发动机台架试验.ppt

发动机台架试验发动机台架试验一、作一、作 用：用：发动机各项性能指标、参数及各类特性曲线都是在发动机试验发动机各项性能指标、参数及各类特性曲线都是在发动机试验台架上按规定的试验方法进行测定的。台架上按规定的试验方法进行测定的。二、二、试试验验台台装装置：置：主要组成主要组成说说 明明 试验台架试验台架将待测发动机与测功器用联轴节连接，并固定于坚实、防振的水泥基础上。将待测发动机与测功器用联轴节连接，并固定于坚实、防振的水泥基础上。辅助装置辅助装置（1）可调水量冷却系统；（）可调水量冷却系统；（2）专用油量测量装置；（）专用油量测量装置；（3）通风装置；）通风装置；（4）消声地坑）消声地坑自动控制自动控制测试柜测试柜含各种测量仪器、含各种测量仪器、仪表及操纵台仪表及操纵台 发动机试验台架布置原理图例发动机试验台架布置原理图例 三、测功器三、测功器 作用：作用：（1）吸收试验发动机发出的功，改变其负荷及转速，）吸收试验发动机发出的功，改变其负荷及转速，模拟实际使用的各种工况；模拟实际使用的各种工况；（2）同时测定发动机输出扭矩：）同时测定发动机输出扭矩：水力测功器水力测功器原理：原理：发动机输出的机械能被水吸收变发动机输出的机械能被水吸收变为热能，并由测力机构测出扭矩。为热能，并由测力机构测出扭矩。水力测功器水力测功器 水力测功器（制动器）结构图水力测功器（制动器）结构图转子转子转子轴转子轴 外壳外壳涡流室涡流室F容积法容积法F质量法质量法 容积法的测量步骤容积法的测量步骤打开油箱开关，三通阀处于位置打开油箱开关，三通阀处于位置A；测量前将三通阀旋至测量前将三通阀旋至B，油箱同时，油箱同时向发动机和量瓶供油，直到量瓶油面向发动机和量瓶供油，直到量瓶油面高于选定圆球容积的刻线，将三通阀高于选定圆球容积的刻线，将三通阀置于置于A等待测量；等待测量；测量时，将三通阀旋至测量时，将三通阀旋至C，发动机，发动机直接由量瓶供油，量瓶油面下降，记直接由量瓶供油，量瓶油面下降，记录燃油流过圆球上下刻线间容积录燃油流过圆球上下刻线间容积VT及及所用的时间所用的时间t，同时测量功率。，同时测量功率。四、油耗率的测量四、油耗率的测量五、台架试验综述五、台架试验综述一、概一、概 述述 为了避免引起争论和混乱，使试验得到的结果具有可为了避免引起争论和混乱，使试验得到的结果具有可比性，就必须规定统一的试验标准（包括：试验条件、比性，就必须规定统一的试验标准（包括：试验条件、试验方法、使用仪表、试验环境等）。试验方法、使用仪表、试验环境等）。二、功率标定二、功率标定 制造厂根据发动机的使用特点，考虑其可靠性和寿命，制造厂根据发动机的使用特点，考虑其可靠性和寿命，标出相应的功率和转速（即标定工况）。标出相应的功率和转速（即标定工况）。F定义：定义：三、标定功率（额定功率）（最大使用功率）三、标定功率（额定功率）（最大使用功率）根据发动机具体用途，在规定的额定（标定）转速下所规定的根据发动机具体用途，在规定的额定（标定）转速下所规定的功率，它标在发动机铭牌上，是使用中的最大使用功率。功率，它标在发动机铭牌上，是使用中的最大使用功率。F注：注：额定功率不是发动机所能发出的最大功率。额定功率不是发动机所能发出的最大功率。标定功率全部落在外特性线上。任意一个转速根据标定功率全部落在外特性线上。任意一个转速根据 需要都可规定为标定转速需要都可规定为标定转速 对应一个标定功率。对应一个标定功率。F大气状况：大气状况：四、关于大气修正四、关于大气修正发动机运行地点的环境大气压力、大气温度和相对湿度。发动机运行地点的环境大气压力、大气温度和相对湿度。F大气修正：大气修正：定义：定义：把不同大气状况下试验所得的结果换算成标准大把不同大气状况下试验所得的结果换算成标准大气状况下的参数。气状况下的参数。目的：目的：消除大气状况对发动机性能参数评价的影响；使消除大气状况对发动机性能参数评价的影响；使功率标定不至于混乱，产品质量有统一检验标准，功率标定不至于混乱，产品质量有统一检验标准，同时也便于比较和选用发动机。同时也便于比较和选用发动机。F标准环境状况：标准环境状况：标标 准准 号号标标 况况 参参 量量 值值应应 用用GB 1105.187大气压大气压p0=100kpa=0.1Mpa往复活塞式柴油机往复活塞式柴油机和汽油机和汽油机相对湿度相对湿度0=30%环境温度环境温度T0=298K=25JB374384环境温度环境温度T0=298K=25车用发动机车用发动机进气总压进气总压p0 =100kpa进气干空气压进气干空气压P干干=99kpa水蒸气分压水蒸气分压P水水=1kpaF有效功率及燃油有效功率及燃油 消耗率校正：消耗率校正：系数系数及指数及指数m、n、q如下表如下表机型机型工作条件工作条件 q nm非增压柴油机非增压柴油机汽油机汽油机功率受过量空气限制功率受过量空气限制功率受热力因素限制功率受热力因素限制自然吸气自然吸气1101110.750.751000 校正系数校正系数 发动机的负荷特性发动机的负荷特性评定经济性评定经济性一、定义：一、定义：负荷特性是指发动机转速不变，其经济性负荷特性是指发动机转速不变，其经济性（或其它性能）指标随负荷变化的关系。（或其它性能）指标随负荷变化的关系。二、注释：二、注释：当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶，当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶，在不换档的情况下必须改变油门（或节气门）来在不换档的情况下必须改变油门（或节气门）来调整有效扭矩，以适应外界阻力矩的变化，保持调整有效扭矩，以适应外界阻力矩的变化，保持发动机转速不变。发动机转速不变。负荷负荷阻力矩阻力矩TR三、关于汽、柴油机负荷特性：三、关于汽、柴油机负荷特性：汽油机负荷特性汽油机负荷特性柴油机负荷特性柴油机负荷特性定定 义义当汽油机保持某一转速不变当汽油机保持某一转速不变,而而逐渐改变节气门开度逐渐改变节气门开度,B和和be随随Pe或或Ttq或或pme变化的关系变化的关系.当柴油机保持某一转速不变当柴油机保持某一转速不变,而而移动喷油泵齿条或拉杆位置移动喷油泵齿条或拉杆位置,以以改变每循环供油量改变每循环供油量b,B和和be 随随Pe或或Ttq或或pme 变化的关系变化的关系负荷调节负荷调节的实现的实现靠改变节气门开度来直接改变靠改变节气门开度来直接改变进入气缸的混合气量进入气缸的混合气量,变化不变化不大大“量调节量调节”靠改变供油齿条或拉杆来改变靠改变供油齿条或拉杆来改变循环供油量循环供油量b(空气量变化不大空气量变化不大),因此也改变了缸内的混合气浓因此也改变了缸内的混合气浓度度“质调节质调节”负荷特性负荷特性试验准备试验准备将化油器将化油器,点火提前角调整好点火提前角调整好;测取时按规定保持冷却水和润测取时按规定保持冷却水和润滑油温度在最佳状态滑油温度在最佳状态.将供油提前角调整好将供油提前角调整好;测取时按测取时按规定保持冷却水和润滑油温度规定保持冷却水和润滑油温度在最佳状态在最佳状态.负荷特性负荷特性试验原理试验原理四、负荷特性的意义：四、负荷特性的意义：它可用以评价发动机的经济性，在性能调试过程中（如：选择气道、它可用以评价发动机的经济性，在性能调试过程中（如：选择气道、燃烧室结构、调整燃油喷射系统等）常用它作为比较的标准。燃烧室结构、调整燃油喷射系统等）常用它作为比较的标准。、结论（车用发动机）：、结论（车用发动机）：同一转速下的最低耗油率同一转速下的最低耗油率b beminemin愈愈 小，曲线变化愈平坦，则经济性小，曲线变化愈平坦，则经济性 就愈好；就愈好；be be随负荷的增加而降低，在负荷随负荷的增加而降低，在负荷 约为约为80%80%时时bebe达到最小，随后又达到最小，随后又 增加；在低负荷区曲线变化得增加；在低负荷区曲线变化得 更快些。更快些。汽油机负荷特性曲线变化比柴油汽油机负荷特性曲线变化比柴油 机的陡，故柴油机的经济性比汽机的陡，故柴油机的经济性比汽 油机好。油机好。柴油机负荷特性图柴油机负荷特性图发动机的速度特性发动机的速度特性一、定义：一、定义：速度特性是指发动机油门踏板，其性能指标速度特性是指发动机油门踏板，其性能指标（P Pe e、T Ttqtq、b be e、B B、T Tr r）随转速变化的关系。）随转速变化的关系。二、注释：二、注释：（1 1）若驾驶员将油门位置保持一定，由于道路）若驾驶员将油门位置保持一定，由于道路 阻力不同，汽车行驶速度也会改变：上坡阻力不同，汽车行驶速度也会改变：上坡 时汽车速度逐渐降低，下坡时速度增加，时汽车速度逐渐降低，下坡时速度增加，这时发动机即沿速度特性工作。这时发动机即沿速度特性工作。三、速度特性分类：三、速度特性分类：汽汽 油油 机机柴柴 油油 机机速速度度特特性性部分速度特性部分速度特性节气门部分开启（小于节气门部分开启（小于全开）时所测得的速度全开）时所测得的速度特性特性油量调节机构固定在小于油量调节机构固定在小于标定功率循环供油量位置标定功率循环供油量位置时所测得的速度特性时所测得的速度特性有无数条有无数条外特性外特性（全负荷速度特性）（全负荷速度特性）节气门全开时所测得的节气门全开时所测得的速度特性速度特性油量调节机构固定在标定油量调节机构固定在标定功率（或最大使用功率）功率（或最大使用功率）循环供油量位置时所测得循环供油量位置时所测得的速度特性的速度特性 外特性曲线只有一条外特性曲线只有一条。它代表发动机在某转速下的最高动力性能；代表它代表发动机在某转速下的最高动力性能；代表 该机在使用中允许达到的最高性能该机在使用中允许达到的最高性能。其上的每一点表示在此转速下的最大功率。其上的每一点表示在此转速下的最大功率。汽汽油油机机速速度度特特性性柴柴油油机机速速度度特特性性柴油机速度特性分析柴油机速度特性分析汽油机速度特性分析汽油机速度特性分析 各种负荷下各种负荷下Ttq曲线变化较平坦曲线变化较平坦 （略凸）。（略凸）。各种负荷下，各种负荷下，be曲线较平坦，略曲线较平坦，略 凹且两端上翘；最经济区的转速凹且两端上翘；最经济区的转速 范围较宽；且约范围较宽；且约75%负荷时最经负荷时最经 济有济有bemin。n Pe Ttq总趋势是总趋势是n Ttq 且较陡且较陡;节气门开度愈小节气门开度愈小(负荷愈小负荷愈小)则则 n Ttq be随负荷减小而翘曲度越大；经济随负荷减小而翘曲度越大；经济 区的转速范围愈窄；另约区的转速范围愈窄；另约75%负荷负荷 时最经济有时最经济有bemin。Pe 呈上凸曲线。呈上凸曲线。1 1全负荷全负荷 2 275%75%负荷负荷 3 350%50%负荷负荷 4 425%25%负荷负荷