Witam serdecznie
Zainteresowało mnie Państwa wydawnictwo internetowe poświęcone silnikom wysokoprężnym. Bardzo mnie cieszy rozwój zainteresowania techniką w motoryzacji także u użytkowników samochodów. Sam zajmuję się tematyką ekologii silników diesla od lat (PW, PIMOT) – co może niewiele ma wspólnego z tuningiem (czy może nawet jest w opozycji), aczkolwiek pozwala mi skomentować jedną z przeczytanych tutaj wypowiedzi – pana Kangurczaka.
Zauważyłem zamieszczony tutaj przez Pana Kangurczaka wykres, który opisany został jako ch-ka silnika turbodoładowanego wysokoprężnego. Wykres ten obrazuje modyfikację osiągów takiego silnika, badaną na hamowni podwoziowej. Jednak przebieg dwóch pomiarów po „wzmocnieniu” silnika wskazuje raczej na popełnienie banalnego błędu systematycznego pomiaru. Proszę oczywiście, aby Pan nie brał do siebie tego komentarza – pozwalam sobie na wypowiedź tylko ze względów „pomocowych”. Służę wyjaśnieniami:
Moim zdaniem badacz posłużył się zbyt dużym obciążeniem na hamulcu elektrowirowym lub po prostu rolki hamowni są bardzo ciężkie. Zgodnie z przyjętą zasadą czujnik mierzący przyśpieszenie kątowe rolek powinien znajdować się na rolce za kierunkiem obrotu koła. Wówczas łatwiej jest wychwycić nadmierny uślizg (np. hamownie Bosch). W omawianym przypadku, kiedy auto przyśpiesza, na początku (podkreślenie ciemnozielone) pomiar przebiega poprawnie, wzdłuż krzywej najlepszego narastania sprzężenia zwrotnego, lecz osiąga pewien graniczny moment obrotowy, taki, że koło wydostaje się z klina pomiędzy rolkami i zaczyna niejako „wjeżdżać” na rolkę przednią, nie zawierającą czujnika. Wówczas moment obrotowy, przenoszony na rolkę z czujnikiem zaczyna maleć (uślizg) i zmierzony moment spada, natomiast większa część momentu przenoszona jest na rolkę przednią, gdzie energia się kumuluje. Rolka ta „pochłania” dużą ilość energii kinetycznej, nie zmierzonej wcale (podkreślenie jasnoniebieskie) i obraca się dużo szybciej niż tylna.
Następnie, ponieważ rzeczywisty moment silnika (przybliżony przeze mnie czerwoną kreską, bazującą na przedłużeniu krzywej granicznego napełniania, typowej dla wysokoprężnych silników prostej, poza którą „przedostać” się nie da bez zmiany mechanicznej konstrukcji układu silnik-turbina) spada już na tyle, że koło „wpada” w klin pomiędzy rolki, rolka przednia zaczyna przekazywać nadmiar energii rolce tylnej poprzez koło – staje się zwykłym kołem zamachowym (podkreślenie jasnozielone). Hamownia mierzy doskonały wynik, który w rzeczywistości jest o tyle gorszy w obszarze „jasnoniebieskim” – o ile lepszy w obszarze „jasnozielonym”.
Wreszcie rolka przednia wyrównuje prędkość z tylną oddawszy cały zgromadzony zapas energii kinetycznej – widzimy ogromną „zapaść” momentu obrotowego gdyż hamownię znowu napędza tylko silnik. Pomiar przebiega po poprawnej krzywej (linia prosta – granica napełniania) – podkreśliłem to ponownie kolorem ciemnozielonym.
Przedłużenie krzywej granicznego napełniania pozwala przewidzieć największą rzeczywistą moc – była ona na poziomie nie przekraczającym 180 KM (punkt przecięcia niebieskiej linii prostej i „optymistycznego” wykresu mocy. Podobnie można posługując się typowymi ograniczeniami silnika wyznaczyć maksymalny rzeczywisty moment obrotowy (choć jest to zgrubny szacunek) – auto ma ponad 400 Nm ale mniej niż 450. Na żółto, w dwóch odcieniach zakreskowałem deficyt momentu (ciemniejszy żółty) i oddany skumulowany moment (jasnożółty). Powierzchnie te z wiadomych przyczyn opisanych wyżej będą takie same (innymi słowy - tyle tu ubyło, co tam – przybyło).
Panaceum na taki powszechny właściwie błąd systematyczny pomiarów na hamowni (zjawisko opisane powyżej jest omawiane chyba w każdym skrypcie uniwersyteckim dotyczącym miernictwa osiągów silników) jest silniejsze dopinanie aut do hamowni, stosowanie odciągów przeciwdziałających najeżdżaniu auta na rolkę przednią, stosowanie mniejszych obciążeń lub lżejszych hamowni lub wreszcie badanie na wyższym (dłuższym) biegu.
Co do komentarza, że moment obrotowy przy 2000 obrotów o zobrazowanej na wykresie wartości byłby bardziej groźny dla sprzęgła, jak przy 3600 obrotów jest również błędny. Sprzęgło z zasady przenosi jakiś graniczny moment. Obrazowo tłumacząc moment ten jest tym wyższy, im „trudniej” jest pokonać opory napędu i opory ruchu (toczenia, powietrza). Stąd zużyte sprzęgło zawsze zaczyna ślizgać się na biegach najwyższych. Silnik przy większych obrotach (a co za tym idzie – prędkości) pokonuje większe opory toczenia (co zresztą widać na wykresie z hamowni) – a więc szybciej zacznie się ślizgać przy momencie 400Nm i wysokich obrotach niż 400 Nm i niskich.
Pozdrawiam pana Kangurczaka (rozumiem że jest Pan właścicielem inkryminowanego auta – przykro mi, że zasiewam ziarno niepewności co do Pańskich osiągów – polecam powtórne pomiary z mniejszym obciążeniem lub na dłuższym biegu) Proszę o wybaczenie, jeżeli rysunki są niedostatecznie czytelne – posłużyłem się Paintem.
Z poważaniem
Leszek Sitnik
24 Odpowiedzi
19119 Wyświetleń