2014热能与动力机械性能实验实验指导书-学生 - 图文

每次实验，每班半天时间，分两个组，上午8:00，10:00；下午2:00，4:00各来一个组。 附件为实验指导书，实验前请写预习报告。 收到请回复，并通知、转发各班学委。

《热能与动力机械性能实验》课程

实 验 指 导 书

彭辅明 袁守利 编

汽车工程学院

2015年9月

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前言

1.实验总体目标、任务与要求

1、巩固所学的理论知识、加深对内燃机性能实验的认识和了解。 2、掌物内燃机性能试验和某些专项试验的试验方法。

3、了解内燃机试验台架的基本组成和常用测试仪表的结构及其工作原理，并掌物其使用方法。

4、掌物对实验数据进行处理以及对实验结果进行分析的基本方法。 2.适用专业

热能与动力工程、车辆工程、汽车服务工程 3.先修课程

《发动机构造》、《热能与动力机械测试技术》。 4.实验项目与学时分配（见表一）

表1 实验项目与学时分配 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 实验项目名称 发动机万有特性实验 柴油机十三工况排放实验 柴油机油泵速度特性 柴油机机械效率的测定实验 汽油机管理系统认识实验 汽车加速性能实验 汽车等速百公里燃料消耗量测定 汽车噪声测试实验 实验 类型 综合性 综合性 验证性 综合性 认知性 综合性 综合性 综合性 开出 要求 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 指导老师 彭辅明 袁守利 彭辅明 袁守利 詹涛 詹涛 詹涛 袁守利 联系电话 13995522752 13971640561 13638660185 5. 实验改革与特色

通过学生在实验过程中的实际操作，培养学生的实验技能和实际动手的能力，进一步加深对理论知识的掌物和理解。

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实验一 发动机万有特性

一、实验目的

1、掌物发动机万有特性的试验方法。

2、学会对实验数据进行处理，对实验结果进行分析；并绘制发动机万有特性曲线图。

二、实验条件

1、4A15汽油发动机（Pemax=75kW/5600～6000r/min） 一台 2、DW125型电涡流测功机 一台 3、EMC900发动机数控试验台 一台 3、HZB2000油耗测量仪 一台 4、温度计 一只 5、大气压力计 一只 6、93＃乙醇汽油 150升 三、实验原理

本实验采用负荷（油耗）特性法测量发动机万有特性。万有特性一般是以转速n为横坐标，功率Pe(转矩Ttq)为纵坐标的坐标平面内绘出一些重要特性参数的等值曲线族（如图所示），其中最重要的是燃油消耗率be,此外还有排气温度Tr、过量空气系数Φa以及各种排放参数等。它可以表示发动机在整个工作工作范围内主要参数的相互关系，评定发动机在不同转速、不同负荷下的经济性和排放特性，用以确定发动机最佳的工作区域。

四、实验内容和要求

1、调节发动机油门开度及指挥全组协调动作，一人；当发动机出现异常情况时应立即减小或关闭节气门。

2、调整测功机负荷，一人；测功机负荷的调整应均匀、准确，尽量避免大幅度增加或减小测功机负荷，造成发动机的转速剧烈波动。

3、监视发动机转速和测量油耗，一人；监视转速时，应注意转速的上下波动情况，当转速的波动值超过±20r/min，该组实验数据应视为无效并重做。

4、调节，监视发动机冷却水出水温度，一人；保持发动机动机冷却水出水温度稳定在80±5℃范围内，出现气阻现象（无冷却水排除或冷却水出水温度超过100℃），应立即报告，以便及时停机。

5、监视发动机机油压力、温度，一人；出现异常情况应及时报告。

6、记录发动机功率Pe、转矩（测功机读数）Ttq、发动机转速n、耗油量B和燃油耗油率be, 一人；实验数据记录应准确无误。

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7、绘制实验监督曲线，一人；当发现实验过程中因某些特殊原因而引起误差过大的点，应及时指出，以便立即补测校正。

五、实验方法与步骤

在发动机工作转速范围内适当的选定8个以上的转速进行实验，实验按负荷特性实验方法，在选定的转速下进行负荷特性实验。具体步骤如下：

1、按照附录一《发动机台架试验安全操作规范》，作好试验前的准备工作。 2、EMC900发动机数控试验台上电，启动发动机数控试验台控制程序进入控制界面。选择发动机控制方式为外特性（恒转速）控制模式。

3、起动、预热发动机至发动机冷却水出水温度为80±5℃。

4、调节发动机油门开度的大小，使之处于最大位置，同时调整测功机负荷，使发动机转速稳定在规定的转速（n=800r/min，），待发动机转速稳定后，测量该工况下的发动机功率Pe、扭矩（测功机读数）Ttq、发动机转速n、耗油量B和燃油消耗率。

5、依次减小发动机油门开度的大小，此时测功机自动调整负荷大小，保持发动机转速的稳定（n=800 r/min）,使发动机功率（测功机读数）Pe每次降低10kW,重复实验步骤3，直至测功机的读数接近为零。

6、以发动机扭矩（测功机读数）Ttq为横坐标，耗油量B为纵坐标绘制监督曲线。 7、调整发动机转速依次为1200,1600,2000,2400,2800,3200,3600,4000,4400, 4800,5200,5600,6000。重复步骤4、5，完成不同转速小的负荷特性。

8、实验完毕后，将发动机空负荷、低速运转数分钟后停车，并抄录整理实验数据，将数据记入实验记录表（见表三），作好保养清理工作，经实验指导老师签字后即可离开实验室。

六、实验的重点或难点 1、测功机负荷的调整。

2、实验数据的处理以及结果分析。 七、实验注意事项

1、在测发动机负荷特性时，发动机的油门开度大于70%时，其工况属短时间运转范围，不能长时间运转，否则对发动机寿命影响甚大，因此这时的测量要求迅速、准确，尽量缩短其运转时间。

2、当发动机的油门开度大于70%时，因负荷较大，联轴节可能断裂飞出伤人，因此要注意安全，联轴节两旁不得站人。

3、随时注意调节发动机冷却水的出水温度，并保持在80±5℃。

4、随时注意发动机机油压力和机油温度的变化，使之控制在允许的范围内。

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表1-1 发动机负荷特性试验数据记录表

发动机型号 出厂编号 测功机型号 测功机系数 进气温度 ℃ 大气温度：干球 ℃ 湿球 ℃ 试 验 目 的 试 验 人 燃油密度 校正系数 冷却水温度 试验单位 试验日期 进气总压 kPa(mmHg) 水蒸气分压 kPa(mmHg) 序 号 测功机 转速 磅秤r/min 读数 有效功率 kw 实测 校正 有效转矩 N2m 实测 校正 燃油消耗量 容积或 质量 cm3或g 实测 kg/h 燃油消耗率 (g/kw2h) 实测 校正 时间 签字 年 月 日

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实验二 柴油机十三工况排放实验

一、实验目的

1、了解GB17691-2005规定的柴油机排放试验规程。

2、掌握柴油机排放试验操作方法，相关排放测试仪器的使用方法及数据处理方法。 二、实验条件

1、YC6J180-42增压柴油发动机（Pemax=132kw/2500r/min） 一台 2、CW260型电涡流测功机 一台 3、FST3发动机数控试验台 一台 4、FCMM-2油耗仪 一台 5、AVL4000排气分析仪 一台 6、柴油 10升 三、实验原理

柴油机排放试验按GB17691-2005规定的ESC（13工况）在发动机台架上进行柴油机排放试验（如下表一所示）。

四、实验内容和要求

1、实验准备：包括发动机台架的准备，排气分析仪的安装。

2、通过EMC-900发动机数控试验台对柴油机工况进行调整控制，依次实现13工况。 3、通过EMC-900发动机数控试验台时刻监视发动机冷却水出水温度和发动机机油压力、温度，保持发动机动机冷却水出水温度稳定在80±5℃范围内，出现异常情况应及时报告并停机。

4、读取排气分析仪所测CO、HC和NOx结果并记录在表二中。

5、实验完成后，对各工况排放试验结果进行加权处理计算后，获得该发动机的排放测试结果。

五、实验方法与步骤

1、按照《发动机台架试验安全操作规范》，作好试验前的准备工作，并根据汽油机排气分析仪和全自动烟度计操作规范安装好各自排气取样管，开启电源，做好测试准备。

2、起动、预热发动机至发动机冷却水出水温度为80±5℃。 3、将测功机的工作状态设定为恒转速状态。

4、在EMC-900发动机数控试验台上，通过计算机控制界面上的油门和测功机控制电流拉动条或通过油门、测功机控制电流旋钮分别对柴油机工况进行调节，依次实现GB17691-2005规定的13工况（见表二）

5、上步4的操作每实现一个工况稳定后，读取排气分析仪上的CO、HC和NOx值，并记录在表二中。

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6、依次测定13工况的排放值，并记录在表二中。

7、实验完毕后，将发动机空负荷、低速运转数分钟后停车，作好保养清理工作，经实验指导老师签字后即可离开实验室。

8、将表二中记录的实验记录数据经加权处理计算后，得到该试验柴油机的排放实验结果。

六、实验的重点或难点

1、GB17691-2005规定的柴油机排放试验规程。 2、排气分析仪的安装、操作规范。 3、实验数据的处理以及结果分析。 七、实验注意事项

1、在13工况试验过程中，标定转速试验的发动机转速相对较高，不能长时间运转，否则对发动机寿命影响甚大，因此这时的测量要求迅速、准确，尽量缩短其运转时间。

2、发动机上有很多旋转部件，实验过程中不要离发动机太近，以免发生危险。 3、发动机排气管、冷却水出水管等属高温部件，不要触摸，以免烫伤。 4、随时注意调节发动机冷却水的出水温度，并保持在80±5℃。

5、随时注意发动机机油压力和机油温度的变化，使之控制在允许的范围内。 八、思考题

1、GB17691-2005规定的柴油机工况法排放试验的规程是怎样的？ 2、13工况的排放结果测得后如何进行加权处理？

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表2-1 ESC循环中柴油机试验工况

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实验三 喷油泵速度特性

一、实验目的

1、熟悉喷油泵试验台的结构、原理及用途，并掌物其操作方法。 2、了解柴油机的供油系统和喷油泵的结构及其工作原理。

3、掌物喷油泵速度特性的试验方法，加深对喷油泵速度特性的理解。 二、实验条件

1、PSDW110-2C喷油泵试验台 一台 2、四缸Ⅱ号高压油泵 一台 三、实验原理

喷油泵速度特性：在喷油泵的油量控制调节机构（拉杆或齿条）位置不变时，每循环供油量随喷油泵转速变化的关系。

四、实验内容和要求（按内容逐项写清楚） 1、调节喷油泵转速，一人；转速调整应均匀。

2、记录喷油泵的供油量，一人；实验数据记录应准确无误。 五、实验方法与步骤

1、将喷油泵的拉杆固定在最大位置，并保持不变。

2、起动喷油泵试验台，设定喷油泵的低压供油压力（0.2MPa）和温度（25℃）。 3、起动主轴电机，选择手动方式调节喷油泵的调速旋钮改变喷油泵的转速（也可选择自动方式预先设定喷油泵的工作转速），测量在下列转速下喷油泵工作200次循环的供油量：100、300、500、700、900、1100 r/min，同一转速测量二次。

4、试验完毕后，做好保养清理工作，将实验数据记入柴油机喷油泵速度特性记录表（表五），经实验指导老师签字后即可离开实验室。

六、实验的重点或难点 1、实验数据的读取。

2、喷油泵的结构及其工作原理。 七、实验注意事项

1、实验过程中，喷油泵禁止无油工作，其转速变化不能太快。

2、应尽量保证喷油泵喷出的燃油都要进入测试量筒内；读数时要保证燃油液面水平，等到量筒内的油沫消失之后再读数，避免测量误差。

八、思考题

1、做此实验时为什么要将喷油泵的油量控制机构（拉杆或齿条）的位置固定不变？2、柴油机喷油泵的每循环供油量随转速的增加如何变化？为什么？

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表3-1 柴油机喷油泵速度特性实验记录表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 转速 供油量（ml/100次） 每循环供油量 （ml） 签字 年 月 日

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实验四 柴油机机械效率的测定实验

一、实验目的

用倒拖法测定柴油在标定工况下的机械损失功率Pm；并计算计算发动机的机械效率ηm，

二、实验条件

1、CA6DLDBS-24E4-XQ柴油发动机（Pemax=177kw/2300r/min） 一台 2、AFA100 204/8电力测功机+PUMA OPEN1.2发动机操作系统 一台 三、实验原理

发动机机械效率ηm使指发动机有效功率Pe和指示功率Pi的比值。发动机的指示功率Pi包括发动机对外输出有效功率Pe以及发动机的机械损失功率Pm。

四、实验内容和要求（按内容逐项写清楚）

本实验应和总功率实验一起进行，以便计算发动机的机械效率ηm。 五、实验方法与步骤

1、按照附录一《发动机台架试验安全操作规范》，作好试验前的准备工作。 2、按照《PUMA OPEN1.2发动机操作系统》的操作规程进入发动机实验控制界面，选取手动操作模式。

3、起动、预热发动机至发动机冷却水出水温度为80±5℃。

4、油门全开，调整发动机转速至标定功率所对应的转速2300r/min，测量并记录发动机的输出扭矩和功率Pe。

5、切断发动机的供油油路，用电力测功机拖动发动机运转，维持发动机2300r/min转速不变，待燃油消耗完。测量并记录测功机测出的扭矩和功率，此功率即为发动机在该转速下的机械损失功率。

6、依次降低发动机转速至2000r/min、1700r/min、1400r/min、1100r/min、800r/min，重复步骤4、5，测得各转速下的输出功率Pe和机械损失功率Pm。

4、试验完毕后，做好保养清理工作，将实验数据记入柴油机机械效率的测定实验记录表（表4-1），经实验指导老师签字后即可离开实验室。

六、实验的重点或难点

1、发动机润滑油温度和冷却水出水温度的控制。 七、实验注意事项

1、在试验过程中，标定转速试验的发动机转速相对较高，不能长时间运转，否则对发动机寿命影响甚大，因此这时的测量要求迅速、准确，尽量缩短其运转时间。

2、实验时一定要保证润滑油的温度和水温，以免造成机械损失功率的变化。 3、发动机上有很多旋转部件，实验过程中不要离发动机太近，以免发生危险。

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4、、发动机排气管、冷却水出水管等属高温部件，不要触摸，以免烫伤。 八、思考题

1、发动机机械损失功率的测定常用的方法有哪些？ 2、影响发动机的机械损失主要由哪些因素？ 3、测量汽油机的机械损失功率与柴油机有何不同？

表4-1 柴油机机械效率的测定实验记录表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 转速 （r/min） 功率Pe （Kw） 机械损失功率Pm(Kw) 机械效率ηm (%) 签字 年 月 日

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实验五 汽油机电控系统认识实验

一、实验目的

通过本次实验使学生对汽油机电控燃油喷射系统具有全面、系统的认识。 二、实验条件

1、B12电控汽油发动机 4台 2、B12电控汽油发动机主要零部件 1套 三、实验原理

通过汽油机电控燃油喷射系统原理图和发动机线束布置图认识并了解汽油机电控燃油喷射系统的基本组成和各主要传感器和执行器的机构特点及在发动机上的安装位置。

四、实验内容和要求

汽油机电控燃油喷射系统主要传感器认识： 进气压力/温度传感器（TMAP）；节气门位置传感器（TPS）；凸轮轴位置传感器（CAM）；曲轴位置传感器（CRANKSHAFT SENSOR）；爆震传感器（KNOCK SENSOR）；前氧传感器（OXYGEN SENSOR）；冷却液温度传感器（COOLANT SENSOR）；车速传感器（VEHICLE SPEED SENSOR）；机油压力开关（OIL PRESSURE SENSOR）等。

汽油机电控燃油喷射系统主要执行器认识：怠速控制阀（IACV）；点火线圈（IGNITION LOIL）；汽油喷嘴；EGR控制阀（EGR VALVE）；炭罐控制阀（PURGE VALVE）； PDA控制阀等。

五、实验方法与步骤

1、老师列出学生需要认识的主要零部件； 2、学生在发动机上找到其安装位置；

3、学生根据课堂上介绍的内容，回答主要零部件的工作原理； 4、实验教师对主要零部件进行系统讲述。 六、实验的重点

学生自己能够熟练的找到主要零部件的位置和工作原理。 七、实验注意事项

在实际发动机上进行认识实验，发动机虽然处于非运转状态，但要注意地面不平、管路等拌脚。

八、思考题

1、电控汽油喷射系统常用的传感器有哪些？分别起什么作用？ 2、电控汽油喷射系统是如何实现喷油定时和喷油量的控制的？

3、车用汽油机满足第二阶段排放标准和第三阶段排放标准的发动机管理系统在构成上有何区别？

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表5-1 电控汽油喷射系统主要传感器和执行器

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 名称 进气压力/温度 传感器（TMAP） 传感器或执行器外观图 传感器在发动机上的位置（图片） 传感器基本工作原理和作用 14

实验六 汽车加速性能实验

一、实验内容

测定汽车加速的时间、距离值，并绘制原地起步加速和直接档加速的Va-t曲线和Va-S曲线。 二、实验目的

通过实验使学生掌握测量汽车加速性能的原理及实验方法，了解仪器的工作原理并掌握其使用方法，学会对试验数据的处理和分析。

三、实验条件 1．实验车辆

（1）试验车车辆技术状态（如轮胎气压、胎面花纹高度、制动、转向性能及发动机工作状态等）及车用燃料、润滑油（脂）和制动液牌号、规格应符合该车使用说明书规定的要求。新车须经过2500km磨合行驶。

（2）车辆加载质量，除有特殊规定外，轿车为规定乘员数的一半（取整数），城市客车为总质量的65%，其它车辆为额定满载。乘员质量按每员65kg计算。载荷按试验技术条件要求放置在车厢内，固定牢靠，试验时不得晃动和颠离，不得因潮湿、散失等条件变化而改变其质量大小。

（3）试验车必须清洁，试验时关闭车窗和驾驶室通风口，只允许开动驱动车辆所必须的设备，由恒温控制的空气流必须处于正常调整状态。 2．试验道路

试验必须在清洁、干燥、平坦的沥青或混凝土路面的直线路段上进行，道路长度、宽度应满足试验需求，纵向坡度＜0.1%。如图1。 3．气象条件

试验应在无雨无雾的天气情况下进行，气温为0～40℃，相对湿度＜95%，风速＜3m/s。

4．仪器精度

仪器的精度不低于0.5%。试验仪器必须经过计量检定，在有效期内使用；并在使用前进行调整，确保功能正常，符合精度要求。

用GPS测试仪测量加速性实验数据，用DSA-2A数据采集器进行数据处理。

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图1 汽车实验道路图

DAS-2A显示的设置

图2 DSA-2A数据采集器的遥控器图

天线 电源 接口 电源 开关 PC接口 遥控开关 输入输出口 16

图3 GPS测试仪

四、实验原理

1．原地起步连续换档加速性能实验是指从Ⅰ档起步（即起步档），按汽车最佳的换档时间逐次换至最高档，使节流阀开至最大，全力加速到80%Vmax的加速过程。或用原地起步加速某一车速（50mile/h）或某一距离（S=400m或0.25mile）所需的时间来表明汽车的加速性能。

2．直接档加速性能实验是指汽车在最高档工作时，使节流阀开至最大，由最小稳定车速的10的整数倍加速到80%Vmax时的加速过程。

3．滑行性能实验是指汽车在进入测区前以稍高于50km/h车速行驶，进入测区驾驶员将变速器放入空档（松开离合器踏板），汽车开始滑行。当车速为50km/h时，开始记录直至汽车完全停止为止。在滑行过程中，驾驶员不得转动方向盘。 4．GPS测试原理

GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出，而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到。既GPS通过无线电信息的传递时间来测量距离，理论上四颗卫星就可测得试验车的距离，精确确定试验车在地球上的位置以及每一瞬时试验车位置的变化，并换算得到试验车行驶的速度和距离。

五、实验方法与步骤

1．按仪器说明书的要求将仪器的各个连接线接好。 2．打开数据采集器的电源开关和GPS的电源开关。 3．按下开关ALT+SYS、MENU键，设置当天实验的日期。 4．原地起步连续换档加速性能实验步骤

（1）在遥控器的显示屏上显示主菜单，用↑或↓键选择Acceleration项。 （2）按START键进入实验状态。

（3）当车速达到预定的车速时（如0km/h），仪器开始自动采样，当车速达到80%Vmax时，仪器自动停止采样。 （4）按ENTER键存储实验数据。 （5）反向实验，重复（2）～（4）。 （6）按ESC键返回主菜单。

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5．直接档加速性能实验步骤

（1）在遥控器显示屏上显示主菜单，用↑或↓键选择Dir-V项。 （2）按START键进入该实验状态。

（3）当车速达到预定的车速时（如30km/h），仪器自动采样。当车速达到80%Vmax时，仪器自动停止采样。

（4）按ENTER键存储实验数据。 （5）反向实验，重复（2）～（4）。 （6）按ESC键返回主菜单。 6．滑行性能实验步骤

（1）在遥控器的显示屏上显示主菜单，用↑或↓键选择slip项。 （2）按START键进入该实验状态。

（3）当车速达到预定的车速时（如车速=50km/h），按绿色摇控开关，仪器自动开始采样。当车速等于零时，仪器自动停止采样。 （4）按ENTER键存储实验数据。 （5）反向实验，重复（2）～（4）。 （6）按ESC键返回主菜单。

7．关掉数据采样器的电源开关，取出CF数据卡，读出实验数据，并打印出实验数据。

六、实验的重点和难点

1．通过作散点图，绘制V-S和V-t曲线。 2．实验重复性。

3．如何评价汽车动力性能的指标。

七、注意事项

1．实验时注意力集中，按要求操作仪器，做好记录。 2．仪器的电源正、负极连接正确。

八、思考题

1．怎样绘制汽车加速性曲线？ 2．该实验用了哪些仪器？怎样连接？

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实验七 汽车等速百公里燃料消耗量测定

一、实验内容

测定汽车在几种特定的车速下等速行驶的百公里燃料消耗量，绘制其等速百公里燃料消耗量特性曲线。

二、实验目的

通过实验使学生掌握汽车等速百公里燃料消耗量测定方法，了解仪器的工作原理和使用，学会对试验数据的处理和分析。

三、实验条件 1．实验车辆

（1）试验车车辆技术状态（如轮胎气压、胎面花纹高度、制动、转向性能及发动机工作状态等）及车用燃料、润滑油（脂）和制动液牌号、规格应符合该车使用说明书规定的要求。新车须经过2500km磨合行驶。

（2）车辆加载质量。除有特殊规定外，轿车为规定乘员数的一半（取整数），城市客车为总质量的65%，其它车辆为额定满载。乘员质量按每员65kg计算。载荷按试验技术条件要求放置在车厢内，固定牢靠，试验时不得晃动和颠离，不得因潮湿、散失等条件变化而改变其质量大小。

（3）试验车必须清洁，试验时关闭车窗和驾驶室通风口，只允许开动驱动车辆所必须的设备，由恒温控制的空气流必须处于正常调整状态。 2．试验道路

试验必须在清洁、干燥、平坦的沥青或混凝土路面的直线路段上进行，道路长度、宽度应满足试验需求，纵向坡度＜0.1%。 3．气象条件

试验应在无雨无雾的天气情况下进行，气温为0～40℃，相对湿度＜95%，风速＜3m/s。

4．仪器精度

仪器的精度不低于0.5%。计时器最小读数为0.1s。试验仪器必须经过计量检定，在有效期内使用；并在使用前进行调整，确保功能正常，符合精度要求。

德国达特朗公司CDS-DFL-WT型油耗仪（如图1）及在测试中的连接图（如图2）。

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附录三 实验数据的计算

1、主要数据名称、单位及通用符号(见表六)

表六 主要数据名称、单位及通用符号 名 称 进气温度 进气温度 进气干空气压 水蒸气分压 进气总压 测功机磅秤读数 测功机臂长 测功机常数 转速 实测有效转矩 校正有效转矩 实测有效功率 校正有效功率 燃料消耗量或供油量 实测燃油消耗率 校正燃油消耗率 燃油密度 燃油消耗时间 燃油消耗容积 燃油消耗质量 汽油机校正系数 柴油机校正系数 ℃ K kPa kPa kPa N m r/min N2m N2m kW kW kg/h g/kW2h g/kW2h g/cm3 s cm3 g 法定单位 摄氏度 开尔文 千帕斯卡 千帕斯卡 千帕斯卡 牛顿 米 转/分 牛顿2米 牛顿2米 千瓦 千瓦 千克/时 克/千瓦2时 克/千瓦2时 克/ 厘米3 秒 厘米3 克 符 号 t T Pd Pw P W L C N Ttq Ttqo Pe Peo B be Beo ρf △t △V △m αa αd 2、发动机的标准进气状态（见表七）

表七 标准进气状态 进气参数 进气温度 T 进气干空气压Pd 水蒸气分压Pw 进气总压P

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法定单位 298K 99kPa 1kPa 100kPa 米制单位 25℃ ≈742.5mmHg ≈7.5mmHg ≈750mmHg 3、计算公式 1) 基本计算公式

a. 实测有效转矩 Ttq= W2L

b. 实测有效功率 Pe =(2π2W2L2n)/6031000

=0.10473102W2L2n =C2W2n

c. 燃料消耗量或供油量 B =3.63△m/△t

=3.63△V2ρf /△t

d. 实测燃油消耗率 be =10003B/ Pe e. 进气干空气压 Pd =P-Pw 2) 汽油机校正

a. 汽油机校正系数 αa =（99/ Pd）2(T/298)b. 校正有效转矩 Ttqo=αa2Ttq c. 校正有效功率 Peo=αa2Pe d. 校正燃油消耗率 beo=αa2be

注：该校正系数αa适用于化油器式及电子控制式汽油机（在不同的进气状态下，控制混合气的空/燃比不变）。在全负荷的工况下，应保持进气温度T在298～308K（25～35℃），进气干空气压 Pd在80～110kPa的范围内。

试验时应采取措施或选择适当的时间，使发动机的实际进气状态在上述范围内。校正系数αa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标明实际进气状态。

3）柴油机校正

a. 柴油机校正系数 αd =( fa) 其中进气因数

非增压及机械增压柴油机fa =（99/ Pd）2(T/298) 涡轮增压柴油机 fa =（99/ Pd）

0.7

0.7

1.2

12

0.6

-3

fm

2(T/298)

柴油机特性指数 fm =0.0362q/r-1.14 b. 校正有效转矩 Ttqo=αd2Ttq c. 校正有效功率 Peo=αd2Pe d. 校正燃油消耗率 beo=αd2be

注：柴油机校正系数αd应在 0.9～1.1 的范围内，如果超出，应在试验报告及试验曲线上标明实际进气状态。

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图1 CDF-DFL-WT油耗传感器图

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图2 CDS-DFL-WT传感器测试系统连接图

四、实验原理

试验车速从20km/h（最小稳定车速高于20km/h时，从30km/h）开始以10km/h的整数倍均匀选取车速，直至最高车速的90%，至少测定5个试验车速。

试验时，现场计算百公里燃料消耗和平均行驶车速，将测定和计算结果记录在表1内。并绘制等速百公里燃料消耗监视曲线（Q-Va曲线）发现异常点，必须重新进行测试。

五、实验方法与步骤

1．按仪器说明书的要求将仪器的各个连接线接好。

2．打开数据采集器的电源开关和油耗仪的电源开关，以及GPS的电源开关。 3．按下开关ALT+SYS、MENU键，设置当天实验的日期。 4．在遥控器显示屏主菜单上用↑或↓键选择DFLS项。 5．按START键进入该实验状态。

6．当车速达到预定的车速时（如30、40、50、60、70km/h），按绿色摇控开关，仪器开始自动采样，当通过设定的测区后，仪器自动停止采样，并显示相关数据。 7．按ENTER键存储实验数据。 8．反向实验重复（2）～（4）。

9．本实验项目完后控ESC键返回主菜单。

10．关掉数据采集器电源开关，取出CF数据卡，读出实验数据，并打印出实验数据。

表7-1 实验数据记录表

序号

行驶 燃料消耗量 方向 （ΔQ）（mt） 时间 Δt（s） 21

平均车速 Va（km/h） 等速百公里 燃料消耗量 Q（L/100km） 100?Q（L/100km） S 3.6S（km/h） ?t 注：表中Q?

Va? 其中 S—测试距离（m）；

六、实验的重点和难点

1．通过作散点图，绘制Qc-Va曲线，找出经济车速。 2．实验重复性要好。

七、注意事项

1．实验时注意力集中，做好安全防范，按要求操作仪器。 2．正确连接仪器电源的正、负极。

八、思考题

1．怎样绘制汽车等速百公里燃料消耗量曲线？ 2．仪器如何使用？

3．本实验中要注意哪些问题才能防止产生的测量误差？

Δt—汽车通过测区所用时间（s）km； ΔQ—汽车通过测区的燃料消耗量（ml）； Q—汽车等速百公里燃料消耗量（L/100km）。

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一、实验内容

实验八 汽车噪声测试实验

1、汽车定置排气噪声测量； 2、汽车加速行驶车外噪声测量 二、实验目的

1、了解汽车噪声控制及噪声测试的相关标准、法规。 2、掌握汽车定置排气噪声测量方法。 3、掌握汽车加速行驶车外噪声测量方法。 三、实验条件 1、实验车辆（一台）

试验车车辆技术状态（如轮胎气压、胎面花纹高度、制动、转向性能及发动机工作

状态等）及车用燃料、润滑油（脂）和制动液牌号、规格应符合该车使用说明书规定的要求。新车须经过2500km磨合行驶。

2、HS5671A型噪声频谱分析仪（一台） 3、试验场地

（1）以测量场地中心为基点、半径为50m的范围内没有大的声反射物，如围栏、岩石、桥梁或建筑物等；

（2）试验路面和其余场地表面干燥，没有积雪、高草、松土或炉渣之类的吸声材料；

（3）传声器附近没有任何影响声场的障碍物，并且声源与传声器之间没有任何人站留。进行测量的观察者也应站在不致影响一起测量值的位置；

（4）测量场地应基本上水平、坚实、平整，并且试验路面不应产生过大的轮胎噪声。

（5）试验场地背景噪声（A计权声压级）至少应比被测汽车噪声低10dB； （6）最小标准试验路面状况如图A所示。 4、气象条件：

测量应在良好天气中进行。测量时传声器高度的风速不应超过5m/s。必须注意测量结果不受阵风的影响。可以采用合适的风罩，但应考虑到它对传声器灵敏度和方向性的影响。

四、实验原理

1、根据国家标准《汽车定置噪声限值》（GB16170-1996）进行汽车定置排气噪声测量。

2、根据国家标准《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》（GB1495-2002）进行

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汽车加速行驶车外噪声测量。

五、实验方法与步骤 1、汽车定置排气噪声测量

（1）车辆位于测量场地中央，变速器挂空档，拉紧手制动器，离合器结合。 （2）传声器布置：传声器的参考轴应与地面平行，并和通过排气口气流方向且垂直地面的平面成45°±10°的夹角。传声器朝向排气口，距排气口端0.5m，放在车辆外侧（注意：任何情况下，传声器距地面高度不得小于0.2m）。

（3）将声级计调整到A计权，快速测量档。

（4）起动发动机并将发动机转速稳定在3/4额定转速±50r/min的情况下，测量由稳定转速尽快减速到怠速过程的噪声，并记录下最高声压级。

（5）重复进行实验，直到连续出现三个读数的变化范围在2dB之内为止，并取其算术平均数作为测量结果。

图A最小标准试验场地

2、汽车加速行驶车外噪声测量

（1）将声级计调整到使用“A”频率计权特性和“Ｆ”时间计权特性。

（2）根据图A布置试验场地，其中O点为测量区的中心，加速段长度为 23（10 m士0.05m），AA’线为加速始端线、BB’线为加速终端线，CC’为行驶中心线。

（3）传声器应布置在离地面高1.2m土0.02m，距行驶中心线CC’7.5m士0.05m处，其参考轴线必须水平并垂直指向行驶中心线CC’。

（4）档位选择：

①对于M1和N1类汽车，装用不多于四个前进挡的变速器时，应用第二档进行测量；

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