TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Ústav pro nanomateriá pokročilé nanomateriály, pokroč ilé technologie a inovace Oddě vozidel a motorů í ě lení ů Odd len motor

Fakulta strojní strojní Katedra vozidel a motorů motorů



LABORATOŘE POHONNÝCH JEDNOTEK – Budova L, 1PP

MECHANICKÁ DÍLNA Obrábění, svařování, montáž

ZKUŠEBNA ČÁSTÍ VOZIDEL A MOTORŮ

SKLAD měřidel

SKLAD PLYNŮ

SKLAD měřících přístrojů

VELÍN válcové brzdy

3385 3387 VELÍN KOBEK POWER-TRAIN A MOTORŮ

KOBKA Schenck WT190

KOBKA Schenck WT150

KOBKA 500 kW

KOBKA MEZ 235

KOBKA POWERTRAIN SKLAD MOTORŮ A PŘEVODOVEK

LEGENDA TRAS: HLAVNÍHO VSTUPU A VÝSTUPU OSOB MATERIÁLU NOUZOVÉHO VSTUPU A VÝSTUPU OSOB TRANSPORTU MATERIÁLU HAVARIJNÍ ÚNIK OSOB

KOBKA VÁLCOVÉ BRZDY

Moderní laboratoře pohonných jednotek s plochou 818 m2 byly vybudovány v rámci projektu OP VaVpI, OP 1.2. Regionální VaV Centra s názvem „Centrum pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace“. Pracovníci laboratoře jsou součástí: - multidisciplinárního výzkumě-vývojového kolektivu Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace - vědecko-pedagogického kolektivu Fakulty strojní.

HALA PRO PŘÍPRAVU VOZIDEL A MOTORŮ

Hlavním cílem a aktivitou laboratoře je výzkum a vývoj ekologických pohonných jednotek s optimalizací přenosu a přeměny energie pro dopravu, mobilní stroje a energetická zařízení.


LABORATOŘE POHONNÝCH JEDNOTEK – Budova L, 1PP

MECHANICKÁ DÍLNA Obrábění, svařování, montáž

ZKUŠEBNA ČÁSTÍ VOZIDEL A MOTORŮ

SKLAD měřidel

SKLAD měřících přístrojů

SKLAD PLYNŮ

VELÍN válcové brzdy

3385 3387 VELÍN KOBEK POWER-TRAIN A MOTORŮ

KOBKA Schenck WT190

KOBKA Schenck WT150

KOBKA 500 kW

KOBKA MEZ 235

KOBKA POWERTRAIN SKLAD MOTORŮ A PŘEVODOVEK

HALA PRO PŘÍPRAVU VOZIDEL A MOTORŮ


Odborným zaměřením nové moderní laboratoře je experimentální výzkum a vývoj pohonných jednotek pro dopravu a průmysl zaměřený na:

KOBKA VÁLCOVÉ BRZDY

1.Ekonomicko-emisní vlastnosti zážehových a vznětových spalovacích motorů na kapalná paliva (klasická a alternativní - benzín, nafta, metylestery rostlinných olejů, butanol, metanol, etanol), plynná paliva (LPG, CNG, vodík) a jejich směsi pro pohonné jednotky v dopravě, v pracovních strojích a energetických zařízeních. 2.Převodové řetězce přenosu energie v klasickém i hybridním uspořádání spalovacího motoru, elektromotoru, palivového článku, akumulátoru, elektrolyzéru a koly vozidla, resp. náhonu pracovního stroje. 3.Vybrané skupiny příslušenství a konstrukční skupiny motoru a vozidla, zejména na: vstřikovače typu Common Rail pro plynná a kapalná paliva, prvky pro snížení pasivních odporů motorů a převodů, systémy směrového řízení vozidel apod.

Zkušebnické vybavení laboratoře LPJ: 4 motorová stanoviště (700, 240, 190 a 150 kW), vozidlová emisní válcová zkušebna 4 x 2 (100 kW), flexibilní powertrain (500 kW) 4x4 se 4 výkonnými elektrickými dynamometry. Speciální zkušební stanice pro výzkum a řešení vybraných problémů na vozidlech a vozidlových motorech. Speciální měřicí technika v laboratoři LPJ: vizualizační technika spalovacího procesu ve válci motoru, HW a SW pro vysokotlakou a nízkotlakou indikaci průběhů tlaků ve válci motoru a v palivového systému, sestavy emisních analyzátorů, spektrometr horkých výfukových plynů, ředící tunel a klasifikátor velikosti pevných částic, měřicí systémy s automatizovaným sběrem dat pro měření na motorech a vozidlech.


Zkušebna motorů Asynchronní dynamometr ASD 235 M250 Optimalizace parametrů i při nestacionárních stavech, dlouhodobé nestacionární testy typů TAXI spalovacích motorů do výkonu do 235 kW Technické parametry: • Maximální výkon: 235 M250 kW • Maximální moment: 600 Nm • Maximální otáčky: 10 000 min-1 • Setrvačná hmotnost rotoru 0,17 kg.m2 • Snímač momentu měřící přírubou T10 s rozsahem a přesností 0,25%. • Teplotní stabilizace provozních médií motoru (voda, olej a palivo motoru) • Ovládání brzdy zařízením Simatic s řídícím a měřícím systém CMSW 32.2WS pod OS Windows • Diagnostický SW DiagRA-DA • Paliva: (benzin, nafta, LPG, 20 a 200 bar CNG a CH2) • Systém regulace výměny vzduchu a odsávání výfukových spalin • Měření spotřeb paliva Micro Motion CMF010M a PLU 401-108 Pierburg. • Blow by meter AVL 442. • Bezpečnostní systémy umožňující nepřetržitý provoz • Zabezpečení utajení před třetími osobami.



Zkušebna motorů Vířivý dynamometr Schenck WT 190 Optimalizace parametrů, dlouhodobé testy životnosti a spolehlivosti typů DL-1, TWP, SRT, PZD a spotřeb oleje testem Ebby , spalovacích motorů do výkonu do výkonu 190 kW Technické parametry: • Maximální výkon: 190 kW • Maximální moment: 600 Nm • Maximální otáčky: 10 000 min-1 • Setrvačná hmotnost rotoru 0,17 kg.m2 • Snímač síly Wagenzelle U2A/200 kg HBM Wagentechnik • Teplotní stabilizace provozních médií motoru • Ovládání brzdy zařízením X-act s řídícím a měřícím systém CMSW 32.2WS pod OS Windows • Diagnostický SW DiagRA-DA • Paliva: (benzin, nafta, LPG, 20 a 200 bar CNG, CH2) • Systém regulace výměny vzduchu a odsávání výfukových spalin • Měření spotřeb paliva Micro Motion CMF010M a AVL Dynamic fuel meter 733 S. • Blow by meter AVL 442. • Bezpečnostní systémy umožňující nepřetržitý provoz • Zabezpečení utajení před třetími osobami.



Zkušebna motorů Vířivý dynamometr Schenck WT 150 Optimalizace parametrů, speciální měření parametrů spalování a emisí, dlouhodobé testy spalovacích motorů do výkonu do výkonu 132 kW Technické parametry: • Maximální výkon: 132kW • Maximální moment: 350 Nm • Maximální otáčky: 8 000 min-1 • Setrvačná hmotnost rotoru 0,17 kg.m2 • Snímač síly Wagenzelle U2A/200 kg HBM Wagentechnik • Teplotní stabilizace provozních médií motoru Ovládání brzdy zařízením Simatic s řídícím a měřícím systém CMSW 32.2WS pod OS Windows • Paliva: (benzin, nafta, LPG, 20 a 200 bar CNG, CH2) • Systém regulace výměny vzduchu a odsávání výfukových spalin • Měření spotřeb paliva Micro Motion CMF010M a AVL Dynamic fuel meter 733 S. • Blow by meter AVL 442. • Bezpečnostní systémy umožňující nepřetržitý provoz • Zabezpečení utajení před třetími osobami.



Zkušebna motorů Hydraulická brzda Schenck D 700 Optimalizace parametrů, speciální měření spalování, vstřikování a emisí, dlouhodobé testy spalovacích motorů o výkonu 200 – 700 kW Technické parametry: • Maximální výkon: 700 kW • Maximální moment: 3 000 Nm • Maximální otáčky: 7500 min-1 • Setrvačná hmotnost rotoru 0,3 kg.m2 • Snímač síly • Teplotní stabilizace provozních médií motoru • Ovládání brzdy X-act s řídícím a měřícím systém pod SW Control Web • Paliva: (benzin, nafta, LPG, 20 a 200 bar CNG, CH2) • Systém regulace výměny vzduchu a odsávání výfukových spalin • Měření spotřeb paliva PLU 401-108 Pierburg. • Blow by meter AVL 442. • Bezpečnostní systémy umožňující nepřetržitý provoz • Zabezpečení utajení před třetími osobami.



Zkušebna vozidel Zařízení powertrain 4x4 Optimalizace parametrů převodového hnacího ústrojí automobilu, speciální měření účinností, dlouhodobé testy kompletních hnacích agregátů 4x4. 4x2 vozidel do výkonu 136 kW, resp. 111 kW na kolo. Technické parametry: • 2ks Dynamometr 136 ADG 288WP - první osa Parametry: 136kW / 500min-1 / 2598Nm 120 kW / 2600 min-1 / 440 Nm Maximální otáčky: 3000 min-1 Měřící příruba: 5 kNm, ±0,1% Moment setrvačnosti rotoru: 6,3 kg.m2 • 2ks Dynamometr 111 ADG 286WP - druhá osa Parametry: 111 kW / 500 min-1 / 2120 Nm 80 kW / 2600 min-1 / 294 Nm Maximální otáčky: 3000 min-1 Měřící příruba: 3 kNm, ±0,1% Moment setrvačnosti rotoru: 5,2 kg.m2 • Teplotní stabilizace provozních médií motoru • Ovládání brzdy řídicím systém PLC Simatic S7-300 a programovým prostředím LabView • Paliva: (benzin, nafta, LPG, 20 a 200 bar CNG, CH2) • Systém regulace výměny vzduchu a odsávání výfukových spalin • Bezpečnostní systémy umožňující nepřetržitý provoz • Zabezpečení utajení před třetími osobami.



Zkušebna vozidel Válcová brzda Froude Consine V 6000 Měření jízdních a emisních parametrů vozidel 4x2 do výkonu 100 kW.

Technické parametry: • Maximální výkon: 100 kW • Maximální trakční síla 3000 N • Maximální testovací rychlost 200 km/h • Průměr válců 1,219 m • Hmotnost vozidla 900 – 2 700 kg • Systém regulace výměny vzduchu a odsávání výfukových spalin • Zabezpečení utajení před třetími osobami. • Hmotnostní měření částic • Měření plynných surových a ředěných emisí systémem CVS a shromažďovaných ve vacích.

V roce 2014 bude dokončena reinstalace a modernizace novým systémem řízení a vyhodnocování naměřených dat.



Přístroje 8-kanálový Indimetr AVL 619 s příslušenstvím Indikace dynamických průběhů tlaků ve válcích motorů, ve vstřikovacích systémech pro zážehové i vznětové motory

Technické parametry: • 8 vstupních kanálů • monitorování průběhů tlaků vysokotlakou indikací - do 25 MPa ve válci s analýzou průběhu parametrů spalování, - do 300 MPa v palivových systémech common-rail • monitorování průběhů tlaku v sacím i výfukovém potrubí nízkotlakou indikací • vyhodnocovací SW AVL Concerto se statistickým zpracováním

Příklad: indikace tlaků ve 3 válcích – 3 režimy



Přístroje AVL VisioScope, AVL VisioFEM s příslušenstvím Zařízení umožňuje zobrazit a opticky sledovat děje ve spalovacím prostoru, v sacím i výfukovém potrubí zážehových a vznětových motorů. Technické parametry: • součástí je optické měřící zařízení pro měření teplot • kamerové systémy PixelFly a Dicam Pro • modulové koncepce systému lze využít pro: - analýzu homogenního hoření plamene - sledování dějů v sacím potrubí - sledování průběhu teplot ve výfukovém potrubí - synchronizaci s indikačními systémy

Příklad: optimalizace trysky pro vstřikování kapalného LPG do sání zážehového motoru.




Přístroje Mobilní FT-IR spektrometr Nicolet Antaris IGS Vhodný pro dynamická měření koncentrace plynných látek v horkých výfukových plynech spalovacích motorů. Technické parametry: • spektrální rozsah 6.000 – 650 cm-1 • analytický systém s rozlišením 0,5 cm-1 • rychlost měření 80 spekter s-1 • možnost měření desítek složek současně • vyhodnocovací SW RESULTTM, OMNIC

Spektrometr TSI 3090 Vhodný pro klasifikaci pevných částic ve výfukových plynech spalovacích motorů.

Technické parametry: • 32 měřicích kanálů • rozsah měření velikosti částic 5,6 – 560 nm • online vyhodnocování pomocí SW EEPSTM



Přístroje Hmotový spektrometr – model H – SENSE

Micro Motion Elite CMF 010

Vhodný pro monitorování koncentrace vodíku ve výfukových plynech spalovacích motorů.

Nejpřesnější hmotnostní měření spotřeby plynných a kapalných paliv spalovacích motorů .

Technické parametry: • limit detekce : 0 – 30 000 ppm 0,1 – 100% obj. • rychlost detekce: 4 Hz • přesnost: < 1ppm

Technické parametry: • Coriolisův průtokoměr • maximální rozsah 0 – 108 kg.h-1 • dynamické měření průtoku


Přístroje Měřící ústředna MGCplus (fy HBM)

Technické parametry: • vzorkovací frekvence 2400 Hz v 8-mi kanálovém provedení • snímání: napěťových signálů -10 až +10 V proudových signálů 4 až 20 mA frekvenčních signálů teplot pomocí termočlánků teplot pomocí odporových snímačů • snímače točivého momentu v rozsahu do 5 Nm, 10 Nm, 50 Nm, 100 Nm, 250 Nm




Zkušební stanice Měření pasivních odporů protáčením Laboratoř LPJ disponuje zkušební stanicí pro měření mechanických ztrát protáčením (regulovaný hnací elektromotor 28kW/6000 1/min, snímač točivého momentu T10F s rozsahem 50 Nm a citlivostí ±0,01%). Automatická regulace nastavených (zvolených) teplotních stavů chladicí vody (35-90°C) a mazacího oleje (35-135°C) při měření zajišťuje vždy stejné podmínky při měření. Na stanici lze měřit protáčením mechanické ztráty jak samostatných konstrukčních skupin, tak celé sestavy motoru. Při měření motoru jsou aparaturou AVL L 442 měřeny profuky a z vyhodnocení změřených průběhů tlaku ve válci protáčeného motoru (vysokotlaké indikace) lze odečíst termodynamické ztráty a stanovit tak skutečné třecí ztráty v motoru. Všechna data z měření na stanici jsou systémem automatizovaného sběru dat zaznamenávána měřicí ústřednou.

Ukázka z měření pasivních odporů a profuků povlakovaných pístních kroužků na motoru EA111.03E Ukázka z měření pasivních odporů hřídelových těsnění


Zkušební stanice Stanice pro zkoušení vysokotlakých vstřikovačů paliva

Technické parametry: • využití pro 1 – 4 vstřikovače • maximální systémový tlak 180 MPa • nastavování parametru vstřiku • možnost měření dynamických změn • měření: průtoku paliva těsnosti vstřikovačů teplot diferencí tlaku hmotnostního množství zdvihu jehly



Měření Experimentální zjišťování momentu setrvačnosti tělesa (agregátu) Na pracovišti byla vyvinuta metodika měření k určení momentů setrvačnosti, polohy těžiště a hmotnosti agregátu. Pro určení momentů setrvačnosti byla užita nepřímá metoda měřením doby kmitu tělesa zavěšeného na jednovláknovém (torzním) závěsu. Při návrhu metodiky měření byl dán velký požadavek na přesnost měření. Z tohoto důvodu bylo naměřeno vždy více hodnot a k určení elipsoidu setrvačnosti byla použita aproximace pomocí metody nejmenších čtverců. Metodika byla ověřena při měření několika agregátů, či motorů v některých případech pro více variant uspořádání příslušenství motoru. Měření se provádělo vždy bez náplní, tj. bez oleje a chladící kapaliny. Pozn.: Verifikace měření byla provedena s využitím pomocných rámů, tvarově jednoduchého tělesa a napříč uloženého polotovaru. Relativní chyba mezi hodnotami naměřenými a vypočtenými CAD programem byla u všech kontrolovaných momentů setrvačnosti do 2.5 %. Navržená metoda měření dokázala odhalit i poměrně malý rozdíl v měření příslušenství agregátu. Například bylo možno sledovat změnu při odebrání filtru sání motoru, který tvořil 0.9% celkové hmotnosti agregátu.


TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Recommend Documents