文档介绍：交通与汽车工程学院
《汽车发动机原理实验》
实验指导书
适用专业: 热能与动力工程
(汽车发动机)
课程代码: 8235540
学时: 16 学分: 1
编写单位: 车辆动力工程系
编写人: 童勇
审核人: 曾东建
审批人: 孙仁云
目录
实验一发动机机械损失的测定(03027001*) 2
实验二四冲程发动机的负荷特性实验(03027002*) 6
实验三发动机的速度特性(03027003*) 8
实验四点火提前角调整特性(03027004*) 10
实验五柴油机调速特性实验(03027005*) 12
实验六发动机万有特性实验(03027006*) 14
实验七柴油机供油提前角调整特性实验(03027011*) 20
实验报告格式及要求 22
主要参考文献 22
附录1 内燃机进气状态及修正系数 23
附录2 内燃机速度特性示范 25
附录3 内燃机负荷特性示范 26
附录4 内燃机万有特性示范 27
附录5 柴油机调速特性示范 28
注:根据实验室设备状况选作其中共计16学时实验。
实验一发动机机械损失的测定(03027001*)
一、实验目的和任务
1、通过讲授和进行发动机机械效率的实际操作,熟悉常用的发动机测试设备,学会正确地操作,并懂得正确地进行发动机实验的方法。
2、掌握用灭缸法测定多缸发动机的机械效率。
二、实验仪器、设备及材料
供实验用多缸柴油机(或汽油机)1台,测功机1台,油耗和转速测定装置1套、秒表、气压计、干湿球温度计、工具等各一套。
三、实验原理、步骤及注意事项
(-)熟悉发动机实验用各项测试设备,结合课堂讲授,在教师和实验员的具体指导下,通过操作实践掌握:各项发动机测试设备的操作方法和注意事项;发动机实验程序,测试结果的整理和实验报告的制作。
(二)发动机机械损失的测定
可用下列方法测定发动机的机械损失:
示功图法从示功仪器录取气缸示功图,从中求出指示功率Pi,又从测功测得的有效扭矩Ttq,求得有效功率Pe值。则
倒拖法当发动机以给定的工况运行,其热力状态达正常值后,切断发动机的供油,用电力测功机拖动发动机,测得拖动功率即为该工况下的机械损失功率Pm,则
负荷特性法测取给定工况下柴油机的负荷特性,绘制以平均有效压力pme值为横坐标的小时耗油量曲线,在曲线上接近直线的线段作切线,延长与横轴相交。交点至原点的距离即为pmm。
在测得给定工况Pe后:
注:此法只适用于柴油机。
BA
B kg/h
pme kPa
pme
pmm
BB
图解法确定pmm值
灭缸法此法仅适用于多缸发动机。发动机在给定工况下稳定运转后,先测出其有效功率Pe的值,然后切断某一缸供油(或熄火),调节负荷,使发动机恢复原有转速,测取此时的有效值Pe1,那么,该缸的指示功率值为:
依次类推
……
式中注脚分别为1、2……i缸,i为发动机的气缸数。所以,发动机在给定工况下的指示功率为:
则
如果认为各缸负荷是均一的,那么,只需切断任一气缸的供油(或熄火)便可求得:
应当指出:机械效率的构成,即影响机械损失的因素比较复杂,而且随发动机的热力状态而改变,因此上述三种方法都只能提供近似值,其中以示功图法的误差最小,但需要有复杂的设备,而且只能供实验研究用。灭缸法简便易行,只要测功机有足够的精确度,那么误差可控制左右。
本实验采用灭缸法。为此:
机械效率的测定,必须在熟悉发动机实验各项设备的操作和注意事项后进行。
对实验发动机作例行检查和保养。
起动发动机,并运转至正常工作状态。同时选定一个转速值进行该转速下的机械效率的测定。
调速器操纵手柄置于最大“油门”位置(或汽油机节气门处于最大开度),调节测功机负荷,使发动机稳定在选定转速下工作。测定发动机在该工况下的扭矩值Ttq和相应转速值n。
切断第一缸的供油(第一缸熄火),调节测功机负荷,维持选定转速不变。注意,转速要尽可能调节准确。
测定有效扭矩值Ttq和选定转速值n,算出Pe值。
恢复第一缸供油(恢复第一缸点火),待运转正常后,切断第二缸的供油(第二缸熄火),重复第5、6项。依次类推完成其余各缸的有效扭矩值和选定转速值的测定。
计算发动机的有效功率值Pe和Pe1、Pe2……Pei值。
按灭缸法所列公式,计算发动机在选定转速下的机械效率ηm。
同理,给定另一转速,按上述步骤进行测定,可获得该转速下的机械效率ηm。
给定不同转速进行测定,便可获得一系列ηm。据此可绘制该发动机的ηm随转速而变化的曲线.。
四、思考题(选做2小题)
简述发动机机械效率的测定方法和测定原理,并对测定的准确性作一评价。
试分析测定机械效率的过程中为什么要始终维持发动机转速为一恒