发动机台架试验工作原理

1一、发动机台架试验2１、试验台装置基本组成、装配关系、固定、支承3２、制动测功装置—测功器1）水力测功器2）平衡式电力测功器3）电涡流测功器圆柱感应电涡流测功机原理测功机由制动器、测力机构和测速装置等组成。制动器调节发动机的载荷，并同时把所吸收的发动机功率转换为热能或电能，测功机是根据作用力矩与反作用力矩大小相等方向相反的原理来测量扭矩的。感应体形状犹如直齿轮，产生涡流地方在导磁涡流环的孔壁上。励磁绕组通上直流电后，则围绕励磁绕组产生一个闭合磁通。当感应体被原动机带动旋转时，气隙磁密随感应体的旋转而发生周期性变化，在涡流环孔壁表面及一定深度范围内将产生涡流电势，并产生涡流，该涡流所形成的磁场又与气隙磁场相互作用，就产生了制动转矩。该转矩通过外环及传力臂传至测力装置上，由力传感器将力的大小转换成电信号输出，从而达到测转矩的目的。转速测量采用非接触式的磁电式转速传感器，将转速信号转换成电信号。6３、耗油率的测量1）容积法充油7测量8测量消耗容积v的燃油所用时间t9燃油消耗量按下式计算式中V—球泡容积（mL）Pe—发动机有效功率（kW）ρf—燃油密度（g/mL）t—消耗容积V的燃油所用时间（s）tvBf6.31000eePBb小时耗油量耗油率102）质量法油箱供油11充油12测量13燃油消耗量按下式计算式中t——消耗m（g）燃油所需时间（s）Pe——消耗m（g）燃油时测量的有效功率（kW）B——小时耗油量（kg/h）be——有效燃油消耗率[g/（kW·h）]tmB6.31000eePBb14二、汽油机负荷特性实验151、实验目的掌握汽油机负荷特性试验方法。熟悉所用设备、仪表。学会数据采集与整理，绘制特性曲线。根据数据分析汽油机的工作状况，判断汽油机性能。162、实验原理保持汽油机转速不变，通过改变测功器负荷和节气门开度，测取各种工况下，油耗率、功率及其它参数之间的关系。17３、实验设备JL481Ｑ汽油机一台CW160电涡流测功器一台FC2000发动机自动测控系统一套18４、实验内容及步骤检查机油量以及起动电机等电路连线。起动预热，检查油压、发动机状况，等水温升至（80±5℃）时方可开始实验。将汽油机加载至标定工况，即功率和转速都到标定值，然后稳定运行5分钟左右。调整完毕即可开始标定转速下的负荷特性实验，工况（负荷）由小到大。为了确保实验的可靠性，先由小到大，再由大到小作一个来回。测定每一工况下各参数时，必须使汽油机在此工况下稳定运行，以防测录数据不稳定。测油耗时必须测录两次以上，并取平均值。19作监视曲线，以防飞点。试验完毕后，停车整理台架，打扫实验间。数据处理与特性曲线绘制。1)实验中应记录数据：大气状况：大气压力、大气温度、相对湿度。测功器表盘读数发动机曲轴转速Δt油耗仪读出时间ΔG油耗仪砝码重量排气温度机油温度冷却水温度202)导出参数及名称：功率Pe=F*n/K(kw)F—测力结构读数（N）n—汽油机转速（r/min）K—测功器常数K=9550/LL—测力机构力臂长（m）燃油消耗量B=ΔG*3600*10-3/Δt(kg/h)Δt—油耗仪读出时间（s’）ΔG—给定砝码重量（g）有效燃油消耗率be=B/Pe*103(g/kwh)3)绘制特性曲线：以标定转速下的功率Pe为横坐标，以B,be,Tr为纵坐标，在坐标纸上画出曲线。21实验注意事项实验时，负荷调整要平稳，避免负荷大起大落。实验时要注意安全。2223六、汽油机负荷特性实验数据及数据处理表格24三、汽油机速度特性实验251、实验目的熟悉测定汽油机速度特性的仪器设备及实验方法。根据测得的汽油机部分负荷速度特性，分析汽油机的性能。262、实验原理汽油机速度特性是汽油机节气门部分开启时汽油机性能参数随转速的变化关系，如图1示。外特性表示汽油机所能达到的最高性能。由此特性可确定它所能达到的最大功率和最大扭矩以及相应的转速，是标定和选择汽油机的主要依据。测试汽油机外特性的方法是固定汽油机的油门为最大位置，测量性能参数（Ttq、be、Pe等）随转速的变化关系。27图1汽油机外特性28３、实验设备、仪表发动机：JL481Q汽油机，标定功率83.1KW，标定转速5600转／分测功机：CW160电涡流测功机测控仪：FC2000发动机自动测控系统油耗仪：FC2210智能油耗仪29４、实验内容及步骤实验方法测试汽油机50%油门开度速度特性的方法是固定汽油机的油门为50%位置，测量性能参数（Ttq、be、Pe等）随转速的变化关系。实验步骤1）检查发动机各安装螺栓、联轴节及安装防护罩等是否正常。2）检查润滑油和冷却水量是否符合要求，有无泄漏；仪器设备工作是否正常。3）起动并预热发动机使水温达到规定温度（75℃－85℃）。4）调整汽油机为标定工况，测量相应参数。5）固定节气门位置。从标定转速开始，每隔300（转／分）左右测量一点，直到最低稳定转速。注：1）每一试验点需测量出:n（转速）、P（测功机读数），△V（油量）、△t（耗油时间）、出水温度t(H2O)，机油温度t(Oil)，排气温度tr等参数。2）耗油时间需取两次测量的平均值。3）必须画出监视曲线，及时发现飞点并进行补做。OHt230数据处理有效功率Pe：Pe=0.736﹡K﹡P﹡n(KW)（1KW=1.36马力，1马力=1/1.36=0.736KW）小时耗测量B：B=3.6﹡△V﹡ρ/△tP﹡n(Kg/h)式中：ρ---汽油密度有效比油耗be：be=B/Pe×103(g/KW·h)有效扭矩Ttq：Ttq=7026KP(N·m)Pe＝0.001×P×n=Ttq×n/9550（马力）Ttq=9550*Pe(马力)=（9550/1.36）*Pe=7026*K*P(N.m)绘制特性曲线以转速为横坐标，以Ttq、be、Pe等为纵坐标，绘制特性曲线。分析计算标定功率、最大扭矩、最大扭矩转速、扭矩储备系数、最低油耗等参数。31五、实验注意事项注意安全，尤其注意尽量避开联轴节位置。测定每一工况时必须稳定运转2—3分钟，以保证测量精度。整个测量过程中保证节气门开度不变。32六、柴油机速度特性实验数据及处理表格