发动机功率及特性试验

实验教学系列课件----发动机功率及特性试验重庆交通大学交通运输工程实验教学中心2011年3月编制•本节主要内容：–汽车发动机功率检测方法，功率检测试验目的和要求，主要仪器设备及其工作原理，实验步骤。•重点：实验设备的工作原理一、理论基础（1/4）1、稳态测功法：用测功机对发动机进行加载，在节气门开度一定和其他参数保持不变的稳定状态下，测定发动机功率。–特点：准确、可靠；费时费力、成本较高；需要测功器。–用途：多用于发动机设计、制造、院校和科研单位做性能试验。在一般的汽车运输企业、汽车维修企业和汽车检测站中采用不多。一、理论基础（1/4）2、动态测功法：在发动机节气门开度和转速均变化的状态下，测定发动机功率，由于测功时不对发动加载，故又称无载测功。•特点：可用无负荷测功仪就车检测；无负荷测功仪精度稍差；测量时省时、省力、方便•用途：多用于就车测量一、理论基础（1/4）2、动态测功法：发动机动态测功的基本原理是把发动机的所有运动部件看作是一个没有外界负荷并绕曲轴中心转动的简单回转体，在节气门突然全开后，发动机所产生的有效转矩将全部用来加速发动机部件的运动，只要测出发动机急加速过程中曲轴的加速运动情况就可得知发动机的动力性能。二、实验目的及要求(1)了解电涡流测功机的测功原理。(2)了解发动机自动测控系统的测控功能及选择的原则。(3)掌握发动机自动测控系统的使用方法。三、实验所用的主要仪器和设备(1)了解电涡流测功机的测功原理。(2)了解发动机自动测控系统的测控功能及选择的原则。(3)掌握发动机自动测控系统的使用方法。一、理论基础（1/4）–稳态检测原理：汽车发动机功率可用发动机自动测控系统检测。检测发动机功率时，通过调节发动机节气门开度和加载装置的负荷，使发动机达到规定的测试工况，在该稳定工况下测出发动机输出功率(kW)。四、实验设备的工作原理1．电涡流测功机及其原理测功机的主要作用？1—磁轭2—磁力线3—励磁线圈4—涡流环5—空气隙6—感应子7—滚轴四、实验设备的工作原理1．电涡流测功机及其原理当测功机转子以转速n(r/min)转动，且给励磁线圈加一定的电流时，可摆动的定子外壳就产生一定的阻力矩T(N·m)，通过式2-1可得到发动机的输出功率。9550nTeeP式2-1四、实验设备的工作原理1．电涡流测功机及其原理1—磁轭2—涡流环3—端盖4—轴承5—测速传感器6—联轴器7—主轴8—摆动轴承9—进水管10—进水口11—出水口12—油杯13—出水管14—感应子15—励磁线圈四、实验设备的工作原理•2．FC2010测控仪四、实验设备的工作原理•2．FC2010测控仪五、实验方法和步骤1．FC2010参数设置(1)打开测控仪电源，液晶显示屏显示主界面五、实验方法和步骤1．FC2010参数设置(2)按动SET键，出现选项界面五、实验方法和步骤1．FC2010参数设置(3)按移位键，选中“参数设置”项，选中的项目底色变深五、实验方法和步骤1．FC2010参数设置(4)按确认键确认，出现报警参数设置界面，所需设置报警参数的项目底色将变深五、实验方法和步骤1．FC2010参数设置(5)按移位键，黑框自左到右，自上到下移动，当移到需要修改的项目下，停止按动，被黑框选中的项目即为需要修改的项目；(6)按数值增加键，被黑框选中的数值在原值基础上递加(7)按数值减小键，被黑框选中的数值在原值基础上递减(8)以上操作完毕，按确认键，仪器回到主界面，当前设置的报警参数被存入CPU，在没有新的设置前将被永久保存。五、实验方法和步骤2．控制方式设定(3)转动“n”旋钮：设定发动机的转速值，从而测出发动机在设定转速下，发动机的转矩值和功率值。(4)转动“P”旋钮：设定的转速值，从而设定被测发动机所出的工况。通过改变节气门测量值，使被测发动机处于不同的工况。五、实验方法和步骤2．控制方式设定(5)起动被测发动机(6)重新通过转动“P”旋钮改变发动的节气门位置，测出不同工况下，发动机在不同转速下的转矩值和功率值。(7)关闭发动机和FC2000发动机自动测控系统六、实验报告的基本内容(1)实验过程的详细记录。(2)实验数据的记录和数据处理。(3)根据实验数据分析发动机的动力性。七、设计性实验设计出用无负荷测功仪测量发动机功率（动态测功）的方法与步骤，并进行实验，根据测量结果，综合评价无负荷测功机和发动机自动测控系统的优缺点。七、设计性实验1、测瞬时角加速度方案——测瞬时加速功率功率与角加速度的关系))(30(dtdnIdtdITeednPCndt309550IC9550nTeeP测定发动机转速在极短时间内的变化量，即可求得加速度，算出功率。七、设计性实验1、测瞬时角加速度方案——测瞬时加速功率–发动机加速过程中，在某一转速下的有效功率与该转速下的瞬时加速度成正比。只要测出加速过程中的这一转速和对应的瞬时加速度，即可求出该转速下的有效功率。–测试方法：当发动机在怠速或某一空载低转速运转时，突然全开节气门，此时发动机产生的动力，除克服自身惯性和各种内部运动阻力矩外，将使曲轴加速运转，曲轴的瞬时角加速度愈大，发动机的有效功率也愈大。七、设计性实验2、测加速时间方案——测平均加速功率–发动机在起止转速范围内的平均有效加速功率与其加速时间成反比。即当发动机的节气门突然全开时，发动机由起始转速加速到终止转速的时间越长，则其有效加速功率越小；反之则越大。因此，只要测得发动机在设定转速范围内的加速时间，便可得出平均有效加速功率。所以，只要测得和加速时间，就可以获得发动机功率。