内燃机机械效率(油耗线法)

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1、实验一、内燃机机械效率的测定一、实验目的1、正确掌握单缸熄火法、示功图法测定内燃机机械效率的方法，熟悉进行实验时所需要的仪器设备；2、通过计算，求得被测内燃机的机械效率ηm，并比较各种测定方法的优缺点及适用场合。二、机械效率的概念内燃机工作时，内燃机的机械效率是指有效功率Pe与指示功率Pi之比值，即可表示为：式中：ηm————机械效率；Pi————指示功率，Kw；Pe————有效功率，Kw；Pm————机械损失功率，Kw。目前内燃机的机械效率ηm的大致范围是：汽油机：ηm＝0.7～0.9柴油机：ηm＝0.7～0.85机械损失包括内燃

2、机驱动附件的损失，因此测定机械效率时须装有本身正常使用时必须的所有附件。三、机械效率的测定方法常用方法有倒拖法、示功图法、油耗线法、单缸熄火法四种。1、倒拖法有的电力测功机既可作发电机运行，又可作电动机运行。当内燃机在某一转速下运行时，并使冷却水，机油温度达到规定数值时，若内燃机拖动电力测功机，使其作为发电机运行，这时通过电力测功机可测定内燃机的有效功率Pｅ。然后停止对燃机的供油或停止点火，使电力测功机作为电机运转，并以同样的转速倒拖内燃机，并同时维持内燃机的冷却水温度及机油温度不变。这时电力测功机所测得的倒拖功率即为内燃机在该工况

3、下的机械损失功率。所以机械效率为式中：Pｅ──电力测功机所测得发功机的有效功率，Kw；Pｍ──电力测功机倒拖发动机时所测得的倒拖功率，Kw.依同样的方法可求出不同转速下的机械效率。倒拖法方便简单，迅速。但不适合增压发动机，同时在测定柴油机械损失功率时，所测之值大于柴油机实际机械损失功率值。因此，要从所测得的数值中再减去0.14～0.35Kg/cm2，对于直接喷射式，空气涡流较弱的柴油机取下限，对分隔式燃烧室压缩比较高，充量涡流较强的柴油机取上限。对气油机所测定Pｍ值与实际值相差不大，因而可不修正。2、示功图法由于示功图求出平均指示压

4、力pi，而由测功机测出内燃机的有效功率Pe，并由Pe可计算出平均有效压力pe，则可按下式求出机械效率。由示功图法测定机械效率时，可能存在较大的误差，但对增压发功机只可用此方法测定机械效率。3、油耗线法（或称负荷特性法）当柴油机转速不变，而负荷改变时，只要改变供油量，这时机械损失功率与指示热效率变化很小。进行柴油机负荷性试验时，绘出以小时耗油量Gb为纵座标功率Pe为横座标的特性曲线。见下图顺着曲线中的直线部分延长直至与横坐标相交。按Pe比例的大小则交点到座标原点的距离就是表示机械磨擦损失功率Pm大小，于是按下式可以求出机械功率。用油耗

5、法测定机械效率是在做柴油机负荷特性试验时进行测定的。油耗线法只适合于柴油机，并且在部分负荷(50%全负荷)比较接近实际。在高负荷或低负荷时，由于混合气体过浓或过稀而燃烧不好，使测量结果误差较大。4、单缸熄火法单缸熄火法只适用于非增压多缸内燃机，使用这种方法时，使发动机节气门（或油门控制阀）全开，测定发动机在某一转速下的有效功率Pe，然后依次使一缸点火(或不喷油)在同样的转速下，测定其它各缸的有效率Pe1,Pe2,......Pei，则机械损失功率为：式中：i──发动机气缸数Pe──发动机的有效功率Pe1,Pe2,......Pei─

6、─依次为第一、第二、......第i缸分别单缸熄火时所测得的发动机有效功率。四、实验步骤本实验对于小型风冷柴油机采用油耗线法，对于多缸发动机则采用单缸熄火法。1、打开电源水源开关，起动柴油机逐步将发动机转速升高至标定转速（2600r/min），并使之稳定运转，预热发动机，使机油温度到50℃；2、分别按柴油机标定功率（175F柴油机:3.3Kw2600r/min）的25%、50%、75%、90%、100%、110%等不同的工况逐步增加负荷，在实验中每调节一次负荷，应同时改变调速手柄的位置，使发动机转速保持不变；3、在每一个工况下，分别

7、测出发动机转速n、扭矩Me、功率Pe、油耗率ge、油耗量Gb、机油温度t1、排气温度tr、等各项参数；4、实验结束后使柴油机怠速运转10分钟，然后停机；5、关闭仪器电源开关及水源开关；6、实验完毕，整理试验数据、清理实验室卫生。六、实验报告1、实验目的；2、实验仪器；3、简述实验过程；4、根据实验数据计算出机械效率。七、实验时注意事项1、试验时发机起动前应注意各连接件的紧固，联轴器发兰盘应用防护罩盖住；2、发动机未达到规定的热状态严禁加负荷。实验报告：参数工况发动机转速nr/min有效功率Pekw扭矩N.m燃油消耗率g/kwh燃油消

8、量Kg/h机油温度排气温度21234123612381231012312123实验数据记录表格