南昌大学 发动机机械效率的测定实验报告

试验一 发动机机械效率的测定
一 试验目的：
采用油耗线法测定发动机机械效率ηm ，并由此计算出发动机的机械损失功率。

目的在于了解发动机的机械磨擦损失随曲轴转速与负荷的变化规律，以便评定发动机的结构完善程度与调整装配质量；还可以借以推算发动机的指示功率，也可用于评定发动机工作均匀性。

1．掌握一至二种测量发动机机械效率的方法，测量发动机机械效率的方法很多：有停缸法、倒拖法、油耗线法、示功图法等。

2．了解发动机机械磨擦损失其转速与负荷的变化规律。

二、试验仪器及设备：
2105B 型柴油机 南昌凯马柴油机有限公司
CW100-3000/10000电涡流测功机 迈凯（洛阳）机电有限公司
FCM-D 油耗转速测量仪 上海内燃机研究所
FST2E 发动机数控试验台 迈凯（洛阳）机电有限公司
三、实验基本原理：
本实验采用油耗线法测定2105B 型直喷非增压柴油机的机械效率ηm 。

实验基本原理为：
发动机在某一工况下指示热效率为：
u
A m e u A i A H
B P P H B P )
(36003600+⨯=
⨯=
η
发动机同一转速下空转时指示热效率为：
保证发动机转速不变，假设改变负荷时发动机的指示效率不变（即ηA =η0），则有：
如上图所示，在低负荷区可得：
同时，可通过测得的ηm 计算出该转速下机械损失功率：
1m
m e
m
P P ηη-=
通过实验测得某一转速下的油耗线，即测定某一转速下的空转的油耗率和低负荷时的油耗率。

根据负荷特性变化曲线，用作图的方法即可求出发动机在该转速下的机械损失功率Pm 。

具体方法可参阅中国农业机械出版社1984年出版的“柴油机试验”。

四、试验方法：
分别测量发动机转速为1400r/min ，1200 r/min 和1000r/min 时的机械效率ηm 及机械损失功率。

以1400的转速为例，先将发动机转速调至1400r/min 空转运行，测得此时的发动机油耗率；再通过调节油门开度及电涡流测功器励磁大小使发动机运行在小负荷工况下（转速为1400r/min ，有效功率分别为2kW,4kW
u
m
H B P 003600⨯=
ηm
m
e A P P P B B +=0A m e e m B B P P P 0
1-=+=η
和6kW），逐点记录各试验点的油耗率、功率数据，绘制出油耗率（B，kW/h）与功率曲线图，计算机械效率ηm及机械损失功率Pm。

五、试验步骤：
1.起动发动机，进入实时测控系统，采用手动控制方式，预热发动机至热平衡状态（发动机冷却水温度达到65℃）。

2、将控制模式设定为测功器恒转速、油门恒扭矩方式。

通过手动调节油门使发动机转速为1400r/min，输出功率为0kW（即空转）。

让柴油机在此状态下运行2-3分钟，待热稳定后记录下此时的油耗率。

3、调节电涡流测功器励磁大小使发动机输出功率为2kW,并通过调节油门大小是发动机的转速保持1400r/min，待工况稳定后在该状态下运行2-3分钟，记录下此时的油耗率和功率。

4、重复步骤3，测量转速为1400r/min时，功率分别为4kW和6kW时的油耗率。

5、重复步骤2，3，4，测量转速分别为1200r/min，1000r/min时，不同功率下（空载，2kW，4kW和6kW时）的油耗率。

6、逐渐减小测功器扭矩及转速，空载运行5min后停机。

六、试验要求：
1．认真记录发动机技术参数和试验数据，列表说明，并得出结论；
2．绘制发动机分别为n=1400r/min，n=1200r/min和n=1000r/min时的油耗线；3．根据实测油耗线，计算出不同转速下的机械效率ηm及机械损失功率Pm。

4. 绘制发动机机械效率ηm及机械损失功率Pm随曲轴转速的变化规律曲线
附：
机械效率试验数据记录表发动机型号：发动机机号：。