汽车发动机试验学_第四章_发动机性能试验

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1、汽车发动机试验第四章发动机性能试验Page1同济大学汽车学院4.1概述根据整车动力的需求，汽车用发动机的运行状况经常在不断地变化着。负荷和转速是发动机运转过程中确定工况的两个主要运行参数。欲了解汽车在各种工况下的性能和变化规律以及在某一工况下运行的可能性和适应性，就必须研究发动机的性能随工况的变化规律同济大学汽车学院Page24.1概述发动机的性能主要指动力性、经济性、排放性能、可靠性和耐久性。根据发动机的不同运行工况，发动机的性能可分为稳态性能和动态性能。发动机性能试验的内容包括一般性能试验、性能匹配调整试验和研究性试验。国家标准GB/T1829

2、7-2001中规定了10项发动机一般性能试验的内容和试验方法，包括：①功率试验；②负荷特性试验；③万有特性试验；④机械损失功率试验；⑤起动试验；⑥怠速试验；⑦压燃机调速特性试验；⑧各缸工作均匀性试验；⑨机油消耗量试验；⑩活塞漏气量试验。同济大学汽车学院Page34.2发动机功率试验发动机功率试验的目的，首先是评价发动机在额定工况下的动力性、经济性，包括额定功率、扭矩、油耗率等；其次是确定其他工况下的最大动力性能指标，包括整机的最大扭矩、最高转速与最大功率值；此外还可了解外特性段的有害排放情况。总功率试验时，发动机仅带有能保证其工作的附件，如曲轴箱通

3、风装置、发电机、调压器及蓄电池、发动机电控系统等，没有这些附件发动机就不能工作。它表示发动机运转时能达到的最大性能指标。净功率试验时，发动机应安装整车运行时所需配备的各种附件，而且这些附件应该是原生产装备件，安装位置应尽可能与实际安装情况相同。它表示发动机装在汽车上运转时，曲轴端能输出的最大有效性能指标。同济大学汽车学院Page44.2发动机功率试验试验内容及测试项目在进行功率试验时，发动机油门开到最大位置，即油门开度设定到100％位置，在发动机等于及低于额定转速范围内均匀地选择不少于8个点的稳定工况点，其中必须包括额定点和最大扭矩点。测量各稳定工

4、况点的转速、扭矩、油耗量，并计算功率和燃料消耗率等。绘制出如图所示的性能曲线图。同济大学汽车学院Page54.2发动机功率试验试验内容及测试项目转速、扭矩：扭矩、转速和功率决定了发动机的动力性能，从而也是决定汽车动力性能三要素—车速、爬坡能力和加速能力的最重要的参数。燃料消耗量：为了解发动机在全负荷工况下的经济性。排放污染物：根据国家标准进行。排气温度、点火或喷油提前角、水温、润滑油温、油压以及燃油温度和燃油牌号等，测量目的是保证试验工况处于最佳调整和正常工作状态。进气状态：主要指大气温度、湿度、大气压力，测量目的是为了计算校正有效功率及压燃机的燃

5、油消耗率。同济大学汽车学院Page64.2发动机功率试验大气校正为使试验数据具有可比性，各国都制定了发动机性能试验标准，严格地规定了试验条件和标准大气状态。有效功率的换算是一个比较复杂的问题。目前世界各国关于功率校正的公式尚不统一，而是根据各国的具体条件来确定的。在其有关的试验标准中，均有相应的规定。各种校正方法都有一定的前提和假设条件，适用范围也有一定的局限性。同济大学汽车学院Page74.2发动机功率试验发动机功率修正同济大学汽车学院Page8点燃机压燃机式中：Peo——校正有效功率，kW;Pe——实测有效功率,kW;αa——空燃比不变的化油器

6、式、电控式点燃机功率校正系数，该校正系数应在0.93～1.07的范围内，如果超出，应在试验报告及试验曲线上注明实际进气状态。4.2发动机功率试验发动机功率修正αa的计算公式为：αd——循环供油量确定不变的压燃机功率校正系计算公式为：同济大学汽车学院Page9上两式中：T——进气温度，K；Pd——进气干空气压，kPa；其计算公式为：式中：p——进气总压，kPa；pw——水蒸气分压，kPa。注意：在全负荷的工况下，进气温度T在298～308K的范围内，进气干空气压Pd在80～110kPa的范围内。4.2发动机功率试验发动机功率修正fa——进气因素，分以

7、下三种情况：①对于非增压及机械增压压燃机，有②对于涡轮增压带或不带空/空中冷器时，有③对于涡轮增压带水/空中冷器时，有同济大学汽车学院Page104.2发动机功率试验发动机功率修正fm——压燃机特性指数，计算公式为：式中：q——比排量循环供油量；r——增压比。在做发动机试验研究中，为有效地比较不同发动机性能，通常的办法有：①将进气系统做成标准进气状态；②不同种机型试验的时间都安排在试验环境接近时，如规定试验均在早上进行等，这样可减小试验结果误差。同济大学汽车学院Page114.2发动机功率试验功率特性试验的应用功率特性试验是汽车及发动机生产中以及产

8、品检验、维修时最常用的试验方法。因为它可以直接反映该发动机产品所具有的最大动力性。功率试验，就是发动机油门全开时与动力、经