2023年09級(jí)《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

編汽車工程學(xué)院202343前言試驗(yàn)總體目標(biāo)、任務(wù)與要求1、穩(wěn)固所學(xué)的理論學(xué)問、加深對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能試驗(yàn)的生疏和了解。2、掌物內(nèi)燃機(jī)性能試驗(yàn)和某些專項(xiàng)試驗(yàn)的試驗(yàn)方法。其使用方法。4、掌物對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展處理以及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展分析的根本方法。適用專業(yè)熱能與動(dòng)力工程、車輛工程、汽車效勞工程先修課程試驗(yàn)工程與學(xué)時(shí)安排〔見表一〕表一試驗(yàn)工程與學(xué)時(shí)安排序號(hào)試驗(yàn)工程名稱試驗(yàn)學(xué)時(shí) 每組人數(shù)試驗(yàn)類型開出要求試驗(yàn)一發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性2 8～10綜合必做試驗(yàn)二發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性2 8～10綜合必做試驗(yàn)改革與特色一步加深對(duì)理論學(xué)問的掌物和理解。1、掌物發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性的試驗(yàn)方法。圖。二、試驗(yàn)條件、東南4A91電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)〔Pemax=77Kw/6000r/min〕 一臺(tái)、CW150型電渦流測(cè)功機(jī) 一臺(tái)、FST2S發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控試驗(yàn)臺(tái) 一臺(tái)、FCM-D轉(zhuǎn)速油耗測(cè)量儀 一臺(tái)4、溫度計(jì) 一只5、大氣壓力計(jì) 一只6、93＃車汽油 20升三、試驗(yàn)原理〔局部開度或全開〕的狀況下，爭論其功PeTtqBben四、試驗(yàn)內(nèi)容和要求盡量避開大幅度增加或減小測(cè)功機(jī)負(fù)荷，造成發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速猛烈波動(dòng)。動(dòng)機(jī)油門。轉(zhuǎn)速的波動(dòng)值超過±20r/min，該組試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)視為無效并重做。4、調(diào)整，監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水出水溫度，一人；保持發(fā)動(dòng)機(jī)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(bào)告，以便準(zhǔn)時(shí)停機(jī)。5、監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、溫度，一人；消滅特別狀況應(yīng)準(zhǔn)時(shí)報(bào)告。6、記錄發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩〔測(cè)功機(jī)讀數(shù)〕Ttqn、耗油質(zhì)量△m△t,的點(diǎn)，應(yīng)準(zhǔn)時(shí)指出，以便補(bǔ)測(cè)校正。五、試驗(yàn)方法與步驟1、依據(jù)附錄一《發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)安全操作標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)機(jī)臺(tái)架系統(tǒng)〔含發(fā)動(dòng)機(jī)和測(cè)功機(jī)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(shí)了解發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控試驗(yàn)臺(tái)根本工作原理。特性試驗(yàn)。5、轉(zhuǎn)變測(cè)功機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速至試驗(yàn)最低轉(zhuǎn)速1000r/min，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度，使其到達(dá)試驗(yàn)所需開度〔30-40%，固定油門開度大小。在整個(gè)試驗(yàn)過程中，油門開度不再發(fā)生轉(zhuǎn)變。待發(fā)動(dòng)機(jī)的工況穩(wěn)定后，測(cè)量其燃油消耗量△m〔g該工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩〔測(cè)功機(jī)讀數(shù)〕Ttqn，并記錄保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)?！瞘〔〕Ttqn，并記錄保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。r/min、2200r/min、2400r/min，重復(fù)上述測(cè)量，并記錄保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)?！砊tq監(jiān)視曲線。抄錄整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)記入試驗(yàn)記錄表〔見表二，作好保養(yǎng)清理工作，經(jīng)試驗(yàn)指導(dǎo)教師簽字后即可離開試驗(yàn)室。六、試驗(yàn)的重點(diǎn)或難點(diǎn)、測(cè)功機(jī)負(fù)荷的調(diào)整。七、試驗(yàn)留意事項(xiàng)1、在測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)外特性時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率工況屬短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，不能長時(shí)間時(shí)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(yàn)數(shù)據(jù)，參考教材繪制發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性曲線圖〔要求用坐標(biāo)紙或計(jì)算機(jī)繪制。輛有何好處？3、分析本次試驗(yàn)的結(jié)果，指出功率Pe、扭矩Ttq、燃油消耗率be樣形成的？4、運(yùn)輸式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率與固定式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率有何不同？5、標(biāo)準(zhǔn)大氣狀況如何定義，怎樣將重要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)修正為標(biāo)準(zhǔn)大氣狀況下數(shù)值？表二 發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 出廠編號(hào)測(cè)功機(jī)型號(hào) 測(cè)功機(jī)系數(shù)進(jìn)氣溫度 ℃大氣溫度：干球 ℃ 濕球 ℃進(jìn)氣總壓 kPa(mmHg)水蒸氣分壓 kPa(mmHg)

試驗(yàn)?zāi)康男?測(cè)功機(jī)

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(hào) 轉(zhuǎn)速 磅秤r/min 讀數(shù)

實(shí)測(cè) 校正

實(shí)測(cè) 校正

質(zhì)量cm3或g

時(shí)間 實(shí)測(cè)kg/h

度實(shí)測(cè) 校正簽字561、掌物發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性的試驗(yàn)方法。線圖。二、試驗(yàn)條件、東南4A91電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)〔Pemax=77Kw/6000r/min〕 一臺(tái)、CW150型電渦流測(cè)功機(jī) 一臺(tái)、FST2S發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控試驗(yàn)臺(tái) 一臺(tái)、FCM-D轉(zhuǎn)速油耗測(cè)量儀 一臺(tái)4、溫度計(jì) 一只5、大氣壓力計(jì) 一只6、車用柴油 20升三、試驗(yàn)原理發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性：在保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n不變的狀況下，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度的大BbePe關(guān)系。四、試驗(yàn)內(nèi)容和要求馬上減小或關(guān)閉節(jié)氣門。加或減小測(cè)功機(jī)負(fù)荷，造成發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速猛烈波動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)值超過±20r/min，該組試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)視為無效并重做。4、調(diào)整，監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水出水溫度，一人；保持發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)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(bào)告，以便準(zhǔn)時(shí)停機(jī)。5、監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、溫度，一人；消滅特別狀況應(yīng)準(zhǔn)時(shí)報(bào)告。6、記錄發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩〔測(cè)功機(jī)讀數(shù)〕Ttqn、耗油質(zhì)量△m△t,的點(diǎn)，應(yīng)準(zhǔn)時(shí)指出，以便馬上補(bǔ)測(cè)校正。五、試驗(yàn)方法與步驟動(dòng)機(jī)臺(tái)架系統(tǒng)〔含發(fā)動(dòng)機(jī)和測(cè)功機(jī)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(shí)了解發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控試驗(yàn)臺(tái)根本工作原理。特性試驗(yàn)。大小，使之處于最大位置。待發(fā)動(dòng)機(jī)的工況穩(wěn)定后，測(cè)量其燃油消耗量△m〔g，測(cè)量〔測(cè)功機(jī)讀數(shù)〕Ttqn，并記錄保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。6、依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在該轉(zhuǎn)速下輸出的最大扭矩計(jì)算并確定發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Ttq〔發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷〕77、依次減小發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度的大小〔此時(shí)測(cè)功機(jī)自動(dòng)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大小，保使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩〔測(cè)功機(jī)讀數(shù)〕Ttq50N.m,5，記錄保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。直至測(cè)功機(jī)的讀數(shù)接近為零。、以發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩〔測(cè)功機(jī)讀數(shù)線。將數(shù)據(jù)記入試驗(yàn)記錄表〔見表三，作好保養(yǎng)清理工作，經(jīng)試驗(yàn)指導(dǎo)教師簽字后即可離開試驗(yàn)室。六、試驗(yàn)的重點(diǎn)或難點(diǎn)1、發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度的調(diào)整。七、試驗(yàn)留意事項(xiàng)1、在測(cè)量負(fù)荷特性的過程中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度處于最大位置時(shí)屬短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)范〔油耗可以只測(cè)量一次，盡量縮短其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。2、發(fā)動(dòng)機(jī)上有很多旋轉(zhuǎn)部件，試驗(yàn)過程中不要離發(fā)動(dòng)機(jī)太近，以免發(fā)生危急。3、發(fā)動(dòng)機(jī)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(biāo)紙或計(jì)算機(jī)繪制。2、比較發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性和速度特性的區(qū)分？為什么？4、標(biāo)準(zhǔn)大氣狀況如何定義，怎樣將重要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)修正為標(biāo)準(zhǔn)大氣狀況下數(shù)值？表三 柴油機(jī)負(fù)荷特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 出廠編號(hào)測(cè)功機(jī)型號(hào) 測(cè)功機(jī)系數(shù)進(jìn)氣溫度 ℃大氣溫度：干球 ℃ 濕球 ℃進(jìn)氣總壓 kPa(mmHg)水蒸氣分壓 kPa(mmHg)

試驗(yàn)?zāi)康男?測(cè)功機(jī)

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(hào) 轉(zhuǎn)速 磅秤r/min 讀數(shù)

實(shí)測(cè) 校正

實(shí)測(cè) 校正

質(zhì)量cm3或g

時(shí)間 實(shí)測(cè)kg/h

度實(shí)測(cè) 校正簽字912附錄一發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)安全操作標(biāo)準(zhǔn)1、試驗(yàn)前要對(duì)試驗(yàn)臺(tái)架、發(fā)動(dòng)機(jī)、測(cè)功機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、各連接螺栓及運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)展檢查，運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)不得受阻礙，連接不允許有松動(dòng)現(xiàn)象。2、檢查發(fā)動(dòng)機(jī)燃油、機(jī)油、冷卻水和測(cè)功機(jī)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(jī)油壓力表、冷卻水溫表等是否安裝正確?！不蜉^大負(fù)荷80±5℃左右。4、必需在發(fā)動(dòng)機(jī)工況穩(wěn)定之后同時(shí)測(cè)量各有關(guān)參數(shù)，整個(gè)試驗(yàn)過程中，應(yīng)保證冷8～105、試驗(yàn)后應(yīng)漸漸減小發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷至空車再運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后停車。附錄二繪制曲線要求1、測(cè)量點(diǎn)在圖中的位置必需標(biāo)明，曲線不得將點(diǎn)完全掩蓋。2、在同意坐標(biāo)系中有幾條曲線，可用不同的符號(hào)表示不同曲線上的點(diǎn)。3、將各測(cè)點(diǎn)連成曲線時(shí)，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(xì)適中，以清楚為原則。坐標(biāo)比例應(yīng)參考有關(guān)資料合理選擇。5、同一坐標(biāo)系中有多種曲線時(shí)，應(yīng)分別說明各自的比例尺。附錄三試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算1、主要數(shù)據(jù)名稱、單位及通用符號(hào)(見表六)表六 主要數(shù)據(jù)名稱、單位及通用符號(hào)名名稱法定單位符號(hào)進(jìn)氣溫度進(jìn)氣溫度水蒸氣分壓進(jìn)氣總壓測(cè)功機(jī)臂長測(cè)功機(jī)常數(shù)轉(zhuǎn)速實(shí)測(cè)燃油消耗率校正燃油消耗率燃油密度汽油機(jī)校正系數(shù)柴油機(jī)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(shí)/千瓦·時(shí)/千瓦·時(shí)克/厘米3秒克tTPdPwPWLCNTtqTtqoPePeoBbeBeoρf△t△V△mαaαd2、發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)〔見表七〕進(jìn)氣參數(shù)表七標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)法定單位米制單位進(jìn)氣溫度T298K25℃進(jìn)氣干空氣壓Pd99kPa≈742.5mmHgPw1kPa≈7.5mmHgP100kPa≈750mmHg3、計(jì)算公式1)根本計(jì)算公式a.實(shí)測(cè)有效扭矩Ttq=W·Lb.實(shí)測(cè)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(shí)測(cè)燃油消耗率be=1000×B/Pee.進(jìn)氣干空氣壓Pd=P-Pw2)汽油機(jī)校正a.汽油機(jī)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(jìn)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(yàn)報(bào)告及試驗(yàn)曲線上標(biāo)明實(shí)際進(jìn)氣狀態(tài)。3〕柴油機(jī)校正柴油機(jī)校正系數(shù) fa)fm其中進(jìn)氣因數(shù)fa=〔99/Pd·(T/298)0.7渦輪增壓柴油機(jī) fa=〔99/Pd〕0.7·(T/298)1.2柴油機(jī)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(yàn)報(bào)告及試驗(yàn)曲線上標(biāo)明實(shí)際進(jìn)氣狀態(tài)