doc. Ing. Pavel Sedlák, CSc

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové dopravy

Měření parametrů traktorového motoru a využití výsledků v praxi Diplomová práce

Vedoucí práce:

Vypracoval:

doc. Ing. Pavel Sedlák, CSc.

Bc. Jiří Krejčí

Brno 2012

zadání diplomové práce

PROHLÁŠENÍ

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Měření parametrů traktorového motoru a využití výsledků v praxi vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.

dne………………………………………. podpis diplomanta………………………

PODĚKOVÁNÍ Děkuji doc. Ing. Pavlovi Sedlákovi CSc. za cenné rady, připomínky, pomoc a trpělivost, kterou mi poskytl v průběhu zpracování diplomové práce.

ABSTRAKT V této diplomové práci se zabývám měřením základních parametrů vznětového traktorového motoru. V úvodu práce jsem se zaměřil také na konstrukci traktorových motorů a jejich specifikaci. Parametry motoru byly měřeny na traktoru Case CVX 195. Měření probíhalo bez nutnosti demontáže motoru z vozidla. Měření probíhalo v traktorové zkušebně MZLU Brno, za pomoci vířivého dynamometru VD 500. Naměřené hodnoty byly vyhodnoceny a byla sestavena úplná charakteristika. Klíčová slova: Traktorový motor, Výkon, Otáčková charakteristika

ABSTRACT This graduation thesis deals with measuring of basics of compression engine of tractor. Introduction of this thesis concentrates on design of tractor engines and their specifics. Parameters of motor were measured on tractor Case CVX 195. Demounting of motor from vehicle for measuring was not necessary. Measuring was carried out in test room of MZLU Brno, with the help of turbulent dynamometer VD 500. Measured values were analysed and complete characteristic was set. Keywords: Tractor ngine, Output, Engine-speed map

OBSAH 1 ÚVOD……………………………………………………………………8 2 CÍL PRÁCE…………………………………………………………......9 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED……………………………………………...10 3.1 Základní konstrukční popis traktorového motoru………………. .10 3.1.1 Základní popis traktorového motoru.................................................................10 3.1.2 Vznětový motor………………………………………………………………….10 3.1.3 Čtyřdobý motor…………………………………………………………………11

3.2 Mechanické části traktorového motoru............................................11 3.3 Palivový systém traktorového motoru……………………………...13 3.3.1 Palivová soustava s řadovým vstřikovacím čerpadlem……………………….14 3.3.2 Palivová soustava s rotačním vstřikovacím čerpadlem……………………….15 3.3.2.1 Rotační vstřikovací čerpadlo s axiálním pístem…………………………….15 3.3.2.2 Rotační vstřikovací čerpadlo s radiálním pístem…………………………...16 3.3.3 Vstřikovací systém s tlakovým zásobníkem Common Rail (CR)…………….17 3.3.4 Způsoby vstřikování u traktorového motoru………………………………….19 3.3.4.1 Konvenční způsoby vstřikování........................……………………………...19 3.3.4.2 Vstřikování u traktorového motoru s tlakovým zásobníkem........................20

3.4 Regulátory dodávky paliva………………………………………….21 3.4.1 Mechanický odstředivý regulátor………………………………………….......21 3.4.2 Elektronický regulátor ………………………………………………………..22

3.5 Přeplňování traktorového motoru.....................................................22 3.5.1 Výhody přeplňování traktorového motoru.…………………………...………24

3.6 Charakteristiky traktorového motoru……………...………………24 3.6.1 Úplná otáčková charakteristika………………………………………………..25 3.6.1.1 Navyšování výkonu traktorového motoru…………………………………...26 3.6.1.2 Emise traktorového motoru…………………………………………………..28

3.7 Měření parametrů traktorového motoru…………………………..28 3.7.1 Normy pro měření traktorového motoru……………………………………...29 3.7.2 Měření parametrů traktorového motoru...........…………………..…………..30 3.7.3 Měření parametrů traktorového motoru ve zkušebně .....................................33 3.7.3.1 Měření parametru motoru s nutnosti demontáže………………………….33 3.7.3.2 Měření parametru motoru bez nutnosti demontáže……………………….33

4 METODIKA...........................................................................................34 4.1 Cíl měření.............................................................................................34 4.2 Metodika měření……………………………………………………..34 4.2.1 Zkušební stanoviště..............................................................................................34 4.2.1.1 Vířivý dynamometr...........................................................................................35

4.3 Datová sběrnice CAN BUS.........…………………………………...36 4.4 Měření spotřeby paliva……………………………………………...37 4.5 Měření otáček motoru……………………………………………….37 4.6 Měření ostatních parametrů a hodnot……………………………...37 4.7 Ovládání měřícího zařízení a sběr dat……………………………...37 4.8 Měřený traktor Case CVX 195 a jeho základní parametry………39 4.9 Podmínky zkoušky a zkušební stanoviště.......……………………...40 5 VÝSLEDKY A INTERPRETACE......……………………………….42 5.1 Využití výsledků měření v praxi …………………………………...46 5.2 Provoz traktoru Case CVX 195 v praxi............................................47 5.2.1Režim I. při jedné hodině provozu.......................................................................47 5.2.2Režim II. při jedné hodině provozu.....................................................................48 5.2.3 Hodnocení režimů I. a II. v praxi .......................................................................48

6 ZÁVĚR…………………………………………………………………49 7 SEZNAM OBRÁZKŮ…………………………………………………50 8 SEZNAM TABULEK…………………………………………………51 9 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY..…………..…………………..52

1 ÚVOD Historie světového zemědělství naznačuje, že každý jeho významný pokrok má nějakou souvislost s technickým a technologickým rozvojem. V důsledku toho stále méně pracovníků na stále menší a menší ploše produkuje více a více potravin a průmyslových surovin. Na tomto trendu nezměnila v právě končícím 20. století nic žádná politická rozhodnutí. Technický pokrok se dá podržet ne však zastavit (PASTOREK, 2002). Současná zemědělská prvovýroba je uskutečňována především za pomoci zemědělské techniky, která svým nástupem šetří lidskou práci a tím i čas. Práce v zemědělství se tak stává snadnější a efektivnější. Většina mechanizačních prací v zemědělství je spojena s hlavním energetickým prostředkem a tím je v tomto oboru traktor. Traktor jako celek nahradil v minulém století sílu koňskou, a stal se hlavním symbolem zemědělství, co se mechanizace týče. Neustálý vývoj moderních technologií se projevuje i v konstrukci traktorů, zatímco na počátku výroby se kladl důraz především na spolehlivost provozu, v současnosti mimo spolehlivosti kladen důraz vzhledem ke stále rostoucí ceně kladen důraz na spotřebu pohonných hmot a produkci emisí a celkovou ekonomiku provozu. Tyto požadavky na moderní traktorové soupravy jsou ovlivňovány především konstrukcí a typem motoru. V dnešní době je pro traktorový motor typický motor čtyřdobý vznětový, jak již název napovídá palivem těchto motorů je nafta. Současné požadavky jak na traktorový motor jsou především nízká spotřeba, nízká produkce emisí a v neposlední řadě snadná údržba pro obsluhu a dlouhé servisní intervaly. Tyto provozní parametry nám pak mnoho napoví o provozních nákladech traktoru jako celku, nesmíme však opomenout údržbu dalších funkčních celků jako například převodová a rozvodová ústrojí. V dnešní době je mnoho parametrů traktorového motoru snadno změřitelných a z těchto hodnot, je možno dopočítat další dílčí parametry. Mezi ně řadíme především výkon, dále pak točivý moment a v neposlední řadě měrnou spotřebu paliva v závislosti na otáčkách motoru. Všechny tyto uvedené parametry nám tvoří tzv. otáčkovou charakteristiku motoru, kterou by měl každý uživatel moderního traktoru znát a umět se v ní orientovat, avšak v praxi se setkáváme s velkou neznalostí této problematiky u uživatelů traktorů.

8

2 CÍL PRÁCE Cílem této práce je stručný popis traktorového motoru a především provedení měření základních parametru motoru u traktoru Case CVX 195 přes vývodový hřídel dle normy OECD. Zaměřil jsem se především na stanovení parametrů bez nutnosti demontáže motoru z vozidla. Měření probíhalo ve zkušebně na MZLU Brno, cílem měření bylo naměřit především základní parametry motoru, především otáčky, krouticí moment, spotřebu paliva. Měření se provádělo přes vývodový hřídel pomocí vířivého dynamometru.

9

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Základní konstrukční popis traktorového motoru Moderní traktory se vyznačují především spolehlivostí, nízkými provozními náklady a moderním vzhledem.

Nejdůležitějším faktorem jsou bezesporu nízké

provozní náklady, které lze nejvíce ovlivnit parametry motoru. 3.1.1 Základní popis traktorového motoru Traktorový motor je tepelný stroj, který spalováním paliva získává teplenou energii a využitím vhodného plynného média ji převádí na mechanickou práci. Energie plynného média je využívána buď jako potenciální energie (tlak) u pístových spalovacích motorů, nebo jako energie kinetická u spalovacích turbín (VLK, 2002). Moderní traktorový motor je v převážné většině případů řadový vznětový čtyřdobý n-válec. 3.1.2 Vznětový motor Pro vznětový motor (Dieselův) motor (Obr. 1), pojmenovaný podle Rudolfa Diesela (1858-1913), je charakteristické stlačení vzduchu a vstříknutí paliva pod vysokým tlakem do válce. Zápalná směs se tvoří ve válci (vnitřní tvoření směsi). K zapálení směsi dochází samočinně vlivem vysoké kompresní teploty (VLK, 2002).

Obr. 1 Vznětový motor

10

3.1.3 Čtyřdobý motor Pracovní cyklus čtyřdobého motoru (Obr. 2) probíhá během dvou otáček klikového hřídele a je složen ze čtyř na sebe navazujících fází. Sání, komprese, expanze a výfuk. Pracovní cyklus probíhá nad pístem. Výměna náplně válce probíhá prostřednictvím ventilů ovládaných vačkovým hřídelem.

1. doba: nasání vzduchu 2. doba: komprese vzduchu 3. doba:

práce,

tedy

hoření

vzduchu

s následnou expanzí spálených plynů

4. doba: výfuk spálených plynů Obr. 2 Pracovní cyklus vznětového motoru

3.2 Mechanické části traktorového motoru Základním

mechanismem

klasického

traktorového

motoru

je

klikový

mechanismus, který mění přímočarý vratný pohyb pístu na otáčivý pohyb klikového hřídele. Klikový mechanismus se skládá z pístové skupiny (píst, pístní čep, pístní kroužky), ojnice, klikového hřídele vyvažovacího hřídele, setrvačníku. (VLK, 2002). Píst je velmi namáhanou součástí motoru, protože zachycuje, přenáší a mění tlak a navíc musí dotěsnit spalovací prostor motoru tak, aby ztráty třením a netěsností byly co možná nejmenší. Písty jsou ve většině případů odlity z hliníkových slitin a mají ve dně vytvořen spalovací prostor (BAUER, 2006). Ojnice spojuje píst s klikovým hřídelem motoru a mění přímočarý pohyb pístu ve válci na pohyb otáčivý kolem klikového čepu hřídele motoru. Skládá se z hlavy (pro klikový čep), oka (pro pístní čep) a dříku ojnice. Klikový hřídel převádí posuvný pohyb pístu a ojnice na otáčivý pohyb, který je dále využíván pro pohon traktoru. Klikový hřídel má hlavní čepy, kterými je uložen v klikové skříni a klikové čepy pro uložení ojnic. Na obou koncích je ve skříni utěsněn proti unikání oleje z prostoru klikové skříně pomocí hřídelových těsnících kroužků. Součástí klikového hřídele je také setrvačník, který akumuluje energii, potřebnou pro překonání nepracovních zdvihů, zlepšuje rovnoměrnost chodu motoru a zajišťuje

11

tak minimální kolísání úhlové rychlosti klikového hřídele během jedné otáčky. Současně bývá v setrvačníku také namontována spojka. Rozvod motoru řídí výměnu plynů ve válci. Úkolem je přivést do spalovacího prostoru válce co možná největší množství vzduchu, umožnit co nejdokonalejší přípravu vzduchu a spálené zbytky paliva a zplodin, co nejrychleji a dokonale odvést. Proto musí rozvody otevírat a zavírat ventily ve správný okamžik, a to tak, aby byl střední časový průřez co největší. Blok válců je hlavní nosnou částí motoru, do které se montují samostatné válce a klikový hřídel. Aby se při odlévání bloku nemusel používat tak kvalitní materiál jsou válce vložené. Vnější povrch je většinou přímo ve styku s chladicí kapalinou – mokrá vložka, nebo je mezi kapalinou a válcem mezistěna- suchá vložka. Kliková skříň je nosnou částí motoru. Je hlavní součástí pro uložení klikového hřídele, u ventilových rozvodů SV a OHV i pro uložení vačkového hřídele. U vzduchem chlazených motorů je její horní část uzpůsobena pro uložení válců motoru. Blok motoru je odlit společně se sedly pro uložení vložených válců a uložení klikového hřídele. Pro motory OHV a SV pak současně obsahuje i sedla pouzder pro uložení vačkového hřídele, zdvihátek ventilů. Ve stěnách bloku jsou odlity kanály chlazení a mazání. Mimo to má odlitek bloku příruby pro uchycení palivového čerpadla, čerpadla mazání, alternátoru, čističe oleje apod. Blok motoru musí být dostatečně pevný, aby se nedeformoval působením sil za provozu motoru. Hlava válců motoru je samostatnou součástí a uzavírá pracovní prostor válce a tvoří spalovací prostor. V hlavě jsou vytvořeny spalovací prostory, otvory pro upevnění pomocí šroubů k bloku válců, otvory pro chlazení a mazání. Součástí jsou i kanály pro přívod vzduchu a odvod spalin, dále pak otvor pro umístění vstřikovače. Pro víceválcové motory chlazené vodou je hlava vyráběna jako jeden celek pro všechny, některé motory mají hlavu válců vždy pro jeden válec, případně pro dva válce. Motory chlazené vzduchem mají samostatné hlavy opatřené žebrováním a jsou vyrobené z lehkých slitin. Těsnění pod hlavou musí odolávat vysokým tlakům a teplotám, navíc musí být odolné proti působení oleje a chladicích kapalin. Víka motoru slouží k utěsnění bloku válců a klikové skříně. Spodní víko je navíc zásobárnou oleje (olejová vana). Přední a zadní víka slouží k utěsnění klikového hřídele a boční umožňují přístup ke klikovému mechanismu. Jejich utěsnění je provedeno 12

pomocí těsnění papírového, nebo pomocí tmelů. Klikový hřídel je oddělen a utěsněn pomocí hřídelových těsnících kroužků. Píst, pístní kroužky a pístní čep. Píst zachycuje tlak plynů ve spalovacím prostoru a sílu vyvozenou přenáší dále na ojnici. Aby mohl píst tuto funkci plnit, musí při volném pohybu utěsňovat spalovací prostor vůči možnému úniku spalin do klikové skříně. Píst musí splňovat několik základních požadavků, především zachycovat tlaky spalin z válce a převést je na klikový hřídel pomocí ojnice. Dále pak vytlačovat spaliny z válce, snižovat tlak v průběhu sacího zdvihu, přenášet sílu z ostatních součástí a tím dosáhnout komprese ve válci. Píst udržuje ve správné poloze pístní čep a pístní kroužky. Odděluje ve všech pracovních cyklech motoru spalovací prostor od prostoru klikové skříně. Odvádí teplo sdílené spalováním palivové směsi do stěn válců motoru a do oleje v klikové skříni.

3.3 Palivový systém traktorového motoru Palivová soustava musí zajistit dodávku stejného množství paliva do všech válců ve stanoveném okamžiku a množství. Dodávka paliva musí odpovídat požadovanému průběhu točivého momentu motoru a její regulace musí být plynulá a snadná. Palivo musí být do válce dodávané s vysokou přesností a v některých případech i v několika samostatných vstřicích. Pro dokonalé rozprášení se u motorů s přímým vstřikem používají vysoké tlaky až 200 MPa. Na funkci palivové soustavy závisí průběh spalování ve válci a tedy i dosahované parametry a ekonomika provozu (BAUER, 2006). Palivový systém vznětových motorů se rozděluje na dvě základní části: • Nízkotlakou část, jejímž úkolem je dopravit palivo z palivové nádrže přes palivové čističe do vstřikovacího čerpadla. Na konci sacího kanálu vstřikovacího čerpadla je přetlakový ventil, který má za úkol udržovat ve větvi mírný tlak. Palivo, které se stává přebytečným, je odváděno pomocí odpadového potrubí zpět do palivové nádrže. Součástí nízkotlaké části jsou také čističe paliva. Ve většině případů se vyskytují dva a to jemný a hrubý. Čističe paliva zachycují mechanické nečistoty v palivu a chrání tak vstřikovací systém proti opotřebení. Hrubý čistič, který zachycuje větší nečistoty, se umísťuje před podávací čerpadlo. Jemný čistič je umístěn před vstřikovací čerpadlo a je vyroben z plsti, tkaniny nebo papíru.

13

• Vysokotlaká část, která vytváří požadovaný vstřikovací tlak, pod kterým je palivo vstřikováno do spalovacího prostoru. Přebytečné palivo je opět odváděno zpět do nádrže pomocí odpadového potrubí. U traktorových motorů se používají palivové soustavy s různými typy vstřikovacích systémů: •

řadové vstřikovací čerpadlo

•

rotační vstřikovací čerpadlo

•

s tlakovým zásobníkem

3.3.1 Palivová soustava s řadovým vstřikovacím čerpadlem Tento typ vstřikovací soustavy je z hlediska vývoje považován nejstarší, avšak nemůžeme říci za zastaralý. Mezi jeho výhody patří jednoduchost oprav a nízké provozní a výrobní náklady. Nízkotlaká část palivové soustavy je tvořena nádrží, dále pak podávacím čerpadlem a čističem paliva a nízkotlakým dopravním potrubím. Palivo z palivové nádrže jen dopravováno dopravním čerpadlem přes čistič do vstřikovacího čerpadla. Tlak za dopravním čerpadlem se pohybuje v rozmezí 0,1 až 0,2 MPa. Vstřikovací čerpadlo dodává palivo vysokotlakým potrubím do vstřikovačů, kde je palivo přes trysku vstřikováno do spalovacího prostoru pod tlakem 15- 120 MPa. Pro dopravu paliva se používá většinou pístové čerpadlo poháněné vačkou. Dopravní čerpadlo je umístěno většinou na bloku vstřikovacího čerpadla, případně na bloku motoru. Další nezbytnou součástí dopravního čerpadla je také ruční čerpadlo pro odvzdušnění palivové soustavy v případě poruchy apod. Řadová vstřikovací čerpadla (Obr. 3) mají pro každý válec jeden vstřikovací element čerpadla. Ten tvoří píst čerpadla a válec čerpadla, píst ve válci je poháněn vačkou. Zpětný chod pístku je zajištěn působením pružiny. Změna dodávky paliva je uskutečňována pomocí natočení šikmé řídící hrany pístu ve válci. Píst je natáčen pomocí regulační tyče, který svým pootočením mění užitečný objem pístu a tedy i vstřikovanou dávku paliva.

14

Obr. 3 Řadové vstřikovací čerpadlo 3.3.2 Palivová soustava s rotačním vstřikovacím čerpadlem Pro dopravu paliva v nízkotlaké větvi jsou použity zpravidla dvě čerpadla. Jedno zubové s elektrickým pohonem a druhé lopatkové, které jsou součástí vstřikovacího čerpadla. Řízení práce motoru a vstřikovacího čerpadla zajišťují elektronické řídící jednotky. Ostatní části jsou obdobné konstrukce jako u systému s řadovým vstřikovacím čerpadlem. Na rozdíl od řadových vstřikovacích čerpadel mají rotační čerpadla pouze jeden výtlačný element pro všechny válce a pomocí rozdělovače je palivo rozdělováno k jednotlivým vstřikovačům. U současných vznětových motorů se používají dva typy rotačních vstřikovacích čerpadel s axiálním pístem a s radiálními písty (BAUER, 2006). 3.3.2.1 Rotační vstřikovací čerpadlo s axiálním pístem U rotačních vstřikovacích čerpadel s axiálním pístem (Obr. 4) dopravuje křídlaté lopatkové čerpadlo palivo do prostoru čerpadla. Centrálně umístěný rozdělovací píst, který je otáčen vačkovým kotoučem, vytváří tlak a rozděluje palivo k jednotlivým válcům. Během jedné otáčky hřídele pohonu dělá píst tolik zdvihů, kolika válcům motoru musí dodávat palivo. Vačky na spodní straně vačkového kotouče se odvalují po kladkách prstence kladek a způsobují u rozdělovacího pístu přídavně k točivému pohybu zdvihový pohyb pístů. U běžného rotačního vstřikovacího čerpadla s axiálním pístem s mechanickým odstředivým regulátorem otáček nebo elektronicky regulovaným nastavovacím mechanismem určuje užitný zdvih regulační šoupátko, které takto omezuje vstřikovanou dávku paliva. Počátek dodávky čerpadla lze přestavit pomocí prstence s kladkami (přesuvník vstřiku). Řídící a regulační signály jsou zpracovány ve dvou elektronických řídících jednotkách (řídící jednotka čerpadla a motoru). Otáčky jsou regulovány vhodným nastavením akčního členu (VLK, 2002). 15

1- předsuvník vstřiku, 2- kladka, 3- vačkový kotouč, 4- píst , 5- šoupátko, 6- vysokotlaký prostor, 7přívod ke vstřikovači, 8- kanálek v pístu

Obr. 4 Princip vstřikovacího čerpadla s axiálním pístem 3.3.2.2 Rotační vstřikovací čerpadlo s radiálním pístem Dopravní nízkotlaké lopatkové čerpadlo, je součástí vstřikovacího čerpadla dodává palivo z nádrže, místo axiální vačky u vstřikovacích čerpadel s axiálním pístem přebírá vytváření vysokého tlaku čerpadlo s radiálními písty (Obr. 5). Čerpadlo je tvořeno vačkovým prstencem a dvěma až čtyřmi radiálními písty (BAUER, 2006). Palivo dodává křídlové palivové čerpadlo. Vysokotlaký elektromagnetický ventil dávkuje vstřikované množství. Počátek dodávky se přestavuje pootočením vačkového

kroužku

prostřednictvím

předsuvníku

vstřiku.

Stejně

jako

u elektromagnetického ventilu ovládaného čerpadla s axiálním pístem jsou zde také veškeré řídící a regulační signály zpracovány ve dvou řídících jednotkách (řídící jednotka čerpadla a motoru). Otáčky motoru jsou regulovány vhodným nastavením regulačního členu (VLK, 2002). U starších konstrukcí těchto čerpadel byla používána regulace dávky škrcením na sací větvi čerpadla.

16

Obr. 5 Princip rotačního vstřikovacího čerpadla s radiálním pístem 3.3.3 Vstřikovací systém s tlakovým zásobníkem Common Rail (CR) Nepřetržitě pracující vysokotlaké čerpadlo poháněné motorem

vytváří

požadovaný tlak paliva. Regulační tlakový ventil je zabudován do vysokotlakého čerpadla nebo je instalován zvlášť. Palivo je stlačováno třemi pístky rozmístěnými radiálně uvnitř čerpadla každých 120ْ. Plnící čerpadlo vhání palivo přes filtr do vysokotlakého čerpadla. Hnací hřídel pohybuje třemi pístky čerpadla nahoru a dolů podle tvaru vačky. Pokud podávací tlak překročí hodnotu otevíracího tlaku pojistného ventilu, plnicí čerpadlo může vhánět palivo vypouštěcím ventilem vysokotlakého čerpadla do prostoru výtlačné části, přičemž se pístek čerpadla pohybuje směrem dolů (sací zdvih). Po překročení nejnižší polohy pístku dojde k uzavření prostoru výtlačné části a palivo v něm se nemůže rozpínat. Tlak může být vyšší než podávací tlak napájecího čerpadla. Stoupající tlak otevírá vypouštěcí ventil a v okamžiku dosažení tlaku v zásobníku se stlačené palivo dostane do vysokotlakého obvodu. Pístek výtlačné části vytlačuje palivo do okamžiku, ve kterém dosáhne své nejvyšší polohy (zdvih výtlaku). Potom tlak klesá a vypouštěcí ventil se uzavírá. Zbylé palivo se rozpíná, pístek výtlačné 17

části se pohybuje směrem dolů. Jakmile bude tlak v prostoru výtlačné části nižší, než podávací tlak napájecího čerpadla, proces se bude opakovat. Protože vysokotlaké čerpadlo musí zajistit přiměřený výkon již na volnoběhu, při zvýšených obrátkách motoru se objevuje nadbytek stlačeného paliva. Je odváděn zpět do nádrže regulačním tlakovým ventilem. Avšak stlačené palivo se rozpíná, energie získaná stlačením je ztracena, a tím pádem dochází k poklesu celkové výkonnosti. Tento problém byl vyřešen přizpůsobením výkonu vytlačování spotřebě paliva soustavou vypínání výtlačné části (TURBO-TEC.EU/CZ, 2010).

Obr. 6 Konstrukční řešení vstřikovacího zařízení ČR Vstřikovací systém (Obr. 6) s tlakovým zásobníkem nabízí větší flexibilitu při řešení vstřikování než konvenční vačkou poháněné systémy:
široký rozsah použití (od motorů pro osobní automobily až po motory s výkonem 300 kW na válec);
vysoký vstřikovací tlak až 140 MPa;
proměnný předvstřik;
možnost rozdělení dávky na úvodní, hlavní a následný vstřik;
přizpůsobení vstřikovacího tlaku provoznímu stavu motoru (Obr. 7).

18

1- hnací hřídel, 2- vačka, 3- píst, 4- sací ventil, 5- výtlačný ventil, 6- přívod paliva

Obr. 7 Příčný řez vysokotlakým čerpadlem ČR 3.3.4 Způsoby vstřikování u traktorového motoru U traktorových motorů se setkáváme s dvěma způsoby vstřikování a to konvenční způsob vstřikování a vstřikování s tlakovým zásobníkem. 3.3.4.1 Konvenční způsob vstřikování Konvenční vstřikovací systémy s řadovým a rotačním vstřikovacím čerpadlem (bez ovládání vysokotlakým elektromagnetickým ventilem) jsou charakteristické tím, že palivo je vstřikováno výlučně jako hlavní vstřik bez úvodní nebo následné vstřikovací dávky. Tvoření tlaku a příprava vstřikované dávky jsou spojeny s vačkou a pístem. To má vliv na proces vstřikování: •

vstřikovací tlak roste s rostoucími otáčkami a vstřikovanou dávkou,

•

během vstřikování vzrůstá tlak, ale ke konci klesá na zavírací tlak trysky,

•

malá množství vstřikovaná nižšími tlaky,

•

špičkový vstřikovací tlak je více než dvojnásobkem středního vstřikovacího tlaku,

•

průběh vstřiku se blíží tvarem trojúhelníku, jak je požadováno pro příznivé spalování. 19

Pro zatížení dílů čerpadla a jeho pohonu je rozhodující špičkový vstřikovací tlak. Ten je u konvenčních vstřikovacích systémů měřítkem pro kvalitu tvorby směsi ve spalovacím prostoru. 3.3.4.2 Vstřikování u traktorového motoru s tlakovým zásobníkem Pro ideální postup vstřikování (Obr. 8) jsou dodatečně přidány konvenčnímu postupu ještě následující požadavky: -vstřikovací tlak a množství mají být v každém provozním bodu stanoveny nezávisle -vstřikovací dávka má být na začátku vstřiku co nejmenší (během průtahu vznícení mezi začátkem vstřiku a začátkem hoření). Tlak v zásobníku je vytvářen nezávisle na otáčkách motoru. Vstřikovaná dávka je při daném tlaku úměrná době sepnutí elektromagnetického ventilu a nezávislá na otáčkách motoru a čerpadla (časově řízené vstřikování). Úvodní vstřik může být před horní úvratí až 90°. Při úvodním vstřiku je do válce dodáváno malé množství paliva (1 až 4 mm3), které způsobí tzv. předkondicionování spalovacího prostoru (ve spalovacím prostoru se zvýší teplota a tlak). To vede ke snížení hluku spalování, spotřeby paliva a v mnoha případech také emisí. Hlavním vstřikem je dodávána energie pro práci odevzdávanou motorem. Ta odpovídá průběhu točivého momentu. U systému vstřikování s tlakovým zásobníkem zůstává velikost vstřikovacího tlaku během celého vstřiku téměř nezměněná (BAUER, 2006).

Obr. 8 Průběh vstřikování konvenčním způsobem a systémem CR

20

3.4 Regulátory dodávky paliva Provoz spalovacího motoru je třeba přizpůsobit jeho zátěži. Spolupráce soustavy motoru a poháněného stroje je tím stabilnější, čím rychleji se po provedené změně obnoví ustálený stav vzájemné rovnosti výkonů. Regulace by měla být pokud možno samočinná. U vznětových motorů je proti zážehovému dosažení samovolné stability chodu nedostatečné, nebo se jí vůbec nedosáhne. Proto se u vznětových motorů používají regulátory dodávky paliva různých typů v závislosti na provozu vozidla a konstrukci palivové soustavy. Úkolem regulátoru je rychle reagovat na změny otáček a nastavit vstřikovanou dávku paliva tak, aby se motor co nejrychleji přizpůsobil změněn zatížení. Regulátory se dělí na mechanické, hydraulické, pneumatické a elektronické. Podle způsobu regulace na výkonnostní a omezovací. U současných traktorových motorů se používají regulátory mechanické nebo elektronické v provedení výkonnostním (BAUER, 2006). 3.4.1 Mechanický odstředivý regulátor Jedná se o nejrozšířenější regulátor vstřikovacích čerpadel, setkáváme se s ním především u řadových vstřikovacích čerpadel. Regulátor (Obr. 9) pracuje na principu působení odstředivé síly z rotujících závaží. Pohyb závaží je převáděn na regulátorovou tyč přes pákový mechanismus.

Obr. 9 Princip činnosti mechanického odstředivého regulátoru 21

3.4.2 Elektronický regulátor • Elektronická regulace řadových vstřikovacích čerpadel – podobně jako u řadových vstřikovacích čerpadel je regulace prováděna polohou regulační tyče a otáčkami, pomocí přídavného elektromagnetu je také možné měnit počátek dodávky paliva. Je li elektromagnet bez proudu, je dodávka paliva nulová. Při nárůstu proudu se dodávka paliva zvyšuje. • Elektronická regulace rotačních vstřikovacích čerpadel řízených hranou – Rotační elektromagnet regulátoru dodávky paliva je ovládán prostřednictvím hřídele axiálního pístu. Průřezy pístu jsou pohyblivým šoupátkem uvolňovány dříve nebo později, čímž se mění dodávané množství paliva, změna dodávky paliva

je

plynulá,

regulace

je

ovládána

pomocí

řídící

jednotky

a elektromagnetického ventilu. • Regulace vstřikovacích systémů řízených elektromagnetickým ventilem – tato regulace se vyskytuje u vstřikovacích systémů rotační čerpadlo s axiálními i radiálními písty, systém Common Rail, sdružená vstřikovací jednotka (čerpadlo, tryska), sdružený vstřikovací systém ( čerpadlo- vedení- tryska). Všechny uvedené systémy jsou aktivovány obdobným systémem. Vstřikování je ovládáno pomocí řídící jednotky, výpočty a zpracování řídí jednotka na základě údajů ze snímačů motoru, požadavků obsluhy a podle polí uložených charakteristik. Zpracování a výměna dat probíhají vysokou rychlostí, což umožňuje rozdělit vstřik do několika fází (úvodní, hlavní, popř. dodatečnou).

3.5 Přeplňování traktorového motoru Účelem přeplňování spalovacích motorů je dopravit do válců více vzduchu, a tím umožnit i vyšší dávku paliva. Tato metoda zvyšování výkonu spalovacího motoru se všeobecně považuje za nejefektivnější, protože se dosahuje nárůstu středního indikovaného tlaku pis (HLAVŇA, 2000) Přeplňované motory mají vyšší výkon při srovnatelné nižší spotřebě paliva. Vykazují také nižší podíl škodlivin ve výfukových plynech. K přeplnění se používají turbodmychadla, které je poháněno energií výfukových plynů. Jejich otáčky dosahují rozsahu 50 000 – 100 000 min-1. Výkon motoru lze takto zvýšit v rozsahu 20-90 %, při poměrně mírném zvýšení spotřeby (VLK, 2002). Možnosti jak zvýšit výkon je dán obecně rovnicí efektivního výkonu.

22

Pe =

pe .V z .2.n.i z

[kW ]

kde: pe -střední efektivní tlak [Pa ]

[ ]

Vz - zvihový objem válce m 3

[ ]

n - otáčky motoru s −1 i

- počet válců motoru [−]

z

- počet dob motoru (čtyřdobý) [−]

Obr. 10 Princip funkce turbodmychadla Turbodmychadlo (Obr. 10) je v podstatě vzduchový kompresor poháněný výfukovými plyny. Výfukové plyny, které vycházejí z motoru výfukovou soustavou, jsou nasměrovány do komory turbíny, ve které se nachází rotor. Ten zase přes hřídel pohání rotor dmychadla, který se nachází na druhé straně zařízení (často nazývaná "studenou"), a který stlačuje vzduch vháněný do motoru. Protože stlačený vzduch obsahuje v jednotce více kyslíku, vytváří se tak lepší podmínky pro proces spalování. Dodatečný kyslík lze ve spojení s dodatečným množstvím paliva využít pro zvýšení výkonu motoru, nebo jako v případě dieselových motorů umožňuje lepší spalování a výrazně omezit množství znečišťujících látek vypouštěných motorem.

23

S rostoucím tlakem vzduchu, tedy množstvím plynu ve stejném objemu, zároveň roste i jeho teplota. Vyšší teplota znamená nižší hustotu, a to znamená, že do válců je přiváděno menší množství kyslíku, než kdyby byla teplota vzduchu nižší. pro další zvýšení účinnosti spalovacího procesu se využívá mezi-chladič stlačeného vzduchu (intercooler). 3.5.1 Výhody přeplňování traktorového motoru Motor s turbodmychadlem může vyvinout několikrát vyšší výkon než jeho atmosferická varianta bez turbodmychadla. Ve standardních podmínkách je reálné zdvojnásobení výkonu atmosférického motoru, což způsobí, že motor bude rychleji reagovat

na

povely

řidiče,

a

tím

bude

efektivněji

pracovat.

Přeplňování

turbodmychadlem brání také snižování výkonu motoru úměrně s růstem nadmořské výšky. 3.5.2 Ekonomika provozu Turbodmychadla využívají a zpracovávají kinetickou energii výfukových plynů, přeměňují ji na mechanickou energii a následně opět na kinetickou energii plnícího vzduchu. Zvyšuje se termická účinnost, neboť pro plnění válců se využívá jinak nevyužité energie výfukových plynů. 3.5.3 Ekologické aspekty Protože turbodmychadlo vhání do motoru mnohem více vzduchu, spalování je snadnější a dokonalejší, tím pádem je také "čistší". Dnešní turbodieselové motory produkují o 50 % méně Nox (oxidů dusíku) a CO2 než tradiční atmosférické motory.

3.6 Charakteristiky traktorového motoru Pro posouzení vlastností traktorového motoru je třeba znát jeho charakteristiky. Charakteristika spalovacího motoru je grafické znázornění závislosti základních parametrů motoru jako je výkon P, točivý moment Mt, hodinová spotřeba Mh, měrná spotřeba mph, otáčky motoru n a případně další parametry. Charakteristiky dělíme podle zvolené nezávisle proměnné na několik typů: •

Otáčková charakteristika znázorňuje závislost výkonu P, případně dalších parametrů na jeho otáčkách.

•

Zatěžovací znázorňuje závislost měrné spotřeby mph na některé veličině charakterizující zatížení motoru, máme na mysli točivý moment, výkon, apod. 24

•

Regulační (seřizovací) znázorňuje závislost parametrů motoru na některé konstrukční veličině charakterizující jeho seřízení.

•

Úplné (celkové) jsou soustavy křivek konstantních hodnot jedné veličiny vynesené v závislosti na jiných dvou veličinách.

•

Zvláštní zkoumající motor z jiných hledisek.

Otáčkovou charakteristiku lze rozdělit na jmenovitou, vnější, s regulátorem, bez regulátoru, na hranici kouření, vrtulové, chodu naprázdno. V praxi je nejčastěji sledována jmenovitá otáčková charakteristika a úplná otáčková charakteristika. Jmenovitá otáčková charakteristika (Obr. 11) je definována jako charakteristika, která přísluší takovému nastavení dodávky paliva, při níž se při jmenovitých otáčkách dosahuje trvale přetížitelného výkonu jakožto výkonu jmenovitého.

Obr. 11 Jmenovitá otáčková charakteristika motoru Sisu 3.6.1 Úplná otáčková charakteristika Jedná se o diagram znázorňující soustavou křivek závislost sledované provozní veličiny na dvou veličinách základních. Hodnoty jsou vyneseny na osách souřadnic, každé křivce přísluší určitá sledovaná hodnota veličiny jako parametr. Do úplné charakteristiky (Obr. 12) obvykle vynášíme izočáry měrných spotřeb, stejných výkonů. Charakteristiku přímo nezměříme, ale sestrojujeme ji ze soustavy naměřených charakteristik při různých dodávkách paliva.

25

Obr. 12 Příklad úplné otáčkové charakteristiky motoru 3.6.1.1 Navyšování výkonu traktorového motoru Moderní traktory jsou velmi často nasazovány jak v polních pracích, tak i dopravě zemědělských komodit. Se zavedením moderních palivových systémů se naskytla možnost navýšit výkon motoru řádově i několik desítek kW. Přechod k vyššímu výkonu (Obr. 13) se výrobci moderních traktorů snaží dohnat konkurenci při použití bezstupňových převodovek, které dokážou udržovat konstantní otáčky motoru při práci s vývodovým hřídelem i při rostoucím zatížení. Technicky je navýšení výkonu motoru provedeno navýšením vstřikovací dávky paliva, což je u elektronicky ovládaných palivových systémů snadná operace. Přechod na vyšší výkonovou křivku (Obr. 14) bývá aktivován u každého výrobce různým způsobem, avšak nejčastěji je aktivován při vyšším zatížení motoru, konkrétně v případech: •

Zařazení vyšších převodových stupňů (Case, New Holland);

•

Zapnutí a zatížení vývodového hřídele (John Deere, Valtra);

•

Překročení určité pojezdové rychlosti ( JCB, Same);

26

•

Vyšší zatížení vnějšího okruhu hydrauliky (John Deere), (BAUER, 2006).

Obr. 13 Grafické znázornění navýšení výkonu motoru

Obr. 14 Grafické znázornění měrné a hodinové spotřeby 3.6.1.2 Emise traktorového motoru

27

Provoz veškerých vozidel má neblahý vliv na životní prostředí, z tohoto důvodu je kladen důraz na snižování produkce škodlivin při jejich provozu (Tab. 1). Samotné množství emisí je závislé na konstrukci motoru, dále pak na aktuálních provozních podmínkách a na složení spalované směsi a paliva. Mezi nejvýznamnější škodliviny patří především CO, NOx a HC. Emise NOx vznikají při vysokých teplotách za přebytku kyslíku. Obsah emisí je limitován právními předpisy a normami, maximální emisní normy se neustále snižují, proto jsou výrobci a konstruktéři motorů nuceni přizpůsobit konstrukci motoru dané normě. Jednotlivé normy jsou dané pro různé oblasti a různá motorová vozidla: •

Norma Tier (platí v USA, a Severní Americe);

•

Norma Euro (platí v rámci EU, vztahuje se na osobní a užitkové automobily);

•

Norma EoroMot (platí pro vznětové motory provozované v Evropě);

•

Norma Off Higway (platí pro vozidla nejezdící na silnici);

•

Norma EurEST (platí pro traktory a zemědělské stroje v EU).

Tab. 1 Limitní hodnoty škodlivin (g/kWh) a kouřivosti zavedené jednotlivými evropskými předpisy EURO pro motory využívané v nákladních vozech a autobusech Oxid uhelnatý (CO)

Uhlovodíky (HC)

1992 1995 2000

4,5 4,0 2,1

1,1 1,1 0,66

8,0 7,0 5,0

0,612 (0,36) 0,25 (0,15) 0,10 (0,13)

0,8

2005 2008

1,5 1,5

0,46 0,46

3,5 3,5

0,03 0,03

0,5 0,5

Rok vstupu Předpis v platnost EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 EURO 5

Oxidy Pevné dusíku Kouřivost částice (PM) (NOx)

3.7 Měření parametrů traktorového motoru Při posuzování vlastností traktorů je jedním z nejdůležitějších parametrů výkon motoru. Měření výkonu lze u traktorů provádět několika způsoby. Jednak lze měřit efektivní výkon na klikovém hřídeli motoru, nebo se výkon měří na vývodovém hřídeli traktoru. Měření efektivního výkonu motoru se provádí dynamometrem na samotném motoru (BAUER, 2006). 3.7.1 Normy pro měření traktorového motoru 28

Samotné měření parametrů se řídí podle různých norem, každá norma má své přesně specifikované podmínky, při kterých je měření prováděno. Jak byl řečeno každá norma má své specifické podmínky, které ovlivňují měření a jeho hodnoty. Podle způsobu měření rozeznáváme několik norem: •

SAE J1995 – měření je prováděno na motoru na setrvačníku, který je zbaven příslušenství (holý motor), tzn. bez vodního čerpadla, kompresoru, kompresoru klimatizace, zdroj elektrického proudu apod.;

•

ISO TR 14396 – měření navíc (oproti SAE J1995) se vzduchovým filtrem a alternátorem;

•

SAE J1349 – měření navíc (oproti ISO TR 14396) s ventilátorem motoru;

•

ECE R24 – měření navíc (oproti SAE J1349) s ventilátorem s viskozní spojkou, max. prokluz - plně vypnut;

•

DIN 70020 – měření navíc (oproti SAE J1349) s ventilátorem s viskozní spojkou, min. prokluz - plně sepnut;

•

EWG 80/129- měření prováděno na motoru tak jak je montován do traktoru (včetně veškerého příslušenství);

•

OECD – měření motoru je prováděno přes vývodový hřídel, výsledkem je otáčková charakteristika motoru při plné dodávce paliva, výhodou je že parametry lze zjistit velmi rychle, bez nutnosti demontáže na motoru, tzn. přímo na motoru ve vozidle. Naměřený výkon nepatrně zkresluje výkon ztracených v převodovém ústrojí traktoru, jedná se o několik párů převodových kol, které odebírají výkon na překonání tření. Další ztrátou je pohon dalšího příslušenství, tím jsou například olejová čerpadla na ovládání okruhu vnější hydrauliky případně hydrostatického řízení.

Jednotlivé normy (Obr. 15) se od sebe liší také v předepsaných hodnotách tlaku a teplot vzduchu a v požadavcích na palivo, výkon naměřený na vývodovém hřídeli je zpravidla nižší o 7 až 15 % než naměřený výkon na setrvačníku, jak je patrné z grafu.

29

Obr. 15 Přehled hodnot jednotlivých norem 3.7.2 Měřené parametry traktorového motoru Vznětový motor při provozu charakterizuje několik hlavních parametrů, mezi ně řadíme otáčky motoru nj, točivý moment M, výkon P, měrná spotřeba mp, hodinová spotřeba Mp. Každý z těchto parametrů lze změřit, případně dopočítat z ostatních naměřených hodnot. Otáčky motoru udávají počet otáček klikového hřídele za časovou jednotku, většinou minutu. Jmenovité otáčky nj, charakterizují jmenovitý výkon, výrobce většinou udává jmenovitý efektivní výkon, což je nejvyšší efektivní výkon, který může motor vyvinout při jmenovitých otáčkách. Nejvyšší dovolené otáčky nmax jsou krátkodobé otáčky dosahované motorem, které udává výrobce. Traktorové motory dosahují maximálních otáček kolem 2300 min-1 avšak v provozu obsluha volí otáčky nižší. Točivý moment motoru M je moment vyvinutý motorem na hnací hřídeli, točivý moment je závislý na otáčkách motoru a měří se pomocí válcové brzdy, nebo pomocí dynamometru. Jednotkou je N.m (newtonmetr). Výkon motoru, v určitém provozním bodu motoru lze spočítat dle následujícího vztahu: P = M .ω = M .2.π .n [kW ] , Kde: M - točivý moment [N.m]

ω – úhlová rychlost

[ ]

n – otáčky motoru s −1

[m.s ]

π - konstanta [−]

−1

30

Spalovací motor je dnes nejrozšířenější pohonnou jednotkou mobilních prostředků. Chceme-li určitým způsobem kategorizovat spalovací motory, je třeba nalézt charakteristické veličiny popisující práci či hospodárnost spalovacího motoru, případně vhodnou kombinaci obou předchozích. Základním parametrem určujícím velikost vykonané práce za jednotku času je výkon. Jeho velikost lze vyjádřit, buď číselnou hodnotou při daných otáčkách motoru, anebo grafickou závislostí výkonu v celém rozsahu otáček, tzv. vnější otáčkové charakteristice. Pro oblast vývoje a výzkumu je nutno výkon diferencovat tak, abychom mohli provést dílčí posouzení kvality transformace energie ve spalovacím motoru. Z tohoto hlediska rozlišujeme výkon: • indikovaný výkon; • efektivní výkon; • ztrátový výkon (WEB2.MENDELU.CZ, 2011). Indikovaný výkon představuje hodnotu, získanou realizací pracovního oběhu spalovacího motoru ve vnitřním prostoru válce, bez uvažování ztrát. Indikovaný výkon motoru je úměrný součtu ploch indikátorových diagramů všech jeho válců. Základem určení indikovaného výkonu - Pi je indikátorový diagram oběhu spalovacího motoru a z jeho plochy získaná indikovaná práce.

Pi =

p i .V z .2.n

τ

.i [kW ]

Kde: pi - střední indikovaný tlak [Pa ]

[ ]

Vz - zdvihový objem m 3

[ ]

n – otáčky motoru s −1

τ – počet dob motoru [−] i – počet válců motoru [−] Efektivní (užitečný) výkon je výkon zjištěný v místě odběru výkonu, tj. na výstupním konci hlavní hřídele motoru, případně na spojce, jestli přitom pracují všechny k motoru přímo připojené pomocné zařízení, bezpodmínečně potřebné k jeho vlastnímu, pravidelnému a trvalému chodu. Představuje hodnotu výkonu motoru využitelnou 31

pro pohon spotřebičů. Jeho velikost je oproti indikovanému výkonu snížená o ztráty způsobené třením pohybujících se součástí motoru, o ztráty následkem pohonu pomocných zařízení motoru, o hydraulické ztráty a o ztráty spojené s výměnou náplně válců. Jestli celkový ztrátový výkon označíme Pz, potom efektivní výkon na klikovém hřídeli je roven rozdílu indikovaného výkonu Pi a ztrátového výkonu Pz . Pe = Pi − Pz [kW ] Ztrátový výkon zahrnuje jednak odpor proti pohybu součástí motoru, jednak příkony pomocných zařízení spalovacího motoru důležitých pro jeho činnost, například: - zařízení pro dopravu paliv a přípravu směsi, - rozvodový mechanismus, - zařízení chladicího systému, - zařízení mazacího systému, - zařízení elektrické výstroje motoru, - zařízení systému přeplňování, - řídicí a regulační systémy. Tyto ztráty jsou vyjádřeny i pomocí mechanické účinnosti, která je poměrem efektivního a indikovaného výkonu. Spotřeba paliva je důležitým faktorem v provozu motoru, rozlišujeme dva základní typy: měrnou spotřebu a hodinovou: měrná mpe, hodinová. Měrná spotřeba paliva - mp , je množství paliva, které spotřebuje motor za jednotku času, vztahuje se na jednotku výkonu. Spotřeba paliva (hodinová) – Mp je množství paliva, které motor spotřebuje za jednotku času - hodinu (HLAVŇA, 2000).

M ph=

[

kde: Mph – hodinová spotřeba l.h −1

(P.m ) pe

ρ

]

P- výkon motoru [kW ]

[

mpe- měrná spotřeba g .kWh −1

[

ρ – měrná hmotnost kg .m −3

]

] 32

.10-3 [l / h]

3.7.3 Meření parametrů traktorového motoru ve zkušebně 3.7.3.1 Měření parametrů traktorového motoru s nutností demontáže Měření

a

testování

motorů

probíhá

v

akusticky

izolovaném

boxu

s dynamometrem, umístěným na odpružené základové desce. Spolu s dvojitou technologickou podlahou vytváří základ zkušebního prostoru. Nezbytné obslužné technologie jsou voleny tak, aby nebyl zmenšován užitný prostor a byla zaručena maximální přístupnost obslužných míst. V závislosti na četnosti a taktu zkoušených motorů lze volit z více druhů zavážení a upínání na testovací stolici. Diagnostické a měřicí zařízení komunikuje s řídicím a vizualizačním PC. Zkušebna využívá diagnostických systémů renomovaných světových firem se zajištěním servisu (MEZSERVIS.CZ, 2011).

3.7.3.2. Měření parametrů traktorového motoru bez nutnosti demontáže Měření motoru bez nutnosti demontáže z vozidla se provádí v traktorové zkušebně vybavené vířivým dynamometrem a válcovým dynamometrem, jednou z nich je i zkušebna MZLU Brno. Při obou těchto zkouškách je traktor měřen tak jako by pracoval v provozu.

33

4 METODIKA 4.1 Cíl měření Cílem tohoto měření je stanovení základních parametru motoru u traktoru Case CVX 195 přes vývodový hřídel dle normy OECD. Z naměřených hodnot jsem následně vytvořil jmenovitou otáčkovou charakteristiku a úplnou otáčkovou charakteristiku. Výsledky jsem zaznamenal do tabulek a vyhodnotil. Ze stanovených výsledků jsem vyhodnotil provoz traktoru v praxi.

4.2Metodika měření 4.2.1Zkušební stanoviště Traktorová zkušebna MZLU Brno: Stanoviště pro měření výkonových parametrů traktorů MEZ VDU E270TE150T umožňuje jejich zatěžování přes vývodový hřídel, válcový dynamometr nebo dohromady přes oba zatěžovací prvky (téměř 1 MW), což je evropská, ne-li světová rarita. Zkoušky traktorů na výše popsaném měřícím zařízení lze rozdělit do tří základních skupin:


zkoušení parametrů motoru přes vývodový hřídel,
měření tahových vlastností na válcovém dynamometru,
měření při kombinovaném zatěžování traktoru na válcovém dynamometru i přes vývodový hřídel. Obsahem našeho měření bude pouze zkoušení parametrů přes vývodový hřídel. Přes vývodový hřídel je možné brzdit až 500 kW v celém rozsahu otáčkové charakteristiky vznětového motoru. Na válcovém dynamometru lze měřit maximálně do rychlosti 16 km.h-1a tahové výkony 420 kW, přičemž každé kolo je v režimu motor-generátorovém ovládáno nezávisle. Oproti válcovému dynamometru pro osobní automobily je tento vybaven duo-válci. Cílem práce je měření přes vývodový hřídel, proto se zaměříme pouze na tento druh měření.

34

4.2.1.1Vířivý dynamometr Měření se provádí přes vývodový hřídel traktoru dle normy OECD, konkrétně se jedná o vířivý dynamometr VD 500 (Tab. 2), dynamometr využívá pro svoji funkci účinků vířivých proudu. Zkoušky výkonu traktorového motoru na vývodovém hřídeli se provádějí podle metodik OECD Code 1 a 2 a normy ČSN ISO 789-1 „Zkušební metody,

část 1. Válcový ocelový rotor opatřený po obvodě ozubením se otáčí ve výkyvně uloženém statoru. Magnetický obvod je buzen kruhovou cívkou statoru. Otáčí-li se rotor v nabuzeném statoru, vznikají v povrchové vrstvě statoru pulzy magnetického toku. Ten následně indukuje v rotoru vířivé proudy, které brzdí rotor vůči statoru. Pomocí ramene na statoru se tento moment přenáší na snímač, který tenzometricky snímá vyvolanou sílu. Mechanická energie rotoru je přeměněna na tepelnou energii, kterou odvádí chladící medium (voda), (Obr. 16). Regulace a ovládání dynamometru je ovládáno přes

řídící počítač traktorové zkušebny a server dat (Obr. 17). Výsledkem měření je jmenovitá otáčková charakteristika motoru. Tab. 2 Technické údaje dynamometru V 500

Sledovaný parametr Jednotky Hodnota Otáčky dynamometru

[n/min]

1500

Výkon

[kW]

500

Moment

[Nm]

3184

Chlazení

vodní

Zatížení

trvalé

Obr. 16. Princip chlazení vířivého dynamometru 35

Obr. 17. Ukázka měření v traktorové zkušebně na vířivém dynamometru

4.3 Datová sběrnice CAN BUS CAN – Controller Area Netwok, BUS – sběrnice. Pro odstranění problému stále se zvětšující kabeláže ve vozidle, byl navržen technický způsob, u kterého elektronické jednotky ve vozidle komunikují navzájem po jediném páru kabelů. CAN BUS je tedy datová sběrnice využívaná pro vzájemnou komunikaci funkčních jednotek v traktoru. Můžeme si to představit podobně jako počítačovou síť. Maximální přenosová rychlost je v současnosti 1 Mbit.s-1 (AUTOALARMY.CZ, 2010). Pro zemědělské a lesnické stroje upravuje CAN-Bus norma ISO 117 89. U traktorů se často používá dvou sítí navzájem propojených můstkem. S CAN- Bus je propojen také ISO Bus, který komunikuje mezi traktorem a strojem. Právě datová sběrnice byla využita pro získávání dat v našem měření. Díky této datové sběrnici umístěné v traktoru Case CVX 195 jsme zjišťovali řadu cenných údajů, především pak byla snímána hodinová spotřeba paliva, teplota paliva, aktuální točivý moment a zatížení měřeného traktoru.

36

4.4 Měření spotřeby paliva Měření spotřeby paliva se provádí objemově pomocí průtokoměru Flowtronic 206 zapojeného do palivové soustavy motoru. pro zajištění objektivity měření spotřeby paliva, je po celou dobu měření prováděno chlazení nafty v nízkotlakém okruhu palivové soustavy jednotkou s výměníkem tepla Flowtronic Flowjet-Ventil 4705. Z elektronické vyhodnocovací jednotky průtokoměru jsou údaje o okamžité hodinové spotřebě motoru ukládány do paměti měřícího počítače zkušebny. Při zkouškách je průběžně měřena teplota paliva pro korekci hustoty (WEB2.MENDELU.CZ, 2011).

4.5 Měření otáček motoru Otáčky dynamometru jsou měřeny pulzním snímačem LUN 1326.02-8, který je součástí dynamometru. Signál ze snímače je po úpravě tvarovacím obvodem přiveden do měřícího počítače zkušebny.

4.6 Měření ostatních parametrů a hodnot Ustálení parametrů motoru je kontrolováno měřením teploty mazacího oleje v motoru. Současně je měřena teplota nasávaného vzduchu před čističem, teplota a tlak vzduchu za turbodmychadlem, teplota výfukových plynů, teplota v laboratoři, barometrický tlak, relativní vlhkost vzduchu a otáčky motoru. Teploty jsou měřeny snímači s termočlánky NiCr-Ni, tlak vzduchu za turbodmychadlem tenzometrickým snímačem tlaku, barometrický tlak rtuťovým barometrem, relativní vlhkost vzduchu vlhkoměrem a otáčky motoru piezoelektrickým snímačem. Měřené hodnoty ze všech uvedených snímačů jsou průběžně ukládány do paměti měřícího počítače zkušebny.

4.7 Ovládání měřícího zařízení a sběr dat Řízení jak válcového, tak i vířivého dynamometru a ukládání měřených údajů ze všech použitých snímačů zajišťuje řídící počítač se serverem dat. Činnost a předávání dat mezi serverem a řídícím PC je synchronizována. Spojení řídícího PC a dalších zařízení s nadřízeným serverem je realizováno lokální sítí Ethernet. Při komunikaci dochází k předávání konfiguračních dat ze serveru do řídícího počítače a ke zpětnému ukládání naměřených dat z řídícího PC do serveru. Po síti dochází také k předávání průběžných informací o stavu zkušebny a aktuálních hodnotách jednotlivých měřících kanálů. Tato komunikace slouží pro vzájemnou synchronizaci činnosti a k předávání

37

aktuálních údajů z důležitých měřících kanálů. Vlastní program je napsán ve vývojovém prostředí LabView. Na obou dynamometrech lze podle zvoleného programu provádět jak měření statická, při ustálených režimech, tak i měření dynamická. Naměřená data byla dále zpracována pomocí naprogramovaného datového editoru Microsoft Excel. Z těchto dat byla vytvořena tabulka 5 a 6. Dále byla z těchto dat vytvořena jmenovitá otáčková charakteristika, ve které je patrná závislost a průběh točivého momentu Mt, výkonu Pj a měrné spotřeby mpe. Dalším krokem je vytvoření úplné otáčkové charakteristiky z naměřených hodnot.

38

4.8 Měřený traktor Case CVX 195 a jeho základní parametry Tab. 3 Parametry traktoru Case CVX 195

MOTOR - Počet válců / objem [cm3] / Plnění motoru Jmen. výkon ECE R120 [kW/k] ... při otáčkách motoru [1/min] Max. točivý moment / při otáčkách [Nm/min-1] Převýšení toč. momentu OECD [%] Objem palivové nádrže [l] PŘEVODOVKA Rozsahy tempomatů CASE IH APM Systém Režim PTO Manuální mód převodovky VÝVODOVÝ HŘÍDEL

6 / 6600 / Turbodmychadlo a mezi-chladič 144 / 196 2100 847 / 1400 35 310 Bez-stupňová převodovka se třemi režimy práce a třemi rozsahy tempomatu 1. rozsah 0 – 14 km/h, 2. rozsah 0 – 25 km/h, 3. rozsah 0 – 40 km/h Motor management udržuje motor v optimálním režimu práce Udržuje konstantní otáčky vývodového hřídele, pojezdová rychlost se nezávisle mění 0táčky motoru a PTO se mění v závislosti na pojezdové rychlosti Elektrohydraulicky zapínatelný pohon s jemným rozběhem, 6/21drážek,1 3/8" 540 / 540E / 1000 / 1000E 1878 / 1608 / 1869 / 1600

Otáčky vývodového hřídele [min-1] ... při otáčkách motoru [min-1] Přední vývodový hřídel [min-1] HYDRAULICKLÝ SYSTÉM A TBZ 105 PFC / 205 Max. průtok a tlak [min-1/ bar] EHR-D - elektronická regulace s tlumením Regulace TBZ kmitů 68 Max. zvedací síla TBZ [kN] 5 Max. počet vnějších okruhů 40 Zvedací síla předního TBZ [kN] Hydrostatické, Load sensing systém ŘÍZENÍ Úhel natočení / poloměr otáčení [m] 55°/ 5,4 ROZMĚRY A HMOTNOSTI - délka / 4740 / 2490 / 3000 šířka / výška [mm] Rozvor / rozchod kol vpředu / vzadu 2806 / 1898 / 1870 [mm] Pohotovostní / celková hmotnost (kg) 6770 / 10000 540/65 R30 / 650/65 R42 PNEUMATIKY - Přední / Zadní

39

Obr. 18 Měřený traktor Case CVX 195b

4.9 Podmínky zkoušky a zkušebního stanoviště Podmínky jsou uvedeny v tabulce 4. Tab. 4 Podmínky při měření vozidla dynamickou metodou

Zkoušené vozidlo označení: typ: kategorie: hnaná náprava: Podmínky zkoušky palivo: teplota paliva [°C]: teplota spalin kouřoměr [°C]: teplota nasávaného vzduchu[°C]: barometrický tlak [kPa]: relativní vlhkost [%]:

Case CVX 195 CVX 195 T traktory 4X4 Nafta 115 100 26,9 98,9 71

Dle ČSN ISO 789-1 je nutné zajistit podmínky: •

naměřené hodnoty výkonu a točivého momentu se nekorigovaly vzhledem k atmosférickým podmínkám nebo jiným parametrům

•

atmosférický tlak nepoklesl pod hodnotu 96,6 kPa. Pokud to není možné, je nutné přednastavení vstřikovacího čerpadla a podrobnosti úpravy se musí zaznamenat.

•

teplota okolního prostředí dosahovala hodnot 23°C ± 7 °C.

40

Dle ČSN 30 0415 je nutné zajistit:

•

zkoušený traktor musí být ustaven na pevné, hladké a vodorovné podložce, její podélná a příčný sklon nepřesahuje 0,5 %

•

konec vývodového hřídele musí být spojen s hřídelem dynamometru dvoukloubovým spojovacím hřídelem, kde úhly mezi hřídeli nesmí přesáhnout 2°.

41

5 VÝSLEDKY A INTERPRETACE Tab. 5 Naměřené základní parametry motoru Napsat co co znamená

Teplota vzduchu

Hodinová spotřeba

Otáčky vývod. hřídele

Točivý moment výv. hřídele

Teplota vstupního vzduchu

Teplota paliva

T_pln

Mph_can

n_vývod

M_vývod

t_vst

T-pal

Nm

°C

°C

-1

min

-1

°C

L.h

36

10,9

1215,0

94,8

25,3

35

39

14,8

1205,0

215,8

25,2

35

42

19,1

1195,1

292,0

25,4

35

47

23,5

1185,0

455,0

26,1

35

53

27,9

1175,0

598,1

26,0

36

58

31,8

1165,0

697,0

26,1

36

64

35,8

1154,9

828,8

26,4

36

66

37,9

1149,9

875,6

26,4

36

68

40,1

1145,0

931,9

26,6

37

72

42,2

1119,7

1021,3

26,8

37

74

43,1

1100,2

1078,9

27,0

38

76

44,5

1049,9

1224,3

27,1

38

76

44,0

999,9

1313,6

27,6

38

74

40,9

899,8

1414,5

27,7

38

71

36,5

799,9

1428,6

27,9

39

63

33,8

750,0

1434,0

27,9

39

92

30,6

699,8

1391,9

28,1

39

55

27,9

650,2

1387,2

28,1

39

54

25,6

599,8

1344,1

28,2

39

Z výše uvedené tabulky 5 vyplývá, že nejvyšší hodinová spotřeba traktoru Case CVX 195 byla zaznamenána při otáčkách motoru 1960 min-1. Hodnota této spotřeby se pohybovala kolem hodnoty 44,5 l.h-1. Spotřeba byla zjišťována z datové sběrnice CAN BUS. Z této tabulky můžeme dále vyčíst hodnoty jako točivý moment vývodového hřídele, či otáčky vývodového hřídele. Neméně důležitým parametrem je teplota paliva, která značně ovlivňuje ostatní vypočtené hodnoty.

42

Tab. 6 Naměřené provozní parametry motoru

Teplota vzduchu u turba

Tlak plnícího vzduchu

Výkon motoru

Otáčky motoru

Točivý moment motoru

Měrná spotřeba paliva

t_turbo

p_plnici

Pwr_C

n_mot

Mt

mp

°C

MPa

kW

min-1

Nm

g/kWh

60

0,02

12,0

2266,9

50,8

743,0

72

0,04

27,2

2249,7

115,5

441,9

82

0,05

36,5

2230,7

156,4

421,0

102

0,07

56,4

2211,2

243,9

331,0

117

0,10

73,6

2191,8

320,6

297,9

130

0,11

85,0

2173,5

373,5

292,4

145

0,13

100,2

2155,5

444,1

277,5

150

0,14

105,4

2145,2

469,2

278,9

156

0,15

111,7

2136,0

499,6

278,8

162

0,16

119,7

2089,9

547,3

273,8

165

0,17

124,3

2053,5

578,1

269,5

169

0,17

134,6

1959,7

655,9

256,9

167

0,16

137,5

1865,3

704,1

248,8

160

0,15

133,3

1679,1

758,0

237,0

149

0,13

119,7

1493,5

765,2

237,0

139

0,12

112,6

1401,4

767,5

234,1

127

0,09

102,0

1306,9

745,3

235,4

116

0,08

94,5

1213,3

743,4

233,9

105

0,06

84,4

1120,7

719,3

242,2

Hodnoty měrné spotřeby jsou patrné z tabulky 6. Nejnižší měrná spotřeba 234 g.kWh-1 byla naměřena při otáčkách motoru 1213 min-1. Měrná spotřeba výrazně nestoupla až do hodnoty 1850 min-1. Poté začala měrná spotřeba narůstat až do extrémních hodnot, které jsou pro provoz nepřípustné. Dalším důležitým parametrem, který z tabulky 6 můžeme zjistit je točivý moment motoru. Ten nabýval nejvyšších hodnot při otáčkách motoru 1401 min-1, konkrétně dosahoval hodnoty 768 N.m. Po navýšení otáček dochází k mírnému poklesu, ten se výrazně nezměnil až do otáček motoru 1700 min-1, jak je patrné z následného obrázku jmenovité otáčkové charakteristiky. 43

Obr. 19 Jmenovitá otáčková charakteristika Z grafu jmenovité otáčkové charakteristiky (Obr. 19) vyplývá grafická závislost točivého momentu na otáčkách, dále pak jmenovitého výkonu motoru a měrné spotřeby. Jak je patrno jmenovitý výkon dosahuje nejvyšší hodnot 138 kW při otáčkách motoru nj= 1865 min-1. Z tohoto důvodu by obsluha měla udržovat otáčky pod touto hranicí, protože po překročení těchto otáček pracuje motor neekonomicky. Co se měrné spotřeby týče, její hodnota je optimální v rozmezí otáček motoru 1400 – 1850 min-1. Točivý moment motoru dosahuje maximálních hodnot v rozmezí otáček motoru 1400 – 1600 min-1.

44

Obr. 20 Úplná charakteristika motoru Na grafu úplné otáčkové charakteristiky (Obr. 20) je zcela patrný průběh točivého momentu. Dále možné pozorovat výkon motoru a křivky měrné spotřeby paliva motoru.

45

5.1 Využití výsledků měření v praxi Při provozu moderní techniky v jakémkoli zemědělském podniku by měl být kladen důraz na precizním proškolení obsluhy jednotlivých strojů. Každý řidič by měl znát svůj stroj a umět ho správně používat, aby provoz při jakékoli práci byl co nejhospodárnější. Proto by měla být obsluha pravidelně školena a seznamována s novými trendy konstrukcí motorů, aby mohla správně tento stroj ovládat. Nejinak je tomu při provozu kolového traktoru Case CVX 195, tento traktor je určen především pro střední zemědělské podniky, kde může vykonávat při svém výkonu 138 kW, který jsme naměřili, práce od dopravy zemědělských komodit až po těžké polní práce. Pro práci v dopravě se navíc hodí díky své převodovce vario převodovce, která

udržuje

motor

v optimálních

provozních

podmínkách.

Udržet

motor

v ekonomickém režimu motoru při měnícím se zatížení vyžaduje od obsluhy stálou pozornost. Stálá soustředění vedou k únavě a obsluha tak není schopna pracovat po celou dobu směny. Proto jsou moderní traktory vybaveny automatickým řazením, v případě CASE CVX 195 převodovkou vario, které spolu s elektronikou zajistí, aby motor při proměnné zátěži pracoval v ekonomickém režimu motoru. Důležitým faktorem při provozu tohoto traktoru je i volba nářadí a vybavení za tento stroj. Měly bychom mít na paměti, že nevhodně zvolené nářadí může působit jednak špatný vliv na spotřebu pohonných hmot, jednak může působit na spolehlivost celé jízdní soupravy. Špatně sestavení soupravy může mít dopad i na kvalitu agrotechnických operací, kdy může mít za následek nadměrné utužení půdy. Nadměrné přetěžování traktoru vede k navýšení spotřeby paliva a může mít za následek také

častější výskyt poruch a závad při provozu a nadměrné opotřebení některých součástí pracovního stroje např. ostří pluhu. Nedostatečné vytížení traktoru má za následek především špatnou ekonomiku provozu. Nejdůležitějším faktorem je však provoz v ekonomických otáčkách motoru, dle výsledku měření, bych obsluze doporučil vyvarovat se provozu mimo interval otáček motoru 1400-1850 min-1. V tomto intervalu pracuje motor nejhospodárněji, což také patrné z grafu otáčkové charakteristiky. Zde jak měrná spotřeba, výkon a točivý moment dosahují nejvýhodnějších hodnot pro provoz. Tyto základní informace by měla každá obsluha znát a především se podle nich

řídit při provozu. Avšak jak je známo z praxe, ve vzdělanosti obsluhy jsou značné nedostatky, které je potřeba odstranit, nebo přinejmenším zmírnit.

46

5.2 Provoz traktoru Case CVX 195 v praxi Tento traktor je určen do provozu především v rostlinné výrobě, především pak pro práci v dopravě, kde je tento model vhodný díky své plynulé převodovce, ale nejen tam. Při provozu závisí především na obsluze, jakou bude mít traktor hodinovou spotřebu a tím pádem jak bude provoz ekonomický. Nejlépe je toto demonstrovat na konkrétním případu, zemědělský podnik obhospodařuje celkem 300 ha orné půdy, veškerou těžkou polní práci zastává stroj CASE CVX 195. Tento stroj během roku v provozu 2000 Mth. Stroj lze provozovat v různých režimech, nebo přesněji v různých hodnotách provozu.

Obr. 21 Provoz motoru ve dvou odlišných režimech

5.2.1 Režim I. při jedné hodině provozu Pe1 = 130 kW, mpe1 = 240 g.kW.h-1, n1 = 1630 n-1

M phI = M phI =

PeI ⋅ m peI

ρp 130 ⋅ 240 0,83

[

⋅ 10 −3 l.h −1

] [

⋅ 10 −3 = 37,6 l.h −1

]

Při ceně paliva 36 Kč za litr stojí hodina provozu 36 Kč x 37,6 l.h-1= 1353,2 Kč.

5.2.2 Režim II. při jedné hodině provozu 47

Pe2 = 130 kW, mpe2 = 262 g.kW.h-1, n1 = 2010 n-1 M phII = M phI =

PeII ⋅ m peII

ρp

130 ⋅ 262 0,83

[

⋅ 10 −3 l.h −1

]

[

⋅ 10 −3 = 41,9 l.h −1

]

Při ceně paliva 36Kč za litr stojí hodina provozu 36 Kč x 41,9 l.h-1= 1508.4 Kč.

5.2.3 Hodnocení režimů I. a II v praxi Při základní zemědělské operaci tj. při orbě 300 ha půdy, se může reálně uvažovat plošná výkonnost orební soupravy 1ha.h-1. Při provozu traktoru v režimu I. budeme-li uvažovat pouze spotřebu pohonných hmot, spotřebujeme na zorání 300 ha 11 280 litrů paliva. Při provozu traktoru v režimu II. spotřebujeme na tu samou plochu 12 570 litrů. Rozdíl mezi oběma režimy je 1 293 litrů. Finanční vyjádření při uvažování ceny 36 Kč za litr nám ukazuje rozdíl při provozu v režimu I. oproti režimu II. 46 548 Kč.

Tento výsledek má přínos pro

ekonomiku provozu a stejně tak pro oblast pro životní prostředí.

48

6 ZÁVĚR Diplomová práce se zabývá popisem traktorových vznětových motorů a měřením jejich parametrů. Mezi tyto základní parametry patří otáčky motoru, točivý moment, výkon, hodinová spotřeba a měrná spotřeba. Měření bylo prováděno na traktoru Case CVX 195, na vířivém dynamometru ve zkušebně Mendelovy univerzity v Brně. Měření se provádědlo přes vývodový hřídel traktoru dle normy OECD, konkrétně se jednalo o vířivý dynamometr VD 500, který se využívá pro svoji funkci spojenou s účinkem vířivých proudu. Zkoušky výkonu traktorového motoru na vývodovém hřídeli se provádějí podle metodik normy OECD. Výsledkem měření bylo sestavení jmenovité otáčkové charakteristiky a úplné otáčkové charakteristiky. Hodnoty měrné spotřeby jsou patrné z tabulky 6. Nejnižší měrná spotřeba 233 g.kWh-1 byla zaznamenána při otáčkách motoru 1213 min-1. Měrná spotřeba se výrazně nezvýšila až do hodnoty 1850 min-1. Dalším důležitým parametrem, který z tabulky 6 můžeme zjistit je točivý moment motoru. Ten nabýval nejvyšších hodnot při otáčkách motoru 1401 min-1, konkrétně dosahoval hodnoty 767 N.m. Jak je patrno (viz. Obr. 19) jmenovitý výkon dosahuje nejvyšší hodnot 138 kW při otáčkách motoru nj= 1865 min-1. Nejdůležitějším faktorem provozu v ekonomických otáčkách motoru je udržovat motor traktoru Case CVX 195 v intervalu otáček 1400-1850 min-1. V tomto intervalu pracuje motor nejhospodárněji, což také patrné z grafu otáčkové charakteristiky.

49

7 SEZNAM OBRÁZKŮ • Obrázek 1. Vznětový motor • Obrázek 2. Pracovní cyklus vznětového motoru • Obrázek 3. Řadové vstřikovací čerpadlo • Obrázek 4. Princip vstřikovacího čerpadla s axiálním pístem • Obrázek 5. Princip rotačního vstřikovacího čerpadla s radiálním pístem • Obrázek 6. Konstrukční řešení vstřikovacího zařízení CR • Obrázek 7. Příčný řez vysokotlakým čerpadlem CR • Obrázek 8. Průběh vstřikování konvenčním způsobem a systémem CR • Obrázek 9. Princip činnosti mechanického odstředivého regulátoru • Obrázek 10. Princip funkce turbodmychadla • Obrázek 11. Jmenovitá otáčková charakteristika motoru Sisu • Obrázek 12. Příklad úplné otáčkové charakteristiky motoru • Obrázek 13. Grafické znázornění navýšení výkonu motoru • Obrázek 14. Grafické znázornění navýšení měrné a hodinové spotřeby • Obrázek 15. Přehled hodnot jednotlivých norem • Obrázek 16. Princip chlazení vířivého dynamometru • Obrázek 17. Ukázka měření v traktorové zkušebně na vířivém dynamometru • Obrázek 18. Měřený Traktor Case CVX 195 • Obrázek 19 Jmenovitá otáčková charakteristika • Obrázek 20 Úplná charakteristika motoru • Obrázek 21 Provoz motorů ve dvou odlišných režimech

50

8 SEZNAM TABULEK • Tabulka 1 Limitní hodnoty škodlivin (g/kWh) a kouřivosti zavedené jednotlivými evropskými předpisy EURO pro motory využívané v nákladních vozech a autobusech • Tabulka 2 Technické údaje dynamometru V 500 • Tabulka 3 Parametry traktoru Case CVX 195 • Tabulka 4 Podmínky při měření vozidla dynamickou metodou • Tabulka 5 Naměřené základní parametry motoru • Tabulka 6 Naměřené provozní parametry motoru

51

9 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. BAUER, F., SEDLÁK, P., ŠMERDA, T. Traktory. 1. vyd. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2006. 192 s. ISBN 80-86726-15-0. 2. Co to je CAN BUS? ©2011,[cit.2011-01-18]. Dostupné z:. 3. HLAVŇA, V. Dopravný prostriedok - jeho motor. 1. vyd. Žilina: Žilinská univerzita, 2000. 442 s. ISBN 80-7100-665-3. 4. Měření otáčkové charakteristiky motoru ©2011,[cit.2011-03-18]. Dostupné z:. 5. PASTOREK, Z. A KOLEKTIV. Zemědělská technika dnes a zítra 1. vyd.[Praha] 2002. -- 144 s. ISBN 80-902413-4-4 (váz.) 6. Princip činnosti automobilových motorů [online]. ©2000-2011,[cit.2011-02-12]. Dostupné z: . 7. VLK, F. Vozidlové spalovací motory. Brno: Nakladatelství VLK, 2002. 580 s. ISBN 80-238-8756-4. 8. Vstřikovací čerpadla [online]. ©2010,[cit.2011-02-12]. Dostupné z: . 9. Zkušebny motorů [online]. ©2011,[cit.2011-02-13]. Dostupné z: .

52