发动机特性实验指导书201501

汽车与交通学院《汽车发动机原理B》实验指导书适用专业:汽车服务工程课程代码: 6010389学时: 40 学分: 2.5编写单位:动力机械与工程系编写人:张正芳王永忠审核人:曾东建审批人:孙仁云目录实验一发动机机械损失的测定（灭缸法）（实验代码1） (2)实验二发动机机械损失的测定（倒拖法）（实验代码2） (5)实验三柴油机供油提前角调整特性实验或汽油机点火提前角调整特性实验（实验代码3） (7)实验四四冲程发动机的速度特性实验（实验代码4） (9)实验五四冲程发动机的负荷特性实验（实验代码5） (11)实验六柴油机调速特性实验（实验代码6） (13)实验七调速器工作性能实验（实验代码7） (15)实验报告格式及要求 (17)主要参考文献 (17)实验一 发动机机械损失的测定（灭缸法）（实验代码1）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P i ，又从测功测得的有效扭矩T tq ，求得有效功率P e 值。

则iee P P =η 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P m ，则me em P P P +=η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p me 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p mm 。

在测得给定工况P e 后：（见下图）ABme mm mm m e m m e e m B B p p p P P P P P P -==+-=+-=+=111η注：此法只适用于柴油机。

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P e 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P e1，那么，该缸的指示功率值为：11e e i P P P -=图解法确定p mm 值依次类推22e e i P P P -=33e e i P P P -=……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：)(321321⋯⋯+++-=⋯⋯+++=e e e e i i i i P P P iP P P P P则iii i em P P P P +⋯⋯++=21η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：ie m P P =η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：１、 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。

２、 对实验发动机作例行检查和保养。

３、 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。

４、 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T tq 和相应转速值n 。

p mmp mep me kPa B kg/h５、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。

６、测定有效扭矩值T tq和选定转速值n，算出P e值。

７、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。

８、计算发动机的有效功率值P e和P e1、P e2……P ei值。

９、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。

１０、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１、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。

２、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值，它对测定结果有什么影响？附：灭缸法测量发动机机械效率测量记录表发动机型号：_________________测功机型号：_________ ________燃油规格：_______ __大气压力：___________ 大气温度：________________大气湿度：____________ ______实验地点：___________ _____实验人员：_____________ ___实验日期：___________ __实验二 发动机机械损失的测定（倒拖法）（实验代码2）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、掌握用倒拖法测定发动机的机械效率。

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P m ，则me em P P P +=η本实验采用倒拖法。

为此：１、 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。

２、 对实验发动机作例行检查和保养。

３、 起动发动机，并运转至正常工作状态。

４、 选定一个转速值进行该转速下的机械效率的测定，测定有效扭矩值T tq 和选定转速值n ，算出P e 值。

５、 切断发动机的供油（或熄火），用电力测功器拖动发动机，维持选定转速不变。

注意，转速要尽可能调节准确。

６、 测定测功器倒拖扭矩和选定转速值n ，算出P m 值。

７、 按倒拖法所列公式，计算发动机在选定转速下的机械效率ηm 。

８、 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1. 根据所测发动机在某一转速下测得的机械效率的结果，试分析影响机械效率的因素有哪些？提高机械效率的措施有哪些？2. 绘制机械效率随发动机转速而变化的曲线。

附：倒拖法测量发动机机械效率测量记录表发动机型号：_________________测功机型号：_________ ________燃油规格：_______ __ 大气压力：___________ 大气温度：________________大气湿度：____________ ______ 实验地点：___________ _____实验人员：_____________ ___实验日期：___________ __实验三 柴油机供油提前角调整特性实验汽油机点火提前角调整特性实验（实验代码3）一、实验目的和任务1、了解供油（或点火）提前角改变时，发动机动力性和经济性变化规律，从而确定发动机在每种转速下工作时的最佳供油（或点火）时间。

2、若柴油机具有喷油提前角自动调节装置时，借此可核查装置工作的正确性；对于汽油机来说可借此核查点火提前角调节装置工作的正确性。

二、实验仪器、设备及材料供实验用柴油机（或汽油机）1台，水力或电力测功机1台，油耗和转速测定装置，秒表，气压计，温度计（测大气温度），湿度计（测大气湿度），常用工具1套。

三、实验原理、步骤及注意事项1、在实验开始前，应对全部实验设备及仪器进行仔细的检查，必要时进行维护。

2、用定时管法确定供油提前角；或用频闪法确定点火提前角。

3、对被测试的柴油机（或汽油机）进行例行检查和保养。

然后，起动柴油机（或汽油机），使其运转至正常工作状态。

4、将喷油泵供油拉杆固定在最大供油位置（为了防止发动机有可能飞车，供油拉杆可由调速器操纵手柄置于最大“油门”位置）；或将节气门处于最大开度。

5、调节测功机负荷，使发动机稳定在标定转速值，测取各项原始数据：测功机读数（即发动机扭矩）值、n 值、t 值，并作好记录。

6、每做一个供油（或点火）提前角度后，改变供油（点火）间隔角2°或3°，每个测点的油耗克数应相同。

测试结束后把各项数据记录下来，为了检查每个试点的准确性，需要绘制监督曲线，如图所示。

各测试点数据如不符合监督曲线的规律，需重做，直到相符为止。

供油（点火）提前角特性实验监督曲线7、在整个测试过程中，要始终维持发动机在标定转速下工作，并尽可能做到准确。

水温、机油温P eb eθ（℃A ）度、机油压力均在正常工作范围之内。

8、根据原始数据，逐点算出P e、B、b e值，并绘成供油（点火）提前角调整特性曲线。

9、需要制取其他转速的供油（点火）提前角特性，方法同前。

10、在实验进行时，应分别观察并记录大气压力值，大气温度值和大气湿度值。

若不符合“GB”规定标准，应对计算结果加以修正。

四、思考题1、绘制被测试柴油机供油提前角调整特性曲线（附原始记录），并分析该发动机供油提前角对发动机性能的影响，为什么？2、绘制被测试汽油机点火提前角调整特性曲线（附原始记录），并分析该发动机供油提前角对发动机性能的影响，为什么？附：发动机供油提前角（或点火提前角）调整特性实验记录表发动机型号：_________________测功机型号：_________ ________燃油规格：_________ 大气压力：___________ 大气温度：________________大气湿度：________________ 实验地点：________________实验人员：_____________ ___实验日期：___________ __实验四四冲程发动机的速度特性实验（实验代码4）一、实验目的和任务1、了解发动机在油门开度一定时，发动机扭矩T tq、功率P e、有效燃油消耗率b e和小时耗油量B 随发动机转速n变化而变化的规律，从而确定发动机工作时的最佳转速范围。