《内燃机原理》内燃机负荷特性实验指导书

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1、内燃机负荷特性实验指导书课程名称：内燃机原理试验名称：内燃机负荷特性试验试验课时：2学时针对专业：热能与动力工程．车用内燃机方向一、实验目的及要求实验目的(1)掌握内燃机负荷特性的试验方法。1)通过实验掌握内燃机负荷的加载方法和转速、油耗率的测量方法。2)掌握内燃机功率、转速、油耗等测量仪器设备的选择、操作、使用方法。3)熟悉负荷特性试验测试数据的分析和处理方法。(2)通过实验，学习绘制、分析内燃机负荷特性曲线。1)依据原始数据和处理的数据，绘制内燃机负荷特性曲线。2)通过分析负荷特性曲线评价内燃机在规定转速下，内燃机部分负荷的经济性，并为合理选用和调整内

2、燃机提供依据。实验要求(1)该实验使用大型设备，且消耗能源，考虑教学效果与合理利用资源及降低能源消耗等因素，每次参加试验的学生为10人左右。(2)实验前，复习内燃机负荷特性试验的相关内容，认真阅读实验指导书及附录中相关实验仪器设备的介绍。(3)实验时必须携带实验指导书、笔及记录纸。经实验指导教师核对后方能进行实验。(4)实验中，按照指导教师的要求操作仪器设备，准确观测、记录数据，按步骤进行试验。(5)实验后，正确处理实验数据，绘制内燃机负荷特性曲线，分析内燃机在某转速下的负荷特性，认真撰写实验报告。二、实验预习及准备实验原理1.负荷特性的定义当转速n保持不

3、变时，内燃机某些性能参数随负荷的改变而变化的关系称为负荷特性。如图1，图2所示。这些参数主要有小时耗油量B，燃油消耗率be。根据需要还可以增加排气温度、过量空气系数及排气烟度等。图1柴油机负荷特性曲线图2汽油机负荷特性曲线2.负荷特性试验的作用负荷特性表明在某规定转速下，各种不同负荷时的耗油率be随功率Pe变化的关系。通过特性曲线可以找出内燃机所能达到的最大功率Pemax和最低耗油率bemin。还可用来评价标定工况下的经济性，判断功率标定的合理性以及有关调整的正确性。3.试验原理(1)功率测量原理（同内燃机外特性及部分速度特性实验）。(2)燃油消耗率的测量

4、原理（同内燃机外特性及部分速度特性实验）。实验设备及仪器(1)试验用内燃机一台。(2)功率测量设备1)水力测功机2)电力测功机(3)燃油消耗量测量(4)转速测量(5)压力测量、温度测量(6)烟度测量仪器实验技术标准及规范1.技术标准QC/f524-1999《汽车内燃机性能试验方法》。实验课时本实验为2学时。三、实验内容与方法实验内容与方法1.实验内容(1)内燃机有效性能参数B、be等随功率Pe的改变而变化的试验。(2)保障内燃机正常工作时的冷却水温度、机油温度、机油压力、排气烟度的试验。(3)实验数据的处理、实验报告的撰写。2.实验方法(1)检查仪器、仪表

5、工作正常，接通燃油、冷却水通断阀。(2)起动内燃机，逐步将转速升高至标定转速，并使之稳定运转。(3)稍加负荷，待达到稳定的热状态后开始试验。可分别按标定功率的25%、50%、75%、90%、100%、110%等不同工况，逐步增加负荷。在试验中，每调节一次负荷，应同时调节油门位置，使转速保持不变。(4)在每一个工况下，测量2-3次消耗一定量燃油所需要的时间。燃油质量的多少，可根据负荷的大小来进行选择。当负荷较小时，可取50g；当负荷较大时，可取100-200g或更多一些。在测完110%负荷后，再测量1-2个点，直至油门调节至最大限制位置，并且再稍加负荷转速就

6、要下降为止，以找出极限功率。(5)各次测量均需同时记录下列参数：测功机读数，消耗燃油的质量及所用的时间。可选择记录下列参数：排气温度、冷却水温度、机油温度和压力等。(6)计算扭矩Ttq、功率Pe、小时耗油量B和耗油率be连同上述各参数值，一起填入表1所示的表格中。(7)以功率Pe为横坐标，分别以be，B及其他所选择的参数为纵坐标，画出曲线，就可得到如图1，图2所示的负荷特性曲线（参考）。表1负荷特性试验数据记录表时间______年____月____日地点__________内燃机型号____________测功机型号_________室温_________

7、℃大气压力________mmHg相对湿度RH__________％指导教师__________试验人________序号转速n(r/min)测功器读数F(N)转矩(Nm)功率Pe(kW)燃油消耗量出水温度(℃)排气温度(℃)机油温度(℃)燃油温度(℃)机油压力（kPa）烟度测量油量（g）测量时间（s）小时耗油量(kg/h)燃油消耗率(g/kwh)1234567注：Ttq、Pe、GT、be是计算参数，Ttq＝FR(Nm)，R(m)为测功机系数，由试验用测功机决定。3.特性曲线的分析（参考示例）从图1所示的负荷特性曲线可以看出，在be曲线上，有3个特殊点a、

8、b、c。其中a片所对应的耗油率be最低，为248g/kWh。该点所