万有特性曲线绘制项目

发动机原理三级项目报告

--汽油发动机万有特性曲线的测绘

绪论:

汽车在社会的经济发展和人们的生活中具有重要的地位。汽车是一种综合性强、技术含量高、批量大的产品它在国民经济、国防建设和人民生活等方面起着十分重要的作用。汽车的制造和应用是衡量一个国家发达水平的重要标志许多国家把汽车工业作为国民经济的支柱产业。同时汽车对人类文明也有着重要的影响汽车改变了社会形态和人们的生活影响着人们的学习、工作乃至生活观念、生活方式。而发动机是将汽油（柴油）的燃烧的内能转换成发动机的动能，发动机将其动能通过变速箱、传动轴等传动机构输送给汽车的驱动轮，它是汽车的动力来源。发动机于汽车就好比心脏于人。如果匹配的好，各方面性能都会比较好，如经济型与动力性等，使汽车性能更加完善，更好的服务于人类社会。而做好匹配的前提是能测量出发动机与不同传动系搭配后的各种性能曲线。

这个项目里我们就来学习测量并绘制摩托车发动机（实验过程中搭配了减速器）的万有特性曲线。

一．概述

2.1项目目的及内容：

1.了解发动机台架性能实验系统的基本结构.

2.掌握发动机试验台架的操作方法及数据的收集与处理.

3.测试单缸汽油机的各种性能指标，如：速度特性、负荷特性、万有特性。

4.根据实验所得数据画出所测发动机的外特性曲线，了解外特性曲线的变化规律。

2.2项目要求：

在老师的带领下了解实验设备的连接线路，（如水路，油路，电控线路）以及设备本身工作原理，以及设备如何应用。根据相关要求规则做实验并收集好数据，在学习如何利用数据和计算机软件作图，提高自身多方面技能和视野。

二．总体实验方案

3.1实验设备：

·电涡流测功机以及配套的

·发动机控制仪

·数据采集仪

·开关量模块

·油耗仪

·发动机冷却液温度控制系统

·发动机机油温度控制系统

·发动机燃油温度压力控制系统

·发动机中冷温度控制系统

·发动机排气背压控制系统

外加一台摩托车汽油发动机及连接好的电路，油路，水路。

3.2实验原理及过程：

(一)、起动发动机，并预热之，待发动机冷却液温度和润滑油程度均达到规定范围才可开始实验；

(二)、分组按发动机速度特性实验方法完成一系列不同节气门开度下的速度特性。

(三)、按相关实验操作规则停止设备运行。记录数据。

(四)、负荷特性、速度特性只能表示某一油量控制机构位置固定或某一转速时，发动机参数间的变化规律，而对于工况变化范围大的发动

机要分析各种工况下的性能，就需要在一张图上全面表示出发动机性能的特性曲线，这种能够表达发动机多参数的特性称为万有特性。

根据发动机类型的不同，万有特性有两种绘制方法，即负荷特性法和速度特性法。对于柴油机，一般是根据不同转速下的负荷特性，用作图法求出；对于汽油机，则根据不同节气门位置的速度特性，用作图法求得。

3.3实验注意事项

1.测功器和内燃机的水、油、电路是否通畅，油、水量是否合乎要求；试验所用仪器是否处于良好状态，精度能否满足要求；各附件是否合乎GB/T6072﹒3-2003要求；

2.根据分工，到各自的工作岗位熟悉仪器设备，做好实验前的所有准备工作；

3.起动内燃机进行暖机，待达到规定的温度后，再调节油门及测功器，使其达到规定的工况，在其转速及排气温度稳定后再进行数据的测量（GB/T6072﹒3-2003规定每个实验工况运行时间不应不少于1分钟）；

4.每种试验工况的全部参数应同时测录：试验中，应绘制监督曲线，即绘制主要原始参数与试验中选定的参数间的关系曲线。如有异常数据，要及时分析原因，进行补测；

5.全部试验内容完成后，配合调整内燃机和测功机，使内燃机在怠速工况下运转，待温度降低后，切断燃油供应（或切断点火开关），使内燃机停止运转；

3.4万有特性作图法:

负荷特性法：

将各种转速下的负荷特性以平均有效压力Pme为横坐标，以be 为纵坐标，以同一比例尺、在同一张图纸上绘出特性曲线。

根据发动机工作转速范围，标出万有特性横坐标n的标尺，纵坐标Pme的标尺与整理得到的负荷特性上的Pme标尺相同。

将负荷特性旋转90°后，置于万有特性纵坐标轴的左侧，使同样是平均有效压力的两个坐标对齐。在负荷特殊图上引若干条等燃油消耗率与be线相交，每条线各有一至二个交点；再从每一个交点引水平线至万有特性上与负荷特性线相同转速的位置上，获得若干新交点，并在每一个交点上标注出燃油消耗率的数值。

所有转速下的负荷特性都经过这样的转换后，依次将be值相等的点连成光滑曲线，即可得到万有特性上的等燃油消耗率线。等功率曲线是根据式Pe=K*Pme*n作出，其中K对于一个给定的发动机为常数，这样，在Pme～n坐标中，等功率曲线是一族双曲线。

速度特性法：

根据汽油机的速度特性作出万有特性。第一象限中绘出不同节气门开度的速度特性上的转矩曲线（以平均有效压力Pme表示），在曲线尾端标出相应的节气门开度。在第四象限绘出相应节气门开度下的燃油消耗率be曲线，同样注明节气门开度的百分数。在be的坐标轴上，引用若干条等燃油消耗率的水平线与曲线相交，每一水平线与be曲线族均有一组交点，通过交点引铅垂向上至第一象限，与相应

开度的转矩曲线相交，得到一组新交点，并注明燃油消耗率数值。此时，同一组交点的be值是相等的。将等be值的各点连成光滑的等值线，并标上相应的数值，从而得到万有特性上的等燃油消耗曲线。

三．数据处理

10%节气门开度的负荷特性：

70%节气门开度的速度特性：

万有特性曲线：

1000g/（Km-h）

1250g/（Km-h）

1500g/（Km-h）