實驗一-發(fā)動機總功率試驗

1、“發(fā)動機總功率試驗”實驗指導書實驗一-發(fā)動機總功率試驗（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(zhuǎn)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(jīng)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” P1

2、P4。） 在正常燃燒的情況下，發(fā)動機各轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速的目的，同時該負載也必定為該轉(zhuǎn)速下的可能最大負載，此時所測得的功率也必為該轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速降低，發(fā)動機各主要性能參數(shù)Me、Pe、Ge、 ge等隨轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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

3、總功率試驗，此時所 輸出的校正有效功率（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(jīng)濟性隨轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)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(zhuǎn)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23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

4、率內(nèi)燃機 第2部分： 試驗方法3.1.2 JB/T1147.1-2007中小功率內(nèi)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(nèi)容與方法1 實驗內(nèi)容1.1發(fā)動機性能參數(shù)Me、Pe、Gf、ge等隨轉(zhuǎn)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(zhuǎn)工況改變而自然變化的情況。1.

5、3實驗數(shù)據(jù)的處理方法、實驗報告的撰寫等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(zhuǎn)速至標定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速、功率、扭矩、燃油

6、消耗 量、排氣溫度、機油溫度等參數(shù)，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(zhuǎn)速設定扭 矩FC2000測控系統(tǒng)控制模式備注1額定 轉(zhuǎn)速 （n b）額定值M/n用自動模式粗 調(diào)后手調(diào)固定 油門。2nb-200無n/P3nb-400無n/P4nb-600無n/P5nbO A A無n/P-8006nb-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

7、有時間及興趣，可同上2.32.6步制取75%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(zhuǎn)速、75%標定功率的工況位置。（注：本條為選做內(nèi)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(zhuǎn)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

8、，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?qū)ｉT指定的位置；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 入實驗成績考核?。?3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(diào)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(zhuǎn)部位與旋轉(zhuǎn)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

9、 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 現(xiàn)場的學生應緊急離開現(xiàn)場，交由指導老師負責處理 控制室里的同學可在控制室里協(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o4、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(nèi)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(zhuǎn)速變化規(guī)律（曲線）所涉及的主

10、要調(diào)整（影響）或 限制因數(shù)。分析功率、燃油消耗率隨轉(zhuǎn)速變化規(guī)律（曲 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?？偣β试囼灁?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:進氣溫度:C功率公式:機油牌號:指導老師:相對濕度:試驗日期:試驗地點：序號燃油消耗比燃油消耗冷卻水溫3 :平均有效試驗人：實測排放物濃度（PPM ）r/min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壓力 NOx HC CO CO 2 O2kW56789101112kg/hg/kW.hFSNMPakPa13附件2:實驗儀器設備名細表序儀器設備名稱型號規(guī)格精度等設備備注號級編號1發(fā)動機自動測控系統(tǒng)（矮柜）FC20000.4%F.SF-N-020綜宗合系統(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(100Og)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(50Okg)0.02%F SC-N-0