på 20 ml. 5

6 Cylindertrycksmätning Figur 7. Cylindertrycksmätning. Tändstift med piezoelektrisk givare. Figur 8. Trigger för tändning. Kopparspole runt tändkabel. 6

PV-diagram för ottomotorns cylindertryck 8. Registrera en 4-takts cykel på oscilloskopskärmen genom att justera in lämplig tids- och spänningsskala.

7 PV-diagram för ottomotorns cylindertryck 8. Registrera en 4-takts cykel på oscilloskopskärmen genom att justera in lämplig tids- och spänningsskala. (Använd triggeringång på minnesoscilloskopet som triggingång så att en hel fyrtakt registreras på oscilloskopskärmen). Tryck RUN/STOP (ett skärmsvep sparas). 9. Spara mätdata på SD-kortet som csv-fil (datafil lämplig att ta in i kalkylprogram). Spara undan data genom att: 1. trycka : Save/Recall 2. trycka : Formats 3. trycka : CSV (datafil i tabellformat) 4. trycka : Quick Print till diskett 10. Mätdata ska senare bearbetas i plot- och analysprogrammet Origin för att beräkna och rita upp pv-diagrammet för Ottomotorns 4-takts cykel. 7

8 8

9 9

Relevanta dokument

Energiomvandling Ottomotor, Energi A 7,5 hp

Institutionen för Tillämpad fysik och Elektronik Energiomvandling Ottomotor, Energi A 7,5 hp Reviderad:?????? AS 160125 AÅ Allmänt Ottomotorn har stor flexibilitet och används i många sammanhang. Men hur