《汽车发动机原理》实验大纲

《汽车发动机原理（车用内燃机）》实验大纲

指导老师 王辉

一、发动机试验的一般常识

（一）试验前的准备

1．了解试验目的；

2．熟悉试验项目程序、试验方法、工况选定以及要求记录的项目； 3．熟悉试验所用的仪器名称、规格、精度、安装方法； 4．了解试验用燃油、润滑油牌号；

5．明确水温、油温、排气温度的控制范围。

（二）试验中的注意事项

1．试验中，应使发动机保持一定的热力状态，特别是影响发动机性能的参数，如：水温、油温，一般情况下保持在80~90℃为宜；

2．发动机必须在工况稳定后方可测量记录参数，各参数测量同时进行。主要参数，如油耗、转速、转矩等。

（三）操作注意事项

1．起动前，应检查机油油量、燃油量及供水系统是否正常，各仪表是否正常；

2．起动后，发动机怠速运转暖机，检查机油压力是否正常，发动机是否漏油、漏水、漏气，是否有异常声音，待油温、水温达到要求值后开始进行试验；

3．调节工况时，加速、加载、减速、减载速度不要太快； 4．运转中，注意测试仪表的指示，倾听发动机的运转声音，观察发

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动机外观，发现不正常现象应及时采取措施；

5．停机时应缓慢卸掉负荷，再低速运转一段时间，待机油温度降至50℃以下后再停机；

6．操作及在发动机周围活动时，应避开排气管、涡轮壳等高温区以防烫伤，在发动机运转时不要在其侧面停留。

（四）整理试验报告

试验报告应该包含以下内容：

1．试验目的、试验日期、试验概况等； 2．试验所用仪表、仪器情况；

3．试验所用发动机的主要技术规格，试验所用油料、附件及发动机有关调整参数，环境状况等；

4．试验结果与分析。试验结果用表格、曲线及文字三种形式表示，曲线绘制时，按以下步骤进行：

(1) 数据整理及列表；

(2) 选择横坐标与纵坐标及比例尺，曲线应占到图面的2/3以上，注意曲线要直观、美观，坐标要标注物理量名称、符号及单位；

(3) 对不同参数测量值，可分别用“·”、“╳”、“△”、“⊙”等表示各点；

(4) 用圆滑地曲线连接同一参数的不同点； (5) 对各曲线及符号要加以说明。 5．对试验曲线进行分析，得出结论。

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二、发动机的速度特性试验（实验一）

（一）目的和要求

（1）了解发动机性能试验的设备、方法和注意事项。 （2）掌握发动机速度特性测试的基本方法与技能。

（3）熟悉实验系统的组成，掌握测功机及其测控系统的使用方法。

（二）实验内容和原理

拟做柴油发动机的速度特性试验。

速度特性：发动机的油量调节机构（齿条或拉杆）保持不变的情况下，转矩、功率、油耗等性能指标随发动机转速的变化规律。

全负荷速度特性：发动机的油量调节机构在最大位置时测得的速度特性。

部分负荷速度特性：发动机的油量调节机构在低于最大位置时测得的速度特性。

发动机性能指标之间的关系：

Pe?Ttqn9550，be?B?103 Pe（三）实验条件

实验设备：

（1）GW160电涡流测功机 （2）FC2000发动机自动测控系统

FC2010发动机测控仪、FC2110驱动仪、FC2310油门执行器、FC2210智能油耗仪、

FC2420冷却液恒温控制装置、FC2430机油温度恒温控制装置 （3）ZN490型柴油发动机

软件：FC2000发动机自动测控系统软件。

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实验材料：0号柴油、发动机润滑油（API CF、SAE15W/40）。

（四）实验方法和步骤

发动机速度特性曲线是在发动机试验台架上测取的。 （1）发动机冷却液温度、润滑油温度达到最佳。

（2）发动机的油量调节机构固定，在不同转速下测出各稳定工况的转矩、燃油消耗量、功率和燃油消耗率。

（3）整理数据并绘成曲线。 具体步骤：

1．打开发动机测控系统电源，起动工控机，点击测控系统软件，输入相关信息。

2．起动发动机，发动机怠速运转。

3．按测控仪P1/P键，控制模式切换到测功机恒电流/油门恒位置控制。转动P旋钮，油门开度增大，达到某一油门位置（如70%）时停止转动P旋钮。

4．按测控仪n/P键，控制模式切换到测功机恒转速/油门恒位置控制。转动n旋钮，转速发生变化。

5．逆时针转动n旋钮到某一转速，然后用鼠标点击油耗按钮，系统自动记录该转速下的转矩、燃油消耗量、功率、燃油消耗率。

6．重复步骤5，转速级差为200 r/min，得到不同转速下的转矩、燃油消耗量、功率、燃油消耗率。

7．用鼠标点击记录数据按钮，将实验数据存盘，然后导出数据。 8．根据实验数据，画出所测发动机在规定油门开度时的速度特性曲线。试验曲线中横坐标为转速n（r/min），纵坐标为燃油消耗率be（g/kW·h）、有效功率Pe（kW）、有效转矩Ttq（N·m）、燃油消耗量B（kg/h）。

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三、发动机的负荷特性试验（实验二）

（一）目的和要求

（1）了解发动机性能试验的设备、方法和注意事项。 （2）掌握发动机负荷特性测试的基本方法与技能。

（3）熟悉实验系统的组成，掌握测功机及其测控系统的使用方法。

（二）实验内容和原理

做柴油发动机的负荷特性试验。

负荷特性：发动机转速不变的情况下，发动机性能指标随负荷的变化规律。

表示负荷的参数：有效功率、有效转矩、平均有效压力三个参数之一。 发动机性能指标之间的关系：

Pe?Ttqn9550，be?B?103 Pe（三）实验条件

实验设备：

（1）GW160电涡流测功机 （2）FC2000发动机自动测控系统

FC2010发动机测控仪、FC2110驱动仪、FC2310油门执行器、FC2210智能油耗仪、

FC2420冷却液恒温控制装置、FC2430机油温度恒温控制装置 （3）ZN490型柴油发动机

软件：FC2000发动机自动测控系统软件。

实验材料：0号柴油、发动机润滑油（API CF、SAE15W/40）。

（四）实验方法和步骤

发动机负荷特性曲线是在发动机试验台架上测取的。 （1）发动机冷却液温度、润滑油温度达到最佳。

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（2）发动机的转速固定，在不同转矩下测出各稳定工况的燃油消耗量、功率和燃油消耗率。

（3）整理数据并绘成曲线。 具体步骤：

1．打开发动机测控系统电源，起动工控机，点击测控系统软件，输入相关信息。

2．起动发动机，发动机怠速运转。

3．按测控仪P1/P键，控制模式切换到测功机恒电流/油门恒位置控制。转动P旋钮，增加油门开度，转速升高，达到某一转速时（如2500r/min）停止转动P旋钮。

4．按测控仪M/n键，控制模式切换到测功机恒转速/油门恒位置控制。转动M旋钮，转矩发生变化。

5．顺时针转动M旋钮到某一转矩，然后用鼠标点击油耗按钮，系统自动记录该转矩下的燃油消耗量、功率、燃油消耗率。

6．重复步骤5，转矩级差为20 N·m左右，得到不同转矩下的燃油消耗量、功率、燃油消耗率。

7．用鼠标点击记录数据按钮，将实验数据存盘，然后导出数据。 8．根据实验数据，画出所测发动机在规定转速时的负荷特性曲线。 试验曲线中横坐标为有效转矩Ttq（N·m），纵坐标为燃油消耗率be（g/kW·h）、燃油消耗量B（kg/h）。

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实验一 发动机的速度特性试验记录卡

实验室名称：发动机性能实验室 实验班组： 级 班 组 实验日期： 年 月 日 发动机型号： 燃油： 机油：

油门开度： %

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

转速 转矩 m) Ttq/(N· 功率 燃油消耗量 B/(kg /h) 燃油消耗率 h) be/(g/kW· n/( r/min) Pe/kW 9

实验二 发动机的负荷特性试验记录卡

实验室名称：发动机性能实验室 实验班组： 级 班 组 实验日期： 年 月 日 发动机型号： 燃油： 机油：

发动机转速： r/min

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

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转速 转矩 m) Ttq/(N· 功率 燃油消耗量 B/(kg /h) 燃油消耗率 h) be/(g/kW· n/(r/min) Pe/kW

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