Pre nego što se motor pusti u komercijalnu upotrebu, mora biti podvrgnut nizu ispitivanja kako bi se proverile njegove performanse, pouzdanost i usklađenost sa važećim propisima. Ova ispitivanja se sprovode u specijalizovanim ispitnim salama za motore, opremljenim za rad sa različitim tipovima pogonskih jedinica, uključujući:
Aktivnosti ispitivanja obuhvataju različite vrste testova, od kojih svaki ima specifičnu namenu:
U ovom radu razmatraju se motori grupacije FIAT i IVECO. Danas se svi motori koji izlaze iz proizvodnje testiraju „na hladno“, dok se samo mali procenat (3–5%) testira „na toplo“ u specijalnim ispitnim salama. Zahvaljujući novim materijalima i naprednim tehnologijama, savremeni motori su u stanju da odmah postignu visoke performanse. Zbog toga su tradicionalni testovi razrade danas manje zastupljeni, dok sve veći značaj imaju ispitne stanice na hladno, koje omogućavaju brze, pouzdane i visoko automatizovane provere, uz prikupljanje velike količine analitičkih podataka.
Međutim, ispitivanja na toplo i dalje su ključna za konačnu validaciju motora u realnim uslovima rada. Njihov princip rada je relativno jednostavan: proverava se pokretanje motora, kao i eventualno prisustvo curenja, uz kontrolu pritisaka i podpritisaka u različitim sistemima. Pre postavljanja motora na ispitni sto, neophodno je proveriti zaptivenost sistema za ulje i vodu. Ovaj korak se izvodi ubrizgavanjem sušenog vazduha u sisteme pod kontrolisanim pritiskom.
Nasuprot tome, ispitne stanice na hladno karakteriše zvučno izolovana ispitna sala, u kojoj se motor testira bez sagorevanja. Ovi sistemi su opremljeni prinudnom ventilacijom, instalacijama za punjenje i pražnjenje goriva, kao i sistemima za proveru zaptivenosti gasnih instalacija.
Testiranje unutar stanice odvija se potpuno automatski. Motor se automatski uvodi u sistem, a sva ispitivanja se obavljaju bez prisustva operatera unutar kabine. Iz bezbednosnih razloga, svaka kabina je opremljena protivpožarnim sistemom. Ispitivanje motora se sastoji iz dve faze: statičke i dinamičke. Ceo proces traje svega nekoliko minuta.
U statičkoj fazi testiraju se svi senzori putem prisilnog električnog napajanja; u dinamičkoj fazi, motor sa unutrašnjim sagorevanjem pokreće električni motor, uz kontrolisane režime rada i brzinu.
Tokom ispitivanja gasnih motora, jedan od prvih i najvažnijih testova je kontrola curenja pomoću „sniffer“ uređaja, ubrizgavanjem specijalnog gasa u sistem.
Kao što je već pomenuto, tokom ovih testova prikuplja se veliki broj analitičkih podataka. Pored senzora koji mere pritisak ulja, vazduha, broj obrtaja turbine i slično, analiziraju se i drugi važni parametri. Posebno, zahvaljujući torziometru, tokom prenosa između električnog i endotermičkog motora mere se vrednosti obrtnog momenta.
Takođe, značajan parametar je tzv. „blow-by“, odnosno gasovi koji nastaju tokom rada motora. Nekada su se ovi gasovi ispuštali direktno u okolinu, dok se danas vraćaju u komoru za sagorevanje radi smanjenja emisija.
Još jedan važan aspekt ispitivanja je kontrola vibracija u različitim delovima motora. One omogućavaju otkrivanje eventualnih grešaka u montaži, kao što su nedostajući ili nepravilno postavljeni delovi, ili fabričke greške. Ove granice se analiziraju simulacijom kvarova na tzv. „TRAPOLA“ motorima.
Danas su razvijene i specijalne ispitne stanice, u kojima se motor pokreće i izlaže ekstremnim radnim uslovima. Kabine su kompleksne konstrukcije, zvučno izolovane i opremljene sistemima za ventilaciju sa kontrolom temperature i vlažnosti. Takođe sadrže sisteme za gorivo i hlađenje motora. Trajanje testova može varirati od jednog sata do više od 24 sata, u zavisnosti od vrste ispitivanja.
Unutar kabine nalaze se brojni instrumenti za praćenje ključnih parametara, kao što su potrošnja goriva i ulja, temperature u kritičnim tačkama motora i razvijena snaga. Često se sprovode testovi u ekstremnim uslovima, na primer rad sa minimalnom količinom ulja ili sa smanjenim podmazivanjem, kako bi se procenila izdržljivost i pouzdanost sistema.
Jedan od najznačajnijih testova je termički šok: motor se dovodi do maksimalne snage, zatim se zaustavlja, pri čemu temperatura može dostići oko 120 °C, nakon čega se u sistem za hlađenje uvodi voda temperature oko 7 °C, kako bi se proverila otpornost bloka motora na termička naprezanja.
Na kraju, COP (Conformity of Production) ispitne sale predstavljaju ključne stanice za sertifikaciju motora. U ovim uslovima testiranja simulira se realno ponašanje motora u vožnji, uključujući promene opterećenja, uspona i padova, kao i potrošnje. Prate se brojni parametri kako bi se osiguralo da su rezultati u skladu sa projektnim specifikacijama i važećim propisima. COP kabina predstavlja završni korak u procesu homologacije, neophodan za odobrenje serijske proizvodnje motora.
Autor:
ing. Luka Panić
SIMPRO S.p.A TORINO ITALIJA
