Графическое изображение результатов эксперимента

При обработке результатов измерений широко используют методы графического изображения. Графическое изображение даёт наиболее наглядное представление о результатах эксперимента, позволяет лучше выявить общий характер функциональной зависимости.

При построении графиков руководствуются следующими правилами:

· графики вычерчиваются карандашом на бумаге с миллиметровой сеткой стандартного размера 210 · 297 мм;

· координатные линии выполняются без стрелок;

· для графического изображения результатов эксперимента, применяют сетку прямоугольных координат: на оси абсцисс откладывают значения аргумента, по оси ординат – значения функции;

· после вычерчивания шкал опытные данные наносят на график.

Рекомендуется обозначать опытные точки знаками: точка, треугольник, квадрат, кружок, крестик, звездочка. Точка опыта должна находиться в центре значка, размеры которого не должны быть большими.

После нанесения точек на график их соединяют линией, т.е. проводят графическое сглаживание. Основное правило графического сглаживания – плавная кривая должна проходить возможно ближе ко всем опытным точкам. Отсюда вытекают требования:

· сумма отрезков нормалей, опущенных из опытных точек на кривую, должна равняться нулю (рисунок 6.1 – точечный метод);

· если соединить все опытные точки прямыми и провести плавную кривую то суммы площадей, отсечённых кривой по обе ее стороны, должна быть равна нулю (рисунок 6.2 – интегральный метод);

· в обоих случаях принимаем разные знаки для точек, находящихся по разные стороны от сглаживающей кривой;

· в обоих случаях также необходимо, чтобы сумма абсолютных величин отрезков нормалей или площадей была минимальной.

Построение характеристик выполняют так, чтобы плавная линия проходила через возможно большее число точек. Чем меньше при этом «выпадает» точек, тем, тщательнее было проведено испытание, обеспечивающее минимальный разброс точек. Построение характеристик не допускается путём соединения точек прямыми отрезками, образующими ломаную линию.

Рекомендуется при построении выбирать следующие масштабы:

- для мощности – в 1 см – 10 кВт;

- для расхода топлива в 1 см – 2,5,10 кг/ч;

- для удельного расхода топлива – в 1 см -10,20 г/(кВт×ч);

- для расхода воздуха – в 1 см – 50,100 кг/ч;

- для температуры отработавших газов – 1 см – 100,200°С и. т.д.

Каждый первый штамп отчёта и график должен быть подписан студентом и преподавателем.

Допускается по согласованию с преподавателем представлять отчёт о лабораторной работе в электронной версии (при этом преподаватель осуществляет учёт электронной версии).

Оформление протокола испытаний

В процессе проведения лабораторной работы каждый студент фиксирует данные на одном из рабочих мест и затем заносит на доску в единицах системы СИ. После проведения расчётов всех режимов и окончания лабораторной работы протокол испытаний переписывается всеми студентами. Графическая часть выполняется самостоятельно каждым студентом (см. п. 6.2).

Определяемые параметры сформулированы согласно ГОСТ 14846 – 81, максимально допустимая погрешность измерений или расчёта параметров - по ГОСТ 10448 – 80 представлены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 – Погрешность измерений параметров при испытаниях

Обработка результатов испытаний

Крутящий момент

8.1.1 Для ЗИЛ–130, Д6Н

Мк = Ртор. × L × 9,81 , (Н×м):

где, Ртор. – усилие на плече тормоза, кг;

L – плечо весового устройства м,(0,7162).

8.1.2 Для КамАЗ–740

Мк – определяется непосредственно по цифровым показаниям прибора значений момента (Н×м) нагрузки на двигатель или по значениям силы тока и напряжения, для соответствующих режимов испытания двигателя.

Эффективная мощность двигателя

Ne = Mк × n / 9550 , (кВт):

где, n – частота вращения коленчатого вала, мин^-1.

Среднее эффективное давление

Ре = 30 × t × Ne / (Vh × i ) × n ,( МПа):

где, t - тактность двигателя (t = 4);

Vh – рабочий объём одного цилиндра, л;

i – число цилиндров, шт.

8.4 Часовой расход топлива

8.5 Удельный эффективный расход топлива

ge = Gт ×1000 / Ne, г/(кВт × ч)

8.6 Объёмный расход воздуха (Qв, м³/ч)

8.7 Массовый расход воздуха

8.7.1 Для ЗИЛ–130, КамАЗ–740

Gв = Qв ×r₀, (кг/ч):

где, r_{0 –} плотность заряда на впуске, кг/м³

r₀ = Р₀ × 10⁶ /Т₀ ×Rв , кг/м³

где, Р₀ – атмосферное давление, МПа;

Т₀ – температура окружающей среды, К;

Rв – газовая постоянная (для воздуха 287 Дж / кмоль × град).

8.7.2 Для Д6Н (с наддувом)

Gв = Qв × rк, кг/ч

где, rк – плотность заряда на впуске, кг/м³

rк = Рк × 10⁶ / Тк × Rв, кг/ч

где, Рк – давление воздуха на впуске, МПа

Рк = Р₀ + DРк, МПа

где, Тк – температура воздуха после компрессора, К;

DРк – давление воздуха после компрессора, определяемая по пьезометру, мм. вод. ст.(затем значение переводится в МПа) ;

Р₀ – атмосферное давление, МПа.

8.8 Теоретический массовый расход воздуха

8.8.1 Для ЗИЛ–130, КамАЗ–740:

Gв^Т = ( Vh × i ) × n × r₀ × 60 / 2 × 1000, кг/ч

8.8.2 Для Д6 (с наддувом)

Gв^т = (Vh × i ) × n × rк × 60 / 2 × 1000, кг/ч

8.9 Коэффициент избытка воздуха:

a = Gв / Lо×Gт

где, Lо – теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного кг топлива, кг.возд./кг.топл.:

- для бензина Lо = 14,96 кг.возд./кг.топл.

- для дизельного топлива Lо = 14,45 кг.возд/кг.топл.

8.10 Коэффициент наполнения двигателя:

h_v = Gв / Gв^Т

8.11 Эффективный коэффициент полезного действия: