9第九章_发动机试验
(完整版)航空发动机试验测试技术
航空发动机试验测试技术航空发动机是当代最精密的机械产品之一，由于航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和系统以及数以万计的零件，其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机其它分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很高的要求，因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。
在有良好技术储备的基础上，研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时的部件及系统试验，需要庞大而精密的试验设备。
试验测试技术是发展先进航空发动机的关键技术之一，试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据，也是评价发动机部件和整机性能的重要判定条件。
因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。
从航空发动机各组成部分的试验来分类，可分为部件试验和全台发动机的整机试验，一般也将全台发动机的试验称为试车。
部件试验主要有：进气道试验、压气机试验、平面叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组件的强度、振动试验等。
整机试验有：整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验等。
下面详细介绍几种试验。
1进气道试验研究飞行器进气道性能的风洞试验。
一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验，主要是验证和修改初步设计的进气道静特性。
然后还需在较大的风洞上进行l／6或l／5的缩尺模型试验，以便验证进气道全部设计要求。
进气道与发动机是共同工作的，在不同状态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配，相容性要好。
实现相容目前主要依靠进气道与发动机联合试验。
2，压气机试验对压气机性能进行的试验。
压气机性能试验主要是在不同的转速下，测取压气机特性参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等)，以便验证设计、计算是否正确、合理，找出不足之处，便于修改、完善设计。
压气机试验可分为：(1)压气机模型试验：用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件，在压气机试验台上按任务要求进行的试验。
第9章 发动机标定技术介绍
第9章发动机标定技术介绍第9章发动机标定技术介绍9.1 绪论9.1.1标定的必要性电控柴油机为了满足工程目标，在满足严格排放的前提下，获得有竞争力的燃油经济性指标和高可靠性的要求。
电控软件中所有的变量都是可调的，将所有变量赋予优化值的过程称之为标定。
可以通过标定最大限度地发挥柴油机潜力，达到追求的工程目标。
因为赋予了更大的灵活性和可调性，标定很差的发动机性能甚至会比机械泵发动机还差。
相对汽油机的标定，柴油机的标定难度更高更具挑战性。
柴油机的压燃式燃烧，与喷油器、增压器、气道以及配气机构等参数息息相关，而标定只能控制燃油喷射，标定工作是柴油机性能和排放开发的重点工作内容。
柴油机的标定必须与燃烧系统开发同步进行。
9.1.2标定的基本概念发动机电控系统的标定工作是电控发动机应用开发的一个重要阶段。
研发人员之所以要对电控系统进行标定，其原因在于发动机电控工作过程的复杂性，而这种复杂性具体体现在如下方面：（1）发动机电控系统需要实现众多的控制项目，如控制起动、怠速、调速等运行工况；（2）发动机电控系统的控制要使发动机的潜力充分发挥，使功率、油耗、排放和汽车操纵性等多方面的性能达到综合最佳的状态；（3）影响发动机性能的因素众多、变动范围大，如发动机的负荷与转速、冷却液的温度、进气温度、燃油温度、机油温度、增压压力等，电控系统对所有这些因素的变化都要作出相应的调整；（4）发动机电控系统必须适应复杂的外界环境变化，如季节变化以及海拔高度的变化等等。
从控制技术的角度来看，发动机是一个动态、多变量、高度非线性、具有响应滞后的时变－230－系统，其工作过程包含十分复杂的动力学、热力学、流体力学、化学反应动力学等过程。
正是由于发动机系统严重的非线性等原因，一方面，采用经典的线性控制理论来控制参数优化值的方法已不可能。
另一方面，通过实时计算求得的控制参数值的方法，在目前的硬件技术上也是根本不可能满足的，所以在开发电控发动机时，只能先通过大量的试验，把所获得的各种工况下的动力性、燃油经济性、以及排放性能等试验数据，按照一定的优化准则和相关法规的要求，采取适当的优化方法，最终获得的控制参数和各种修正参数随发动机转速和负荷等因素变化的规律，并采用三维图、二维曲线等方式，把按照这种规律变化的控制参数值存贮在电控单元中，即所谓的MAP图。
汽车发动机试验学发动机性能试验PPT课件
式中：ηmo——机械效率；Peo——校正有效功率，kW；Pm——机械损失功
率，kW。
hmo
=
Peo Peo + Pm
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4.5机械损失功率试验
• 测量机械损失功率的常用方法 1. 示功图法
在试验报告及试验曲线上注明实际进气状态。
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4.2 发动机功率试验
• 发动机功率修正
αa的计算公式为：
a
1.2
99 Pd
T
0.6
298
αd——循环供油量确定不变的压燃机功率校正系计算公式为：
d fa fm
上两式中：T——进气温度，K；Pd——进气干空气压，kPa；
其式计中算：公 p—式—为进：气总压P，d kPPa；pPww——水蒸气分压，kPa。
注意：在全负荷的工况下，进气温度T在298～308 K的 范围内，进气干空气压Pd在80～110 kPa的范围内。
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4.2 发动机功率试验
• 发动机功率修正 fa——进气因素，分以下三种情况： ①对于非增压及机械增压压燃机，有
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4.5机械损失功率试验
• 测量机械损失功率的常用方法 4. 油耗线法
油耗线法仅适用于没有节气门的压燃式发动机。柴油发动机在某一恒定转速下，在75％总功率以下部 分近似为直线。在特性曲线的直线部分，任意增量的燃料都将产生相同增量的功率。
9汽车试验
9.1.1 发动机台架试验系统
1.基本要求
① 安装在试验台上的发动机能模拟实际的使用条 件或尽可能地接近实际使用条件；
② 便于安装、调整、检查和更换发动机零部件； ③ 具有广泛的适应能力，能完成不同机型和不同
9.1.3 发动机基本性能试验
• 国家标准GB/T 18297-2001《汽车发动机性 能试验方法》与GB/T 19055-2003《汽车发 动机可靠性试验方法》对发动机的性能试 验和可靠性试验的试验条件和试验方法作 出了明确的规定。
• 发动机性能试验一般在发动机试验台上进 行。
1.功率试验
• 发动机功率试验也叫测功试验，目的是评定发 动机在全负荷工况下的动力性、经济性和排放 性能。
• 对于发动机转速的测量，可用的传感器有 很多种，目前主要用磁电式转速传感器、 光电式传感器和霍尔（Hall）传感器。
3.发动机燃油消耗量测量
• 燃油消耗量是评价汽车发动机燃油经济性的重
要指标。发动机每小时消耗燃料的数量称为小
时耗油量，可用容积或质量来表示。
• 在评价发动机经济性时多采用燃油消耗率，以
2.基本组成
• 发动机台架试验系统是一个集机械、仪器仪表 和试验技术为一体的综合性系统。
• 台架试验系统组成：
测试系统：由对发动机进行加载与测量的装置 组成； 实验室环境系统主：要包括通风系统、发动机进排
气系统、消声与隔振系统，以确保发动机在所需的 正常环境中运行。
冷却水箱
空气流量计 稳 压 筒
转矩Mc /(N·m)
Mc
400
1.功率试验 100
(完整版)航空发动机试验测试技术
航空发动机试验测试技术航空发动机是当代最精密的机械产品之一，由于航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和系统以及数以万计的零件，其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机其它分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很高的要求，因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。
在有良好技术储备的基础上，研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时的部件及系统试验，需要庞大而精密的试验设备。
试验测试技术是发展先进航空发动机的关键技术之一，试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据，也是评价发动机部件和整机性能的重要判定条件。
因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。
从航空发动机各组成部分的试验来分类，可分为部件试验和全台发动机的整机试验，一般也将全台发动机的试验称为试车。
部件试验主要有：进气道试验、压气机试验、平面叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组件的强度、振动试验等。
整机试验有：整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验等。
下面详细介绍几种试验。
1进气道试验研究飞行器进气道性能的风洞试验。
一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验，主要是验证和修改初步设计的进气道静特性。
然后还需在较大的风洞上进行l／6或l／5的缩尺模型试验，以便验证进气道全部设计要求。
进气道与发动机是共同工作的，在不同状态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配，相容性要好。
实现相容目前主要依靠进气道与发动机联合试验。
2，压气机试验对压气机性能进行的试验。
压气机性能试验主要是在不同的转速下，测取压气机特性参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等)，以便验证设计、计算是否正确、合理，找出不足之处，便于修改、完善设计。
压气机试验可分为：(1)压气机模型试验：用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件，在压气机试验台上按任务要求进行的试验。
汽车试验学发动机试验
怠速工况点火提前角调整试验足在保持怠速工况稳 定运转的条件下，测定最低排放值(CO、HC)的最佳
点火角度和相应的油耗量。依据所测数据，绘制图 4—2．20所示的怠速点火调整特性曲线，对应每种 怠速的位置均可绘制一组曲线。
13.4.2 电控喷射汽油机的匹配试验及标定
汽油机动力性能、经济性能、排放性能相互之 间的制约使电控汽油机的匹配试验非常复杂，需 要对安装电子控制系统的汽油机进行喷油特性、 点火提前特性、怠速稳定性及瞬态过渡工况各参 数的综合试验，令电子控制系统获得最佳控制参 数，使得在控制系统精确控制下的汽油机获得满 意的性能。
试验项目； 4、有发动机正常工作的监测仪表和测定内燃机各项性能参数
的精密测量仪表； 5、操作简便可靠，自动化水平高，减轻试验人员劳动强度； 6、有良好的通风、消音、消烟、隔振设施。 发动机试验台简图
§13.3 发动机一般性能试验
13.3.1 发动机功率试验
发动机功率试验确定发动机的主要性能指标，如最大功率及 其相应的转速、最大转矩及最低燃油消耗率等，以及这些主要 性能指标的变化特性。
燃油消耗质量。
采用天平、秒表等
§13.4 发动机性能匹配调整试验
现代汽车发动机对动力性、燃料经济性、排放性的要求日益 严格，提高和改善这些性能的关键足完善燃烧过程，其核心 就是对一些重要部件的结构参数进行合理的匹配凋整、优化 组合，找出最佳方案，使发动机能发挥出最大的性能潜力。
13.4.1 分电器特性匹配试验
1、喷油特性MAP的制取
2、点火特性MAP的制取
电控柴油机的标定
电子控制的柴油喷射系统是对喷油量与喷油 定时随运行工况的实时控制，是实现柴油喷 射过程柔性控制的有效手段，而柴油机电控 喷油系统的标定要解决在满足一定约束的前 提下，达到最佳的动力性或经济性、排放性 目标的各种优化问题。
发动机原理试验指导书
发动机原理试验指导书辛喆张学敏2006年3月目录前言 (1)试验一柴油机负荷特性试验 (8)试验二汽油机负荷特性试验 (9)试验三汽油机速度特性试验 (10)试验四柴油机调速特性试验 (11)试验五汽油机排气污染物的双怠速测量试验 (12)试验六柴油机自由加速烟度测量试验（滤纸式） (15)试验七柴油机自由加速烟度测量试验（不透光烟度法） (18)附录：发动机原理复习思考题 (20)前言1.概述1.1发动机性能试验的内容和目的根据不同的试验目的，发动机试验一般分为以下几种：1．新产品或强化、改进、变型、转厂生产的发动机性能及可靠性耐久性试验；2．产品出厂前的性能调整及定期抽查试验；3．商业贸易中的验收试验和各种研究性试验等。
发动机性能试验包括发动机的各种特性（如负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性等）试验、起动性能试验、各缸工作均匀性试验和机械效率的测定等。
内燃机的新产品或改进后的产品都应进行全面的性能测定，以考核其性能指标是否达到设计或改进的要求。
试验应按照国家标准的规定进行。
1.2 试验条件1. 试验前制造厂应提供内燃机必要的技术文件。
2. 试验前内燃机允许按制造厂规定进行磨合。
3. 除另有协议外，试验应在制造厂试验台或主管部门指定的试验中心进行。
4. 除另有协议，试验用燃油和机油应按照内燃机使用说明书规定，质量要求应符合有关石油产品标准的规定。
燃油中不得加消烟剂。
5. 试验时，内燃机必须装有符合专业标准规定的附件。
6. 与传动装置（如液压机构，换向机构）制成一体或带有发电机的内燃机不能分开试验外，一般只对内燃机本身单独进行试验。
7. 试验时，不得对内燃机进行调整（因试验条件和项目要求需要调整者除外）。
8. 试验时，内燃机的燃油、机油和冷却介质的温度应按专业标准或产品使用说明书规定。
1.3试验和检查项目内燃机的试验和检查项目由各专业标准规定，无规定时，可参照表1。
注：①符号说明：√——推荐进行的项目；×——可不进行的项目；▽——按需要选定进行的项目。
发动机实践教学实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过发动机实践教学，使学生深入了解发动机的结构和工作原理，掌握发动机的拆卸、组装、调试和维修技能，提高学生的动手能力和实际操作水平。
二、实验原理发动机是汽车的核心部件，其工作原理是利用燃料在气缸内燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功，从而将燃料的化学能转化为机械能。
发动机主要由曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、润滑系统、点火系统、燃油系统等组成。
三、实验内容1. 发动机拆卸（1）观察发动机外观，了解各部件的名称和位置。
（2）按照拆卸顺序，依次拆卸发动机各部件。
（3）注意拆卸过程中各部件的标记和位置，以便后续组装。
2. 发动机组装（1）根据拆卸时的标记和位置，依次组装发动机各部件。
（2）注意组装过程中各部件的间隙和配合要求。
（3）组装完成后，检查发动机各部件的紧固情况。
3. 发动机调试（1）对发动机进行磨合，消除各部件之间的间隙。
（2）调整气门间隙，确保气门开启和关闭的准确性。
（3）检查发动机的供油、供气、点火系统，确保其正常工作。
4. 发动机维修（1）根据故障现象，分析故障原因。
（2）针对故障原因，进行相应的维修。
（3）维修完成后，对发动机进行试车，检查维修效果。
四、实验步骤1. 准备工作（1）了解发动机的结构和工作原理。
（2）熟悉实验器材和工具的使用方法。
（3）掌握实验步骤和安全注意事项。
2. 发动机拆卸（1）观察发动机外观，了解各部件的名称和位置。
（2）按照拆卸顺序，依次拆卸发动机各部件。
（3）注意拆卸过程中各部件的标记和位置，以便后续组装。
3. 发动机组装（1）根据拆卸时的标记和位置，依次组装发动机各部件。
（2）注意组装过程中各部件的间隙和配合要求。
（3）组装完成后，检查发动机各部件的紧固情况。
4. 发动机调试（1）对发动机进行磨合，消除各部件之间的间隙。
（2）调整气门间隙，确保气门开启和关闭的准确性。
（3）检查发动机的供油、供气、点火系统，确保其正常工作。
5. 发动机维修（1）根据故障现象，分析故障原因。
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。
发动机性能试验项目内容
单位 K
kPa kPa kPa
标准值 298 99 1 100
净功率 ——发动机带全套附件时所输出的校正有效
功率，所带附件按表2-1的规定。 总功率
——发动机仅带维持运转所必需的附件时所 输出的校正有效功率，所带附件按表2-1的规定。 额定功率
——制造厂根据发动机具体用途，在规定的 额定转速下所输出的总功率。
5．试验结果分析 发动机起动性结果为评分与评语。
（1）评语与分数（表2-2）。
分数 9 8 7 6 5
评语与分数
评语 优秀 很好
好 尚可 及格
分数 4 3 2 1
评语 不及格 不大可靠 不可靠 很不可靠
（2）评分标准 按起动成功的拖动时间评分（见表2-3），拖
动时间为起动机通电时间。 起动失败扣分，一次失败扣2分，两次失败扣5
技术依据。
第一节 发动机性能试验项目和内容 一．起动试验 1.试验目的
评定发动机的低温（汽油机环境温度255 K、 柴油机263 K）、中温及热机起动性。起动性的优 劣取决于启动发动机所需要的拖动时间。
2.试验条件 （1）发动机所带附件按表2-1规定。低温起动
试验时，发动机不装特殊起动附件。不与测功机相 连。用仪器测量瞬态参数如转速、起动电流、进气 管绝对压力等。
用仪器记录发动机转速与时间的关系曲线。
3．试验方法
本方法分低温冷机怠速试验及热机怠速试验方法 两种。
（1）低温冷机怠速试验 试验条件同低温起动试验的规定。在规定的低温
下，起动机停止拖动后，发动机能自行运转，即开 始低温冷机怠速试验。手动变速器在空档离合器接 合（M-O-Ⅰ），运行20s，终了时记录数据；随后 仍在空档离合器分开（M-O-Ⅱ），运转20 s，终 了时记录。若系自动变速器，在“停车”档（AP），运转20s，终了时记录。
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汽车工程系
台架试验
（一）试验台架
（二）辅助装置
2、空气消耗量测量装置
3、燃油消耗量测量装置
作用：提供并测量 燃油消耗量。
组成： 专用油箱、油库、 油量测量装置等。
4、转速表测量转速 n
5、排气通风系统
作用：将废气经 过消声器消声处 理后排出室外。
组成： 消声器、 排气管、 消声坑、 防爆装置等。
6、指示功率测量装置 制取发动机某种工况下的示功图，然后量出示功图的面 积，求出该工况下发动机的指示功率。
组成：示功器、高压气瓶等 原理：示功器通过联轴节与发动 机曲轴相连，发动机气缸上有测 压头，一半与气缸相通，另一半 通过小孔与高压气瓶相通，利用 阀两端的压力变化在记录纸上打 点，形成示功图。
（目前很少应用） 电子式示功器
（三）显示仪表与操纵台 计算机远程自动控制
二、测量发动机功率的装置——测功器
作用：吸收发动机发出的功率，并改变发动机的负荷和转速，模拟实际的运行工况，测定发动机的输出转矩和功率等。
常用的三种测功器形式：倒拖功能
水力测功器、电涡流测功器、直流电力测功器。
节能
瞬态加紧急保
载特性
护特性电力测双向加
基建费
功机载
用低反拖特可维护
性
可靠性性
结构简单、运行稳
定、价格低廉、使
用维护方便性
电涡流转矩的测量
测功机采用水冷却噪音可以采用电
子磅秤、压
力传感器或
却，噪音低、振动小
高精度转矩
转速测量仪
等，适用于
不同测量精精
度的场合
三、有效燃油消耗率be的测量
（一）容积法
测量测定消耗一定容积的燃油所需的时间t。
通常用于汽油机的油耗测量。
充油测量
燃油消耗量按下式计算:
先测出消耗容积为V
的燃油所需的时间t。
T
（二）质量法
通过测量消耗一定质量的燃油所花费的时间t。
通常用于柴油机的油耗测量；
油箱供油
充油。