2023年09級《發(fā)動機原理》實驗指導(dǎo)書

編汽車工程學(xué)院202343前言試驗總體目標、任務(wù)與要求1、穩(wěn)固所學(xué)的理論學(xué)問、加深對內(nèi)燃機性能試驗的生疏和了解。2、掌物內(nèi)燃機性能試驗和某些專項試驗的試驗方法。其使用方法。4、掌物對試驗數(shù)據(jù)進展處理以及對試驗結(jié)果進展分析的根本方法。適用專業(yè)熱能與動力工程、車輛工程、汽車效勞工程先修課程試驗工程與學(xué)時安排〔見表一〕表一試驗工程與學(xué)時安排序號試驗工程名稱試驗學(xué)時 每組人數(shù)試驗類型開出要求試驗一發(fā)動機速度特性2 8～10綜合必做試驗二發(fā)動機負荷特性2 8～10綜合必做試驗改革與特色一步加深對理論學(xué)問的掌物和理解。1、掌物發(fā)動機速度特性的試驗方法。圖。二、試驗條件、東南4A91電控汽油發(fā)動機機〔Pemax=77Kw/6000r/min〕 一臺、CW150型電渦流測功機 一臺、FST2S發(fā)動機數(shù)控試驗臺 一臺、FCM-D轉(zhuǎn)速油耗測量儀 一臺4、溫度計 一只5、大氣壓力計 一只6、93＃車汽油 20升三、試驗原理〔局部開度或全開〕的狀況下，爭論其功PeTtqBben四、試驗內(nèi)容和要求盡量避開大幅度增加或減小測功機負荷，造成發(fā)動機的轉(zhuǎn)速猛烈波動。動機油門。轉(zhuǎn)速的波動值超過±20r/min，該組試驗數(shù)據(jù)應(yīng)視為無效并重做。4、調(diào)整，監(jiān)視發(fā)動機冷卻水出水溫度，一人；保持發(fā)動機冷卻水出水溫度穩(wěn)定在80±℃范圍內(nèi)，消滅氣阻現(xiàn)象〔無冷卻水排解或冷卻水出水溫度超過100℃報告，以便準時停機。5、監(jiān)視發(fā)動機機油壓力、溫度，一人；消滅特別狀況應(yīng)準時報告。6、記錄發(fā)動機扭矩〔測功機讀數(shù)〕Ttqn、耗油質(zhì)量△m△t,的點，應(yīng)準時指出，以便補測校正。五、試驗方法與步驟1、依據(jù)附錄一《發(fā)動機臺架試驗安全操作標準動機臺架系統(tǒng)〔含發(fā)動機和測功機等〕油、水、電連接正常。2、FST2S正常，選擇恒轉(zhuǎn)速工作模式。80±5℃。同時了解發(fā)動機數(shù)控試驗臺根本工作原理。特性試驗。5、轉(zhuǎn)變測功機設(shè)定轉(zhuǎn)速至試驗最低轉(zhuǎn)速1000r/min，調(diào)整發(fā)動機油門開度，使其到達試驗所需開度〔30-40%，固定油門開度大小。在整個試驗過程中，油門開度不再發(fā)生轉(zhuǎn)變。待發(fā)動機的工況穩(wěn)定后，測量其燃油消耗量△m〔g該工況下的發(fā)動機扭矩〔測功機讀數(shù)〕Ttqn，并記錄保存試驗數(shù)據(jù)?！瞘〔〕Ttqn，并記錄保存試驗數(shù)據(jù)。r/min、2200r/min、2400r/min，重復(fù)上述測量，并記錄保存試驗數(shù)據(jù)。〕Ttq監(jiān)視曲線。抄錄整理試驗數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)記入試驗記錄表〔見表二，作好保養(yǎng)清理工作，經(jīng)試驗指導(dǎo)教師簽字后即可離開試驗室。六、試驗的重點或難點、測功機負荷的調(diào)整。七、試驗留意事項1、在測發(fā)動機外特性時，發(fā)動機的最大功率工況屬短時間運轉(zhuǎn)范圍，不能長時間時間。全，聯(lián)軸節(jié)兩旁不得站人。80±5℃。八、思考題1、整理分析試驗數(shù)據(jù)，參考教材繪制發(fā)動機速度特性曲線圖〔要求用坐標紙或計算機繪制。輛有何好處？3、分析本次試驗的結(jié)果，指出功率Pe、扭矩Ttq、燃油消耗率be樣形成的？4、運輸式汽油發(fā)動機額定功率與固定式柴油發(fā)動機額定功率有何不同？5、標準大氣狀況如何定義，怎樣將重要的試驗數(shù)據(jù)修正為標準大氣狀況下數(shù)值？表二 發(fā)動機速度特性試驗數(shù)據(jù)記錄表發(fā)動機型號 出廠編號測功機型號 測功機系數(shù)進氣溫度 ℃大氣溫度：干球 ℃ 濕球 ℃進氣總壓 kPa(mmHg)水蒸氣分壓 kPa(mmHg)

試驗?zāi)康男?測功機

有效功率kw

有效扭矩N·m

燃油消耗量容積或

燃油消耗率(g/kw·h) 冷卻水溫號 轉(zhuǎn)速 磅秤r/min 讀數(shù)

實測 校正

實測 校正

質(zhì)量cm3或g

時間 實測kg/h

度實測 校正簽字561、掌物發(fā)動機負荷特性的試驗方法。線圖。二、試驗條件、東南4A91電控汽油發(fā)動機機〔Pemax=77Kw/6000r/min〕 一臺、CW150型電渦流測功機 一臺、FST2S發(fā)動機數(shù)控試驗臺 一臺、FCM-D轉(zhuǎn)速油耗測量儀 一臺4、溫度計 一只5、大氣壓力計 一只6、車用柴油 20升三、試驗原理發(fā)動機負荷特性：在保持發(fā)動機轉(zhuǎn)速n不變的狀況下，調(diào)整發(fā)動機油門開度的大BbePe關(guān)系。四、試驗內(nèi)容和要求馬上減小或關(guān)閉節(jié)氣門。加或減小測功機負荷，造成發(fā)動機的轉(zhuǎn)速猛烈波動。當轉(zhuǎn)速的波動值超過±20r/min，該組試驗數(shù)據(jù)應(yīng)視為無效并重做。4、調(diào)整，監(jiān)視發(fā)動機冷卻水出水溫度，一人；保持發(fā)動機動機冷卻水出水溫度穩(wěn)8±5℃范圍內(nèi)，消滅氣阻現(xiàn)象〔無冷卻水排解或冷卻水出水溫度超過100℃馬上報告，以便準時停機。5、監(jiān)視發(fā)動機機油壓力、溫度，一人；消滅特別狀況應(yīng)準時報告。6、記錄發(fā)動機扭矩〔測功機讀數(shù)〕Ttqn、耗油質(zhì)量△m△t,的點，應(yīng)準時指出，以便馬上補測校正。五、試驗方法與步驟動機臺架系統(tǒng)〔含發(fā)動機和測功機等〕油、水、電連接正常。2、FST2S正常，選擇恒轉(zhuǎn)速工作模式。80±5℃。同時了解發(fā)動機數(shù)控試驗臺根本工作原理。特性試驗。大小，使之處于最大位置。待發(fā)動機的工況穩(wěn)定后，測量其燃油消耗量△m〔g，測量〔測功機讀數(shù)〕Ttqn，并記錄保存試驗數(shù)據(jù)。6、依據(jù)發(fā)動機在該轉(zhuǎn)速下輸出的最大扭矩計算并確定發(fā)動機扭矩Ttq〔發(fā)動機負荷〕77、依次減小發(fā)動機油門開度的大小〔此時測功機自動調(diào)整發(fā)動機的負荷大小，保使發(fā)動機扭矩〔測功機讀數(shù)〕Ttq50N.m,5，記錄保存試驗數(shù)據(jù)。直至測功機的讀數(shù)接近為零。、以發(fā)動機扭矩〔測功機讀數(shù)線。將數(shù)據(jù)記入試驗記錄表〔見表三，作好保養(yǎng)清理工作，經(jīng)試驗指導(dǎo)教師簽字后即可離開試驗室。六、試驗的重點或難點1、發(fā)動機油門開度的調(diào)整。七、試驗留意事項1、在測量負荷特性的過程中，當發(fā)動機油門開度處于最大位置時屬短時間運轉(zhuǎn)范〔油耗可以只測量一次，盡量縮短其運轉(zhuǎn)時間。2、發(fā)動機上有很多旋轉(zhuǎn)部件，試驗過程中不要離發(fā)動機太近，以免發(fā)生危急。3、發(fā)動機排氣管、冷卻水出水管等屬高溫部件，不要觸摸，以免燙傷。80±5℃。八、思考題〔要求用坐標紙或計算機繪制。2、比較發(fā)動機負荷特性和速度特性的區(qū)分？為什么？4、標準大氣狀況如何定義，怎樣將重要的試驗數(shù)據(jù)修正為標準大氣狀況下數(shù)值？表三 柴油機負荷特性試驗數(shù)據(jù)記錄表發(fā)動機型號 出廠編號測功機型號 測功機系數(shù)進氣溫度 ℃大氣溫度：干球 ℃ 濕球 ℃進氣總壓 kPa(mmHg)水蒸氣分壓 kPa(mmHg)

試驗?zāi)康男?測功機

有效功率kw

有效扭矩N·m

燃油消耗量容積或

燃油消耗率(g/kw·h) 冷卻水溫號 轉(zhuǎn)速 磅秤r/min 讀數(shù)

實測 校正

實測 校正

質(zhì)量cm3或g

時間 實測kg/h

度實測 校正簽字912附錄一發(fā)動機臺架試驗安全操作標準1、試驗前要對試驗臺架、發(fā)動機、測功機、聯(lián)軸節(jié)、各連接螺栓及運動部件進展檢查，運動部件運動不得受阻礙，連接不允許有松動現(xiàn)象。2、檢查發(fā)動機燃油、機油、冷卻水和測功機潤滑油、冷卻水等是否足正常；檢查各儀器儀表如轉(zhuǎn)速表、機油壓力表、冷卻水溫表等是否安裝正確?！不蜉^大負荷80±5℃左右。4、必需在發(fā)動機工況穩(wěn)定之后同時測量各有關(guān)參數(shù)，整個試驗過程中，應(yīng)保證冷8～105、試驗后應(yīng)漸漸減小發(fā)動機負荷至空車再運轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后停車。附錄二繪制曲線要求1、測量點在圖中的位置必需標明，曲線不得將點完全掩蓋。2、在同意坐標系中有幾條曲線，可用不同的符號表示不同曲線上的點。3、將各測點連成曲線時，必需圓滑過渡，按其特性的規(guī)律畫，不得連成折線。4、曲線線型粗細適中，以清楚為原則。坐標比例應(yīng)參考有關(guān)資料合理選擇。5、同一坐標系中有多種曲線時，應(yīng)分別說明各自的比例尺。附錄三試驗數(shù)據(jù)的計算1、主要數(shù)據(jù)名稱、單位及通用符號(見表六)表六 主要數(shù)據(jù)名稱、單位及通用符號名名稱法定單位符號進氣溫度進氣溫度水蒸氣分壓進氣總壓測功機臂長測功機常數(shù)轉(zhuǎn)速實測燃油消耗率校正燃油消耗率燃油密度汽油機校正系數(shù)柴油機校正系數(shù)℃KkPakPakPaNm攝氏度開爾文牛頓米r/minN·mN·mkWkWkg/hg/kW·hg/kW·hg/cm3scm3g轉(zhuǎn)/分·米·米千瓦千瓦/時/千瓦·時/千瓦·時克/厘米3秒克tTPdPwPWLCNTtqTtqoPePeoBbeBeoρf△t△V△mαaαd2、發(fā)動機的標準進氣狀態(tài)〔見表七〕進氣參數(shù)表七標準進氣狀態(tài)法定單位米制單位進氣溫度T298K25℃進氣干空氣壓Pd99kPa≈742.5mmHgPw1kPa≈7.5mmHgP100kPa≈750mmHg3、計算公式1)根本計算公式a.實測有效扭矩Ttq=W·Lb.實測有效功率Pe=(2π·W·L·n)/60×1000=0.1047×10-3·W·L·n=C·W·nc.燃料消耗量或供油量B =3.6×△m/△t=3.6×△V·ρf/△td.實測燃油消耗率be=1000×B/Pee.進氣干空氣壓Pd=P-Pw2)汽油機校正a.汽油機校正系數(shù)αa=〔9912/Pd(T/298)0.6b.校正有效扭矩Ttqo=αa·Ttqc.校正有效功率Peo=αa·Ped.校正燃油消耗率beo=αa·be〔在不同的進氣狀態(tài)下，35℃Pd80～110kPaαa0.93～1.07的范圍內(nèi)，假設(shè)超出，應(yīng)在試驗報告及試驗曲線上標明實際進氣狀態(tài)。3〕柴油機校正柴油機校正系數(shù) fa)fm其中進氣因數(shù)fa=〔99/Pd·(T/298)0.7渦輪增壓柴油機 fa=〔99/Pd〕0.7·(T/298)1.2柴油機特性指數(shù) fm=0.036·q/r-1.14校正有效扭矩 Ttqo=αd·Ttq校正有效功率 Peo=αd·Pe校正燃油消耗率 beo=αd·be的范圍內(nèi)，假設(shè)超出，應(yīng)在試驗報告及試驗曲線上標明實際進氣狀態(tài)