文档介绍：汽 82 杜磊 2008010783
柴油机实验报告
示功图的制取
汽 82 杜磊 2008010783
2011/4/1
同组人员：张放、李尚司、朱俊儿、陈景宜、苏明潞
柴油发动机示功图制取
汽 82 杜磊 200801十条直线，中点的拟合直线为：y = +,与大气压力线y = l相交
于点（—,1）,所以上止点的曲轴转角为-。。所以：
实际曲轴转角二指示曲轴转角-
求柴油机放热率曲线
放热率曲线根据卜•而公式求得:
d(p
—V 虹+ Kp K-l[ d(p
+0化(T—几)
本实验中，《=,所以(話项为零;工程应用上，(T-7 )项很小,
可以忽略其影响，所以该项也为零，于是放热率公式变为:
1 f 1Z dp dV dcp 五+ "五
公式中，V和｛的表达式为:
d(p
4- -(/? +1 一cos (p-y/R2 -siii2
・ SU10COS0
sm cp + z ==
yjR2 -sm2 (p
其中，匕是压缩上止点时余隙容积，8 = ，R = \2为连杆长度
(Lc = 200/77/77 )和曲轴臂半径(&|=62・5〃7加)之比。求得如下燃烧放热率曲线:
110牛米燃烧放热率曲线
337牛米燃烧放热率曲线
根据以上燃烧放热率曲线可以求得“缸压脫离压缩线点曲轴转角B点”，“燃烧持续期始点相位°”（按照放热率曲线与X轴的交点计），“燃烧持续期终点相位（按照放热率曲线与X轴的交点计），得到的结果记录如下：
表5・1不同负荷工况实验记录表
工况
喷油始
点曲轴
转角
缸压脱离压
缩线点曲轴
转角
滞燃
期长
度
最高爆发压力
/曲轴转角
bar /°
燃烧持续
期始点相
位。
燃烧持续
期终点相
位。
燃烧持
续期。
低负
荷
-11. 185
-6. 086
5. 099
5. 335
-5. 674
45. 399

中负
荷
-11. 885
-5. 477
6. 108
6. 686
-5. 278
51. 616
56. 924
高负
荷
-13. 085
-5. 974
7. 111
7. 191
-5. 071
52. 567
57. 638
（注：由于采集的数据的离散度比较人,所以采用拟合的方法求得的上述各点的误差较人。）
p-^Wp-V 图
通过对压力传感器和曲轴转角传感器采集的数据分析，得到以下"-湘利I”-V图:
140
O
12
100
荷荷荷负负负大中小
80
60
-300
-200
100
200
-100
曲轴转角厂
-400
300
400
（P-0图）
图5. 2柴油机示功图（P —V图）
3 n
_人负荷

排气冲程
TDC BDC
0 - ill iiii ill
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
图5. 3进排气冲程放大图
六、实验结果讨论
三种不同负荷工况下的p-e图与压缩线的p-e图是否重合。否有规律，并分析其原因；并认知设置上止点热力损失补偿角。
-500
大负荷
小负荷
120
-400 -300 -200 ・100 0 100 200 300 400 500
CA/°
3种不同负荷工况下和压缩线的p-e图
答：3种不同负荷工况下的p"图与压缩线的p"图不重合，如上图所示。他们之间偏差的规律是：
负荷越人的工况缸内压力的最人值与压缩线的最大值的差越人；
负荷越人的工况的最人压力到来的点越滞后于压缩线；
热力损失补偿角：
由于存在传热损失和漏气损失，拖动示功图的峰值压力点超前于上止点，峰值压力点与
上止点的角度差称为热力损失角。热力损失角解析式的推导过程如下：
对于拖动的压缩过程和膨胀过程，能量守恒方程为
其中，卩为气缸压力(pa), V为气缸容积(〃F), k为气缸内气体的绝热指数，0“•为
散热损失(丿)，M为充量质量(mol), 0为曲轴转角(°C4), H为充量的
在峰值压力点，坐=0, p = p
d(p
© = 因此，上式可以简化为:
其中t是时间,
由连杆机构运动学
dV
~dt
=An -—・ CD
p 2
字怜H竽
dt dt dt
=0
sm(-A^