實驗一 發(fā)動機總功率試驗

1、.“發(fā)動機總功率試驗” 實驗指導書（中南林機電院 劉謙鋼）一、 實驗目的及要求(參見“發(fā)動機原理實驗教程”P1)1 掌握發(fā)動機總功率的試驗方法。1.1 掌握發(fā)動機的功率、轉速和燃油消耗率的測量方法。1.2 掌握發(fā)動機總功率試驗常用儀器設備的選擇、操作、使用方法。1.3 熟悉發(fā)動機總功率試驗測試數(shù)據(jù)的分析和處理方法。2 通過實驗，學習繪制、分析發(fā)動機總功率試驗曲線。2.1 依據(jù)原始數(shù)據(jù)和處理的數(shù)據(jù)，繪制發(fā)動機總功率試驗曲線。2.2 通過分析總功率試驗曲線評價發(fā)動機在全負荷下的動力、經濟等性能，并為合理選用發(fā)動機提供依據(jù)。二、 實驗預習及準備1 實驗原理：（參見“發(fā)動機原理實驗教程”P1P4。）在

2、正常燃燒的情況下，發(fā)動機各轉速下的最大功率必在發(fā)動機油門（節(jié)氣門）的全開位置。因此，只要保持發(fā)動機油門（節(jié)氣門）的全開位置不變，通過測功器人為改變給發(fā)動機的所加負載，就能達到改變發(fā)動機轉速的目的，同時該負載也必定為該轉速下的可能最大負載，此時所測得的功率也必為該轉速下的最大功率。（參見“發(fā)動機原理實驗教程”P1P4。）1.1 功率試驗及總功率試驗定義 在供油拉桿（油門）位置一定的情況下，增加負荷使轉速降低，發(fā)動機各主要性能參數(shù)Me、Pe、Ge、ge等隨轉速n改變而變化的試驗，稱為功率試驗。在發(fā)動機僅帶維持運轉所必須的附件且油量（油門）固定在最大功率位置時的試驗即為總功率試驗，此時所輸出的校正有

3、效功率（實測有效功率校正到標準進氣狀態(tài)下的功率）即為總功率。1.2 總功率試驗作用總功率試驗反映了發(fā)動機動力性、經濟性隨轉速n變化的規(guī)律。通過總功率試驗曲線可找出最大功率、最大扭矩、最低油耗率以及它們對應的轉速，并可計算出扭矩儲備率。發(fā)動機總功率試驗曲線中各參數(shù)與技術要求中響應參數(shù)的對比分析結果是選擇、使用、調整發(fā)動機及故障診斷的依據(jù)。1.3 測量原理1.3.1 功率、扭矩、轉速測量原理1.3.2 燃油消耗量（率）測量原理1.3.3 排溫、油溫測量原理2 實驗設備及儀器：詳見附件2。3 實驗技術標準及規(guī)范3.1 技術標準3.1.1 JB/T1147.2-2007中小功率內燃機 第2部分：試驗方

4、法3.1.2 JB/T1147.1-2007中小功率內燃機 第1部分：通用技術條件3.2 技術規(guī)范 3.2.1試驗時發(fā)動機應帶的附件及試驗一般條件控制的要求詳見附件4：“發(fā)動機原理實驗教程”附錄G-“發(fā)動機試驗技術條件及規(guī)范”。3.2.2FC2000測控系統(tǒng)操作規(guī)程一及FC2000測控系統(tǒng)操作規(guī)程二（見附件）。3.2.3 S1110發(fā)動機主要技術參數(shù)表（見附件3）。三、 實驗內容與方法1 實驗內容1.1發(fā)動機性能參數(shù)Me、Pe、Gf、ge等隨轉速n的改變而變化的試驗。1.2 發(fā)動機正常工作時排氣溫度、冷卻水溫度、機油溫度隨發(fā)動機運轉工況改變而自然變化的情況。1.3 實驗數(shù)據(jù)的處理方法、實驗報告

5、的撰寫等。2 實驗方法2.1 檢查確認安全防護措施已落實、實驗所用儀器設備正常及發(fā)動機潤滑油（機油）、冷卻水加注正常，接通燃油、測功器冷卻水通斷閥。2.2 將發(fā)動機油門置于起動位置，起動發(fā)動機。對于冷機，低速（2000r/min以下）空載運行3到5分鐘后逐漸加大油門使發(fā)動機轉速至標定轉速，再逐步增加油門及負載至標定功率（整個過程不少于30分鐘）。2.3 在標定工況將油門固定（固死油門手柄），使油門保持在標定工況供油量的位置。2.4 逐步增加負載，按下面“總功率試驗發(fā)動機工況表”順序使發(fā)動機達到各工況點穩(wěn)定運行3到5分鐘后，測量每一工況下的轉速、功率、扭矩、燃油消耗量、排氣溫度、機油溫度等參數(shù)，

6、在附表1“總功率試驗數(shù)據(jù)報告表”上作好記錄?？偣β试囼灠l(fā)動機工況表序號設定轉速設定扭矩FC2000測控系統(tǒng)控制模式備注1額定轉速（nb）額定值M/n用自動模式粗調后手調固定油門。2nb -200無n/P3nb -400無n/P4nb -600無n/P5nb -800無n/P6nb -1000無n/P7nb -1200無n/P2.5 根據(jù)實測參數(shù)值，計算出其它間接測量結果（即計算值），填入“總功率試驗數(shù)據(jù)報告表”。2.6 根據(jù)整理完畢的“總功率試驗數(shù)據(jù)報告表”各參數(shù)值繪制總功率試驗曲線。2.7 繪制實驗儀器設備連接簡圖及試驗條件(情況)說明。2.8 如有時間及興趣，可同上2.32.6步制取75%

7、標定功率的部分功率試驗曲線。其主要區(qū)別是在2.3步應使油門固定在標定轉速、75%標定功率的工況位置。（注：本條為選做內容，不作強制要求）。2.9 實驗停機。實驗完畢停機前，應先弱微減小油門，然后卸去全部負荷，再逐步減小油門，讓發(fā)動機在低速（1200r/min左右）空載運轉3分鐘左右后，將油門關到最小位置停機。在冬天，如發(fā)動機水箱冷卻液未采取防冬措施，停機后還應放干水箱冷卻液，以防發(fā)動機凍傷。（注：本次實驗樣機實驗完畢要求放水。）2.10 進行實驗結束后的收工工作。實驗停機后，應關閉所有使用儀器設備的電源；關閉燃油、測功器冷卻水通斷閥，對設備進行必要保養(yǎng)；將臺架現(xiàn)場所使用的工具放入工具箱或專門指

8、定的位置；清掃實驗現(xiàn)場及控制室。（注：必須養(yǎng)成良好的工作習慣，本條亦計入實驗成績考核?。? 實驗注意事項3.1 仔細閱讀附件5儀器設備基本操作規(guī)程，領會儀器設備的基本使用性能，認真學習儀器設備的基本操作，在得到指導老師的允許后方可操作儀器設備。3.2 注意個人安全和儀器設備安全，嚴禁違規(guī)操作。實驗室嚴禁煙火。在實驗臺架現(xiàn)場，除了正常調節(jié)油門時必須靠近發(fā)動機外，其余時間均應與發(fā)動機臺架保持足夠的距離。嚴禁在臺架高速旋轉部位與旋轉中心垂直的方向逗留。發(fā)動機工作時不允許抹擦發(fā)動機及臺架的任何部位，同時要防止排氣管高溫燙傷，并對雙耳做好適當?shù)脑肼暦雷o。3.3 遇到突發(fā)事故（如發(fā)動機“飛車”等），實驗臺

9、架現(xiàn)場的學生應緊急離開現(xiàn)場，交由指導老師負責處理?？刂剖依锏耐瑢W可在控制室里協(xié)助處理，如：發(fā)動機“飛車”時趕緊對發(fā)動機測控系統(tǒng)采取快速關小油門及快速增加負荷的操作控制；按下“緊急停車”按鈕等。4、實驗報告4.1 實驗目的4.2 實驗原理及參數(shù)測量原理4.3 實驗內容4.4 實驗數(shù)據(jù)：詳見附表1。(手工填寫)4.5 發(fā)動機性能實驗曲線圖：4.5.1 實驗儀器設備連接簡圖詳見圖1（手繪）。4.5.2 總功率試驗曲線詳見圖2（手繪）。4.6 實驗分析：4.6.1 分析發(fā)動機總功率試驗（外特性試驗）中扭矩隨轉速變化規(guī)律（曲線）所涉及的主要調整（影響）或限制因數(shù)。 分析功率、燃油消耗率隨轉速變化規(guī)律（曲

10、線）的成因。4.6.2 分析該實驗發(fā)動機的動力性如何？4.6.3 問題與建議。.附表: 1總功率試驗數(shù)據(jù)報告表第 頁 共 頁制造廠:大氣壓力:kPa測功機型號:燃油牌號:修正系數(shù)供油提前角：型 號:進氣溫度: 功率公式:機油牌號:指導老師：編 號:相對濕度: %試驗日期:試驗地點:試驗人：序號轉 速功 率扭 矩燃油消耗比燃油消耗排 氣機 油冷卻水溫平均有效壓力實測排放物濃度（PPM）實測修正實測修正油量油耗實測修正溫度煙度壓力溫度進水出水NOxHCCOCO2O2r/minkWN.mgkg/hg/kW.hFSNMPakPa12345678910111213附件2：實驗儀器設備名細表序號儀器設備名稱型號規(guī)格精度等級設備編號備注1發(fā)動機自動測控系統(tǒng)(矮柜)FC20000.4%F.SF-N-020綜合系統(tǒng)2電渦流測功機GW1000.5%FSC-N-004與FC2000系統(tǒng)配套使用3智能油耗儀FC2210(1000g)0.4%FSF-N-0174動漕式水銀氣壓表DYM1（81-110kPa）40PaP-N-055拉壓力傳感器YZC-516(500kg)0.02%F