柴油机速度特性和负荷特性试验报告

柴油机性能试验报告

班级：汽91

姓名：周子超

学号：2009010741

试验时间：2012年4月20日

组别：13

试验目的:

1.掌握通过测功机等试验设备测量柴油机的速度特性的方法；

2.了解试验中对柴油机发动机功率、转矩、转速、燃油消耗率、排气温度的测量方法;

3.通过整理试验数据点，得到柴油机的速度特性曲线，做出相关分析总结分析对比；

4.分析柴油机速度特性和负荷特性曲线的变化规律及变化趋势，分析原因。

5.进行汽油机、柴油机速度特性的对比，总结汽油机柴油机的不同。

实验对象:

二、试验设备:

名称

测试内容型号主要参数备注

电涡流测功功率、转OSWALD 250kW， 4980rpm ， f max = 165Hz 电涡机矩、转速QD122.3 n max = 10010rpm ， M max = 580Nm 流型油耗仪油耗中国湘仪测量精度：土 0.5% 重量

时间分辨率：土 0.1s 式

油耗分辨率：土 0.1g

空气流量计空气流量同园量程：0-1200kg/h 精度：土 1% 热膜

ToceiL 分辨率：土 0.1kg/h 式

表2 :主要测试设备表

四、试验台架系统简图:

排气系统

表1:柴油机参数

空气

实验控制系统（计唱算

机）編

图1 ：台架系统简图

第一部分：速度特性

五、实验原理：

柴油速度特性的实验基于发动机速度特性的定义，即保持发动机节气门或者是油量

调节位置不变，发动机的性能指标和特性参数（主要指功率、转矩、燃油消耗率、

进气量、排气温度、充量系数）随发动机转速的变化规律。实验基于负载系统的 6

种控制模式：①恒扭矩/恒转速控制（M/n ［②恒转速/恒扭矩控制（n/M ）③恒扭矩/恒油门位置控制（M/P ［④恒转速/恒油门位置控制（n/P ［⑤P1/P⑥M/n 2，首先选择油门到指定的开度，然后不断改变负荷转速测得数据。

六、实验要求及方法:

1.实验要求：用给定仪器测量给定发动机的速度特性，要求发动机油门开度为46% ;

2.实验方法：

⑴首先调节油门开度为 46% ；

⑵不断改变发动机转速，从1000r/min ，每隔200r/min 测一个数据，直到转速

达到2400r/min ，共得到8组数据；

⑶实验中记录下每个转速点下的燃油消耗率、功率、转矩、进气流量、排气温度

等数据。

记录数据注意事项：

⑴实验前先需要预热发动机，使发动机的运行达到稳定工况方可进行试验；

⑵在每次改变转速之后，系统都需要一定的时间达到稳定的状态，所以每次改变n

之后都需要等待一段时间，等参数稳定之后方可进行记录；

七、实验数据记录：

1.手工记录数据：

3:

八、试验数据整理及分析总结：

1.发动机功率修正：

修正计算公式：P o d P e； d (f a)f m；

（"）（丄A"；（涡轮增加中冷）

P d 298

0.036 q 1.14 （使用范围：40

r

0.3 （使用范围: q/r<40 ）1

其中：q —比排量循环供油量，mg/（L循环）

r —增压比，r=2.5 ；

柴油机进气压力：F d P P w ；P 102.3 0.4 101.9 KPa；环境温度：T=22.5 C, T=273+22.5=295.5K ；

4

2.转速一转矩曲线:

N ?m

结果分析：柴油机转速一转矩曲线呈先增加再下降趋势，即随着转速增加在较低转速时达到最大，之后慢慢下降，整体变化较为平缓。

3.转速一功率曲线

r/min

结果分析：柴油机功率一转矩曲线呈先增加再下降趋势，即随着转速增加在较低转速时达到最大，

之后慢慢下降，进行了调速。

4.转速一空燃比曲线:

1000 1200 14C0 1S00 1S00 2000 2200 2400 r/min 5.转速一进气量曲线:

Kg/h

r/min 6.转速一有效燃油消耗率曲线:

g/(KWh) 300

290

280

270

260

240

230

1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 r/min

九、实验总结

由实验得到的数据与书中变化趋势基本相符，转矩、功率曲线与书中有较大的差异是由于采用了调速的原因。

第二部分：负荷特性

十、实验原理：

柴油负荷特性的实验基于发动机负荷特性的定义，即保持发动机转速不变，发动机

的性能指标和特性参数（主要指功率、转矩、燃油消耗率、进气量、排气温度、充

量系数）随发动机负荷（转矩表征）的变化规律。实验基于负载系统的6种控制模

式：①恒扭矩/恒转速控制（M/n ［②恒转速/恒扭矩控制（n/M ［③恒扭矩/恒油门位置控制（M/P

［④恒转速/恒油门位置控制（n/P ［⑤P1/P⑥M/n 2，选择恒转速 /恒转矩控制（n/M ）,首先选择

n到指定的转速，然后不断改变负荷（以油门开度表征）测得数据。

十一、实验要求及方法：

3.实验要求：用给定仪器测量给定发动机的负荷特性，要求发动机转速2200r/min

4.实验方法：

⑴在负载系统n/M模式下，首先调节转速为 2200r/min ;

⑵ 不断改变油门开度，从 35%到80%得到9组数据。

⑶实验中手工记录下每个油门开度点下的空燃比、燃油消耗率、进气量数据。记录数据注意事项：

⑴实验前先需要预热发动机，使发动机的运行达到稳定工况方可进行试验；

⑵ 在每次改变油门开度后，系统都需要一定的时间达到稳定的状态，所以每次改

变M之后都需要等待一段时间，等参数稳定之后方可进行记录；

十二、实验数据记录：

2.手工记录数据：

序号负荷/ 功率燃料消扭矩排气温空气流转

3:

十三、试验数据整理及分析总结:

1.功率修正:

修正计算公式: P o d F e ； d 心；

（"）（298）°7；（涡轮增加中冷）

P d 298

0.036 q 1.14 （使用范围：4°

r

0.3 （使用范围：q/r<40 ）2

2关于f m的选取资料来源于网络，因为用指导书上给的公式，会得出f m小于零的结论。来源地址:

r —增压比，r=2.5 ;

柴油机进气压力：P P P w ；P 102.3 0.4 101.9 KPa；

环境温度：T=22.5 C, T=273+22.5=295.5K ;

此时，由于q/r<40，利用f m=0.3进行修正，可以得到如下表：

4:

2.转矩一功率曲线:

https://www.360docs.net/doc/015611620.html,.en/g/engine/wordhtm/dzjcchap9.htm

|-|

I

I

I

I

I

I

I

I _____________

10 加 30 40 50 60 70 80 90 100 110

3. 转矩一燃料消耗率:

N ?m

460

400

亦

（J 300 250

15Q

100

50 N ?m

kW

4.柴油机转矩一空燃比曲线:

N ?m 5.柴油机转矩一进气量曲线:

Kg/h

N ?m

5.柴油机转矩一排气温度曲线:

550

200'------- 1------ 1 ----------- 1 ---------- 1 --------- J ---------- 1 --------- 1 ----------

50 100 150 200 250 300 350 400 460 N ?m

十四、实验总结

从各个数据的曲线走势可以发现本次试验的结果和试验预期是差不多的，但是实验

过程中有一个传感器接触不良，导致调节上出现一定问题，还好对本次实验的结果影响不大，

这也提醒我们做实验之前应对实验设备进行仔细的检查，以免出现类似的情况。

1关于f m的选取资料来源于网络，因为用指导书上给的公式，会得出f m小于零的结论。来源地址:

https://www.360docs.net/doc/015611620.html,.en/g/engine/wordhtm/dzjcchap9.htm