《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修2》課件第8章

第8章汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配調(diào)試8.1發(fā)動(dòng)機(jī)的特性8.2發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配調(diào)整與磨合8.3發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)

8.1發(fā)?動(dòng)?機(jī)?特?性

8.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)工況

發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作狀況，簡(jiǎn)稱為發(fā)動(dòng)機(jī)工況，通常用發(fā)動(dòng)機(jī)功率與轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速來(lái)表示。

發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，經(jīng)常處于變負(fù)荷、變轉(zhuǎn)速下工作，其變化的規(guī)律取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的用途。發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)，將在一定的轉(zhuǎn)速范圍即在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速nmin與最高允許轉(zhuǎn)速nmax之間運(yùn)行。在某一轉(zhuǎn)速下，有效功率或轉(zhuǎn)矩可以由零變到可能發(fā)出的最大值。因此發(fā)動(dòng)機(jī)的工況范圍是四條邊界線包圍的陰影部分，如圖8-1所示。圖8-1發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工況根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)用途的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)工況一般可分為三類。

第一類工況：發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速近似保持不變，發(fā)出的功率可能在很大的范圍內(nèi)變化，稱為固定式發(fā)動(dòng)機(jī)工況。例如發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)和水泵等工作時(shí)，由于它們的負(fù)荷可以由零變化到最大許用值，因此發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率也隨負(fù)荷由零變化到最大許用值。通常采用調(diào)速器來(lái)保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，使其轉(zhuǎn)速波動(dòng)限制在允許范圍內(nèi)。這類工況如圖8-1中的鉛垂線1所示，也稱線工況，其特例是點(diǎn)工況，即轉(zhuǎn)速和功率均保持恒定。第二類工況：發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，它所發(fā)出的功率和轉(zhuǎn)速之間成不確定的函數(shù)關(guān)系。如發(fā)動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)船舶螺旋槳時(shí)，因螺旋槳所吸收的功率Pe

=

k·n3(k為比例常數(shù))，所以發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率和轉(zhuǎn)速的關(guān)系應(yīng)當(dāng)和螺旋槳的一致，故稱之為螺旋槳工況，如圖8-1中的曲線2所示。從圖中還可看出，這條曲線受到發(fā)動(dòng)機(jī)最大許用功率的限制，如點(diǎn)a所示，還受到最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速nmin的限制。第三類工況：發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速都獨(dú)立地在很大范圍內(nèi)變化，它們之間沒(méi)有特定的關(guān)系。車用發(fā)動(dòng)機(jī)即屬此類工況。發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速取決于車速，可以從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速一直變到最高許用轉(zhuǎn)速；發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率取決于運(yùn)行中所遇到的阻力，在同一轉(zhuǎn)速下，可由零變到最大許用功率。當(dāng)?shù)萧敜茷磋采用穭?dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)由汽車傳動(dòng)裝置倒拖而作負(fù)功，這類工況如圖8-1中曲線3下面的陰影面積表示，稱為面工況。陰影面的上限是發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大功率（曲線3），左邊對(duì)應(yīng)于最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速nmin，右邊對(duì)應(yīng)于最高許用轉(zhuǎn)速nmax，下邊是制動(dòng)時(shí)倒拖發(fā)動(dòng)機(jī)所需功率的曲線。8.1.2發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性

1.汽油機(jī)的負(fù)荷特性曲線分析

測(cè)定汽油機(jī)的負(fù)荷特性曲線時(shí)，除保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變外，發(fā)動(dòng)機(jī)需調(diào)整到最佳狀態(tài)。

圖8-2所示為6100Q汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線圖。由圖分析可知，隨節(jié)氣門開(kāi)度增大，有效功率Pe由小增大，發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)的耗油量GT隨之上升，當(dāng)節(jié)氣門開(kāi)度達(dá)到全開(kāi)的80%時(shí)，GT上升速度加快，曲線變陡。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輸出有效功率Pe=0，故有效耗油率ge曲線趨向無(wú)窮大，隨著節(jié)氣門開(kāi)度的增大，Pe由小變大，ge迅速下降，直至降到最低值。隨著Pe的繼續(xù)加大，當(dāng)節(jié)氣門開(kāi)度增大到全開(kāi)的80%時(shí)，ge又有所上升。圖8-26100Q汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線

2.柴油機(jī)的負(fù)荷特性曲線分析

圖8-3所示為6135Q柴油機(jī)的負(fù)荷特性曲線圖。由圖分析可知，GT隨Pe的增大而近似直線上升，直至Pe增大到等于全負(fù)荷的85%為止，當(dāng)負(fù)荷繼續(xù)增大到全負(fù)荷的90%以后，GT迅速加大，曲線變陡。圖8-36135Q柴油機(jī)負(fù)荷特性曲線有效油耗率ge在怠速時(shí)趨向無(wú)窮大，隨Pe增加，ge下降，當(dāng)Pe增大到等于全負(fù)荷的90%時(shí)，ge達(dá)到最小值，若再增加負(fù)荷，則ge上升至圖8-3中曲線上的點(diǎn)2時(shí)，柴油機(jī)將排放黑煙，繼續(xù)上升至點(diǎn)3時(shí)，柴油機(jī)可發(fā)出最大功率。為了避免由排放黑煙而引起的環(huán)境污染、燃燒室積炭和發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱等現(xiàn)象，可采用由調(diào)速器來(lái)控制標(biāo)定的循環(huán)供油量，使標(biāo)定功率限制在曲線上的點(diǎn)2以內(nèi)。

從負(fù)荷特性曲線上可以看出，在接近全負(fù)荷時(shí)，ge最低。因此，為了提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，盡量使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于ge較低、負(fù)荷較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)運(yùn)行。

3.汽油/柴油機(jī)負(fù)荷特性曲線的比較

將標(biāo)定功率及轉(zhuǎn)速相接近的汽油/柴油機(jī)的負(fù)荷特性曲線進(jìn)行對(duì)比，如圖8-4所示。圖8-4汽油/柴油機(jī)負(fù)荷特性曲線的比較汽油機(jī)與柴油機(jī)的負(fù)荷特性曲線主要差別如下：

(1)汽油機(jī)的有效燃油消耗率ge比同負(fù)荷的柴油機(jī)高，這是由兩種機(jī)型的混合氣形成、著火燃燒以及負(fù)荷調(diào)節(jié)方式的不同造成的。

(2)中、低負(fù)荷處ge的差值明顯比最低油耗點(diǎn)和標(biāo)定功率處的大(圖8-4中Δge1＞Δge2＞Δgemin)，這是因?yàn)槠蜋C(jī)ge線過(guò)于陡尖而柴油機(jī)有較寬的平坦段的緣故。8.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性

1.汽油機(jī)的速度特性曲線分析

圖8-5所示為某汽油機(jī)節(jié)氣門開(kāi)度在全開(kāi)度、中等開(kāi)度和小開(kāi)度三種狀況時(shí)的速度特性曲線。從速度特性曲線上可看到，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe、有效轉(zhuǎn)矩Me、有效耗油率ge等隨轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律。圖8-5汽油機(jī)不同節(jié)氣門開(kāi)度(負(fù)荷)時(shí)的速度特性曲線

1)外特性曲線分析

圖8-5中，節(jié)氣門全開(kāi)時(shí)得到的曲線即為外特性曲線，由曲線可知：

當(dāng)n=nM時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩最大；當(dāng)n＜nM或n＞nM時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩都將減小。

當(dāng)n=nP時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率最大；當(dāng)n＜nP或n＞nP時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率都將減小。

當(dāng)n=ng時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效耗油率最小；當(dāng)n＜ng或n＞ng時(shí)，有效耗油率都將增大。

由以上分析可知，一般汽油機(jī)的工作范圍應(yīng)在nP與nM之間，當(dāng)n＞nP時(shí)，汽油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性均大大下降，因而不能使用；當(dāng)n＜nM時(shí)，汽油機(jī)工作不穩(wěn)定，也不能使用；而在nP～nM的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)性較好，因此這個(gè)轉(zhuǎn)速范圍可作為汽油機(jī)常用轉(zhuǎn)速范圍的參數(shù)依據(jù)。

2)不同節(jié)氣門開(kāi)度時(shí)速度特性曲線的比較

在節(jié)氣門全開(kāi)時(shí)(外特性曲線)可得到最大功率和最大轉(zhuǎn)矩，由此可確定汽車的最大動(dòng)力性。在節(jié)氣門中等開(kāi)度和中等轉(zhuǎn)速時(shí)，ge最小，可獲得最好經(jīng)濟(jì)性；而轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高后，節(jié)氣門開(kāi)度全開(kāi)時(shí)，ge較小。由此可見(jiàn)，汽車中速、中等負(fù)荷行駛時(shí)的經(jīng)濟(jì)性最好，而節(jié)氣門開(kāi)度較小時(shí)，經(jīng)濟(jì)性最差，因此汽車不宜長(zhǎng)時(shí)間在小負(fù)荷狀態(tài)下行駛。

2.柴油機(jī)速度特性曲線的分析

圖8-6所示為柴油機(jī)在全、中、小三個(gè)油量調(diào)節(jié)拉桿位置時(shí)的特性曲線，全位置曲線即為外特性曲線。圖8-6柴油機(jī)在全、中、小三個(gè)油量調(diào)節(jié)拉桿位置(負(fù)荷)時(shí)的特性曲線

1)外特性曲線分析

由曲線可知，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩Me隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n的增加而緩慢增加，在中等轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，Me隨n的變化很?。辉诟咚贂r(shí)，Me隨n的增加而降低，這樣柴油機(jī)的外特性曲線就比較平緩，這對(duì)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和克服超載能力是不利的。為此，柴油機(jī)必須通過(guò)調(diào)速器中的油量校正裝置來(lái)改善柴油機(jī)的外特性曲線。由于不同轉(zhuǎn)速時(shí)的Me變化不大，在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，有效功率Pe幾乎隨n的上升而成正比例增加，但n增大到一定數(shù)值時(shí)，Pe雖然有上升，然而由于循環(huán)供油量的增加，導(dǎo)致燃燒惡化，排放黑煙嚴(yán)重，因此，柴油機(jī)的標(biāo)定功率會(huì)受冒煙界限限制，于是其最高轉(zhuǎn)速需由調(diào)速器來(lái)限制。

有效耗油率ge曲線的變化趨勢(shì)與汽油機(jī)的相同，但較平坦，說(shuō)明柴油機(jī)在較大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有比較好的經(jīng)濟(jì)性。

2)不同油量調(diào)節(jié)拉桿位置時(shí)速度特性曲線的比較

由圖8-6可知，在全負(fù)荷狀態(tài)下，可得到最大動(dòng)力性，在中等負(fù)荷下可獲得最好經(jīng)濟(jì)性，而小負(fù)荷時(shí)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性均較差。8.1.4柴油機(jī)調(diào)速特性

柴油機(jī)裝用的調(diào)速器有兩極式和全程式兩種。在調(diào)速器起作用時(shí)，柴油機(jī)的性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速或負(fù)荷變化的關(guān)系，稱為柴油機(jī)的調(diào)速特性。

1.兩極式調(diào)速器及其調(diào)速特性

車用柴油機(jī)大多采用兩極式調(diào)速器。調(diào)速器在怠速和標(biāo)定轉(zhuǎn)速附近起作用，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)和高速飛車；而在中間轉(zhuǎn)速時(shí)調(diào)速器不起作用，由駕駛員通過(guò)加速踏板控制供油量。圖8-7所示為兩極式調(diào)速器的工作原理圖。圖8-7兩極式調(diào)速器的工作原理圖發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)速器的飛球組件離心力與怠速?gòu)椈傻耐屏ο嗥胶?。?dāng)偶然原因使n高于或低于怠速轉(zhuǎn)速時(shí)，調(diào)速器開(kāi)始起作用。由于飛球的離心力增大或減小，使調(diào)節(jié)推桿帶動(dòng)調(diào)節(jié)杠桿以A為支點(diǎn)右移或左移，減少或增加循環(huán)供油量，使轉(zhuǎn)速不至于增加或降低過(guò)多，從而保持了怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定。

調(diào)速器在怠速與標(biāo)定轉(zhuǎn)速之間不起作用。原因是由于高速?gòu)椈傻淖柚棺饔茫癸w球的離心力不能克服彈簧的推力，調(diào)節(jié)推桿不能移動(dòng)，此時(shí)需由駕駛員控制加速踏板，帶動(dòng)調(diào)節(jié)杠桿繞B點(diǎn)擺動(dòng)，以控制供油量。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時(shí)，若外界阻力矩下降，使n超過(guò)最高轉(zhuǎn)速，飛球產(chǎn)生足夠的離心力，克服高速?gòu)椈傻膹椓?，使調(diào)節(jié)杠桿右移，減少了循環(huán)供油量，因而使轉(zhuǎn)矩迅速下降，避免了“飛車”。

圖8-8所示為兩極式調(diào)速器的調(diào)速特性?？梢?jiàn)，由于調(diào)速器的作用，使速度特性的兩端得到了調(diào)整。轉(zhuǎn)速變化時(shí)，轉(zhuǎn)矩曲線急劇變化，中間部分按速度特性變化。圖8-8兩極式調(diào)速器的調(diào)速特性

2.全程式調(diào)速器及其調(diào)速特性

礦區(qū)、林區(qū)及大型建筑工地的車輛和工程機(jī)械所用的柴油機(jī)一般裝用全程式調(diào)速器。柴油機(jī)由最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的大范圍內(nèi)工作時(shí)，調(diào)速器都能起作用。圖8-9所示為全程式調(diào)速器的工作原理圖。圖8-9全程式調(diào)速器的工作原理調(diào)速器工作時(shí)，調(diào)速?gòu)椈傻念A(yù)緊力由駕駛員通過(guò)加速踏板控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下工作即沿調(diào)速特性工作時(shí)，飛塊的離心力與調(diào)速?gòu)椈傻念A(yù)緊力相平衡。當(dāng)偶然原因使外界阻力變化時(shí)，轉(zhuǎn)速增加或降低，飛塊的離心力增大或減少，將帶動(dòng)供油拉桿向減少或增加供油量的方向移動(dòng)，直到重新達(dá)到平衡。因此，實(shí)際工作中發(fā)動(dòng)機(jī)可以在選定的某種轉(zhuǎn)速下以近似不變的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定工作。要想改變轉(zhuǎn)速，只要改變加速踏板的位置即可改變調(diào)速?gòu)椈傻念A(yù)緊力，這時(shí)又可以另一種調(diào)速特性工作。圖8-10為全程式調(diào)速器的調(diào)速特性?？梢?jiàn)，由于調(diào)速器的作用，轉(zhuǎn)矩可由最大到零或零到最大變化，而轉(zhuǎn)速變化很小。該調(diào)速器不僅能限制超速和保持怠速穩(wěn)定，而且能自動(dòng)保持在選定的任何速度下穩(wěn)定工作。圖8-10全程式調(diào)速器的調(diào)速特性8.1.5發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性

發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性曲線和速度特性曲線只能反映轉(zhuǎn)速及負(fù)荷之一不變時(shí)的性能變化規(guī)律，若用來(lái)分析多轉(zhuǎn)速、多負(fù)荷的綜合性能顯然不太方便和直觀。為此，使用了轉(zhuǎn)速與負(fù)荷同時(shí)變化的萬(wàn)有特性圖。

萬(wàn)有特性圖實(shí)質(zhì)上是所有負(fù)荷特性線和速度特性線的合成，它可由多條負(fù)荷特性線或速度特性線轉(zhuǎn)化得出，反過(guò)來(lái)也可由它求得各條負(fù)荷特性曲線或速度特性曲線。

通常橫坐標(biāo)是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)可以表示轉(zhuǎn)矩Me或平均有效壓力Pe。圖8-11為柴油機(jī)的萬(wàn)有特性圖，圖8-12為汽油機(jī)的萬(wàn)有特性圖。圖上表示出若干條等耗油率曲線和等功率曲線。圖8-11柴油機(jī)的萬(wàn)有特性圖圖8-12汽油機(jī)的萬(wàn)有特性圖

1.萬(wàn)有特性曲線的分析

根據(jù)萬(wàn)有特性，可以看出發(fā)動(dòng)機(jī)在任何轉(zhuǎn)速與負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)性。最內(nèi)層的等耗油率曲線相當(dāng)于最經(jīng)濟(jì)的區(qū)域，曲線越向外，經(jīng)濟(jì)性越差。等耗油率曲線的形狀及分布情況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用經(jīng)濟(jì)性有重要的影響。若等油耗率曲線在橫坐標(biāo)方向較大，則表明發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速變化較大而負(fù)荷變化較小的情況下工作時(shí)，經(jīng)濟(jì)性好；若在縱坐標(biāo)方向較長(zhǎng)，則表明發(fā)動(dòng)機(jī)在負(fù)荷變化較大而轉(zhuǎn)速變化范圍不大的情況下工作時(shí)，耗油率較小。

對(duì)于車用發(fā)動(dòng)機(jī)，希望最經(jīng)濟(jì)區(qū)能位于萬(wàn)有特性的中間位置，ge曲線沿橫坐標(biāo)方向長(zhǎng)一些，以使常用轉(zhuǎn)速和負(fù)荷落在最經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)。圖8-13汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性圖

2.汽油機(jī)和柴油機(jī)萬(wàn)有特性曲線的比較

比較汽油機(jī)和柴油機(jī)的萬(wàn)有特性可知，汽油機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性不如柴油機(jī)的好，且汽油機(jī)的最經(jīng)濟(jì)區(qū)域偏上，則汽油機(jī)在低負(fù)荷區(qū)工作時(shí)，耗油率增加較快，故提高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率和采用汽油噴射系統(tǒng)是提高汽油機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性的有效途徑。圖8-13所示為汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性圖，由圖曲線可知，其最低有效耗油率ge=232g/(kW·h)，已接近普通柴油機(jī)的水平，其燃油經(jīng)濟(jì)性比傳統(tǒng)的化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)有很大提高。8.1.6發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)整特性

1.汽油機(jī)的點(diǎn)火調(diào)整特性

當(dāng)汽油機(jī)的節(jié)氣門開(kāi)度、轉(zhuǎn)速及混合氣濃度一定時(shí)，汽油機(jī)功率和耗油率隨點(diǎn)火提前角變化的關(guān)系稱為點(diǎn)火調(diào)整特性。分析點(diǎn)火調(diào)整特性的目的是研究汽油機(jī)性能指標(biāo)隨點(diǎn)火提前角變化的規(guī)律，以確定汽油機(jī)不同工況時(shí)的最佳點(diǎn)火提前角。

圖8-14為汽油機(jī)的點(diǎn)火調(diào)整特性圖。其中，Pe最高點(diǎn)與ge最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)同一個(gè)點(diǎn)火提前角θ，θ稱為最佳點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角過(guò)大時(shí)，由于壓縮功增加，使Pe下降、ge增加，且爆燃傾向增大；點(diǎn)火提前角過(guò)小時(shí)，由于燃燒不及時(shí)，補(bǔ)燃增加，也使Pe下降、ge增加。圖8-14汽油機(jī)的點(diǎn)火調(diào)整特性

2.汽油機(jī)的燃料調(diào)整特性

汽油機(jī)轉(zhuǎn)速及節(jié)氣門開(kāi)度一定，且點(diǎn)火提前角最佳的情況下，有效功率Pe、耗油率ge隨混合氣成分變化的關(guān)系，稱為該轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開(kāi)度下的燃料調(diào)整特性。

分析燃料調(diào)整特性的目的是研究汽油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性隨混合氣成分變化的規(guī)律，確定汽油機(jī)在不同工況時(shí)的最佳混合氣成分，為化油器的調(diào)整與量孔尺寸的確定及發(fā)動(dòng)機(jī)選擇與匹配電控汽油噴射系統(tǒng)提供了依據(jù)。圖8-15所示為化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料調(diào)整特性圖。圖8-15(a)中的橫坐標(biāo)為每小時(shí)的燃油消耗量GT。GT的改變是通過(guò)測(cè)試中更換化油器主量孔或改變主量孔通過(guò)斷面的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開(kāi)度—定時(shí)，流經(jīng)化油器喉管處的空氣流量不變，改變GT值就改變了混合氣成分，使過(guò)量空氣系數(shù)α改變。因此，圖8-15(a)中的橫坐標(biāo)GT可用與之相對(duì)應(yīng)的過(guò)量空氣系數(shù)α表示，如8-15(b)所示。從圖中可以看出，混合氣過(guò)稀、過(guò)濃都可使燃燒惡化，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降。點(diǎn)A為該轉(zhuǎn)速下的最大功率點(diǎn)，相應(yīng)的混合氣成分(點(diǎn)1)為功率混合氣。點(diǎn)C為該轉(zhuǎn)速下的最低耗油點(diǎn)，相應(yīng)的混合氣成分為經(jīng)濟(jì)混合氣(點(diǎn)2)?？梢?jiàn)，既要發(fā)動(dòng)機(jī)的功率最大，同時(shí)又要發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗最低是不可能的。一般α=

1.05～1.15時(shí)，耗油率有最小值；而當(dāng)α?=?0.85～0.95時(shí)，功率最大?？梢?jiàn)，最佳燃料調(diào)整應(yīng)選擇在最大功率點(diǎn)與最低耗油率點(diǎn)之間，具體要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用情況而定。對(duì)經(jīng)常在大負(fù)荷下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)，選在最大功率點(diǎn)處；對(duì)動(dòng)力性要求不高的發(fā)動(dòng)機(jī)，則選取在靠近最低耗油率處。圖8-15化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料調(diào)整特性因?yàn)樽畲蠊β庶c(diǎn)與最低耗油率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的過(guò)量空氣系數(shù)不同，化油器使用一個(gè)量孔尺寸不能滿足要求。通常主量孔選擇的依據(jù)是測(cè)定常用負(fù)荷和常用轉(zhuǎn)速下的ge-GT曲線，曲線最低點(diǎn)相應(yīng)的量孔尺寸為主量孔(經(jīng)濟(jì)量孔)。功率量孔的選擇依據(jù)是測(cè)定節(jié)氣門全開(kāi)標(biāo)定轉(zhuǎn)速下Pe-GT的曲線，曲線最高點(diǎn)相應(yīng)的量孔為功率量孔。

對(duì)于電控汽油噴射系統(tǒng)，為使發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能達(dá)到最佳，關(guān)鍵是要確定最佳的噴油量，即要進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣成分的最佳調(diào)整與匹配。可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)取燃油的調(diào)整特性，以此來(lái)確定各工況的最佳混合氣成分。

3.柴油機(jī)的供油提前調(diào)整特性

柴油機(jī)的油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定且維持一定轉(zhuǎn)速的情況下，性能指標(biāo)(Pe，ge)隨供油提前角θf(wàn)s變化的關(guān)系，稱為柴油機(jī)的供油提前調(diào)整特性，如圖8-16所示。相應(yīng)的最大功率點(diǎn)及最低耗油率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的提前角為最佳供油提前角θ佳。圖8-16某柴油機(jī)的供油提前調(diào)整特性(n=2000r/min)若供油提前角過(guò)大，則壓縮功增加，使Pe下降、ge增加；若供油提前角過(guò)小，則使燃燒在較大容積下進(jìn)行，散熱損失及補(bǔ)燃增多，也會(huì)使Pe下降、ge增加。

測(cè)試時(shí)，將供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在標(biāo)定功率的循環(huán)供油量下，可得到不同轉(zhuǎn)速下Pe隨θf(wàn)s而變化的曲線，則每種轉(zhuǎn)速均有不同的最佳θf(wàn)s(θ佳)。變化趨勢(shì)是隨n的升高，θf(wàn)s增大。對(duì)于由離心式供油提前裝置所控制的供油提前角，也應(yīng)滿足上述供油提前調(diào)整特性。8.1.7發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定及進(jìn)氣修正

1.發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定

同一型號(hào)的發(fā)功機(jī)，在不同的使用條件下，銘牌上所標(biāo)定的功率及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速可以不同。發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的功率均為使用中允許的最大功率。按發(fā)動(dòng)機(jī)的用途和使用特性以及允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間，GB1105.1—87中規(guī)定的標(biāo)定功率分為四種：15min功率、1h功率、12h功率和持續(xù)功率。按使用特性在發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上可標(biāo)明其中的1種或2種功率。

(1)?15min功率：該功率為發(fā)動(dòng)機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15min的最大功率。它適用于需要有較大的功率儲(chǔ)備或瞬時(shí)需要發(fā)出最大功率的汽車、摩托車、快艇所用的發(fā)動(dòng)機(jī)。

(2)?1h功率：該功率為發(fā)動(dòng)機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1h的最大功率。它適用于需要以一定功率運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)克服突然增加負(fù)荷的輪式拖拉機(jī)、機(jī)車、船舶等所用的發(fā)動(dòng)機(jī)。

(3)?12h功率：該功率為發(fā)動(dòng)機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h的最大功率。它適用于需要在12h內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)且負(fù)荷較大的拖拉機(jī)、機(jī)車、工程機(jī)械、農(nóng)用排灌機(jī)械和電站等所用的發(fā)動(dòng)機(jī)。

(4)?24h持續(xù)功率：該功率為發(fā)動(dòng)機(jī)允許長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大功率。它適用于需要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的農(nóng)用排灌、電站、船舶等所用的發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.進(jìn)氣修正

進(jìn)氣狀態(tài)是指發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)當(dāng)時(shí)的進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度和相對(duì)濕度。當(dāng)進(jìn)氣壓力降低、進(jìn)氣溫度升高和相對(duì)濕度增大時(shí)，吸入汽缸的干空氣量減少，發(fā)動(dòng)機(jī)功率會(huì)下降，這就使同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的環(huán)境狀態(tài)下使用時(shí)，其性能差別很大。例如290柴油機(jī)，大氣溫度在14℃時(shí)比在39.5℃時(shí)的功率高13%，而耗油率則低2.6%。我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件相差很大，因此，在熱帶地區(qū)工作或在高原地區(qū)工作的發(fā)動(dòng)機(jī)，其功率就會(huì)有所下降。為了使功率標(biāo)定不致混亂，產(chǎn)品質(zhì)量有統(tǒng)一的檢驗(yàn)和比較的標(biāo)準(zhǔn)，需要規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)氣狀態(tài)，并且應(yīng)制定一種方法，把實(shí)際進(jìn)氣狀態(tài)下試驗(yàn)的結(jié)果，換算為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的數(shù)值，這就是進(jìn)氣修正。

8.2發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配調(diào)整與磨合

8.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配與調(diào)整

1.基本要求

發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配與調(diào)整有以下幾點(diǎn)要求：

(1)復(fù)檢零部件、輔助總成，性能試驗(yàn)均合格。

(2)易損零件、緊固鎖止件全部換新，如自鎖螺母、彈簧墊片等。

(3)嚴(yán)格保持零件、潤(rùn)滑油道的清潔。

(4)做好預(yù)潤(rùn)滑，且預(yù)潤(rùn)滑劑必須清潔，其品質(zhì)符合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作要求。

(5)不允許互換配合位置的零件，嚴(yán)格按裝配標(biāo)記進(jìn)行裝配。零件的平衡配重位置須正確、固定可靠。

(6)盡量使用專用器具進(jìn)行裝配，并且按規(guī)定的緊固力矩、緊固方法和順序來(lái)緊固螺栓。

(7)裝配間隙必須符合技術(shù)條件，但應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)?shù)蛘?。如活塞的配缸間隙，若選擇購(gòu)買數(shù)個(gè)廠家的活塞，則應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)品的質(zhì)量規(guī)律，總結(jié)調(diào)整出適合各廠家活塞的配缸間隙值。

(8)電控系統(tǒng)各接頭、線柱要清潔且接觸可靠。燃油系統(tǒng)中的O形密封圈必須更換，而且不得使用含硅密封膠。

2.裝配順序與調(diào)整方法

發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配順序與調(diào)整方法隨結(jié)構(gòu)的不同有所變化，但其順序基本相同。以桑塔納轎車為例加以說(shuō)明。

1)安裝曲軸與軸承

(1)將汽缸清洗干凈后倒置于安裝支架上，正確安放好各道主軸承(一、二、四、五道軸承只是裝在缸體上的一片有油槽，裝在瓦蓋上的一片無(wú)油槽，第三道軸承兩片均有油槽)及推力墊圈。

(2)將曲軸置于缸體主軸承座孔中，按規(guī)定扭矩依次擰緊各軸承蓋螺栓(擰緊力矩65N·m)，安裝推力墊圈后應(yīng)軸向撬動(dòng)曲軸檢查其軸向間隙；每緊固一道主軸承蓋后應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸數(shù)周，最后再檢查其徑向間隙。軸承過(guò)緊或曲軸軸向間隙不符合要求時(shí)，應(yīng)查明原因并及時(shí)予以排除。

(3)安裝曲軸前/后端油封凸緣、凸緣襯墊及油封等。

(4)安裝飛輪及曲輪齒帶輪。

2)安裝活塞連桿組

(1)組裝活塞連軒組：使活塞頂部的箭頭標(biāo)記與同缸號(hào)連桿的凸點(diǎn)指向同一側(cè)，在配合面上涂抹機(jī)油，然后用拇指將活塞銷推入活塞銷座孔及連桿小頭的孔中(阻力較大時(shí)，可先用熱水將活塞加熱至60℃；若加熱后仍不能將活塞銷推入，則應(yīng)重新選配零件)，并裝好鎖環(huán)。

(2)檢查活塞是否偏缸：使發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)置，將未裝活塞環(huán)的活塞連桿組裝入各缸，并按規(guī)定扭矩分次擰緊連桿螺栓(1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)擰緊至30N·m，再繼續(xù)擰緊180°；1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)以45N·m的力矩?cái)Q緊)。用厚薄規(guī)檢查活塞在上、下止點(diǎn)及汽缸中部時(shí)，活塞頂部在汽缸前、后方向的間隙是否相同，即是否存在偏缸。存在偏缸時(shí)，應(yīng)查明原因并予以消除。檢查偏缸的同時(shí)，還應(yīng)注意檢查連桿軸承與軸頸的軸向間隙及徑向間隙。

(3)安裝活塞環(huán)：在活塞環(huán)端隙、側(cè)隙及背隙符合要求的情況下，用活塞環(huán)鉗將活塞環(huán)裝入相應(yīng)的環(huán)槽中。安裝第二道氣環(huán)(錐形環(huán))時(shí)，應(yīng)使標(biāo)有“TOP”標(biāo)記的一面朝向活塞頂部。各道活塞環(huán)的開(kāi)口相互錯(cuò)開(kāi)120°，并使第一道活塞環(huán)的開(kāi)口位于側(cè)壓力小的一側(cè)，且與活塞銷軸線成45°角。

(4)將活塞連桿組裝入汽缸：使活塞頂面的箭頭指向發(fā)動(dòng)機(jī)前方，并按缸號(hào)標(biāo)記將組裝好的活塞連桿組自缸體上方放入汽缸中，用活塞環(huán)箍壓縮活塞環(huán)后，用手錘木柄將活塞推入缸內(nèi)，使連桿大頭落于連桿軸頸上，按標(biāo)記扣合連桿軸承蓋，并按規(guī)定力矩?cái)Q緊連桿螺栓。

3)安裝中間軸

將中間軸裝入機(jī)體承孔中，在其前端裝入O形密封圈、油封凸緣及油封。油封凸緣緊固螺栓應(yīng)以25N·m的力矩?cái)Q緊。最后安裝中間軸齒帶輪。

4)安裝汽缸蓋及配氣機(jī)構(gòu)

(1)將各氣門插入相應(yīng)的氣門導(dǎo)管中，檢查氣門與氣門座的密封性(可用汽油進(jìn)行滲漏檢驗(yàn))，不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行手工研磨。

(2)取出各氣門，裝好氣門彈簧下座，用專用工具將氣門油封壓裝到氣門導(dǎo)管上，再重新插入各氣門，裝好氣門彈簧、上彈簧座及鎖片(使用過(guò)的舊鎖片不允許再用)，并用塑料錘輕輕敲擊數(shù)次，以確保鎖片安裝的可靠性。

(3)按順序?qū)⒏鳉忾T挺桿裝入挺桿承孔中，在缸蓋后端裝好凸輪軸半圓塞(新件)，將凸輪軸置于汽缸蓋上的承孔中，按解體的相反順序以20N·m的力矩?cái)Q緊各道凸輪軸軸承蓋(先對(duì)稱緊固2、4道軸承蓋，后緊固1、3、5道軸承蓋)，并復(fù)查凸輪軸的軸向和徑向間隙。

(4)將定位導(dǎo)向螺栓擰入缸體上的1、3螺栓孔中，使有“OPENTOP”標(biāo)記的一面朝上，再將汽缸墊安放于汽缸體上。

(5)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸使活塞離開(kāi)上止點(diǎn)位置，將汽缸蓋置于汽缸體上，用手?jǐn)Q入其他8個(gè)缸蓋螺栓，再擰出1、3螺栓孔中的定位螺栓，擰入2只缸蓋螺栓。

(6)按拆卸時(shí)的相反順序分四次擰緊各缸蓋螺栓。第一次扭至40N·m；第二次扭至60N·m；第三次扭至75N·m；第四次再旋緊缸蓋螺栓1/4圈(90°)。

(7)裝上凸輪軸油封及齒帶輪，并以80N·m的力矩?cái)Q緊齒帶輪緊固螺栓。

(8)安裝氣門罩蓋密封襯墊、密封條、氣門罩蓋、壓條及儲(chǔ)油器等，并以10N·m的力矩?cái)Q緊其緊固螺母。

5)安裝齒形皮帶、分電器和機(jī)油泵

(1)將齒形皮帶套到曲軸及中間軸齒帶輪上。

(2)轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸，使其齒形皮帶輪上的標(biāo)記與氣門罩蓋平面平齊(轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸時(shí)，曲軸不可位于上止點(diǎn)位置，以防氣門碰撞活塞，造成零件損傷)。

(3)裝好齒形皮帶下護(hù)罩及曲軸前端的三角帶輪，并裝好發(fā)電機(jī)、水泵及空調(diào)壓縮機(jī)，再套上發(fā)電機(jī)及壓縮機(jī)三角帶。

(4)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使飛輪上的點(diǎn)火正時(shí)標(biāo)記與變速器殼上的標(biāo)記對(duì)齊，或使曲軸帶輪外緣上的標(biāo)記與齒形皮帶輪下護(hù)罩上的箭頭標(biāo)記對(duì)正。

(5)將齒形皮帶套到凸輪軸齒帶輪上，并通過(guò)張緊輪調(diào)整好齒形皮帶的張緊程度。

(6)調(diào)好發(fā)電機(jī)皮帶的張緊力。

(7)使分火頭指向分電器殼上的第一缸標(biāo)記，將分電器插入機(jī)體承孔中，并固定好分電器壓板。

(8)使機(jī)油泵驅(qū)動(dòng)軸的扁頭對(duì)正分電器驅(qū)動(dòng)軸的槽口，安裝好機(jī)油泵，并裝上油底殼及其襯墊。

6)安裝其他附件

將機(jī)油濾清器、汽油泵進(jìn)排氣歧管、化油器、起動(dòng)機(jī)及齒形皮帶輪上護(hù)罩等依次安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上。

7)發(fā)動(dòng)機(jī)總成的裝車

將發(fā)動(dòng)機(jī)總成裝到車上，并連接好各管路及線路。具體操作可按拆卸的相反順序進(jìn)行，并注意以下問(wèn)題：

(1)注意不要碰傷變速器的輸入軸。

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)橡膠支承塊的自鎖螺母應(yīng)更換新件。

(3)將發(fā)動(dòng)機(jī)裝入支架座上，旋緊緊固螺栓。

(4)調(diào)好離合器踏板的自由行程及節(jié)氣門、阻風(fēng)門拉索，安裝好排氣管。

(5)連接起動(dòng)機(jī)接線時(shí)，導(dǎo)線不得碰到發(fā)動(dòng)機(jī)。

(6)合理加注冷卻液。8.2.2發(fā)動(dòng)機(jī)的磨合

1.發(fā)動(dòng)機(jī)磨合的意義

總成修理的發(fā)動(dòng)機(jī)使用的零件有新有舊，零件的技術(shù)狀況相差較大；修理工藝裝備和企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平也存在著很大的差異，有些總成修理的發(fā)功機(jī)在磨合中就出現(xiàn)拉缸、燒瓦等嚴(yán)重故障。因此，總成修理的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行科學(xué)的磨合就更為必要。

(1)形成適應(yīng)工作條件的配合性質(zhì)。

①擴(kuò)大配合表面的實(shí)際接觸面積。新零件和經(jīng)過(guò)修理的零件，由于表面微觀粗糙和各種誤差，裝配后配合副的實(shí)際接觸面積僅為設(shè)計(jì)面積的1/100～1/1000，配合表面上單位實(shí)際接觸面積的載荷就會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)值的百倍乃至千倍。微觀接觸面積在高應(yīng)力、高摩擦熱的作用下就容易產(chǎn)生塑性變形和粘著磨損，引起咬粘等破壞性故障。因此，使新零件在特定的磨合規(guī)范下運(yùn)動(dòng)，粗糙表面的微觀凸點(diǎn)產(chǎn)生微觀機(jī)械切削現(xiàn)象，使實(shí)際接觸面積不斷擴(kuò)大，在短期內(nèi)形成適應(yīng)正常工作條件的配合表面。②形成適應(yīng)工作條件的表面粗糙度。每一種工作條件均有其相應(yīng)的表面粗糙度，零件加工的表面粗糙度與工作條件的要求差距很大，只有在磨合中才能形成適應(yīng)工作條件的表面粗糙度。

③改善配合性質(zhì)。由于磨合磨損形成了適應(yīng)工作條件的實(shí)際接觸面積和表面粗糙度以及配合間隙，因此，不但顯著地提高了零件的綜合抗磨損性能，也減少了摩擦阻力與摩擦熱，降低了故障率，提高了大修發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性與耐久性。

(2)改善配合副的潤(rùn)滑效能。磨合使配合間隙增大到適應(yīng)正常工作條件的配合間隙，改善了潤(rùn)滑油的泵送性能，增大了配合副間的潤(rùn)滑油流量，不但改善了配合副的潤(rùn)滑效能，也有利于保持正常的工作溫度和配合表面的清潔。

(3)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性與耐久性。金屬在低于或近于疲勞極限下，磨合一定的時(shí)間，可以明顯提高金屬零件的抗磨損能力和抗疲勞破壞能力，從而提高機(jī)械的可靠性和耐久性。發(fā)動(dòng)機(jī)全部磨合過(guò)程由微觀幾何形狀磨合期、宏觀幾何形狀磨合期、適應(yīng)最大載荷表面準(zhǔn)備期三個(gè)時(shí)期組成。微觀幾何形狀磨合期內(nèi)(第一時(shí)期)，微觀粗糙表面因微觀機(jī)械加工作用逐漸展平，表面金屬被強(qiáng)化，顯微硬度成倍地提高，產(chǎn)生劇烈的磨損，增大配合間隙，形成適應(yīng)摩擦狀態(tài)下的工作表面質(zhì)量。宏觀幾何形狀磨合期內(nèi)(第二時(shí)期)，零件表面的形位誤差部分得以消除，磨損量逐漸減小，機(jī)械損失減弱。適應(yīng)最大載荷表面準(zhǔn)備期內(nèi)(第三時(shí)期)，零件磨損率和發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性逐漸穩(wěn)定，故障率降低，可靠件提高。第一時(shí)期磨合于出廠前在臺(tái)架上完成，稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)磨合”。后兩個(gè)磨合時(shí)期需在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝限速片，在限速限載條件下的運(yùn)行過(guò)程中完成，稱為“汽車走合”。

2.磨合規(guī)范

發(fā)動(dòng)機(jī)磨合分為冷磨合與熱磨合兩個(gè)階段。冷磨合是由外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成或機(jī)構(gòu)的磨合，而發(fā)動(dòng)機(jī)自行運(yùn)轉(zhuǎn)的磨合則稱為熱磨合。其中發(fā)動(dòng)機(jī)自行運(yùn)轉(zhuǎn)的磨合則稱為無(wú)載熱磨合；加載自運(yùn)轉(zhuǎn)磨合稱為負(fù)載磨合。發(fā)動(dòng)機(jī)的磨合質(zhì)量在材料、結(jié)構(gòu)、裝配質(zhì)量等條件一定的情況下，主要取決于磨合時(shí)期的轉(zhuǎn)速、載荷、磨合時(shí)間、潤(rùn)滑油品質(zhì)。因此，磨合轉(zhuǎn)速、載荷和磨合時(shí)間組成了發(fā)動(dòng)機(jī)的磨合規(guī)范。

1)冷磨合規(guī)范

(1)冷磨合轉(zhuǎn)速：起始轉(zhuǎn)速為400～500r/min(0.2～0.5ne)，終止轉(zhuǎn)速為1200～1400r/min(0.4～0.55ne)。起始轉(zhuǎn)速過(guò)低，由于曲軸的濺油能力不足以及機(jī)油泵的輸油壓力過(guò)低，難以滿足配合副較大摩擦阻力和摩擦熱對(duì)潤(rùn)滑、冷卻、清潔能力的需求，極易造成配合副的破壞性損傷。由于高摩擦阻力和高摩擦熱的限制，起始轉(zhuǎn)速也不能過(guò)高。

發(fā)動(dòng)機(jī)磨合的關(guān)鍵是汽缸與活塞環(huán)、活塞和曲軸與軸承等配合副的磨合。配合面上的載荷主要由活塞連桿組的質(zhì)量和離心力形成。據(jù)有關(guān)資料介紹，在1200～1400r/min范圍內(nèi)，單位面積上的載荷最大；超過(guò)或低于此轉(zhuǎn)速時(shí)，載荷反而減小，均會(huì)影響磨合效果。磨合轉(zhuǎn)速采取了四級(jí)調(diào)速。無(wú)級(jí)調(diào)速磨合效率低，在每級(jí)轉(zhuǎn)速下，隨著表面質(zhì)量的改善，磨損率逐漸下降至平衡狀態(tài)。為了提高磨合效率，故采用有級(jí)調(diào)速，冷磨合磨損特性如圖8-17所示。圖8-17冷磨合磨損特性

(2)冷磨合載荷：僅靠活塞連桿組所產(chǎn)生的載荷顯然不夠，磨合效率低。實(shí)踐證明，裝好汽缸蓋后堵死火花塞螺孔，借助汽缸的壓縮壓力來(lái)增加冷磨載荷是極為有益的。

(3)冷磨合的潤(rùn)滑：現(xiàn)行的潤(rùn)滑方式有自潤(rùn)滑、油浴式潤(rùn)滑和機(jī)外潤(rùn)滑。實(shí)踐證明：機(jī)外潤(rùn)滑方式最佳，對(duì)提高磨合效率極為有利。所謂機(jī)外潤(rùn)滑是指由專門的泵送系統(tǒng)，將專門配制的粘度較低、硫化極性添加劑含量高的專用發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，以較大的流量送入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方式。機(jī)外潤(rùn)滑不但使摩擦表面松軟，加速磨合過(guò)程，而且潤(rùn)滑、散熱以及清潔的能力很強(qiáng)，還可以提高磨合過(guò)程的可靠性。

(4)磨合時(shí)間：各級(jí)轉(zhuǎn)速的冷磨合時(shí)間約為15min，共需60min。

2)熱磨合規(guī)范

(1)無(wú)載熱磨合：無(wú)載熱磨合是為有載熱磨合做準(zhǔn)備，其磨合原理與冷磨合類似。因此無(wú)載熱磨合的轉(zhuǎn)速為0.4～0.55ne。

(2)有載熱磨合：起始轉(zhuǎn)速為0.4～0.5ne，磨合終止時(shí)的轉(zhuǎn)速一般取0.8ne

，并采取四級(jí)調(diào)速。起始加載取0.2Pe(Pe為發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率)，磨合終止前載荷取0.8Pe

，采取四級(jí)加強(qiáng)方式，與四級(jí)調(diào)速相應(yīng)組合。磨合時(shí)間的確定，多以每級(jí)磨合中的轉(zhuǎn)速變化或潤(rùn)滑油溫度來(lái)判斷。當(dāng)每級(jí)負(fù)載不變時(shí)，隨著磨合時(shí)間的延續(xù)、零件工作表面質(zhì)量的改善、摩擦損失的減小，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)有明顯的升高，就表明這一級(jí)磨合已達(dá)到了磨合要求，就可以轉(zhuǎn)入高一級(jí)轉(zhuǎn)速負(fù)載梯度的磨合。也可以用潤(rùn)滑油的溫度變化來(lái)評(píng)價(jià)每級(jí)的磨合時(shí)間，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度保持恒定的條件下，摩擦阻力進(jìn)入穩(wěn)定階段后，潤(rùn)滑油溫度也從升溫轉(zhuǎn)入溫度穩(wěn)定狀態(tài)，這時(shí)就可以轉(zhuǎn)入高一級(jí)磨合。實(shí)踐證明，上述磨合規(guī)范的總磨合時(shí)間約120～1500min。

在熱磨合過(guò)程中，必須進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的檢查調(diào)整和發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)，排除故障使發(fā)動(dòng)機(jī)符合大修竣工技術(shù)條件，并清洗潤(rùn)滑系，更換潤(rùn)滑油和濾清器濾芯，然后加裝限速裝置。8.2.3發(fā)動(dòng)機(jī)總成修理竣工技術(shù)條件

1.一般技術(shù)要求

發(fā)動(dòng)機(jī)總成修理竣工的一般技術(shù)要求如下：

(1)裝備齊全，按規(guī)定完成了發(fā)動(dòng)機(jī)磨合，無(wú)漏油、漏水、漏氣、漏電等現(xiàn)象。

(2)加注的潤(rùn)滑油量、牌號(hào)以及潤(rùn)滑脂符合原廠規(guī)定。

(3)工作中無(wú)異響，急加速時(shí)無(wú)爆燃聲，化油器不回火，消聲器無(wú)放炮聲。

(4)潤(rùn)滑油壓力和冷卻液溫度均正常。

(5)汽缸壓力符合原廠規(guī)定。對(duì)于各缸壓力差，汽油機(jī)應(yīng)不超過(guò)各缸平均壓力的8%，柴油機(jī)不超過(guò)10%。

(6)四行程汽油機(jī)轉(zhuǎn)速在500?～600r/min時(shí)，以海平面為準(zhǔn)，進(jìn)氣歧管真空度應(yīng)在57.2～70.5kPa范圍內(nèi)；其波動(dòng)范圍，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)不超過(guò)3.5kPa，四缸發(fā)動(dòng)機(jī)不超過(guò)5kPa。

2.主要使用性能

發(fā)動(dòng)機(jī)總成維修竣工的主要性能如下：

(1)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常的工作溫度下，5s內(nèi)能起動(dòng)。柴油機(jī)在5℃、汽油機(jī)在－5℃環(huán)境下起動(dòng)順利。

(2)配氣相位差不大于2°30′。

(3)加速靈敏，過(guò)渡平滑，怠速穩(wěn)定，各工況下均工作平穩(wěn)。

(4)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩不低于原廠規(guī)定的90%。

(5)最低耗油率不得高于原廠規(guī)定。

(6)發(fā)動(dòng)機(jī)排放限值符合GB7258—2004《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》的規(guī)定。

二級(jí)維護(hù)竣工的發(fā)動(dòng)機(jī)除裝備齊全有效之外，還必須進(jìn)行性能檢測(cè)。要求能正常起動(dòng)，低、中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)均勻、穩(wěn)定，水溫正常，加速性能好，無(wú)斷火、回火、放炮等現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后應(yīng)無(wú)異響，無(wú)負(fù)荷功率不小于額定值的80％。

(7)電子控制系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)正確無(wú)誤。自檢警告燈應(yīng)顯示系統(tǒng)正常，或通過(guò)系統(tǒng)自診斷功能讀取的故障碼應(yīng)為正常碼。

8.3發(fā)?動(dòng)?機(jī)?試?驗(yàn)

8.3.1發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的分類

發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)通?？煞譃橐韵聨最悺?/p>

1.定型與驗(yàn)證試驗(yàn)

凡是新產(chǎn)品、改進(jìn)或變型產(chǎn)品，轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，為檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)或改進(jìn)的要求，需要對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)其可靠性、耐久性。其中新產(chǎn)品、改進(jìn)或變型產(chǎn)品的試驗(yàn)稱為定型試驗(yàn)，轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的產(chǎn)品的試驗(yàn)為驗(yàn)證試驗(yàn)。

2.可靠性試驗(yàn)

可靠性試驗(yàn)是指發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行全負(fù)荷、標(biāo)定轉(zhuǎn)速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以考核發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)件的穩(wěn)定程度和零部件的耐用性。

3.驗(yàn)收試驗(yàn)

驗(yàn)收試驗(yàn)是指驗(yàn)收單位為了檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能是否符合技術(shù)文件的規(guī)定而進(jìn)行的試驗(yàn)，它可與抽查試驗(yàn)結(jié)合進(jìn)行。

4.出廠試驗(yàn)

出廠試驗(yàn)是指制造廠為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)出廠前在臺(tái)架上進(jìn)行主要性能的試驗(yàn)，以檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量是否符合要求。

5.抽查試驗(yàn)

抽查試驗(yàn)是指成批或大量生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)批量大小抽取一定數(shù)量的產(chǎn)品進(jìn)行性能試驗(yàn)和功能檢驗(yàn)，必要時(shí)還需進(jìn)行可靠性、耐久性試驗(yàn)，以考核發(fā)動(dòng)機(jī)制造質(zhì)量的穩(wěn)定性。

此外，一些工廠試驗(yàn)室和科研部門等經(jīng)常進(jìn)行研究性試驗(yàn)，稱為科研性試驗(yàn)。8.3.2發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能試驗(yàn)

1.發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的條件

發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的條件如下：

(1)所用燃油及潤(rùn)滑油符合制造廠的規(guī)定。

(2)測(cè)試儀表的精度及測(cè)量部位應(yīng)符合規(guī)定要求。

(3)試驗(yàn)前，發(fā)動(dòng)機(jī)按制造廠規(guī)定的磨合規(guī)范進(jìn)行磨合。

(4)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的出水溫度為80℃±5℃，機(jī)油溫度為80℃±5℃。

(5)排氣背壓符合制造廠規(guī)定或低于3.5kPa。

(6)所有數(shù)據(jù)要在工況穩(wěn)定后測(cè)量。轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及燃料消耗量三者同時(shí)進(jìn)行測(cè)量。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能的試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能的試驗(yàn)包括以下幾方面：

(1)速度特性試驗(yàn)：用于測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性(總功率)和使用外特性(凈功率)，評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷下的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

試驗(yàn)時(shí)，節(jié)氣門全開(kāi)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，順序調(diào)節(jié)負(fù)荷(由小到大或由大到小加載)，改變轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量。適當(dāng)?shù)剡x擇8個(gè)以上測(cè)量點(diǎn)，用于繪制外特性和使用外特性曲線。

試驗(yàn)中主要測(cè)量如下數(shù)據(jù)：進(jìn)氣狀態(tài)、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、燃油消耗量、排氣煙度、噪聲、排氣溫度、點(diǎn)火或噴油提前角及汽油機(jī)進(jìn)氣管真空度等。

(2)負(fù)荷特性試驗(yàn)：該試驗(yàn)?zāi)康氖?，在?guī)定轉(zhuǎn)速下，評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)性。

試驗(yàn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在50%～80%的額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，從小負(fù)荷開(kāi)始逐漸增大負(fù)荷，相應(yīng)增大節(jié)氣門開(kāi)度直到節(jié)氣門全開(kāi)。適當(dāng)選擇8個(gè)以上測(cè)量點(diǎn)，用于繪制負(fù)荷特性曲線。

試驗(yàn)中主要測(cè)量如下數(shù)據(jù)：進(jìn)氣狀態(tài)、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、燃料消耗量、汽油機(jī)進(jìn)氣管真空度等。

(3)萬(wàn)有特性試驗(yàn)：該試驗(yàn)?zāi)康氖窃u(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的經(jīng)濟(jì)性，為選用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提供依據(jù)?？蛇x取以下方法進(jìn)行試驗(yàn)。

①負(fù)荷特性法：在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，均勻地選擇8種以上速度，在每種轉(zhuǎn)速下進(jìn)行負(fù)荷特性試驗(yàn)。

②速度特性法：根據(jù)標(biāo)定功率的百分?jǐn)?shù)，適當(dāng)?shù)剡x擇8種以上的節(jié)氣開(kāi)度，在每種節(jié)氣門開(kāi)度下，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍內(nèi)，順序地改變轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，適當(dāng)?shù)剡x取8個(gè)以上測(cè)量點(diǎn)。8.3.3發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)量及測(cè)試設(shè)備

1.發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介

發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的試驗(yàn)稱為臺(tái)架試驗(yàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)要保證試驗(yàn)條件達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，并能迅速、準(zhǔn)確地測(cè)量和記錄發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)。

圖8-18為發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架示意圖。由于發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)力矩，因此試驗(yàn)臺(tái)用堅(jiān)固的防振混凝土做基礎(chǔ)，基礎(chǔ)上固定有安裝發(fā)動(dòng)機(jī)用的鑄鐵底座和前后支架。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)能迅速拆裝和對(duì)準(zhǔn)，前后支架在底座上的位置和高度可做成可調(diào)式。圖8-18發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架示意圖發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與測(cè)功器轉(zhuǎn)子軸用聯(lián)軸節(jié)連接。通過(guò)測(cè)功器和轉(zhuǎn)速表所測(cè)得的讀數(shù)，可以計(jì)算出被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。

為保持發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)水溫正常，設(shè)有專門可調(diào)水量的冷卻系統(tǒng)。冷卻液出水溫度控制系統(tǒng)能自動(dòng)保持出水溫度正常，使出水溫度達(dá)到規(guī)定(80℃±5℃)的試驗(yàn)要求，燃油由專用油箱通過(guò)油量測(cè)量裝置供給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給系統(tǒng)。為排出發(fā)動(dòng)機(jī)中的有害排放物，減少室內(nèi)噪聲，應(yīng)裝有保證室內(nèi)通風(fēng)、消聲的裝置。試驗(yàn)臺(tái)上安裝的設(shè)備和儀器大致分為以下三類：

(1)基本設(shè)備：包括測(cè)功器、轉(zhuǎn)速表、油耗測(cè)量裝置。

(2)監(jiān)測(cè)儀器：包括冷卻液溫度計(jì)、機(jī)油溫度計(jì)、機(jī)油壓力計(jì)、排氣溫度指示器、氣壓計(jì)、室內(nèi)溫度計(jì)、濕度計(jì)等。

(3)特殊設(shè)備：包括示功器、空氣流量計(jì)、冷卻液流量計(jì)、廢氣分析儀、煙度計(jì)、聲級(jí)計(jì)、測(cè)振儀等。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)量

1)發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的測(cè)量

發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率通過(guò)測(cè)功器來(lái)測(cè)量。試驗(yàn)時(shí)，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作時(shí)的各種工況，測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，而由轉(zhuǎn)速表測(cè)出輸出轉(zhuǎn)速，通過(guò)計(jì)算可以求出功率。

常用的測(cè)功器有水力測(cè)功器、電力測(cè)功器和電渦流測(cè)功器三種類型。電渦流測(cè)功器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、很寬的轉(zhuǎn)速范圍和功率范圍等特點(diǎn)，因此應(yīng)用很廣。圖8-19為感應(yīng)式電渦流測(cè)功器的結(jié)構(gòu)圖。它的制動(dòng)器主要由定子(包括作為磁軛的鐵芯、渦流環(huán)、勵(lì)磁繞組、端蓋)和轉(zhuǎn)子(包括帶齒狀凹凸的感應(yīng)子、主軸、旋轉(zhuǎn)軸承)組成。定子靠擺動(dòng)軸承支承在軸承架和機(jī)座上。從可以自由擺動(dòng)的定子外殼伸出一力臂以測(cè)量轉(zhuǎn)矩。因?yàn)殡姕u流制動(dòng)器所吸收的功率全部轉(zhuǎn)化為熱量，所以制動(dòng)器的內(nèi)腔(特別是渦流環(huán)和勵(lì)磁繞組周圍)必須通水加以冷卻，對(duì)于幾千瓦以下的小容量電渦流測(cè)功器，因其制動(dòng)器產(chǎn)生的熱量不大，故多數(shù)設(shè)計(jì)成空氣冷卻的形式。圖8-19感應(yīng)式電渦流測(cè)功器結(jié)構(gòu)圖電渦流制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)力的原理是，當(dāng)勵(lì)磁繞組中通過(guò)直流電時(shí)，由感應(yīng)子、空氣隙、渦流環(huán)、定子磁軛等形成的閉合磁路中產(chǎn)生靜止磁通，見(jiàn)圖8-20。因感應(yīng)子的外圓制成齒狀凹凸，在齒頂處的空氣隙很小，其磁通密度較大，齒槽處的空氣隙也較大，其磁通密度很小。當(dāng)感應(yīng)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，渦流環(huán)相應(yīng)部位的磁通密度不斷增減變化。由電磁感應(yīng)定律可知，此時(shí)渦流環(huán)的表面將產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)而形成渦電流，力圖阻止磁通的變化，從而引起對(duì)感應(yīng)子的制動(dòng)作用。圖8-20電渦流測(cè)功器的組成與磁路

2)燃油消耗量的測(cè)量

測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗量的儀器或裝置叫做油耗儀，也稱為燃油流量計(jì)。常用的油耗儀一般由油箱、串聯(lián)量瓶(或量杯)、三通閥、濾清器等組成。測(cè)量方法分為定容積法和定質(zhì)量法兩種。

(1)定容積法：汽油機(jī)常用定容積法測(cè)量燃油消耗量。圖8-21所示為定容積法燃油消耗量測(cè)量示意圖。圖8-21定容積法燃油消耗量測(cè)量示意圖燃油從油箱經(jīng)開(kāi)關(guān)、濾清器到三通閥向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，并可向量瓶充油。試驗(yàn)時(shí)，可按以下步驟進(jìn)行操作：

①打開(kāi)油箱開(kāi)關(guān)，三通閥置于A位置，發(fā)動(dòng)機(jī)由油箱供油。

②測(cè)量前將三通閥置于B位置，油箱同時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)和量瓶供油。

③測(cè)量開(kāi)始時(shí)，將三通閥轉(zhuǎn)至C位置，由量瓶向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，記錄燃油流過(guò)所選球泡(一般由50mL、100mL、200mL三種串聯(lián)在一起)上、下刻線所用的時(shí)間。

④測(cè)量完畢，將三通閥再次轉(zhuǎn)回B位置，向量瓶充油，為下次測(cè)量做好準(zhǔn)備。燃油消耗量可按下式計(jì)算：式中：V——球泡容積，單位為mL；

γ——燃油密度；

t——消耗容積V的燃油所用的時(shí)間，單位為s。若發(fā)動(dòng)機(jī)功率為Pe，以千瓦為單位，則有效耗油率為

(2)定質(zhì)量法：柴油機(jī)通常用定質(zhì)量法測(cè)量燃油消耗量。圖8-22所示為定質(zhì)量法燃油消耗量測(cè)量示意圖。圖8-22定質(zhì)量法燃油消耗量測(cè)量示意圖燃油從油箱經(jīng)開(kāi)關(guān)、濾清器向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，并向量杯充油，量杯放在天平上。測(cè)量操作順序如下：

①打開(kāi)油箱開(kāi)關(guān)，三通閥置于A位置，發(fā)動(dòng)機(jī)由油箱供油。

②三通閥置于B位置，油箱向發(fā)動(dòng)機(jī)供油并向量杯充油。當(dāng)量杯內(nèi)的燃油比天平另一端砝碼稍重后，將三通閥轉(zhuǎn)至A位置。

③測(cè)量時(shí)，將三通閥轉(zhuǎn)至C位置，柴油機(jī)開(kāi)始使用量杯內(nèi)的油，當(dāng)天平指針指零瞬間，按動(dòng)秒表，然后取下一定質(zhì)量的砝碼。④當(dāng)指針再次回到零位的瞬間，停止秒表計(jì)時(shí)，記錄用去的燃油量m克和相應(yīng)的時(shí)間t秒。

⑤將取下的砝碼放回天平，將三通閥置于B位置，在量杯充油結(jié)束后，將三通閥轉(zhuǎn)至A位置，準(zhǔn)備下次測(cè)量。燃油消耗量可按下式計(jì)算：有效耗油率為為提高測(cè)量精度，簡(jiǎn)化操作，還可采用數(shù)字電子式自動(dòng)油耗儀，這種油耗儀只要預(yù)先設(shè)定量杯的容積或砝碼的質(zhì)量，油耗儀能自動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)備、測(cè)量、充油等操作，并以數(shù)字顯示出消耗時(shí)間及燃油容積或質(zhì)量，經(jīng)過(guò)計(jì)算就可得出油耗量數(shù)值。圖8-23所示為容積式數(shù)字油耗儀簡(jiǎn)圖。在細(xì)頸管刻線的一側(cè)有電光源k1，另一側(cè)有光電管k2，每對(duì)光源與光電管置于同一水平面上。若細(xì)頸管充滿燃油，光源的光穿過(guò)細(xì)頸管時(shí)，由于燃油對(duì)光線的折射作用，光不能照到光電管上；當(dāng)細(xì)頸管無(wú)油時(shí)，光可穿過(guò)細(xì)頸管照射到光電管上，使光電管通電，再通過(guò)電路控制電動(dòng)三通閥和計(jì)數(shù)器工作，實(shí)現(xiàn)時(shí)間和油耗量的自動(dòng)顯示。圖8-23容積式數(shù)字油耗儀簡(jiǎn)圖

3)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量

發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)，用轉(zhuǎn)速表來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速表按結(jié)構(gòu)和工作原理的不同可分為電子式、機(jī)械式和電氣式三種形式。下面介紹電子式和電氣式兩種轉(zhuǎn)速表。發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)速的目的不同，對(duì)轉(zhuǎn)速表的測(cè)量精度要求也不同。對(duì)于參與計(jì)算的轉(zhuǎn)速，要求轉(zhuǎn)速表具有較高的精度；而對(duì)于供監(jiān)控用的轉(zhuǎn)速，則可用較低精度的轉(zhuǎn)速表。

(1)電子數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。電子轉(zhuǎn)速表有固定式及手持式兩種，固定式電子轉(zhuǎn)速表由傳感器及指示儀兩部分組成。傳感器是一只脈沖發(fā)生器(可以是磁感應(yīng)式或光電式)。如磁感應(yīng)式脈沖發(fā)生器由一個(gè)齒盤及一個(gè)電磁撿拾器組成，齒盤是固定在測(cè)功機(jī)主軸上帶有60個(gè)齒的盤(齒輪)，電磁撿拾器靠近齒盤固定。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)拖帶測(cè)功機(jī)主軸每旋轉(zhuǎn)一周，撿拾器內(nèi)的線圈就發(fā)生60次感應(yīng)電脈沖，這個(gè)信號(hào)送到指示儀表(相當(dāng)于一個(gè)頻率計(jì)外加時(shí)間開(kāi)關(guān))，一般每秒鐘取樣一次，取得的脈沖數(shù)等于發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速，用4位數(shù)字顯示，這種轉(zhuǎn)速表的精度為±1r/min。手持式電子轉(zhuǎn)速表分為接觸式和非接觸式。接觸式的轉(zhuǎn)速表橡皮頭和發(fā)動(dòng)機(jī)軸端接觸，表內(nèi)裝有光電傳感器；非接觸式的轉(zhuǎn)速表須在使用前預(yù)先在旋轉(zhuǎn)軸或盤上粘貼白色紙條，儀器前端裝有照射燈光和感受反光的光電管，軸每旋轉(zhuǎn)一次就發(fā)送給光電管一個(gè)脈沖信號(hào)，累計(jì)運(yùn)算成轉(zhuǎn)速。

電子式轉(zhuǎn)速表，由于其測(cè)量準(zhǔn)確，且具有輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已被廣泛采用。

(2)電氣式轉(zhuǎn)速表。電氣式轉(zhuǎn)速表主要有發(fā)電機(jī)式和脈沖式，發(fā)電機(jī)式的轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)成直流或交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，利用感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)速成正比的原理進(jìn)行測(cè)量。脈沖式的轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)是利用轉(zhuǎn)速與頻率成正比的原理，設(shè)計(jì)成一種多級(jí)的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，利用感應(yīng)電壓的頻率進(jìn)行測(cè)量。

電氣式轉(zhuǎn)速表能進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量，并起監(jiān)督報(bào)警自動(dòng)控制的作用，常用于電力及電渦流測(cè)功機(jī)。

4)空氣流量的測(cè)量

測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流量的儀器稱為空氣流量計(jì)。過(guò)去較常采用的是節(jié)流式空氣流量計(jì)，如圖8-24所示。氣體在流過(guò)流量計(jì)的管道時(shí)，管道中孔板上的圓孔會(huì)產(chǎn)生節(jié)流作用，使氣體流經(jīng)孔板時(shí)的流速加快，靜壓力降低，孔板的前后產(chǎn)生壓力差。氣體流量增加，流速隨之增大，壓差也越大，只要測(cè)出此壓力差Δp(由U形管壓力計(jì)測(cè)出)，即可計(jì)算出氣體流量的大小。圖8-24節(jié)流式空氣流量計(jì)的工作原理圖節(jié)流式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，但需要裝有穩(wěn)壓裝置，以減少氣流的脈動(dòng)。

目前應(yīng)用較多的是旋渦式空氣流量計(jì)，如圖8-25所示。在氣流流經(jīng)的管道中間安裝一個(gè)錐形物體，稱為卡門旋渦發(fā)生體，氣流從旋渦發(fā)生體邊上流過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種漩渦被稱為卡門旋渦?？ㄩT旋渦的釋放頻率與氣體的流速成正比，因此測(cè)出卡門旋渦的釋放頻率就可算出空氣的流量。在旋渦式空氣流量計(jì)中，旋渦的釋放頻率是通過(guò)旋渦交替作用于旋渦發(fā)生體上的應(yīng)力，由安裝在它內(nèi)部的壓電元件測(cè)出的。圖8-25漩渦式空氣流量計(jì)的工作原理圖

實(shí)訓(xùn)20發(fā)動(dòng)機(jī)特性試驗(yàn)

一、目的與要求

(1)加深理解發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性隨轉(zhuǎn)速和