內燃機原理實驗指導書

1、內燃機學實驗指導書熱能與動力工程實驗室第一章實驗教學的組織、要求和安全一、實驗的組織按照內燃機學教學大綱的要求，學生必須完成下列實驗內容：1、內燃機機械效率的測定；2、內燃機負荷特性的測定；3、內燃機速度特性的測定；4、柴油機調速特性的測定。為使每一位學生能對試驗的內容、方法和操作技術得到深入的了解，每班學生分為若干個小組，每一實驗小組學生應為5 6 人，并推選出一名小組長。由于內燃機實驗過程中的噪聲、振動及溫度等對人體的影響較大，因此， 每次實驗連續(xù)時間不宜超過3 小時。實驗指導教師是整個實驗的負責人，實驗課開始時，應扼要地向學生說明每次實驗的目的、主要內容、實驗工作位置、以及達到實驗目的所

2、用的儀器和工具性能、 使用方法與誤差。并向學生說明各項實驗中安全操作技術。在實驗過程中，指導教師要全面掌握實驗的進度，保證學生的實驗質量。二、實驗的要求1、發(fā)動機的性能試驗，是一種集體性很強的工作。實驗能否順利進行，所取得的測量數(shù)據(jù)是否準確可靠，完全取決于每個測量人員的精細及協(xié)同一致地工作。 任何一個部位的疏忽和大意，必定招致整個試驗工作的失敗，所做工作可能會前功盡棄。測量誤差的原因，多半由于工作心亂，草率與不小心，必須嚴加注意。2、實驗前每位學生必須認真預習實驗指導書，對實驗的目的及實驗方法有充分的了解，如未進行預習者，不得參加實驗，凡參加實驗者都要帶實驗指導書、記錄紙、筆等。每個實驗小組須

3、帶計算器臺。3、實驗開始前學生要熟悉練習各種設備食品的操作使用方法，實驗過程中聽從指導教師的指揮，統(tǒng)一協(xié)調進行。4、學生小組長負責組織學生的分工與輪換工作位置，要求同學嚴格遵守實驗室的安全操作規(guī)程，愛護試驗設備、儀器和工具。5、實驗結束后，學生應打掃各工作位置，整理好試驗設備、食品和工具。經實驗指導教師批準后方可離開實驗室。三、實驗的安全保障這確保實驗的順利進行，參加實驗的指導教師和學生必須嚴格遵守下列各項安全規(guī)則：1、發(fā)動機及試驗設備上的危險轉動部件及連接件必須裝有保護罩；2 、實驗前應仔細檢查并緊固所有連接螺釘；3 、嚴禁在發(fā)動機運轉時調整或揩抹任何轉動部件；4 、所有設備不允許有漏油、漏

4、水及漏氣等現(xiàn)象。實驗室環(huán)境應保持干燥清潔。5 、實驗室內嚴禁吸煙與使用明火；6 、參加實驗的所有人員必須服裝整潔；7 、實驗過程中學生必須服從指導教師的指導和安排，不允許擅自操作儀器和設備。第二章內燃機性能的測定實驗實驗一內燃機機械效率的測定一、實驗目的了解發(fā)動機的機械損失，評定發(fā)動機的結構完善程度與調整裝配的質量。二、實驗要求及原理1.熟悉用油耗線法測定發(fā)動機的機械損失功率的方法和基本操作技術；2.發(fā)動機在轉速不變時測定出整機油耗量隨負荷變化的曲線， 如圖所示，然 后將此線外延到與橫坐標相交的a點，則圖上的值就是所求的機械損失， 即，則 機械效率為：圖1-1油耗量曲線三、實驗設備、儀器及工具

5、水力測功器一臺、柴油機、數(shù)字轉速顯示儀一臺、測量油耗儀一臺、計算器 臺、工具一套。四、實驗步驟和方法1、實驗時，按實驗須知做好各項準備工作，啟動發(fā)動機，暖機，使發(fā)動機達到 正常工作狀態(tài)；2 、將發(fā)動機節(jié)氣門或供油齒條調節(jié)到一定位置，調整發(fā)動機負荷（即改變 測功器供水量）到較低負荷，使發(fā)動機在最大扭矩轉速下穩(wěn)定運轉；3 、測取該工況下發(fā)動機的轉速n、測功器磅秤讀數(shù)F、燃油消耗量B、燃油 消耗率be、冷卻水溫度t、機油壓力pm,潤滑油溫度tm,發(fā)動機排氣溫度tr。 并記錄下來；4 、全部數(shù)據(jù)測取完后，改變節(jié)氣門（或供油量）位置，增加發(fā)動機負荷， 使發(fā)動機恢復到標定轉速下穩(wěn)定運轉，此時重復測取上述數(shù)

6、據(jù)并記錄；5 、繼續(xù)改變工況，一般由低負荷往高負荷做，一直到節(jié)氣門全開（或供油 量達到最大值）為止，按上述方法重復進行參數(shù)測定和記錄， 一般完整的實驗需 要測取68個工況點；6、實驗過程中要繪制監(jiān)督曲線 B pe,如圖12所示，以監(jiān)督試驗的準確 性，如發(fā)現(xiàn)某點數(shù)據(jù)不符合一般規(guī)律，應補做；圖1-2監(jiān)督曲線7 、實驗結束后，將發(fā)動機熄火。五、實驗報告內容1 、說明實驗的時間、地點，寫明實驗的環(huán)境條件和儀器設備的名稱及性能 等；2 、提供完整的實驗記錄表；3 、根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算實驗用發(fā)動機的不同負荷下的機械效率；4 、分析與評價該機的機械效率；實驗二內燃機負荷特性的測定一、實驗目的制取發(fā)動機負荷特性

7、的目的在于找出發(fā)動機在轉速不變的情況下，燃料消耗量、燃料消耗率和排氣溫度等指標隨負荷變化的關系。二、實驗要求1、熟悉制取發(fā)動機負荷特性曲線的方法、步驟和基本操作技術；2、了解發(fā)動機以不同負荷工作時動力性指標與經濟性指標的變化規(guī)律；3、實驗要求從低負荷開始往高負荷做，一直到最大供油量為止。三、實驗設備、儀器及工具水力測功器一臺、發(fā)動機一臺、數(shù)字轉速顯示儀一臺、測量油耗儀一臺、計算器一臺、氣壓計一臺、溫度計一臺、濕度計一臺、煙度計一臺、常用工具一套。四、實驗條件1 、高壓油泵或化油器應按該發(fā)動機混合氣成分調整特性中所確定的最佳位置加以確定；2 、噴油或點火提前角應按該發(fā)動機最佳提前角高速特性加以確

8、定。五、實驗步驟和方法1 、實驗時，按實驗須知做好各項準備工作，啟動發(fā)動機，暖機，使發(fā)動機達到正常工作狀態(tài)；2 、將發(fā)動機節(jié)氣門或供油齒條調節(jié)到一定位置，調整發(fā)動機負荷（即改變測功器供水量）到較低負荷，使發(fā)動機在標定轉速或者最大扭矩轉速下穩(wěn)定運轉；3 、測取該工況下發(fā)動機的轉速n、測功器磅秤讀數(shù)F、燃油消耗量B、燃油消耗率be、冷卻水溫度t、機油壓力Pm,潤滑油溫度tm,發(fā)動機排氣溫度tr。并記錄下來；4 、全部數(shù)據(jù)測取完后，改變節(jié)氣門（或供油量）位置，增加發(fā)動機負荷，使發(fā)動機恢復到標定轉速下穩(wěn)定運轉，此時重復測取上述數(shù)據(jù)并記錄；5 、繼續(xù)改變工況，一般由低負荷往高負荷做，一直到節(jié)氣門全開（或

9、供油量達到最大值）為止， 按上述方法重復進行參數(shù)測定和記錄，一般完整的實驗需要測取68個工況點；6、 實驗過程中要繪制監(jiān)督曲線B Pe， 如圖2 1 所示， 以監(jiān)督試驗的準確實驗三內燃機速度特性的測定性，如發(fā)現(xiàn)某點數(shù)據(jù)不符合一般規(guī)律，應補做;P /Kw圖2-2內燃機負荷特性圖2-1負荷特性監(jiān)督曲線7 、實驗結束后，將發(fā)動機熄火。六、實驗報告內容1、說明實驗的時間、地點，寫明實驗的環(huán)境條件和儀器設備的名稱及性能 等；2 、提供完整的實驗記錄表；3 、根據(jù)所測數(shù)據(jù)進行計算并繪制、和t,一曲線，如圖22所示；4、對負荷特性曲線變化規(guī)律進行分析，并說明其變化趨勢及其原因;5、評價實驗用發(fā)動機經濟性的特

10、征。一、實驗目的制取發(fā)動機速度特性的目的在于找出發(fā)動機供油量調節(jié)機構位置（或節(jié)氣門位置）保持不變時，發(fā)動機的有效功率、轉矩Ttq 、燃料消耗率和排氣溫度t r 等指標隨轉速n 的變化關系。二、實驗要求1、熟悉制取發(fā)動機速度特性曲線的方法、步驟和基本操作技術；2、了解發(fā)動機轉速變化時，動力性與經濟性的變化規(guī)律及其特點；3、實驗從最大供油量位置，最低穩(wěn)定轉速做起，逐步減少負荷直至發(fā)動機功率下降（或標定功率）為止。三、實驗設備、儀器及工具水力測功器一臺、發(fā)動機一臺、數(shù)字轉速顯示儀一臺、測量油耗儀一臺、氣壓計一臺、溫度計一臺、濕度計一臺、廢氣分析儀一臺、煙度計一臺、常用工具一套。四、實驗條件1 、高壓

11、油泵或化油器應按該發(fā)動機混合氣成分調整特性中所確定的最佳位置加以確定；2 、噴油或點火提前角應按該發(fā)動機最佳提前角高速特性加以確定。五、實驗步驟和方法1 、實驗時，按實驗須知做好各項準備工作，啟動發(fā)動機，暖機，使發(fā)動機達到正常工作狀態(tài)；2 、逐漸加大油門直至最大開度（或供油量）位置，將其固定。在整個試驗過程中，油門位置不再改變。調節(jié)發(fā)動機負荷，使其在最低轉速下穩(wěn)定運轉，此即為試驗起點；3、測取該工況下發(fā)動機的轉速n、測功器磅秤讀數(shù)F、燃油消耗量B、燃油消耗率be、冷卻水溫度t、潤滑油壓力Pm ,潤滑油溫度tm ,發(fā)動機排氣溫度tr 0并 記錄下來；4 、以上數(shù)據(jù)測完后，減少測功器負荷，使發(fā)動機

12、轉速增加并選擇適當?shù)霓D速間隔，使發(fā)動機在另一工況下穩(wěn)定運轉，此時重復測取上述數(shù)據(jù)并記錄；5 、重復步驟4, 一般完整的實驗需要測取68個工況點。最后一點的選擇應以發(fā)動機功率開始下降（或最大功率點）為準；6、在實驗中作監(jiān)督曲線，如圖3-1所示，如不符合一規(guī)律，應補做該點;7 、實驗結束后，將發(fā)動機熄火。圖3-1內燃機速度特性監(jiān)督n/r.m-n圖3-2內燃機速度特性C 0/r twk/eP六、實驗報告內容1、說明實驗的時間、地點，寫明實驗的環(huán)境條件和儀器設備的名稱及性能等；2 、提供完整的實驗記錄表；3 、根據(jù)測取記錄數(shù)據(jù)逐點算出有效功率、轉矩 Ttq、燃油消耗量R燃料消 耗率值，并以、Ttq、t

13、r值為縱坐標，轉速n為橫坐標繪制出外特性曲線，如圖 3-2所示。并對此進行分析；4 、試驗時，記錄大氣狀態(tài)（壓力、溫度、相對濕度），如不符合標準，應對 實驗結果進行大氣修正；5 、對速度特性曲線變化規(guī)律進行分析，并說明其變化趨勢及其原因；6 、評價實驗用發(fā)動機動力性和經濟性的特征。實驗四內燃機調速特性的測定一、實驗目的1、制取發(fā)動機調速特性的目的在于找出發(fā)動機在調速器控制下負荷改變時, 發(fā)動機動力性及經濟性隨負荷變化的規(guī)律；2、了解調速器起作用區(qū)段的變化特點；3、檢查調速器的工作性能。、實驗設備、儀器及工具水力測功器一臺、發(fā)動機一臺、數(shù)字轉速顯示儀一臺、測量油耗儀一臺、氣 壓計一臺、濕度計一臺

14、、常用工具一套。三、實驗步驟和方法1、實驗時，按實驗須知做好各項準備工作，啟動發(fā)動機，使發(fā)動機達到正 常工作溫度，并調整發(fā)動機至最佳的正常工作狀態(tài)；2、將調速器操縱手柄處于標定工況位置，在整個試驗過程中不變動；3、使發(fā)動機在無負荷下空轉，達到最高轉速并穩(wěn)定以后，測取數(shù)據(jù)；4、測取此工況下的發(fā)動機轉速n、測功器讀數(shù)F、燃油消耗量B、燃油消耗Pm等數(shù)據(jù)，把測取數(shù)據(jù)記錄重復測取上述數(shù)據(jù)并記錄。率be、冷卻水溫度t ,潤滑油溫度tm、潤滑油壓力 卜來；5、逐漸增加負荷，每增加一定的負荷并穩(wěn)定后, 在標定負荷的75%fc右處，測點可以取密一點。找出調速器不起作用的轉折點以及最大轉矩Tta點；tqmax6

15、、繪制監(jiān)督曲線P n,如圖4-1所示;7、全部試驗結束后，將發(fā)動機熄火。四、實驗報告內容1、根據(jù)測取記錄數(shù)據(jù)，逐點計算有效功率、轉矩Ttq、燃油消耗量B、燃油消耗率be值；圖4-1調速特性監(jiān)督曲線2、以n為橫坐標，以、Ttq、B、be為縱坐標，繪制調速特性曲線;3、通過分析調速特性，對該發(fā)動機調速器進行評價；4、按下式計算其穩(wěn)定調速率，并評價穩(wěn)定調速率nmaxn HnH100%n h標定轉速nmax 卸去負荷后穩(wěn)定轉速 max5 、分析調速特性與負荷特性的區(qū)別第三章實驗結果的整理計算結果要在對試驗結果的整理過程中，對試驗的記錄不允許隨意地改變, 求精確到三位有效數(shù)字。一、發(fā)動機功率的計算（D1

16、10BK力測力器）PeF n () 20000其中：F測功器讀盤指針讀數(shù)（N） n發(fā)動機轉速（）B 103（）Pe（自動油耗儀自動顯示）、燃油消耗率的計算（D110BK力測功器）be其中：B燃油消耗量（） 三、特性曲線的繪制在試驗時測量及計算結果應填入規(guī)定的試驗記錄中，這些試驗數(shù)據(jù)大多數(shù)可以在坐標紙上定出試驗點，并連成一條光滑曲線，如速度特性中的排氣溫度t,，但有一部分數(shù)據(jù)須要經過推算才能得出。如、be等，在一般情況下，推算時不是根據(jù)原始測量數(shù)據(jù)進行計算的，而是先根據(jù)原始測量數(shù)據(jù)，繪成一條光滑曲線 然后再從曲線上按橫坐標選取間隔均勻的若干點， 根據(jù)這些點的數(shù)值（與測得的 原始數(shù)值可能稍有不同）再進行計算，最后根據(jù)計算結果，來繪制所需要的光滑 曲線。在測量中，一般來說，存在著測量誤差，這種測量測量誤差有兩個來源，一 是測量儀本身的精度，二是測試人員的熟練程度，因此試驗點的位置往往不能做 得絕對準確，考慮到這一因素，所以在把試驗點連成一條曲線時， 就要注意不要 把試驗點連成折線，而是使曲線穿過