柴油机试验测试技术介绍共56页文档

柴油机热试知识-PPT精品文档

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等负荷窗的数字稳定后，将拔盘第6 位置“1”即可。例如：假设要标定 Y380 测功器，加100KG 砝码，把油门窗口设定到“E0100”，等负荷窗的数字稳定后，将拔盘第6 位置“1”，负荷窗口显示1000N，再每次减去20KG 至0 KG，看一看是否线性好（砝码的重量和显示值偏差是否在范围内），是否回零。故障检查：如线性不好，就要检查一下测功器是否有卡住，转感器是否有问题。简单的检查方法分别按一下或者抬一下校正臂，看测功器显示值是否变化，如有变化，就要怀疑主。机的问题，转动一向不锈钢进出水管是否灵活，时间用长了易生水垢卡住，转动一下就可排除。也可根据发动机功率来进行局部标定，则只要所加砝码重量与设定重量相一致即可。注意：测功器其校正臂的长度是0.98m。切记：当油门窗显示“E000”时，此时拔盘第6 位置“1”，就等于把负荷比例确认为零，此时无论加多少砝码，负荷恒显示为零。在以下温度压力标定时也要注意这种现象的发生。在拔盘第6 位置“1”前，应注意油门窗显示“E×××”的数值。标定用的单位是：牛顿〈N〉；测试的单位是：牛顿·米〈N·m〉，请注意区别。
２．技术指标： ① 测量参数及指标
② 测量参数显示转速、扭矩、油耗率：四位0.8 英寸红色高亮度数码管显示。排气温度、出水温度、机油温度、机油压力及四路备用参数：三位0.5 英寸红色数码管显示。油门位置、水门位置：四位0.5 英寸红色数码显示。 ③ 控制性能控制器型式测功器及油门双回路直接数字解耦PID 控制。控制方式种类发动机：恒位置、恒转速。测功器：恒位置、恒扭矩、恒转速。控制方式转换：无扰动随机动态切换。控制性能：台架传感器的控制方式
３．使用条件

柴油机试机实验指导

内燃机实验指导书目录1．起动性能试验2．调速性能试验3．柴油机怠速试验4．负荷特性试验5．速度特性试验6．万有特性试验7．各缸工作均匀性试验8．摩擦功率的测定9．油泵调整特性试验10．柴油机喷油提前角调整特性试验11．测功机校正试验12．油耗仪校正试验13．发动机振动测量与分析14．发动机噪声测量与分析15．发动机烟度测试试验16．发动机排放测试试验17．气缸压力、油管压力、针阀升程的测量18．发动机性能对比设计实验。

附录. 发动机的主要技术特性表一. 起动性能试验试验目的：考查评定内燃机的起动性能是否符合有关专业标准和制造厂的规定。

试验条件：发动机与测功机连接脱开，不采用任何特殊的加温起动措施，汽油机在-10℃、柴油机在-5℃以下气温进行起动性能试验。

试验仪器及设备：4BTAA140 型涡轮增压柴油机东风康明斯发动机股份有限公司SJ520 水力测功机湘仪动力测试有限公司PC2010 测功机控制系统湘仪动力测试有限公司YC6105 柴油机广西玉林柴油机厂EIM04 发动机测控系统杭州弈科机电设备公司温度表杭州弈科机电设备公司大气压力表秒表试验方法：试验方法根据发动机不同而不同，有手摇和电动机（或起动马达）拖动两种方式。

1．.... 转动发动机时，从手摇转动发动机开始记时，至听到发动机发出排气声止（能运转）所用的时间即为起动时间。

起动后随即停机，再手摇起动，连续三次起动成功为达标。

若在第一次起动时失败，可间隔2min 后再进行。

2．电动机（或起动马达）拖动发动机15s 以内自行运转，即为起动成功；若拖动15s 仍未能自行运转，其间无断续着火声，即为起动失败；若拖动15s 未能自行运转，但其间有断续着火声，允许再连续拖动15s（共30s），若能自行运转，亦为起动成功。

3．若起动失败，可检查发动机油路、电路及其它可能的故障后，再进行起动性能试验。

4．起动试验共进行三次，若起动成功，则在30%~50%额定转速下运行10~20 min 后停机，待电解液、防冻液、机油、燃油温度下降至规定气温范围内后，再进行一次起动。

柴油机示功图的测试

气缸压力示功图的面积代表柴油
机气缸内一个工作循环所作的指示功，利用气缸压力示功图可研究柴油机缸内的燃烧过程、燃烧放热率、气体与缸壁传热过程、进排气过程以及提取故障信息用于诊断。
示功图也是计算柴油机指示功率、负荷调整和分析、确定最高爆发压力和压缩压力和计算缸内温度等的重要依据，示功图既是柴油机性能参数计算和放热规律分析的依据，又是柴油机燃烧过程数学模拟精确程度的评价标准。
〔7〕王艳武,安士杰,张波,等.消除柴油机示功图通道效应的方法研究〔J〕. 车用发动机,2003,143(1):30-32.
〔8〕周林森,韩林山,师素娟,等.柴油机燃烧放热规律数值计算方法研究〔J〕. 小型内燃机,1998,27(5):8-11.
〔9〕吴波,刘建伟.内燃机示功图测量与分析技术的发展〔J〕.山东内燃机,2000,63(1):8-13.
〔10〕董刚,陈义良,李德桃.利用实测放热规律研究十六烷值改进剂对柴油机着火特性和燃烧过程的影响〔J〕. 内燃机工程,2000,(2):60-64.
恳请老师和同学批评指正
Measuring element 40 / 400°C Diaphragm
100 / 500°C
Chemical erosion Soot
Heat flux permanent
& cyclic
Vibrations / Shock 200g (2000g)
Deformationstress +200 N/mm2 -200 N/mm2
3-2 测压通道效应的消除
测压通道的通道效应也是影响示功图测量精度的重要因素之一。为了避免通道效应，理论上建议将传感器与燃烧室平齐安装，但是由于气缸盖结构上的原因，给传感器的布置带来了困难，热冲击对传感器的影响也相当严重。直接暴露在高温燃气中的传感器在内燃机每一个工作循环中，交替接触热火焰和冷气体，引起传感器膜片产生周期性热感应应变，同时影响传感器的使用寿命，因此，往往通过测压通道测取缸内压力。

柴油机测试

• b.扭矩Me=9 550Ne/n（N·m）。 • c.燃油消耗率
• ②以柴油机功率为横坐标，以Gf、ge、Ne、Me、Tr为纵坐标画出负荷特性曲线。
• 三、柴油机推进特性测取
• （1）按公式Ne=Cn3计算功率与转速的对应值，并由公式 Ne=0.001pn求出水力测功器的制动力。
• （2）按操作规程启动柴油机并进行暖缸。 • （3）开空车，缓慢增速至标定转速。
试验。 • （3）调节发动机油门，使其转速逐渐升至额定转速，调节水力测功
器手轮，使负荷逐渐增加至额定负荷。反复调节油门和测功器手轮，使其转速和负荷稳定在额定工况点上，用专用夹具固定油门，测出柴油机在标定工况的参数：排气温度Tr，燃油消耗量Gf，测量时间t等
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9.1 特性曲线的测取
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9.1 特性曲线的测取
• 进气阻力增加，所以充气系数ηv下降；对于没有校正装置的普通柱塞式喷油泵的循环供油量，随着转速升高会稍有增加（因泄漏减少）。总的结果使扭矩Me随转速变化较为平坦。若将柴油机各转速下的负荷特性冒烟极限点的转矩连接起来就是图9-1-3中的冒烟极限曲线
• 目前在工厂中仍在使用以前的标定功率方法。按以前的标准，柴油机的功率分为额定功率、超额功率和连续功率。在柴油机铭牌上标明的是额定功率，通常所说的标定功率仅指额定功率而言。额定功率是工厂在试验台上测得的，并把大气压力为760mmHg、环境温度为27℃ 、相对湿度为60%作为标定的试验外界条件。额定功率为最经济功率的110%，在额定功率下，柴油机应能保证12h的连续运转。超额功率为额定功率的110%，在超额功率下柴油机应不冒黑烟，并连续运
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9.1 特性曲线的测取

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。

柴油发电机试验方法

司
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上海科泰电源股份有限公
GB/T 组 GB/T GB/T GB/T GB/T
司
21428-2008 往复式内燃机驱动的交流发电机安全性 12786-2006 自动化内燃机电站通用技术条件 4712-2008 自动化柴油发电机组分级要求 20136-2006 内燃机电站通用试验方法 13032-91船用柴油发电机组通用技术条件
司
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上海科泰电源股份有限公司
3 现行国家标准
GB/T 6072.1—2008往复式内燃机性能第1部分：标准基准状况，功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法-通用发动机的附加要求 GB/T 6072.3—2008往复式内燃机性能第3部分：试验测量 GB/T 6072.4—2000往复式内燃机性能第4部分：调速 GB/T 6072.5—2003往复式内燃机性能第5部分：扭转振动 GB 755—2008旋转电机定额和性能
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上海科泰电源股份有限公司
5 现行行业标准
5.1 通信行业标准 YD/T 502-2007 通信用柴油发电机组 YD/T 5040-2005 通信电源设备安装工程设计规范 YD/T 1051-2000 通信局(站)电源系统总技术要求 YD 5167-2009 通信用柴油发电机组消噪音工程设计暂行规定
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上海科泰电源股份有限公司
8 柴油发电机组现场条件
要求发电机组在现场条件下运行，机组的某些性能可能受影响，用户和制造商签订合同应予考虑。为了确定发电机组的现场额定功率，当现场的运行条件不同于标准基准条件时，应对发电机组的功率进行必要的调整。
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上海科泰电源股份有限公司

先进柴油机试验测试技术

关键词
柴油机；计算机辅助模拟；可视化；排放；传感器；试验；ＴＫ２
柴油机试验测试技术与柴油机研发技术相辅相成，柴油机研发技术的进步要求相应的试验测试技术的配
盖应力强度统计评估中。能够在不需要整机的情况下
实时描述高热应力下气缸盖的热机械损坏过程。与必低了成本。这项技术成为了ＩＧ公司在测试和仿真ＡＢ
领域的又一个里程碑。
极合，验测试技术的提高会进一步推进柴油机研发技术须要在着火运行的发动机上进行的测试相比，大地降试向前发展。要想实现柴油机技术的飞跃，柴油机试验测试技术必须要同步发展。近年，随着计算机技术飞速发展，大量计算机软件在发动机设计、究和试验中获得了越来越广泛的应研
Ｓ６０相比，属玻璃振动板拉伸强度是不锈钢ＵＳ３金Ｓ６０．～２５倍，杨氏模量却只有其１２／。ＵＳ３１５．而／～３４
使在被测物体移动或噪声发生变化的情况下，也能够不受干扰地得到计算结果。分析操作只需移动鼠标即可
成。
术发展潮流，者利用一年时间对柴油机试验测试技术之下。一个气缸盖测试循环包括两个连续的阶段：热作加资料进行了跟踪、集、析和整理，现近年柴油机试搜分发

柴油机状态检测测试方案

中海石油技术检测有限公司平台主柴油机状态检测方案中海石油技术检测有限公司2012-11-13目录一、柴油机状态监测技术概述 (3)二、柴油机诊断技术简述 (3)三、柴油机故障分类及主要故障 (6)四、柴油机状态监测测试 (7)1、测点布置 (7)2、测试步骤 (7)3、评估内容 (8)五、引用标准和规范 (8)六、测试作业风险及安全控制 (8)一、柴油机状态监测技术概述柴油机作为往复式设备的一种，其振动信号主要是摩擦、冲击和噪音。

往复设备振动十分复杂，随机信号、周期信号、冲击信号等混杂在一起，各缸的信号之间相互串扰，具体来说，由于活塞式内燃机在进、排气门开启、关闭，可燃混合气燃烧、活塞、连杆往复运动时产生撞击和噪音，以及各缸之间的撞击和噪声相互干扰，如果采用常规频谱分析（时域和频域征兆的提取分析）技术，频谱图上将出现连续而密集的宽带谱线，故障特征信号被背景噪声所湮没，难以提取和识别,而且振动对气体泄漏也不敏感。

所以单纯使用振动监测的处理方法已不能满足像柴油机这样复杂的往复设备故障诊断的需要。

二、柴油机诊断技术简述冲击、漏气和摩擦是往复机械最主要的信号类型，其在时域的特征如图1所示。

图1、冲击、漏气、摩擦信号的时域特征目前我们海洋石油装置上使用的柴油机一般是由12-16个动力缸组成，各缸的进排气门的开启、关闭冲击信号混杂在一起，如果不采取技术手段加以区分，仍无法对其进行诊断。

我们通过在飞轮罩壳上固定安装磁电式速度传感器（或光电相位传感器），盘车使1缸处于上止点位置，在飞轮上安装铁质键相块或反光纸使其与磁电传感器（光电传感器）精确对齐。

对柴油机来说，各缸之间的角度差是固定的，这样在测试各缸各种类型的信号时，便有了一个相位参考基准，使各类信号在一个做功周期内与相应的事件准确对应起来，同时同类缸的同类信号放在一起进行类比判断，哪个缸存在异常便易显现出来。

即便如此，各缸之间的信号仍难免存在串扰，为此，对振动和超声波信号进行分频段包络处理，超声波信号取36kHz～44kHz和15.5k～40kHz，振动高频信号取5.6K～40kHz，振动中频取180～8kHz，振动低频取1～8kHz。