Pomiar mocy silnika spalinowego

W dniu 2011-10-04 22:07, Popey pisze:

Bo to taki "dydaktyczny" układ. I chyba wcale nie taki skomplikowany do zrobienia. /.../

"Zapominając" o sprawności prądnicy do pomiarów porównawczych taki prosty układ powinien się nadawać. Największy problem to co zrobić z mocą wygenerowaną przez prądnicę.

W dniu 05.10.2011 06:39, PeJot pisze:

Jak to co? Grzać wodę! w jakikolwiek sposób. Takie ciepło odpadowe z kilkudziesięciu kW każdemu się przyda. W lecie do podgrzania basenu, w zimie do ogrzewania domu, a cały rok do ciepłej wody użytkowej. Jak będzie za dużo mocy to z sąsiadem się dogadać, albo jakiś staw podgrzewać. (pomijam kwestie formalnoprawne) Oczywiście gra warta świeczki, jeżeli testy tego silnika będzie robił systematycznie, a nie raz na rok, a i instalacji nie będzie trzeba za bardzo przerabiać,

U¿ytkownik "Albercik" napisa³ w wiadomo¶ci grup dyskusyjnych:j6guv1$o0r$ snipped-for-privacy@node2.news.atman.pl... W dniu 05.10.2011 06:39, PeJot pisze:

A jak ktos nie ma basenu, a mocy jest za duzo do CWU ? :-)

Poza tym grzanie wody to nie jest dobry sposob wykorzystania energii lepszego gatunku. Lepiej napedzac pompe ciepla.

Widzialem juz projekty hamowni z odzyskiem energii do sieci, no ale to bylo do silnikow elektrycznych. Tu najlpiej byloby syntezowac paliwo :-) Hm, wode mozna elektrolizowac, ale co by tu zrobic aby CO2 rozlozyc ? :-)

A ciepla odpadowego nie zabraknie, silniki maja kiepska sprawnosci.

J.

W dniu 05.10.2011 10:59, J.F pisze:

Pewnie że lepiej, ale koszt inwestycji rozłoży przedsięwzięcie na łopatki. Grzałki 2kW do pralki można dostac za ~20zł. Za 1000zł mamy baterie grzałek 100kW. Kolega pytający z pewnością sobie poradzi z ich zabudową i podłączeniem. Kwestia tylko obliczyć jaki duży zbiornik buforowy by był potrzebny, a to jest zależne od tego jak często i jak długo silnik by procował. Ciepło odpadowe z chłodzenia silnika też można przez wężownice(dość sporą) zaprząc do pracy niewielkim kosztem.

Ostatecznie, ciepło można rozproszyć w chłodnicy(cach) samochodowych.

W dniu 2011-10-05 08:54, Albercik pisze:

Przecież tej energii będzie tyle co kot napłakał i to raz na jakiś czas.

MSZ grzanie wody łatwo zrobić - 2 duże elektrody wsadzone w plastikową cysternę 1000 l na europalecie.

Regulacja obciążenia wzbudzeniem prądnicy.

W dniu 2011-10-05 11:16, Albercik pisze:

Nie trzeba wcale grzałek - niech się sama woda grzeje. Duża beczka/zbiornik na palecie "po oleju", woda słona/solona solą 'do sypania chodnika zimą", elektrody w formie prętów wpuszczane. Rezystancja/oddawana moc regulowana głębokością zanurzenia prętów, albo później - po wstępnej regulacji zanurzenia - prądem wzbudzenia prądnicy obciążającej silnik.

Witam ponownie,

Cieszy mnie ta dyskusja i ilośc postów. Szczególnie, że rzeczywiście - to może być naprawdę świetny pomysł z tym odzyskiem energii w postaci ogrzewania - w moim przypadku mogłoby to być ogrzewanie pomocnicze warsztatu - tak więc za ten pomysł serdecznie dziękuję.

A co do szczegółów technicznych - sądzicie, że po prostu sprzęgnięcie prądnicy z wałem silnika i mierzenie prądu produkowanego przez układ będzie się nadawało? Jeżeli tak, to też świetnie.

Czy przy konstrukcji tego urządzenia muszę uważać na jakieś "haczyki"? W jaki sposób najlepiej dobrać prądnicę oraz skąd najtańszym kosztem możnaby ją wziąć? Bo jeżeli to ma być prądnica 50kW to pewnie kosztuje ogromne pieniądze - czy są jakieś urządzenia stare, które były w coś takiego wyposażone i możnaby je wypatroszyć?

Pozdrawiam i czekam z niecierpliwością na dalsze odpowiedzi Paweł

Jeszcze możesz podłączyć do tego silnika pompę wodną i przeganiać tą wodę przez zawór regulacyjny. Podłączysz miernik różnicy ciśnień za i przed zaworem, coś do mierzenia przepływu i sobie moc obliczysz. Ciepło zrzucisz chłodnicą samochodową. Myślę że wyjdzie taniej. Następna możliwość: kompresor. Napompujesz sobie powietrza, a do czego powietrze potem użyjesz, to sam wiesz. Konrad

?>> Czy przy konstrukcji tego urz dzenia musz uwa a na jakie "haczyki"? W

trzeba pobraæ jaki¶ silnik pr±du sta³ego z wózka akumulatorowego albo tramwaju i uruchomiæ jako pr±dnicê

to mo¿e od razu pompê wody/oleju na wa³ silnika spalinowego? i d³awiæ przep³yw czyli zwiêkszaæ obci±¿enie.

No może nawet właśnie o to mi chodziło :-) Konrad

W dniu 2011-10-05 20:46, Konrad Anikiel pisze:

Ale pod warunkiem, że kompresor elektryczny, zasilany z tej prądnicy.

Temat "hamowni" silnikowych jest przerobiony w każdą stronę, i nie wiem czy jest sens tutaj odkrywać koło, skoro ludzie już opony produkują. Można myśleć, jakby to zrobić taniej i bardziej dostosowane do swoich potrzeb, ale bez przesady z kombinowaniem... ludzie już takie rzeczy robili, po co powtarzać ich błędy i odkrycia.

Pierwsza sprawa - co chcesz z danego silnika spalinowego "zbadać". A to znów wynika z pytania - do czego ten silnik (lub efekt prac nad nim) ma posłużyć. Bo od tego zależy czy pracujesz nad maksymalną mocą/momentem przy konkretnych obrotach (np do napędzania agregatu), czy mocą największą jako taką (ale wtedy i tak trzeba wiedzieć co się dzieje z całym zakresem obrotów, charakterystyką silnika), czy sprawnością (znów

- co z zależnością od obrotów) itd. Do tych wszystkich rozważań trzeba dobrać obciążenie - bo co ci da obciążenie, które nie będzie w stanie obciążać silnika w pełnym zakresie obrotów (lub obciążanie nie bedzie łatwo sterowalne i mierzalne) - np pompa, która przy wyższych obrotach nie da rady przepompowywać, a przy niskich będzie szła luzem. Co z tego że będziesz miał prądnicę która będzie mogła 50kW oddać/odebrać, jak będzie miała masę pół tony i bezwładność jej rozpędzania będziesz mierzył kalendarzem?

Nie, miałem na myśli samą sprężarkę, cylinder i tłok, mechanicznie połączone do wału badanego silnika. Konrad

Thu, 06 Oct 2011 02:13:26 +0200, na pl.sci.inzynieria, BartekK napisał(a):

Witam

Dziękuję za głos w dyskusji, "hamownia silnikowa" to słowo klucz, którego mi właśnie brakowało. Nawet nie wiedziałem, że chciałbym wykonać skromnymi środkami urządzenie, które na rynku jest warte ok 50 tysięcy złotych...

Jak pisałem w pierwszym poście - jestem mechanikiem-hobbystą "z ambicjami" (tak z przymrużeniem oka). Wspaniale byłoby móc tworzyć wykresy zależności momentu od obrotów i nie ukrywam, że takie coś interesowałoby mnie najbardziej.

True. Dlatego, że ja z takimi problemami do czynienia nie miałem, napisałem tutaj. Jak widzę, postąpiłem bardzo mądrze. Osobiście na początku, przed napisaniem tutaj myślałem o czymś w rodzaju obciążenia jakie są w rowerach stacjonarnych - coś elektromagnetycznego, ale ni w ząb nie mam pojęcia czy: - to się nada, -jak to zrobić :)

Jeżeli nie chce Ci się odpowiadać, to może mógłbyś mnie pokierować do odpowiednich miejsc w sieci? Mogą być anglojęzyczne, poradziłbym sobie i po przestudiowaniu materiałów ew. dalej zawracał Wam głowę. Pozdrawiam Paweł

Najprościej założyć śmigło/wentylator i mierzyć obroty.

W dniu 2011-10-07 02:30, emil pisze:

bardzo kurde smieszne i praktyczne, zwlaszcza jak chcesz zmierzyc zaleznosc mocy od obrotów ;) (w dodatku przypominam że śmigło ma nieliniową charakterystykę moc_oddawana/obroty)

W dniu 2011-10-06 20:18, Popey pisze:

Wpisz w google "engine dyno dyi" to zobaczysz ile osób na świecie kombinowało to samo co ty...

W skrócie- problemy do rozwiązania/wybrania rozwiązania = odbiór mocy i pomiar odbieranej mocy: Trzeba móc odbierać moc (obciążać silnik) przy dowolnych (w zakresie sensownym) obrotach i sensownie regulowalnym obciążeniu. Metody obciążania - wprost cierne (hamulcowo-tarczowe) - przy takich mocach i czasach działania odpada (tak to można "hamować" silniczki modelarskie), - hydrauliczne/pneumatyczne odpadają w zastosowaniach amatorskich, bo wszelkie pompy i "torque conventer" są silnie nieliniowe, nie masz czym ściągnąć ich charakterystyk i uwzględniać w obliczeniach pomiarów, - elektrodynamiczne - najwygodniejsze. W rowerowych "obciążeniach elektrodynamicznych" masz połączoną prądnicę wprost z rezystancyjnym obciążeniem jej - choć nie widać uzwojeń ;) - po prostu prądy wirowe płyną w konstrukcji (tak jak prąd zwartej klatki w silniku klatkowym/indukcyjnym), i grzeją ją, przy mocach wydzielanych przez pedałującego człowieka (50-200W) to nie ma znaczenia. Przy 50kW już się tak nie da, bo wirnik/magnesy byłyby zbyt duże i ciężkie, lub zbyt by się to nagrzewało (a magnesy temperatury nie lubią)

Najprostszym układem gdzie coś się kręci i możesz regulować obciążenie jest prądnica + jej elektryczne obciążenie. Charakterystyki prądnic/generatorów obroty/sprawność elektryczna są do zciągnięcia (więc można uwzględnić je w obliczeniach) a oddawana moc elektryczna na rezystancyjnej grzałce - jest do mierzenia dwoma miernikami elektrycznymi za 20zł. Ale problemem jest sama prądnica o takiej mocy - ze starego agregatu prądotwórczego? ciężko i drogo. Innym prostym hamulcem elektrodynamicznym mógłby być duży silnik 3faz ale zasilany z zewnątrz prądem stałym na uzwojenia. Tylko czy wytrzyma termicznie? Pomiar mocy możesz dokonywać "mechanicznie" - obciążenie na elastycznym mocowaniu, mierzysz tensometrami siłę z jaką twój silnik chce "obrócić" wokół osi napędowej prądnicę/obciążenie. Ale pomiar sił rzędu kilkaset Nm przy wadze koło tony (sile statycznej działającej na tensometry) to też nie jest proste w garażu do zrobienia dobrze....

W sumie to jakby zamiast obrotów mierzyć siłę ciągu (silnik zamocowany np na przerobionej wadze łazienkowej), to przy znanej sprawności śmigła (profile NACE mają wszystkie dane w literaturze)- powinno się dać wyliczyć moc. Ale gdybym miał ocenić dokładność takiego pomiaru, to chyba bym sie poddał :-) Konrad

W dniu 2011-10-07 10:59, Konrad Anikiel pisze:

Przypominam że silnik spalinowy to nie rakietowy, nie pracuje ciągle pełną mocą aż do wybuchu lub końca paliwa.

Należy zebrać charakterystyki 3D (albo i więcej): moc/moment w funkcji obrotów (przy stałych obrotach!) - jeśli damy małe obciążenie to realnie nie zmierzymy mocy oddawanej tylko bardziej szybkość wchodzenia na obroty = bezwładność silnika (co też jest istotne w niektórych zastosowaniach, ale to oddzielny pomiar). Tak samo przy zbyt dużym obciążeniu - nic nie zmierzymy, bo silnik nam zdechnie na jakimś "dołku" w charakterystyce momentu i więcej się nie rozpędzi. Dlatego normalnie powinno się dokonywać N pomiarów przy różnych obciążeniach i silniku rozpędzającym się (zwiększającym obroty) z szybkością wielokrotnie mniejszą niż wynika z jego bezwładności (wtedy jest do obliczenia nadmiar mocy między mocą aktualnie oddawaną na obciążenie, a mocą powodującą zwiększenie obrotów, bo silnik daje więcej siły/momentu, niż obciążenie hamuje), lub robić zestaw pomiarów dobierając obciążenie do mocy maksymalnej w danym punkcie(przy danych obrotach) tak by obroty były stabilne (silnik się nie rozpędza czyli nie ma większej mocy niż odbieramy, ani nie zwalnia, czyli nie pobieramy mocy z bezwładności mas wirujących tylko z prawdziwej pracy silnika)

Dlatego powiedziałem o wadze łazienkowej. Tam są 4 przetworniki, można odczytywać każdy osobno. To oczywiście fantastyka, ale według mnie wcale nie niemożliwa. Konrad