柴油機(jī)速度特性和負(fù)荷特性試驗報告

1、汽車試驗學(xué)1實驗報告_柴油機(jī)性能試驗報告柴油機(jī)性能試驗報告班級：汽91姓名：周子超學(xué)號：2009010741試驗時間：2012年4月20日組別：13一、 試驗?zāi)康模?. 掌握通過測功機(jī)等試驗設(shè)備測量柴油機(jī)的速度特性的方法；2. 了解試驗中對柴油機(jī)發(fā)動機(jī)功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、燃油消耗率、排氣溫度的測量方法；3. 通過整理試驗數(shù)據(jù)點，得到柴油機(jī)的速度特性曲線，做出相關(guān)分析總結(jié)分析對比； 4. 分析柴油機(jī)速度特性和負(fù)荷特性曲線的變化規(guī)律及變化趨勢，分析原因。5. 進(jìn)行汽油機(jī)、柴油機(jī)速度特性的對比，總結(jié)汽油機(jī)柴油機(jī)的不同。二、 實驗對象： 機(jī)型EQH14030型式四缸、直列、四沖程、電控共軌直噴、增壓中冷

2、缸徑/沖程(mm)110/125著火順序1342排量4.75燃燒室型式淺盆形燃燒室氣缸套型式無缸套額定功率kW(ps)103(140)額定轉(zhuǎn)速(r/min)2400最大超速轉(zhuǎn)速(15秒)3000最大扭矩(N.m)500最大扭矩轉(zhuǎn)速(r/min)1200-1600最低燃油消耗(g/kW.h)200低怠速(r/min)75050高怠速(r/min)265050表1：柴油機(jī)參數(shù)三、 試驗設(shè)備：名稱測試內(nèi)容型號主要參數(shù)備注電渦流測功機(jī)功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速OSWALDQD122.3250kW，4980rpm，fmax=165Hznmax=10010rpm，Mmax=580Nm電渦流型油耗儀油耗中國湘儀測量精

3、度：0.5%時間分辨率：0.1s油耗分辨率：0.1g重量式空氣流量計空氣流量同園ToceiL量程：0-1200kg/h 精度：1%分辨率：0.1kg/h熱膜式表2：主要測試設(shè)備表四、 試驗臺架系統(tǒng)簡圖：排氣系統(tǒng)T實驗控制系統(tǒng)（計算機(jī)）測功機(jī)排氣溫度儀氣溫度儀轉(zhuǎn)速傳感器Tn扭矩傳感器發(fā)動機(jī)空氣中冷器壓氣機(jī)空氣濾清器空氣流量計ECU油門執(zhí)行器圖1：臺架系統(tǒng)簡圖第一部分：速度特性五、 實驗原理： 柴油速度特性的實驗基于發(fā)動機(jī)速度特性的定義，即保持發(fā)動機(jī)節(jié)氣門或者是油量調(diào)節(jié)位置不變，發(fā)動機(jī)的性能指標(biāo)和特性參數(shù)（主要指功率、轉(zhuǎn)矩、燃油消耗率、進(jìn)氣量、排氣溫度、充量系數(shù)）隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。實驗基于負(fù)

4、載系統(tǒng)的6種控制模式：恒扭矩/恒轉(zhuǎn)速控制（M/n）恒轉(zhuǎn)速/恒扭矩控制（n/M）恒扭矩/恒油門位置控制（M/P）恒轉(zhuǎn)速/恒油門位置控制（n/P）P1/PM/n2 ，首先選擇油門到指定的開度，然后不斷改變負(fù)荷轉(zhuǎn)速測得數(shù)據(jù)。六、 實驗要求及方法：1. 實驗要求：用給定儀器測量給定發(fā)動機(jī)的速度特性，要求發(fā)動機(jī)油門開度為46%；2. 實驗方法：首先調(diào)節(jié)油門開度為46%； 不斷改變發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，從1000r/min，每隔200r/min測一個數(shù)據(jù)，直到轉(zhuǎn)速達(dá)到2400r/min，共得到8組數(shù)據(jù)； 實驗中記錄下每個轉(zhuǎn)速點下的燃油消耗率、功率、轉(zhuǎn)矩、進(jìn)氣流量、排氣溫度等數(shù)據(jù)。記錄數(shù)據(jù)注意事項：實驗前先需要預(yù)熱發(fā)

5、動機(jī)，使發(fā)動機(jī)的運行達(dá)到穩(wěn)定工況方可進(jìn)行試驗； 在每次改變轉(zhuǎn)速之后，系統(tǒng)都需要一定的時間達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，所以每次改變n之后都需要等待一段時間，等參數(shù)穩(wěn)定之后方可進(jìn)行記錄；七、 實驗數(shù)據(jù)記錄：1. 手工記錄數(shù)據(jù)：試驗名稱：柴油發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min的負(fù)荷特性試驗實驗日期：2012.4.20時間：16:00-19:00地點：汽研所603發(fā)動機(jī)型號：EQH14030燃油編號：密度/(kg/m3):830試驗人員：劉澤民、周子超、陳璐凡、劉洋、彭世賢、鄭大松、馬曉彬班級：汽91大氣壓力：102.3KPa大氣濕度：40%序號轉(zhuǎn)速n r/min功率Pe/kw燃料消耗BKg/(h)扭矩TNm排氣溫度

6、空氣流量GaKg/h1100035.287969.153374441602120043.551839.9346.64662083140045.1518310.13084472534160044.1298410.68263.44553055180042.219910.572244393426200032.125658.8153.44033537220031.974878.65138.83453758240029.202098.73116.2321408表格 3:柴油機(jī)速度特性數(shù)據(jù)表格八、 試驗數(shù)據(jù)整理及分析總結(jié)：1. 發(fā)動機(jī)功率修正：修正計算公式：； ；（渦輪增加中冷） （使用范圍：40q/r6

7、5） （使用范圍：q/r40） 關(guān)于fm的選取資料來源于網(wǎng)絡(luò)，因為用指導(dǎo)書上給的公式，會得出fm小于零的結(jié)論。來源地址：其中：q比排量循環(huán)供油量，mg/(L 循環(huán)) r增壓比，r=2.5； 柴油機(jī)進(jìn)氣壓力：；環(huán)境溫度：T=22.5，T=273+22.5=295.5K；轉(zhuǎn)速/r/min功率Pe/kwfafmad修正功率100035.290.970.30.9934.93120043.550.970.30.9943.12140045.150.970.30.9944.70160044.130.970.30.9943.69180042.220.970.30.9941.80200032.120.970.3

8、0.9931.80220031.970.970.30.9931.66240029.200.970.30.9928.91表格 4：功率修正2. 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩曲線：Nmr/min結(jié)果分析：柴油機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩曲線呈先增加再下降趨勢，即隨著轉(zhuǎn)速增加在較低轉(zhuǎn)速時達(dá)到最大，之后慢慢下降，整體變化較為平緩。3. 轉(zhuǎn)速功率曲線:kWr/min結(jié)果分析：柴油機(jī)功率轉(zhuǎn)矩曲線呈先增加再下降趨勢，即隨著轉(zhuǎn)速增加在較低轉(zhuǎn)速時達(dá)到最大，之后慢慢下降，進(jìn)行了調(diào)速。4. 轉(zhuǎn)速空燃比曲線：r/min5. 轉(zhuǎn)速進(jìn)氣量曲線：Kg/hr/min6. 轉(zhuǎn)速有效燃油消耗率曲線：g/(KWh)r/min九、 實驗總結(jié) 由實驗得到的數(shù)據(jù)與書中變化趨

9、勢基本相符，轉(zhuǎn)矩、功率曲線與書中有較大的差異是由于采用了調(diào)速的原因。第二部分：負(fù)荷特性十、 實驗原理： 柴油負(fù)荷特性的實驗基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性的定義，即保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不變，發(fā)動機(jī)的性能指標(biāo)和特性參數(shù)（主要指功率、轉(zhuǎn)矩、燃油消耗率、進(jìn)氣量、排氣溫度、充量系數(shù)）隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷（轉(zhuǎn)矩表征）的變化規(guī)律。實驗基于負(fù)載系統(tǒng)的6種控制模式：恒扭矩/恒轉(zhuǎn)速控制（M/n）恒轉(zhuǎn)速/恒扭矩控制（n/M）恒扭矩/恒油門位置控制（M/P）恒轉(zhuǎn)速/恒油門位置控制（n/P）P1/PM/n2 ，選擇恒轉(zhuǎn)速/恒轉(zhuǎn)矩控制（n/M），首先選擇n到指定的轉(zhuǎn)速，然后不斷改變負(fù)荷（以油門開度表征）測得數(shù)據(jù)。十一、 實驗要求及方法：3. 實驗

10、要求：用給定儀器測量給定發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性，要求發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速2200r/min；4. 實驗方法： 在負(fù)載系統(tǒng)n/M模式下，首先調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為2200r/min； 不斷改變油門開度，從35%到80%得到9組數(shù)據(jù)。 實驗中手工記錄下每個油門開度點下的空燃比、燃油消耗率、進(jìn)氣量數(shù)據(jù)。記錄數(shù)據(jù)注意事項：實驗前先需要預(yù)熱發(fā)動機(jī)，使發(fā)動機(jī)的運行達(dá)到穩(wěn)定工況方可進(jìn)行試驗； 在每次改變油門開度后，系統(tǒng)都需要一定的時間達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，所以每次改變M之后都需要等待一段時間，等參數(shù)穩(wěn)定之后方可進(jìn)行記錄；十二、 實驗數(shù)據(jù)記錄：2. 手工記錄數(shù)據(jù)：試驗名稱：柴油發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min的負(fù)荷特性試驗實驗日期：2012.4

11、.20時間：16:00-19:00地點：汽研所603發(fā)動機(jī)型號：燃油編號：密度/(kg/m3):試驗人員：劉澤民、周子超、陳璐凡、劉洋、彭世賢、鄭大松、馬曉彬班級：汽91大氣壓力：大氣溫度：序號負(fù)荷/開度%功率Pe/kw燃料消耗率BKg/h扭矩TNm排氣溫度空氣流量GaKg/h轉(zhuǎn)速n r/mi13511.525.13502473382200242.223.047.22100268356347.334.559.3150312383450.446.7611.78203375414552.760.9314.29264.5419458655.167.9615.84295438479759.179.02

12、18.2834346652986790.1420.43391.3516574980102.3522.83444.3530620表格 3:柴油機(jī)負(fù)荷特性數(shù)據(jù)表格十三、 試驗數(shù)據(jù)整理及分析總結(jié)：1. 功率修正：修正計算公式：； ；（渦輪增加中冷） （使用范圍：40q/r65） （使用范圍：q/r40） 關(guān)于fm的選取資料來源于網(wǎng)絡(luò)，因為用指導(dǎo)書上給的公式，會得出fm小于零的結(jié)論。來源地址：其中：q比排量循環(huán)供油量，mg/(L 循環(huán)) r增壓比，r=2.5； 柴油機(jī)進(jìn)氣壓力：；環(huán)境溫度：T=22.5，T=273+22.5=295.5K；此時，由于q/r40，利用fm=0.3進(jìn)行修正，可以得到如下表：開度功率Pe/kwfafmad修正功率3511.520.970.30.9911.4042.223.040.970.30.9922.8147.334.550.970.30.9934.2150.446.760.970.30.9946.3052.760.930.970.30.9960.3255.167.960.970.30.9967.2859.179.020.970.30.9978.236790.140.970.30.9989.2480102.350.970.3099101.33表格 4:功率修正2. 轉(zhuǎn)矩功率曲