Wpływ zanieczyszczenia filtra powietrza na parametry silnika pilarki spalinowej.pdf

(2463 KB) Pobierz
Piotr Szewczak, gr. 9, rok II
Mechanika i Budowa Maszyn
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
"Wpływ zanieczyszczenia filtra powietrza na parametry
silnika pilarki spalinowej"
1. Wstęp
Pilarka spalinowa jest to urządzenie do prac leśno-ogrodniczych. Składa się z
zabudowanego, dwusuwowego silnika spalinowego o pojemności od 40 do 70 cm
3
i mocy od
1,5 kW do 4,5 kW, w zależności od przeznaczenia. Silnik napędza łańcuch, który porusza się
po prowadnicy o długości około 40 cm. Przy pomocy pilarek spalinowych pozyskiwana jest
znaczna część drewna w Polsce. Jak każde inne urządzenie, wymaga okresowych
przeglądów, regulacji i konserwacji, szczególnie wtedy kiedy pracuje w trudnych dla niej
warunkach ( duże zapylenie, wycinka drewna suchego ). Bardzo istotny wpływ na parametry
silnika ma odpowiednie dbanie o czystość filtra powietrza. Niestety operatorzy bardzo często
zapominają o jego czyszczeniu. Filtr powietrza zapobiega przedostawaniu się drobinek kurzu
i innych zanieczyszczeń do gaźnika, i dalej do wnętrza cylindra. Brak filtra skutkowałby
bardzo szybkim zużyciem gładzi cylindra, co z kolei obniżyłoby ciśnienie sprężania.
Konsekwencją zmniejszenia ciśnienia jest utrudniony rozruch, lub przy znacznym spadku -
konieczność remontu silnika.
Pilarki najczęściej wyposażone są w filtry drobnosiatkowe, takie jak na poniższej fotografii:
Dla porównania, fotografia filtra zanieczyszczonego pyłem i trocinami:
Tłok silnika, poruszając się w cylindrze wytwarza ciśnienie, które powoduje zassanie z
gaźnika mieszanki paliwowo-powietrznej. Do poprawnej pracy konieczne jest aby do cylindra
dostawała się mieszanka, w odpowiednim stosunku. W przypadku gdy filtr powietrza jest
niedrożny, ilość zassanego powietrza znacznie się zmniejsza, powoduje to zmianę stosunku
paliwo-powietrze, co skutkuje pogorszeniem parametrów. Celem badań jest określenie jakie
parametry w stosunku do nominalnych osiąga silnik przy różnych stopniach zanieczyszczenia
filtra.
2. Plan badań eksploatacyjnych
Do badań należy wybrać profesjonalną pilarkę, o mocy nie mniejszej niż 3,8 kW, gdyż
właśnie takie, używane są przy wycince drewna w polskich lasach. Podstawowe parametry
takiej pilarki to:
-pojemność skokowa silnika - ok. 70 cm
3
-moc - ok. 3,9 kW
-obroty biegu jałowego - ok. 2500 obr/min
-maksymalne obroty bez obciążenia - ok. 13500 obr/min
-obroty mocy maksymalnej - ok. 9500 obr/min
Urządzenie zasilane jest benzyną o liczbie oktanowej wynoszącej 95, wymieszaną z olejem
do silników dwusuwowych w stosunku 50:1 ( 50 litrów benzyny na 1 litr oleju ). Podczas
pomiaru pilarka powinna być w pełni wyregulowana i sprawna.
Za pomocą odpowiednich czujników zarejestrować należy:
-prędkość obrotową
-moment obrotowy
-ciśnienie przed filtrem powietrza
-ciśnienie w filtrze powietrza
-przepływ paliwa
Czujniki sprzężone z oprogramowaniem komputerowym pozwolą zarejestrować pomiary i
wykreślić na ich podstawie charakterystyki silnika.
1. Pierwszego pomiaru należy dokonać na w pełni drożnym filtrze powietrza, w celu
zweryfikowania danych z tymi podanymi przez producenta w katalogu.
Redukcji powierzchni czynnej filtra dokonujemy poprzez zaklejenie go taśmą malarską.
Powierzchnia powinna być redukowana stopniowo do: 90%, 70%, 50%, 30% i 10%
powierzchni pierwotnej.
3.Wyniki pomiarów i wnioski
Po przeprowadzeniu badania, należy dokonać analizy uzyskanych wyników. W tym
celu należy wykreślić charakterystyki mocy, momentu i zużycia paliwa w zależności od
prędkości obrotowej, dla różnych stopni zanieczyszczenia filtra. Pomiar ciśnienia przed i za
filtrem pozwoli określić, przy jakiej różnicy ciśnień charakterystyka silnika pogarsza się. Po
przeanalizowaniu wyników, będzie można stwierdzić, że wraz ze wzrostem zanieczyszczenia
filtra pogarszają się parametry: zmniejsza moc i moment, wzrasta zużycie paliwa. Można
przypuszczać że w pewnym zakresie parametry będą pogarszały się nieznacznie,
np. w zakresie 100%-70% powierzchni czynnej filtra, natomiast wzrost zanieczyszczenia do
poziomu 50% powierzchni czynnej spowoduje gwałtowny spadek parametrów.
Jeszcze większe zanieczyszczenie filtra spowoduje, że praca pilarką będzie nie możliwa, ze
względu na zbyt małą moc. Podczas pracy jednak, trudne jest określenie poziomu
zanieczyszczenia filtra, a częste kontrole są uciążliwe. Dobrym rozwiązaniem byłoby
wykorzystanie informacji o różnicy ciśnień przed i w filtrze w zależności od stopnia
zanieczyszczenia, do opracowania prostego wskaźnika umieszczonego w obudowie pilarki,
który sygnalizowałby konieczność wyczyszczenia filtra powietrza.
4. Literatura
[1] Orgelbrand Bolesław: Silniki spalinowe, Warszawa : Państwowe Zakłady
Wydawnictw Szkolnych, 1946

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin