Změřte výkon přívěsného motoru

Jaký výkon vyvinul motor po generální opravě nebo opravě, modernizaci nebo posílení? Jaká je ztráta výkonu způsobená opotřebením?

Nejpřesnější odpověď na tyto a mnohé podobné otázky dávají pouze testy, při kterých lze získat vnější rychlostní charakteristiku (obr. 1) – závislost výkonu vyvinutého motorem na počtu otáček při maximálním otevření plynu.

Výkon motoru nelze měřit přímo a určuje se nepřímo – měřením točivého momentu a otáček klikového hřídele, následovaným výpočtem pomocí známého vzorce:

kde M cr – kroutící moment, kgm; n kv – počet otáček klikového hřídele, ot./min.

Točivý moment se měří na speciálních brzdových stojanech. (Lze instalovat pro hromadné použití na jakémkoliv parkovišti lodí.) Její hlavní a nejsložitější částí je samotná brzda s vážícím mechanismem, pomocí kterého lze měřit a nastavovat zatížení (brzdný moment) motoru.

Existuje mnoho typů mechanických, hydraulických a elektrických brzd, ale nejjednodušší a pro samovýrobu nejdostupnější je brzda botková (mechanicko-třecí). Zkušební stolici s takovou brzdou tvoří (obr. 2) pevný ocelový (např. svařený z rohu) rám s „příčníkem“ pro zavěšení motoru, štítem pro uchycení tachometru a siloměru (dynamometru) , brzdový buben a čelistová brzda.

Čeličková brzda (obr. 3) se skládá z litinového brzdového bubnu namontovaného na hřídeli vrtule motoru místo vrtule, spodní brzdové čelisti pevně spojené s pákou a horní brzdové čelisti volně otočné na čepu. Šroub, který mění napínací sílu destiček, reguluje brzdný moment. Páka je připojena k siloměru – siloměru. Pro tlumení vibrací páky v rovině otáčení brzdového bubnu je na stejný konec páky v horizontální rovině přivařen ocelový plech.

Před měřením výkonu se stojan instaluje do nádrže s vodou nebo přímo na dno nádrže tak, aby byla zajištěna normální hloubka „nohy“ motoru. Místo rámu můžete svařit obdélníkovou nádrž a naplnit ji vodou na požadovanou úroveň.

Motor se nastartuje se zapnutou pojezdovou rychlostí a zcela uvolněnými brzdovými destičkami. Při sledování otáčkoměru postupně zvyšujte otáčky a také postupně utahujte brzdové destičky, přičemž zajistěte, aby motor dosáhl maximálních jmenovitých otáček při plně otevřeném plynu (poloha plného plynu). Tento okamžik je začátkem měření. První záznam je proveden: stav tachometru v otáčkách za minutu a stav dynamometru v kg. Poté se podložky znovu utáhnou tak, aby se otáčky motoru snížily o 200-300 ot./min., načež se znovu zaznamenávají údaje přístroje. Takže ve stupních (plyn je vždy v poloze „plný plyn“) se počet otáček snižuje v přibližně stejných intervalech a v každé fázi se zaznamenávají hodnoty tachometru a dynamometru. Motorem stačí brzdit na 3000-3500 ot./min. Poté se provede stejné postupné uvolňování destiček se záznamem údajů přístroje a test končí, když otáčky motoru opět dosáhnou své jmenovité hodnoty.

Točivý moment (a v absolutní hodnotě se rovná brzdnému momentu) se vypočítá podle vzorce:
M cr = P * l kgm,

kde P jsou údaje na dynamometru, kgf; l je rameno brzdové páky, měřeno v metrech od osy hřídele vrtule k bodu připevnění k páce tyče dynamometru.

Při výpočtu výkonu je nutné vzít v úvahu převodový poměr, protože počet otáček byl měřen na klikovém hřídeli, a brzdný moment na hřídeli vrtule.

kde ip je převodový poměr převodovky (ip < 1).

Tento vzorec vypočítává hodnotu výkonu na kardanovém hřídeli, tedy s přihlédnutím ke všem mechanickým ztrátám v převodovce. Po výpočtu výkonu ve všech měřicích bodech se sestrojí graf závislosti N e =ƒ(n) (obr. 1).

Při použití otáčkoměru s hodnotou dílku 100 ot./min., dynamometru s hodnotou dílku 0.2 kg (a za předpokladu chyby měření délky páky ±1 mm) bude chyba měření výkonu v rozmezí 2 – 2,5%, to znamená s výkonem motoru 20 hp. S. absolutní chyba bude rovna ±0.5 l. S. Pro praktické účely je tato přesnost zcela dostatečná.

Můžete vykreslit závislost výkonu na otáčkách, aniž byste se uchýlili k testům na zkušebním zařízení. K tomu je potřeba použít kalibrovanou lopatkovou hydraulickou brzdu (moulinette). Na Obr. 4 ukazuje moulinette navrženou pro použití na motorech o výkonu 20-25 hp. s., a na Obr. 5 jeho brzdná charakteristika je závislost příkonu na počtu otáček. Když se moulinette, instalovaná místo vrtule, otáčí, je veškerá síla motoru vynaložena na překonání sil odporu vůči otáčení. Samotný proces měření je proto velmi jednoduchý – místo vrtule se nainstaluje moulinette, spustí se motor (instalovaný přímo na příď lodi) a se zapnutým „dopředným“ zdvihem na plný plyn se počet klikových hřídelí otáčky se měří. Dále, s přihlédnutím k převodovému poměru převodovky, se z brzdné charakteristiky moulinety určí výkon vyvíjený motorem na hřídeli vrtule při dané rychlosti. Tím je nalezen jeden bod vnější rychlostní charakteristiky motoru. Pro získání celé rychlostní charakteristiky v pro nás zajímavém rozsahu rychlostí je nutné použít empirické závislosti (obr. 6 a 7), zjištěné na základě zpracování statistického materiálu a opakovaně ověřené autorem v praxi.

Výkon spalovacího motoru (a zejména dvoudobého motoru) závisí na pracovním objemu a počtu válců, počtu otáček, spalném teple hořlavé směsi a řadě bezrozměrných koeficientů, které charakterizují pracovní proces.

Relativní síla je určena vzorcem:

kde v důsledku jednoduché algebraické redukce rozměrových veličin zůstávají pouze bezrozměrné koeficienty (ukazatel a mechanická účinnost, součinitel přebytku vzduchu a součinitel plnění). Vzhledem k tomu, že jejich relativní změna od otáček pro dvoudobé motory spotřebních přívěsných motorů je téměř stejná, pak v relativním souřadnicovém systému vnější rychlostní charakteristiky motorů jako by splývaly do jedné křivky, bez ohledu na počet válců, zdvihový objem a systém čištění (obr. 6). Pomocí této křivky nebo její rovnice můžete použít jeden známý bod N max a znalost ne pro výpočet celé vnější charakteristiky přívěsného motoru v absolutních souřadnicích.

Chcete-li to provést, musíte nejprve určit rychlost moulinette s přihlédnutím k převodovému poměru ip, tj

n m = n * ip ot./min

a pomocí brzdné charakteristiky (obr. 5) zjistíme brzdný výkon N. Vydělením výkonového štítku počtem válců zjistíme výkon válce Nc a pomocí grafu 7 určíme maximální otáčky n. Obr. Dále se určí relativní otáčky motoru s mulinetou a podle grafu 6 (nebo vzorce) se zjistí relativní výkon a z výrazu

vypočítá se maximální výkon.

Důsledným přebíráním hodnot nižších než jedna (například 0.95; 0.9; 0.85 atd.) pomocí grafu 6 určíme další body vnější charakteristiky.

Je třeba říci, že za stejných podmínek je přesnost této metody o něco nižší než při testování na lavici. Jeho chyba je dána jednak chybou grafů (která je nezávislá na experimentátorovi), jednak chybou měření počtu otáček při testování.

Aby celková relativní chyba konečného výsledku při stanovení N max nepřesáhla 2-2.5 %, je nutné měřit počet otáček ne hrubší než ±15 ot./min. K takové přesnosti se přiblížíte pomocí stopek a počítadla pulsů pro určení otáček, pomocí kterých určíte počet otáček klikového hřídele za určitý časový úsek (alespoň 25-30 sekund) a následně spočítáte průměrná hodnota počtu otáček za minutu.

Při práci s moulinetou je nutné motor prohloubit tak, aby byla zcela vyloučena možnost úniku vzduchu do něj; a také zajišťuje provoz za podmínek „neomezené kapaliny“, tj. experiment musí být prováděn v hluboké vodě a bez stěn.

Moulinetu lze použít pro srovnávací hodnocení několika motorů stejného typu: motor, který vyvine největší počet otáček se stejnou moulinetou, má největší výkon.

Grafy Obr. 5 a 6 lze použít nezávisle, když z nějakého důvodu neexistuje žádná „proprietární“ rychlostní charakteristika. V tomto případě lze s jejich pomocí podle pasových údajů motoru Nnom a nnom sestrojit charakteristiku, která je nějakou průměrnou charakteristikou pro motory dané značky.

MĚŘTE VNĚJŠÍ VÝKON: Variabilní Moulinette

Měření výkonu přívěsného motoru pomocí moulinette je jistě jednoduché a dostupné. Mulineta však umožňuje odstranit pouze jeden bod na vnější charakteristice motoru. Je pravda, že z toho lze vypočítat další body vnějších charakteristik, ale podle mého názoru je tato metoda příliš přibližná. Pro získání vnějších charakteristik motoru v zájmovém rozsahu otáček je nutné mít řadu vhodně zvolených a kalibrovaných mulinet. Konvenční provedení moulinette jsou pro tyto účely zcela nevhodné. Tyto moulinette jsou také málo použitelné pro měření výkonu na motorech různých výkonových stupňů. Navíc metoda konstrukce vnější charakteristiky motoru z bodu získaného jedním měřením a použitím nějaké „standardní“ charakteristiky motoru je vhodná pouze pro motory stejného typu, které mají odchylky od sebe pouze technologické povahy. . Při přechodu z jednoho typu motoru na druhý nebo při posilování motoru, kdy se typ vnější charakteristiky může výrazně změnit, se tento způsob ukazuje jako zcela nevhodný.

To platí zejména pro speciální závodní motory s vyladěným sacím a výfukovým traktem, a tedy s vnější charakteristikou s výraznou špičkou v rozsahu maximálních otáček.

Přes deset let používám nakladač, který dokáže změřit výkon jakéhokoli přívěsného motoru včetně závodních. Zatěžovacím zařízením je válcový náboj (obr. 1) s našroubovanými odnímatelnými tyčemi, tedy moulineta s proměnnou brzdnou charakteristikou.

Volbou kombinací tyčí různých délek je možné zatěžovat motor ve velmi širokém rozsahu otáček. Výkon zátěže pro jeden pár prutů lze určit výpočtem – je úměrný třetí mocnině otáček, průměru tyče samotné a čtvrté mocnině průměru moulinette – kružnici smetené konci tyčí :

N=0.3n 3 * D 4 * d * 10-4 hp,
kde n jsou otáčky hřídele vrtule, r/s;
D – průměr moulinette, m;
d – průměr tyče, mm.

Při instalaci dvou, tří nebo více párů tyčí je výkon absorbovaný moulinetou určen jako součet výkonů absorbovaných každým párem, zvýšený přibližně o 10%, což bere v úvahu zvýšení točivého momentu, když je každý pár tyčí blízko sebe, tedy:

N = 0.33 n 3 (D 1 4 * d 1 + D 2 4 * d 2 + D 3 4 * d 3 +. ) * 10-4 hp

Při měření je výhodnější, když jsou tyče vyrobeny z tyče stejného průměru, například 10 mm. U takových tyčí lze z grafu určit absorbovaný výkon jednoho páru v závislosti na počtu otáček (obr. 2). Pro motory s výkonem do 10-12 hp. S. („Moskva“, „Veterok“) stačí dva páry prutů, pro silnější – čtyři.

Abyste zabránili vibracím moulinette, měli byste pečlivě zajistit, aby samotný pár tyčí a vyčnívající konce po zašroubování do náboje byly stejně dlouhé a je vhodné vyrábět tyče delší než 100 mm z lehké slitiny ( D16T nebo AMG). Po zašroubování do náboje musí být tyče vyztuženy ve dvojicích drátem.

Mělo by začít měření výkonu. od instalace maximálního počtu párů tyčí o největší délce v náboji. Po změření počtu otáček klikového hřídele, které motor vyvine s optimálním nastavením, byste při každém dalším měření měli snížit počet párů tyčí nebo nainstalovat tyče kratší délky, dokud otáčky nedosáhnou o 10-15% vyšší než jmenovité otáčky. Tímto způsobem se provede 5-6, nebo ještě lépe 8-10 měření a sestaví se vnější charakteristika. Při měření v každém bodě je nutné dosáhnout maximální rychlosti úpravou časování zapalování a karburátoru.

Při výpočtech je třeba mít na paměti, že grafy a vzorce se vztahují na počet otáček hnacího hřídele, to znamená, že měření rychlosti musí být přepočítáno s ohledem na převodový poměr motorové převodovky.

Charakteristiky třífázového elektromotoru při ztrátě desky můžete určit různými způsoby: například budete muset zjistit výkon a počet otáček hřídele. Ujistěte se, že štítek není na svém místě, nebo neexistuje žádná technická dokumentace (to vše by mělo být dodáno výrobcem spolu se zařízením), a poté pokračujte v nezávislém stanovení výkonnostních charakteristik. A zde okamžitě vyvstává otázka: jak zjistit výkon elektromotoru, pokud neexistuje žádné znamení.

Stanovení výkonu metrem při ztrátě desky

Vhodný je jak domácí měřič, tak přenosný. Aby byly údaje zařízení jasné, budete muset vypnout všechna zařízení v domě, která jsou napájena ze sítě, a také všechny stávající světelné zdroje. Dokonce i rozsvícená lampa s nízkou spotřebou energie zkresluje údaje.

Důležité! Ujistěte se, že se glukometr neotáčí nebo jeho kontrolka bliká.

U indukčních modelů se hodnoty odečítají v kilowattech za hodinu – tato možnost je jednodušší. Před zapnutím motoru zaznamenejte čísla na měřiči a poté jej nechte deset minut běžet (poznamenejte si čas). Podívejte se na výsledky a porovnejte je s předchozími. Výsledný rozdíl se vynásobí 6 – to bude výkon elektromotoru v kilowattech.

Testování elektromotoru s malým výkonem je trochu náročnější. Potřebujeme zjistit, kolik otáček na elektroměru nastane na 1 kW/h, např. 1600. Spustíme 3fázový motor a uvidíme, že se indikátor zařízení otáčí rychlostí 20 otáček za minutu. Vynásobíme 20 60 = 1200. Vydělíme 1600 1200 – dostaneme moc. Výsledek bude s chybou, ale přesnost závisí na délce měření.

Jak zjistit výkon elektromotoru, pokud není žádný znak pomocí tabulky

Bez desky se výkon elektromotoru určuje pomocí různých tabulkových údajů. Budete muset určit:

1. Jaký je průměr hřídele?
2. Jakou frekvencí se točí, počet pólů.
3. Jaké má montážní rozměry?
4. Výška ke středové ose hřídele a vzdálenost.
5. Délka třífázového motoru.
6. Průměr příruby (když mluvíme o přírubovém elektromotoru).

Tip: Po shromáždění všech dat zkontrolujte tabulky. Na internetu jsou informace a videa i o starých motorech.

Změřte rozměry hřídele a montážních otvorů – porovnejte je s tabulkou:

Měřením aktuálního napětí zjistíme, jaký výkon má motor.

Určení výkonu elektromotoru, pokud je třífázový, bez desky, je také možné pomocí proudu. Pro zjištění napětí musí být motor připojen k síti. Pomocí ampérmetru nebo multimetru byste měli nejprve změřit proud v jednom statorovém vinutí a poté ve druhém. Data shrneme a výsledné číslo bude potřeba vynásobit pevným napětím. Jakmile budete znát výsledek, určete výkon 3-fázového motoru i bez znaménka.

Požadovaný počet lze zjistit pomocí vzorce:

Důležité! Stanovení výkonu je možné pomocí multimetru, který kombinuje ampérmetr, voltmetr a ohmmetr.

Štítek není vyžadován, pokud nastavíte provozní parametry motoru. Je známo, že jednou z důležitých charakteristik je množství spotřebovaného proudu. Tento parametr je vypočítán s ohledem na počet fází v motoru, napětí a odpor. U třífázového se odebírá napětí 380 V a množství proudu spotřebovaného elektromotorem závisí na typu startu:

I když vzorec ukazuje přesné údaje, někdy jsou nutné doplňky. Je nutné vzít v úvahu skutečnost, že získaný výsledek odráží aktuální hodnotu při použití jmenovité zátěže. Pro přesné měření budete potřebovat multimetr. Elektromotor spotřebovává méně proudu při volnoběhu:

Také, když není žádné znaménko, výkon se vypočítá podle odporu vinutí. Nejprve musíte zjistit odpor, který je soustředěn mezi svorkami. Výsledné číslo se vydělí 2 a zjistí se odpor vinutí. Pro určení výkonu jednoho vinutí se používá vzorec: P=(220V*220V)/R. Výsledek výpočtu se vynásobí 3 (protože motor je 3fázový). Získáme požadovaný výkon motoru.

Navržená možnost se používá k určení odporu pro hvězdicové zapojení. Pokud použijete trojúhelník, pak se schéma akcí mírně liší. Po zjištění hodnoty odporu pro každé vinutí na začátku a na konci použijte výše navržený vzorec, pouze výsledek musí být vynásoben ne 3, ale 6. Pro měření bude vhodné použít multimetr. Díky jednoduchým výpočtům nezáleží na tom, zda je na motoru štítek, a na internetu je mnoho vzdělávacích videí na toto téma.

Výpočet výkonu s ohledem na otáčky hřídele

Když je štítek na skříni motoru nečitelný nebo ztracený, určíme výkonnostní charakteristiky 3fázového motoru s ohledem na otáčky hřídele. K odkrytí vinutí statoru stačí odpojit zadní kryt. Takto to bude schematicky vypadat:

Počet otáček třífázového motoru je možné zjistit díky pólům, pomocí multimetru připojením na vinutí statoru. Hřídel se začne otáčet a indikátor multimetru bude ukazovat odchylky na otáčku. Se dvěma póly – tři tisíce otáček za minutu, čtyři – jeden a půl tisíce, šest – dva tisíce, osm – sedm set padesát.

Pokud by tam byl štítek, pak by poslední číslice na označení odpovídala počtu pólů. V opačném případě vezměte vinutí a otevřete horní část. Podívejme se, jak jsou umístěny sekce vinutí. Spočítáme celkový počet drážek, vydělíme 12 – dostaneme tyč.

Určujeme vlastnosti motoru při pohledu na rozměry

Bez štítku na skříni můžete nastavit provozní parametry motoru, pokud je třífázový, na základě rozměrů zařízení. K tomu zjistěte frekvenci sítě (F), velikost průměru jádra (D), frekvenci otáčení synchronního hřídele (N). K určení průměru jádra stačí změřit vnitřek statoru. Pro měření se používají centimetry.

S ohledem na získané údaje, měření rozměrů zařízení, vypočítejte dělení pólů. Zde se D násobí N a Pi (A). Potom se 120 vynásobí F a dostane se B. Potom se A vydělí B. K měření F a N se použije multimetr. Není těžké provádět výpočty, pokud znáte velikost 3fázového motoru bez znaménka.

Třífázový motor a točivý moment

Točivý moment je definován jako síla vytvářená 3-fázovým motorem ve snaze překonat odpor vyskytující se během pohybu, který je násoben ramenem jeho aplikace. Micro = VHxPE:0,12566 – vzorec umožňuje určit provozní parametry motoru. Zde: VH je objem spalovacího motoru a PE je tlak ve spalovací komoře.

Pokud máte potíže s určením točivého momentu, použijte vzorec: Ne=Vh*pe*n:120. Výsledek se počítá v kilowattech. Zde: Vh je objem spalovacího motoru, n je rychlost otáčení, pe je tlak.

Proč rozumět konstrukci zařízení, pokud máte 3fázový motor: znalost provozních parametrů motoru vám umožní správně ovládat zařízení, vybrat vhodné části a videa v síti jasně ukážou:

1. Jak zjistit výkon elektromotoru, pokud není žádné znamení.
2. Jak vypočítat požadovaná čísla pomocí vzorců atd.

Když je deska na těle, úkol se zjednoduší. Pokud ale není žádné znamení, nezoufejte, možností pro určení provozních parametrů motoru je mnoho.