Zařízení pro měření tumblu ve válci spalovacího motoru

Abstract

Diplomová práce se zabývá měřením tumblu ve válci při stacionární zkoušce na aerodynamické trati. Tumble je vírový útvar, který může vznikat ve válci spalovacího motoru v průběhu sání. Jeho osa je kolmá na osu válce. Práce definuje vírové číslo tumblu, které měřenou vírovou strukturu kvantifikuje. V první části práce je zpracovaná rešerše možností měření tubmlu, ze které je vybrán princip měření. Pro zvolený princip měření je navrženo zařízení použité v laboratořích ČVUT v Dejvicích. Pro měřící zařízení je vytvořen 3D model v programu Creo. Dále je vytvořena výkresová dokumentace, která je přiložena k této práci. Práce dále pojednává o možných problémech při sestavení a na co si dát pozor při montáži, pokud mají být výsledky měření přesné. K zaznamenání měření jsou použity snímače tlaku, teploty a krouticího momentu, jejichž zapojení a následná kalibrace je také součástí práce. Výstupní hodnoty ze snímačů jsou zpracovávány v aplikaci vytvořené v programu LabView. O obsluze této aplikace práce také pojednává. Pro vyhodnocení měření je vytvořen dokument v programu Microsoft Excel. O obsluze dokumentu pojednává jedna kapitola této práce. Dále jsou popsány výpočty, na kterých stojí teorie použitá k měření a rovnice naprogramované ve vytvořeném dokumentu. Poslední část práce se věnuje výsledkům měření. Funkčnost celého zařízení byla demonstrována měřením na hlavách motorů EA211 a Škoda 1,6 MPI. Výstupem těchto měření jsou grafy znázorňující průběh vírového čísla tumblu v závislosti na zdvihu ventilu.

The diploma thesis deals with the measurement of the tumble in the cylinder during the stationary test on the aerodynamic track. Tumble is a whirl that can arise in the cylinder of the combustion engine during suction. His axis is perpendicular to the axis of the cylinder. The work defines the whirl number of the tumble that quantifies the measured whirl structure. In the first part of the thesis there is processed the search of the tubml measurement, from which the measurement principle is chosen. For the chosen measurement principle, the equipment used in the CTU laboratories in Dejvice is designed. A 3D model in the Creo program is created for the measuring device. In addition, the drawing documentation is created, which is attached to this work. The work also discusses possible assembly problems and what to look out for, when the measurements are to be accurate. Pressure, temperature and torque sensors are used to record the measurement, whose connection and subsequent calibration is also part of the thesis. Output values from sensors are processed in an application created in LabView. It also deals with handling this application. A document is created in Microsoft Excel to evaluate the measurement. One chapter of this paper deals with the handling of the document. Next, the calculations on which, the theory used for the measurement and the equation programmed in the created document are described. The last part of the thesis deals with the measurement results. The functionality of the whole device was demonstrated by measuring the EA211 and Škoda 1.6 MPI engine heads. The outputs of these measurements are graphs illustrating the course of the vortex stroke in dependence on the valve stroke.