柴油机速度特性实验
《内燃机学》实验指导书
《内燃机学》实验指导书江苏大学汽车与交通工程学院2015年6月实验一机械效率测量机械效率测量——倒拖法一、实验目的要求：1. 掌握应用电力测功器倒拖法来测量内燃机机械损失功率；2. 了解实验的全过程，掌握基本操作方法；3. 测取内燃机机械损失功率，计算机械效率。
二、实验仪器设备：MS2821-4电力测功器295柴油机数字耗油仪数字转速表三、实验步骤：1、按操作规程先起动电力测功器，使测功器作电动机运行，与此同时，置柴油机油门于起动位置，并压下减压手柄，待到达起动转速时松开减压手柄，柴油机即被起动，起动后测功器便作发电机运行，调节柴油机油门和测功器负荷，使柴油机在标定工况下运转，待热状态稳定后，即停止供油，这时柴油机被测功器拖动运转，待喷油器内剩余燃油消耗完后，立即操纵测功器电位调整器手轮，使柴油机转速为第一个预定值，由组长发出指令，记录测功器读数、转速、机油温度等数据，第一点数据测量完毕后，再次调整电位器手轮，使柴油机转速为第二个预定值，再次测量记录第二点数据，依次进行，隔200r/min为一个调节点，从标定转速开始，直至最低稳定转速为止。
整个测量过程必须在3~5min内完成。
2、测量完毕，按操作规程停转测功器，柴油机亦随测功器的停转而停转，切断电、水、油，擦净仪器设备，整理实验场地。
四、实验报告：1. 将测量记录及计算结果填入表格。
2. 在方格纸上绘制柴油机机械损失功率P m随转速n变化的曲线。
机械效率测量——灭缸法一、实验目的要求：1. 掌握应用灭缸法来测取多缸内燃机机械损失功率；2. 了解实验的全过程；3. 测取机械损失功率，计算机械效率。
二、实验仪器设备：MS2821-4电力测功器295柴油机数字油耗仪数字转速表三、实验步骤：1. 按操作规程起动电力测功器，使测功器作电动机运行，与此同时，置柴油机油门于起动位置，并压下减压手柄，待到达起动转速时松开减压手柄，柴油机即被起动，起动后测功器便转为发电机运行，调节柴油机油门和测功器负荷，使柴油机在标定工况下运转，待热状态稳定后，准备进行测量，由组长以出指令，记录转速和测功器读数，计算有效功率P e。
柴油机主要性能试验方法简介
二、主要性能试验方法简介试验应符合上述规定。
发动机所带附件按表8-2规定。
（一）怠速试验1．汽油机怠速试验试验目的是为评定汽油机的怠速稳定性及怠速排放。
试验时发动机与测功器脱开，预热发动机使冷却水及机油温度达到规定要求。
逐渐关小油门，适当调整怠速调整螺钉，使发动机转速逐渐下降至怠速转速，且能运行10min以上不熄火，其中CO及HC的排放量不得超过限值，转速波动率在规定范围内。
试验中主要测量量：CO、HC排放浓度；燃烧消耗量；进气管真空度；平均转速；最大及最小转速等。
2．柴油机怠速试验试验目的是为评定柴油机怠速稳定性。
试验发动机与测功器脱开，预热发动机使冷却水温、机油温度及柴油温度达规定值。
逐渐关小油门，适当调整低速限制螺钉的位置使转速逐渐下降至怠速转速，稳定5min，再进行测量。
试验中主要测量：燃料消耗量；平均转速最大及最小转速等。
（二）功率试验测定发动机的外特性（总功率）和使用外特性（静功率）。
评定发动机在全负荷下的动力性和经济性试验时油门全开，在发动机工作转速范围内，顺序地调节负荷，改变转速，进行测量。
适当的分布8个以上测量点。
绘制外特性与使用外特性曲线。
试验中主要测量：进气状态；转速；扭矩；燃料消耗量；空气消耗量；排气烟度；噪声；排气温度；点火或喷油提前角及汽油机进气管真空度；燃料的辛烷值或十六烷值；柴油低热值及馏程。
（三）负荷特性试验试验目的是在规定转速下，评定发动机部分负荷的经济性。
试验时，发动机在50%～80%的额定转速下运行，从小负荷开始逐渐增大负荷，相应增大油门直至油门全开。
适当分布8个以上的测量点。
绘制负荷曲线试验中主要测量：进气状态；转速；扭矩；燃料消耗量；汽油机进气管真空度；燃料的辛烷值或十六烷值；柴油低热值及馏程。
（四）万有特性试验试验目的是评定发动机在各种工况下的经济性，为选用汽车发动机提供依据。
可选取下列方法之一进行。
1．负荷特性法在发动机工作转速范围内，均匀地选8种以上的转速，在每种转速下进行负荷特性试验。
9-3内燃机的速度特性 罗马吉发动机原理A,内燃机特性,武汉理工大学,车用动力系
柴油机
汽油机
燃油消耗率曲线在各 种负荷的速度特性下都 比较平坦，仅在两端略 有翘起，最经济区的转 速范围很宽
9-3
油耗曲线的翘曲度随 节气门开度减小而剧烈 增大，相应最经济区的 转速范围越来越窄
五、汽油机的速度特性（2）——Ttq走势分析
Ttq与pme呈正比，而pme可以写成（其中gb为每循环供油量）:
（2）充量系数φ c 汽油机沿速度特性运行而节气门全开 (即外特性下)时，φ c曲线在某一中间
节气门全开
转速处呈上凸状，低于或高于此转速
则有一定幅度的下降(图中曲线1)，转 速高，阻力增加，转速低，配气正时 不匹配，进气倒流。
节气门处于部分开度时，由于进气节
流严重，进气阻力增加，φ c减小，而 且随转速升高，φ c下降的斜率也增大； 转速降低时，进气阻力减小，节气门
随转速升高而升高（高速时 燃烧热损失减小，燃烧相对 滞后）。
随油门减小而下降（ Φa增加，
燃烧温度下降）。
3. Ttq的速度特性
曲线变化平坦，在中间某一转速有一不很显著的峰值。
部分负荷低速端Ttq下降更多。 曲线形状主要取决于供油系统的速度特性。
三、自然吸气柴油机的速度特性（2）
循环供油量gb
四、增压柴油机的速度特性
电控增压中冷柴油机的外特性曲线
Pe和Ttq显著增加 be略有下降： 利用了排气 能量，减小 了泵气损失 电控增压柴油机的外特性是按某种目的人为设计的。
五、汽油机的速度特性（1）——与柴油机的区别
在各种负荷的速度特性 下的转矩Ttq曲线都比 较平坦，在中、低负荷 区，转矩甚至随转速升 高而增大 转矩曲线的总趋势是随转 速升高而降低，节气门开 度越小，这种趋势越明显， 并导致Pe曲线高速段增长 缓慢，甚至下降
柴油机速度特性与使用转速的确定
嘲州彻uc剩n睇明r‘麓市公共交叠’2010．，2青岛开发区公交巴士有限公司孙伟太青岛公共交通集团电车公司王胜军1柴油机速度特性、外特性发动机常用的性能指标有：有效转矩M e、有效功率Pe、有效油耗率ge等，这些性能指标随发动机运行工况(如转速或负荷)和调整情况而变化的关系称为发动机的性能特性。
在发动机的各种性能特性中，常用的是速度特性和负荷特性。
(1)柴油机速度特性。
柴油机速度特性是指油门开度保持不变时，柴油机的有效指标随转速的变化而变化的关系，表示这一变化的曲线即速度特性曲线。
油门全开时的速度特性为外特性，它是评价发动机性能指标的萤要依据。
(2)外特性。
柴油机标定功率速度特性(或称外特性)只有一条曲线，它代表该机在使用中达到的最高性能，由于该曲线位于最外侧，故称为外特性曲线，所有柴油机均需做标定功率速度特性。
下图为Y C6J190-20柴油机外特性曲线图。
从外特性曲线可以看出，该发动机所能达到的最大功率、最大转矩、最低燃料消耗率及其对应的转速，还可以看出在任一转速下对应的功率和转速，以便进行动力性、经济性能的评价。
Y C6J(140kW)外特性曲线图Pe随转速成正比关系，使用时，若要获得较大的功率，发动机转速应该高一些；而要发挥最大扭矩时，则适当地降低发动机转速，在1400转／分；要使发动机耗油率最小．就应该在最低点所对应的工况下工作，即在1400～1500转／分左右。
2柴油机使用转速的确定把转速保持在最大转矩转速与最小耗油率转速之间运转，虽然柴油发动机的经济性最好，转矩也最大，但柴油机的功率不能充分利用。
车辆行驶的快速性也不能充分发挥。
因此在选择柴油机的使用转速时，不仅要考虑柴油机的燃料经济性及动力性。
同时。
还要考虑车辆的行驶速度．即只有把转矩、功率和耗油率三者结合起来。
才能正确确定柴油发动机的使用转速。
根据这一原则，并且结合柴油机稳定工作的转速范围是在最大转矩转速和最大功率(标定功率)转速之间这一特点，一般把柴油机的使用转速选定在最大转矩转速与最大功率转速之间的某一转速。
柴油机特性曲线..
机电工程学院交通专升本1304004041张明柴油机在不同的工况下，各主要指标是变化的。
要找出它们的变化规律，必须在发动机测功器上进行试验，测出在不同工况下的数据，并绘制成曲线表示其变化关系。
这些曲线称为柴油机的特性曲线。
在衡量柴油机的动力性和经济性时，常用的特性曲线有负荷特性曲线、速度特性曲线和调速特性曲线等。
负荷特性。
当柴油机的转速保持不变时，其他性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。
测定柴油机的负荷特性时，是在保持某一转速情况下，通过改变喷油量的方法来改变柴油机的负荷（如图1-13所示）。
柴油机负荷越大，每小时的供油量G，也越大，燃烧放出的热量增多，排气温度Tr升高。
耗油率ge则反映燃油燃烧的完善程度。
耗油率ge曲线上点1是最低值，称为最低耗油点。
如耗油率曲线的变化较平坦，表示在负荷变化较广的范围内，能保证有较好的经济性，这对于负荷变化较大的施工机械来说是十分有利的。
点2为冒烟界限点，此时燃烧恶化，排气中出现黑烟，这不仅使耗油率增加，而且还由于柴油机过热，容易引起故障，影响柴油机的寿命。
速度特性。
柴油机试验时，如将柴油机喷油泵的供油拉杆（油门）固定在某一位置上，并调节作用在飞轮上的阻力扭矩（即发动机的负荷），发动机的转速必将发生变化。
这样可将测得的数据绘制成发动机的有效扭矩Me.有效功率N。
和耗油率g。
随转速n而变化的关系曲线，称为柴油机的速度特性曲线。
如果供油拉杆是固定在最大供油量（额定供油量）位置上，测得的有效扭矩与转速的关系曲线称为全负荷速度特性曲线，亦称外特性曲线。
如供油拉杆固定在小于额定供油量的各个位置上，所得一组曲线称为部分负荷速度特性曲线。
对于分析柴油的性能有重要意义的是外特性曲线（如图1-14所示）。
在图1-14中横坐标上的nmin为最低稳定转速，nmin为最高转速，n1为最大扭矩Me,max的转速，nH为额定扭矩MH时的转速，，n2为最大功率Ne，max时的转速。
在有调速器的柴油机上它的转速在柴油机尚未达到最大功率Nmax 以前就受到限制。
发动机台架试验解说1
12
作监视曲线，以防飞点。 试验完毕后，停车整理台架，打扫实验间。 数据处理与特性曲线绘制。
1)实验中应记录数据： 大气状况：大气压力、大气温度、相对湿度。 测功器表盘读数 发动机曲轴转速 Δt油耗仪读出时间 ΔG油耗仪砝码重量 排气温度 机油温度 冷却水温度
13
2)导出参数及名称： 功率 Pe=F*n/K (kw) F—测力结构读数（N） n—柴油机转速（r/min） K—测功器常数 K=9550/L L—测力机构力臂长（m） 燃油消耗量 B=ΔG*3600*10-3/Δt (kg/h) Δt—油耗仪读出时间（s’） ΔG—给定砝码重量（g） 有效燃油消耗率 be=B/Pe*103 (g/kwh)
等。
11
４、实验内容及步骤
检查机油量，以及起动电机等电路连线。 起动预热，检查油压、发动机状况，等水温、油温升到
正常值（75℃）时方可开始实验。 将柴油机加载至标定工况，即功率和转速都到标定值，
然后稳定运行五分钟左右。 调整完毕即可开始标定转速下的负荷特性实验。工况
（负荷）由小到大（或由大到小）。为了确保实验的可 靠性，先由小到大，再由大到小作一个来回。 测定每一工况下各参数时，必须使柴油机在此工况下稳 定运行，以防测录数据不稳定。测油耗时间必须测录两 次以上，并取平均值。
Ttq=9550*Pe(马力)=（9550/1.36）*Pe=7026*K*P(N.m)
发动机实验报告
篇一：发动机实验报告柴油机性能试验报告班级：姓名：学号：柴油机负荷特性实验一、实验目的1．掌握柴油机负荷特性的试验方法。
了解电涡流测功机、油耗仪、转速传感器、扭矩传感器、温度传感器的测量原理和使用方法。
2．熟悉负荷特性试验测试数据的分析和处理方法，绘制柴油机负荷特性曲线并分析其经济性。
二、实验原理当转速n保持不变时，柴油机某些性能参数随负荷的改变而变化的关系称为负荷特性。
三、实验设备 1.试验用柴油机一台。
2.功率测量设备：电涡流测功机3.燃油消耗量测量：油耗仪4.转速测量传感器。
5.压力传感器、温度传感器。
6. fc3000发动机测控系统。
四、实验步骤 1.开机(1)检查发动机和测功机各连接件的螺丝和螺栓的松紧度、如发现过松须将其拧紧。
(2)先将测功机冷却水进水阀打开。
(3)将油耗仪电源打开。
(4)将启动稳压电源插头插到墙上的插座中,合上开关。
(5)打开控制台电源、将控制台下油门励磁控制仪打开、励磁电源开关打开、（注意：如果测功机冷却水未开、当油门励磁控制仪打开时会出现报警现象、这时需将测功机冷却水进水阀打开、复位可消除）(6)将启动钥匙顺时针转到底启动发动机，逐步将转速升高至标定转速。
2.实验(1)机器发动起来后，首先将控制模式选定“n/m”方式，将转速设定为2200r/min，扭矩设定为最大负荷点的数值，使柴油机在该状态运行2-3分钟，待热稳定后记录一次数据。
(2)将扭矩设定为次大负荷点的数值，使柴油机在该状态运行2-3分钟，待热稳定后,将控制切换到“m / n”模式, 使柴油机在该状态运行2-3分钟, 待工况稳定后,记录一次数据。
(3)按上述步骤逐渐减小负荷测量,直到负荷特性曲线上的实验点全部做完，共做10个工况。
在试验中，每调节一次负荷，应同时调节油门位置，使转速保持不变。
各次测量均需同时记录下列参数：功率pe、扭矩te，燃油消耗量b、燃油消耗率be、排烟温度、机油温度等,一起填入表1所示的表格中。
发动机特性与试验
曲线可见，并不是节气门全开的燃油消耗率 曲线最低，因为此时采用的是浓混合气，存 在着燃烧不完全的现象。当节气门开度从 100%逐渐减小时，由于混合气的浓度逐渐变 稀，燃油消耗率曲线的位置降低。节气门开 度为80%左右时，燃油消耗率曲线的位置最 低，因为此时加浓装置停止工作。节气门开 度再减小，由于残余废气相对增多，燃烧速 度下降，燃料消耗率增加，燃油消耗率曲线 的位置又逐渐升高。
（一） 发动机工况
发动机工况是指发动机的实际工作状况，通常用发动机功率与转 速或发动机负荷与转速来表示。发动机运行时工况分为三类工况。
第一类工况又称为固定式发动机工况，发动机的曲轴转速近似 保持不变，发出的功率可能在很大范围内变化。例如当发动机带动 水泵、冷却风扇、空调压缩机等机械附件工作时，发动机所发出的 功率随它们负荷的变化而变化，而曲轴转速基本不变。
图11-5 柴油机的外特性
（三）发动机负荷特性
发动机的负荷特性是指当发动机转速不 变时，其经济性指标随负荷而变化的关系。
1.汽油机负荷特性 当汽油机保持在某一转速下工作时，逐渐
改变节气门开度以适应外界负荷，每小时耗 油量和有效燃油消耗率随有效功率（或有效
转矩、有效功率）而变化的关系，称为汽油
机负荷特性。汽油机的负荷调节是靠改变节 气门开度，从而改变进入气缸的混合气数量 来实现的，所以这种负荷调节方式称为量调 节，负荷特性又称为节流特性。
（二）发动机主要性能试验方法
1.速度特性试验 试验时节气门全开，在发动机工作转速范围内，顺序地调节负 荷（由小到大或由大到小加载），改变转速，进行测量。适当地分 布8个以上测量点，绘制外特性与使用外特性曲线。试验中主要测 量：进气状态、转速、转矩、燃油消耗率、排气烟度、噪声、排气 温度、点火或喷油提前角及汽油机进气管真空度等。通过发动机速 度特性试验，可以测定发动机的外特性和使用外特性，分析评定所 测发动机在全负荷下的动力性和经济性。 2.负荷特性试验 试验时，发动机在50%~80%的额定转速下运行，从小负荷开始 逐渐增大负荷，相应增大节气门开度直到节气门全开。适当分布8 个以上测量点，绘制负荷特性曲线。试验中主要测量进气状态、转 速、转矩、燃油消耗率、汽油机进气管真空度等。通过发动机负荷 特性试验，可以分析所测发动机在各种负荷情况下工作时的经济性 以及最低燃油消耗率时的负荷状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
柴油机外特性实验
一、速度特性
在喷油泵供油拉杆（或齿条）位置一定的情况下，当增加负荷使转速
降低时，柴油机各有效性能参数M
e 、P
e
、g
e
、η
e
等随转速n的改变而变化的
关系，称为速度特性（图1所示）。
当油量限制在最大功率位置时，得到最大功率（或称全负荷）速度特性。
通常叫做外特性。
当油量限制在小于最大功率的位置时，就得到部分特性。
由于功率标定有四种，所以全负荷速度特性也有四种。
根据供油量限位的不同，分别称为15分钟功率速度特性，1小时功率速度特性，12小时功率速度特性，持续功率速度特性等。
速度特性反映了柴油机动力性、经济性随转速n变化的规律。
通过全负
荷速度特性可以找出柴油机所能达到的最高性能指标以及对应于p
emax 、M
emax
和g
emax
时的转速，并可计算出扭矩储备率μ值以评定柴油机克服超负荷的能力。
通过部分特性还可以看出不同工况时耗油率的变化规率及其所对应的转速，可全面衡量不同用途的柴油机适应变工况运转的性能，从而确定最有利的转速范围。
图1 JB485柴油机速度特性曲线
二、实验目的
掌握柴油机外特性的实验方法，绘制外特性曲线，了解柴油机供油量不变的情况下，各项性能参数随转速变化的规律。
•三、实验设备
• 本实验在CAC44电力测功机试验台架上进行，试验发动机为R190M柴油机。
四、实验工况
• •在标定工况下进行：7.7KW／2300r/min。
•
• 五、实验步骤
1、起动发动机暖车，使机油温度达到规定要求，在实验过程中，尽量保持不变；
2、调整柴油机使其在标定工况下稳定运转，发动机转速2300r/min，发动机扭矩32Ｎ.M，然后将发动机台架控制模式转为n/P模式, 试验过程中固定发动机油门位置不变；
3、依转速为测量点，在柴油机工作转速范围内，通过测功机控制发动机转速，使柴油机运转在2300r/min、2200 r/min、2000 r/min、1800 r/min、1600 r/min、1400 r/min等转速下；
4、试验时在每一个工况稳定运行一段时间后，测定发动机转速n、扭矩
M e 、功率P
e
、油耗g
e
、机油温度t
1
、排气温度t
r
、环境温度t
2
、环境相对湿度Φ等
各项参数；
5、各工况点测试完毕后卸下发动机负荷，怠速运转发动机一定时间后停机；
6、关掉电源、水源、整理数据，清理实验环境。
•
六、实验报告
1、实验目的；
2、实验设备；
3、简述实验步骤；
4、实验数据记录表；
5、绘制曲线；
6、实验结果整理分析讨论；。