發(fā)動機(jī)功率及特性試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列課件----發(fā)動機(jī)功率及特性試驗(yàn)重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2011年3月編制

本節(jié)主要內(nèi)容：汽車發(fā)動機(jī)功率檢測方法，功率檢測試驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，主要儀器設(shè)備及其工作原理，實(shí)驗(yàn)步驟。重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理一、理論基礎(chǔ)（1/4）1、穩(wěn)態(tài)測功法：用測功機(jī)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行加載，在節(jié)氣門開度一定和其他參數(shù)保持不變的穩(wěn)定狀態(tài)下，測定發(fā)動機(jī)功率。特點(diǎn)：準(zhǔn)確、可靠；費(fèi)時(shí)費(fèi)力、成本較高；需要測功器。用途：多用于發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)、制造、院校和科研單位做性能試驗(yàn)。在一般的汽車運(yùn)輸企業(yè)、汽車維修企業(yè)和汽車檢測站中采用不多。一、理論基礎(chǔ)（1/4）2、動態(tài)測功法：在發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速均變化的狀態(tài)下，測定發(fā)動機(jī)功率，由于測功時(shí)不對發(fā)動加載，故又稱無載測功。特點(diǎn)：可用無負(fù)荷測功儀就車檢測；無負(fù)荷測功儀精度稍差；測量時(shí)省時(shí)、省力、方便用途：多用于就車測量一、理論基礎(chǔ)（1/4）2、動態(tài)測功法：發(fā)動機(jī)動態(tài)測功的基本原理是把發(fā)動機(jī)的所有運(yùn)動部件看作是一個(gè)沒有外界負(fù)荷并繞曲軸中心轉(zhuǎn)動的簡單回轉(zhuǎn)體，在節(jié)氣門突然全開后，發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的有效轉(zhuǎn)矩將全部用來加速發(fā)動機(jī)部件的運(yùn)動，只要測出發(fā)動機(jī)急加速過程中曲軸的加速運(yùn)動情況就可得知發(fā)動機(jī)的動力性能。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?1)了解電渦流測功機(jī)的測功原理。(2)了解發(fā)動機(jī)自動測控系統(tǒng)的測控功能及選擇的原則。(3)掌握發(fā)動機(jī)自動測控系統(tǒng)的使用方法。三、實(shí)驗(yàn)所用的主要儀器和設(shè)備(1)了解電渦流測功機(jī)的測功原理。(2)了解發(fā)動機(jī)自動測控系統(tǒng)的測控功能及選擇的原則。(3)掌握發(fā)動機(jī)自動測控系統(tǒng)的使用方法。

一、理論基礎(chǔ)（1/4）穩(wěn)態(tài)檢測原理：汽車發(fā)動機(jī)功率可用發(fā)動機(jī)自動測控系統(tǒng)檢測。檢測發(fā)動機(jī)功率時(shí)，通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度和加載裝置的負(fù)荷，使發(fā)動機(jī)達(dá)到規(guī)定的測試工況，在該穩(wěn)定工況下測出發(fā)動機(jī)輸出功率(kW)。 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理1．電渦流測功機(jī)及其原理測功機(jī)的主要作用？1—磁軛2—磁力線3—?jiǎng)?lì)磁線圈4—渦流環(huán)5—空氣隙6—感應(yīng)子7—滾軸四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理1．電渦流測功機(jī)及其原理當(dāng)測功機(jī)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)動，且給勵(lì)磁線圈加一定的電流時(shí)，可擺動的定子外殼就產(chǎn)生一定的阻力矩T(N·m)，通過式2-1可得到發(fā)動機(jī)的輸出功率。式2-1四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理1．電渦流測功機(jī)及其原理1—磁軛2—渦流環(huán)3—端蓋4—軸承5—測速傳感器6—聯(lián)軸器7—主軸8—擺動軸承9—進(jìn)水管10—進(jìn)水口11—出水口12—油杯13—出水管14—感應(yīng)子15—?jiǎng)?lì)磁線圈四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理2．FC2010測控儀四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理2．FC2010測控儀五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1．FC2010參數(shù)設(shè)置(1)打開測控儀電源，液晶顯示屏顯示主界面

五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1．FC2010參數(shù)設(shè)置(2)按動SET鍵，出現(xiàn)選項(xiàng)界面五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1．FC2010參數(shù)設(shè)置(3)按移位鍵，選中“參數(shù)設(shè)置”項(xiàng)，選中的項(xiàng)目底色變深五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1．FC2010參數(shù)設(shè)置(4)按確認(rèn)鍵確認(rèn)，出現(xiàn)報(bào)警參數(shù)設(shè)置界面，所需設(shè)置報(bào)警參數(shù)的項(xiàng)目底色將變深五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1．FC2010參數(shù)設(shè)置(5)按移位鍵，黑框自左到右，自上到下移動，當(dāng)移到需要修改的項(xiàng)目下，停止按動，被黑框選中的項(xiàng)目即為需要修改的項(xiàng)目；(6)按數(shù)值增加鍵，被黑框選中的數(shù)值在原值基礎(chǔ)上遞加(7)按數(shù)值減小鍵，被黑框選中的數(shù)值在原值基礎(chǔ)上遞減(8)以上操作完畢，按確認(rèn)鍵，儀器回到主界面，當(dāng)前設(shè)置的報(bào)警參數(shù)被存入CPU，在沒有新的設(shè)置前將被永久保存。五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟2．控制方式設(shè)定(3)轉(zhuǎn)動“n”旋鈕：設(shè)定發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速值，從而測出發(fā)動機(jī)在設(shè)定轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩值和功率值。(4)轉(zhuǎn)動“P”旋鈕：設(shè)定的轉(zhuǎn)速值，從而設(shè)定被測發(fā)動機(jī)所出的工況。通過改變節(jié)氣門測量值，使被測發(fā)動機(jī)處于不同的工況。五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟2．控制方式設(shè)定(5)起動被測發(fā)動機(jī)(6)重新通過轉(zhuǎn)動“P”旋鈕改變發(fā)動的節(jié)氣門位置，測出不同工況下，發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩值和功率值。(7)關(guān)閉發(fā)動機(jī)和FC2000發(fā)動機(jī)自動測控系統(tǒng)六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本內(nèi)容(1)實(shí)驗(yàn)過程的詳細(xì)記錄。(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和數(shù)據(jù)處理。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)動機(jī)的動力性。七、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出用無負(fù)荷測功儀測量發(fā)動機(jī)功率（動態(tài)測功）的方法與步驟，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測量結(jié)果，綜合評價(jià)無負(fù)荷測功機(jī)和發(fā)動機(jī)自動測控系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。七、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)1、測瞬時(shí)角加速度方案——測瞬時(shí)加速功率功率與角加速度的關(guān)系測定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在極短時(shí)間內(nèi)的變化量，即可求得加速度，算出功率。七、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)1、測瞬時(shí)角加速度方案——測瞬時(shí)加速功率發(fā)動機(jī)加速過程中，在某一轉(zhuǎn)速下的有效功率與該轉(zhuǎn)速下的瞬時(shí)加速度成正比。只要測出加速過程中的這一轉(zhuǎn)速和對應(yīng)的瞬時(shí)加速度，即可求出該轉(zhuǎn)速下的有效功率。測試方法：當(dāng)發(fā)動機(jī)在怠速或某一空載低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，突然全開節(jié)氣門，此時(shí)發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力，除克服自身慣性和各種內(nèi)部運(yùn)動阻力矩外，將使曲軸加速運(yùn)轉(zhuǎn)，曲軸的瞬時(shí)角加速度愈大，發(fā)動機(jī)的有效功率也愈大。七、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)2、測加速時(shí)間方案——測平均加速功率發(fā)動機(jī)在起止轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的平均有效加速