《内燃机综合实验》实验指导书

附录：FASTCAM-ultima 512 使用操作方法简明................................................. 72
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实验一
多缸高压油泵供油均匀性调整实验
一．实验目的： 1.了解多缸高压油泵各柱塞之间的供油间隔角、柱塞泵油的不均匀性。 2.掌握多缸高压油泵供油均匀性的调整方法。 3.了解油泵试验台的结构、原理和操作方法。 二．实验设备 1.高压油泵（4 缸Ⅰ号泵，标定转速 1250rpm。 ） 2.12psy100 高压油泵实验台 三．实验设备结构及其操作方法简介: 1.实验台简介 12psy100 高压油泵实验台由液压无级调速系统、计数显示机构、计量机构和控制系 统组成。无级调速系统可以在 0-3000rpm 范围内任意调节转速，由操作手柄控制。转速采 用电子计数器计数和数码管显示。燃油用玻璃管计量，最大范围 45/150ml 分两档，恒温 控制。能对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、M、A、B、P、ZW、C 等型号的高压油泵进行各种性能实验。 2.操作方法 1)供油量调整方法： 用工具拧松柱塞套筒与齿条的紧固螺丝， 借调整套筒与齿条的相对位置， 调整供油量。 （套筒向左调整，油量增加。向右调整，油量减少。 ） 2)转速的调节: 电动机启动之后,转动调速手柄即可调节实验台输出轴的转速。从零位向一个方向旋 转调速手柄，实验台输出轴的转速逐渐提高。将调速手柄反向转动, 实验台输出轴将反向 旋转。 3)燃油系统的压力调节 燃油系统的压力用调压阀调节。调压阀的手轮在试验台顶部转速表处，当顺时针方向 旋转手轮时，压力可在 0.04～0.4Mpa 范围内调节；逆时针方向旋转时，可在 0.04～4MPa 范围内调节压力。压力油从试验台的供油接头经油管送到被试验喷油泵。 4)供油始点的调整 首先将第一缸柱塞置于下止点，然后按规定的方向缓慢均匀地用搬杆转动刻度盘。同 时注意从标准喷油器溢流管口中流出的燃油流动情况，当溢流管口的油刚停止流出时（此 时柱塞刚好封闭进油口） ，即为第一缸的供油始点。通过拧转挺杆体上的调节螺钉或用增 减垫片厚度的方法，可使喷油泵达到规定的供油始点位置。这时，应转动指针盘，使指针 对准刻度盘上的一个适当角度。
《内燃机综合实验》指导书
（修订版）
（热能与动力工程实验室 编）
合肥工业大学机械与汽车工程学院 2006 年 5 月
《内燃机综合实验》实验指导书
适用专业：热能与动力工程专业
《内燃机综合实验》作为单独的集中教学实验环节，是专业课程理论课内实验的进一 步拓展，大部分实验项目来源于科研课题的基础性内容，涵盖了热能与动力工程专业发动 机模块中主要专业必修课、选修课程相互交叉理论知识。 本实践环节的目的在于，通过完整和系统的实验技能训练， 使学生对本学科专业课程 中相互交叉的基本理论知识得到巩固和深入理解，提高综合运用，融会贯通，培养学生理 论联系实际的学风、严谨的科学态度，观察、研究和发现问题，分析问题及解决问题的能 力，进一步加强动手能力和实验技能，加强基本仪器操作、典型实验方法及基本性能参数 测量方法的学习和训练。 为了按教材、实验指导书和指导教师介绍的方法圆满完成各项实验任务，要求学生实 验前认真阅读教材和实验指导书中的相关章节，掌握相应实验的步骤、测量系统的组成和 测试仪器的使用方法。实验过程中应认真听实验指导教师的讲解，严格遵守操作规程，客 观仔细地记录实验数据。 实验完成后，要求学生按照实验指导书上的要求，独立完成实验报告并及时交给任课 教师，以便进行考核和评分。实验报告应主要包括以下内容： 1.实验目的； 2.实验中所用的仪器和设备的名称、型号、主要规格（如仪表的精度等级、量程等） ； 3.实验装置连接图或测试系统框图； 4.实验原理、方法和实验步骤； 5.原始数据及实验环境条件； 6.数据整理计算和实验结论。 根据实验所得到的数据，绘制实验或传感器、仪表的标定曲线。如需计算，则给出有 关参数的计算结果；如需进行误差分析，则给出误差计算结果，并绘制误差曲线，分析原 因。 7．选择比较有体会的思考题进行回答。如有可能对实验中存在或遇到的问题进行讨论， 或提出建议和改进意见。 机械与汽车工程学院热能与动力工程实验室 2004.9
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1.柱塞泵油不均匀的原因是什么？ 2.如何调整供油间隔角？ 高压油泵供油均匀性实验纪录表
试验日期 调整 前后 调 整 前 测量 次数 第1次 第2次 第3次 平均值 第1次 第2次 第3次 平均值 第 1 缸 g1 Байду номын сангаас定转速供油量 11(ml) 第 2 缸 g2 油泵转速 nb(r/min) 1250 各分泵循环供油量(ml/200 次) 第 3 缸 g3 第 4 缸 g4 油泵试验台型号 油泵型号 不均匀性 H（%）
实验四 喷油器针阀升程和喷油规律实验............................................................. 10 实验五 实验六 发动机进气压力传感器静态标定实验................................................... 12 汽油机油气混合比调整特性................................................................... 19
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3.观察喷油嘴喷油正常以后，按动计数按钮开始计数，计数结束以后，记录各缸对应量杯 中累计的柴油数量（ml） 。重复测量 3 次取均值。按 100r/min 间隔增加转速，待稳定后重 复测量，直至停止供油为止，记录停供转速。实验中注意观察各分泵的喷油相位角，将测 量数据记录在下表中。 4.将调速手柄处于中间位置，改变油泵转速 nb，测量不同 nb 时各分泵的循环供量 gb，试验 。 步骤同“3”，但 nb 为 100，200，300r/min（或比此范围高一些转速） 5.将转速手柄处于最小位置，改变油泵转速 nb，测量不同 nb 时各分泵的循环供量 gb，试验 步骤同“3”，但 nb 为 200，300，400r/min。 6.检查、停车。 五．实验报告 1.计算分泵三次测量的平均值 gmj 和整泵试验的平均值 gb。 2.以油泵转速为横坐标，油泵供油量为纵坐标，绘制 gb－nb 速度特性曲线。 3.计算油泵调速率δ。 六．思考题 1.分析油泵的速度特性曲线各段的含义。 2.油泵的停止供油转速是多少？为什么会停止供油？ 3.喷油泵供油特性对柴油机速度特性和调速特性有何影响？
3
(j=1,2,3,4 为分泵号)
3.整泵循环供油量平均值的计算 gb= 1
4 gmj 4 j 1
(j=1,2,3,4 为分泵号)
4.油泵调速率δ：
δ
n2n1 100% n2
式中： n1—调速器开始起作用标定转速；n2——停供转速。 四．实验方法及步骤： 1.将实验用高压油泵固定于实验台，接好各种油管，实验台的操作手柄放在零位。检查机 械油的油面是否在规定高度,并用手盘动主轴使二级油泵进油。计数机构选择 200 次。打 开电源，启动电动机稳定运转以后， （此时油泵并不运转）扳动操作手柄，启动无级调速 系统使高压油泵运转。保证各油管接头处无渗漏油。 2.按注意事项起动试验台。将高压油泵调速手柄处于最大位置，将转速调整在规定值。一 般起点为 150r/min。
3
(j=1,2,3,4 为分泵号)
3.整泵循环供油量平均值的计算 gb= 1
4 gmj 4 j 1
(j=1,2,3,4 为分泵号)
4.供油不均匀性 H 的计算 H=[2(gbmax+gbmin)/(gbmax-gbmin)]100% 式中： gbmax——各分泵最大平均供油量，即 Max(gm1,gm2,gm3,gm4) gbmin——各分泵最小平均供油量，即 Min(gm1,gm2,gm3,gm4) 五．实验步骤 1.准备工作： 将实验用高压油泵与实验台的输出轴连接并固定好，接好各种油管，实验台的操作手 柄放在零位。喷油计数机构选择 200 次循环。打开电源，启动电动机稳定运转以后，按照 高压油泵规定的转向扳动操作手柄，启动无级调速系统使高压油泵运转。排除液压管道内 的空气。保证各油管接头处无渗、漏油，四只喷油嘴喷油正常。 2.起动试验台，固定高压油泵的调速手柄于最大位置，将转速调整在预定值（1500rpm） 。 3.观察喷油嘴喷油正常以后， 将量油杯转在接油位置。 启动计数机构开始计数， 计数结束， 观察四个量杯中柴油的数量是否一致，记录各缸供油量，连续测量 3 次。如果各量杯中柴 油的数量相差值大于 3%时，对差别大的柱塞要进行调整。 4.重复步骤 3，直至油量达到规定的要求为止。 六．实验报告 1.计算调整前后各分泵循环供油量 3 次测量平均值 gmj、整泵循环供油量的平均值 gb 和供 油不均匀性 H。 七．思考题：
实验七 汽油机点火提前角调整特性..................................................................... 21 实验八 喷油提前角调整特性实验......................................................................... 23 实验九 热式空气流量传感器的动态标定实验..................................................... 25 实验十 实验十一 实验十二 实验十三 实验十四 实验十五 多缸发动机各缸工作均匀性和机械效率的测量................................... 32 内燃机缸套温度场的测量................................................................... 36 发动机进气压力传感器动态标定实验............................................... 40 噪声级综合、分解与频谱分析实验................................................... 49 发动机动态特性及循环波动测量....................................................... 52 喷油器喷雾特性的测量....................................................................... 68