《内燃机学》实验指导书
内燃机实验指导书
第1章概论1.1内燃机原理实验课的目的和要求内燃机试验是内燃机生产制造和科学研究工作中不可缺少的一个环节，作为一名汽车专业学习者，必须掌握汽车内燃机的试验基本方法、原理及操作技能。
内燃机原理实验课的目的：1、学习内燃机试验的基本方法，掌握一定的试验操作技能；2、了解内燃机台架试验主要仪器设备的工作原理和使用方法；3、验证课堂学习的某些理论，加深对理论的认识。
通过实验课教学，学生应能学会最基本的内燃机性能试验知识，能独立操作主要实验仪器设备，掌握试验数据的处理方法以及试验报告的撰写规范。
1.2内燃机原理实验课实施内燃机性能实验是一项集体性很强的工作，参加实验人员各自承担其中的一项工作。
实验过程的顺利进行、测量数据的准确可靠，与各个工作岗位成员之间的密切配合、协调一致有很大关系。
任一工作岗位成员的疏忽大意和自行其事，往往导致整个试验的失败。
因此，在试验前，由指导老师进行组织和分工，学生应按照分工要求，明确自己在本试验中所承担的任务，了解自己工作岗位上的仪器设备的操作使用方法，待熟悉后再开始实验，否则，在内燃机实验过程中，可能由于某一工作岗位的配合失调而导致实验过程拖长甚至实验失败。
在上实验课前，学生必须认真预习实验指导书和教材的有关内容，对实验目的要求和方法步骤要做到心中有数。
实验结束后，学生要根据实验指导书的要求整理实验数据，编写实验报告，并绘制合乎规范的实验结果图形。
1.3实验室规则1、参加实验的学生，均应遵守本规则和实验室各项规章制度；2、保证室内肃静，严禁嘻笑打闹，禁止吸烟，实验期间，禁止做其它与实验无关的事情；3、未经实验教师同意，不得擅自动用与本实验无并的仪器、设备；4、实验完毕，学生应整理好实验仪器设备，并擦试干净，清理实验场地，经指导教师允许后，方可离去。
第2章内燃机性能试验的一般条件和试验通用规程2.1试验条件1、试验时内燃机除装有本身工作的必要附件之外，不带其它附件（做特殊试验除外），即不带空气滤清器、冷却风扇、排气消声器、空气压缩机等。
内燃机实验指导书-吉林大学试验
内燃机实验指导书-吉林大学试验内燃机综合实验指导书实验一汽油机总功率特性实验一、汽油机总功率特性一、实验目的1. 掌握总功率特性的基本概念，学习汽油机总功率特性的试验方法，学习汽油机性能评价方法；2. 了解试验测试系统的组成，学习测功机和油耗仪以及测控系统等仪器设备的使用方法；3. 学会试验数据的处理和总功率特性曲线的绘制以及试验结果的分析。
二、实验条件仪器设备1．AVL PUMA5电力测功机； 2．MF2200数字油耗仪； 3．测控系统； 4．汽油发动机。
试验材料1．93号乙醇汽油； 2．汽油机用润滑油。
温度控制1．冷却液温度：出口温度控制在88±5℃； 2．机油温度：控制在95±5℃； 3．燃料温度：控制在25±5℃。
三、实验原理总功率特性是指在内燃机燃料供给调节机构固定在全负荷位置时，测得的速度特性。
也称外特性或全负荷速度特性。
用曲线的形式表现出来就称为总功率特性曲线。
速度特性是指当燃料供给调节机构位置固定不变时，内燃机性能指标随转速的变化规律。
性能指标主要有：转矩Ttq、功率pe、燃油消耗量B、燃油消耗率be、排温、内燃机综合实验指导书实验一汽油机总功率特性排气污染物CO、HC及NOx等。
实测有效功率Pe：发动机在实际进气状态下所输出的功率。
校正有效功率Pe0：将实测有效功率校正到标准进气状态下的功率。
标准进气状态参数：进气温度T0=298K，进气总压p0=100kPa，进气干空气压pd0=99kPa，水蒸气分压pw0=1kPa。
总功率：指发动机在全负荷工况下仅带维持运转时所必须的附件时所输出的校正有效功率。
净功率：指发动机带全套附件时所输出的校正有效功率计算公式：实测Bb1000 Pe 校正Bb1000Pe0aP epd0T校正系数 apdT0pdppwpd0—标准进气干空气压，为99kPa；pd—实测进气干空气压；T—实测进气温度；T0—标准进气温度，为298K；p—实测进气总压；pw—水蒸气分压，通过湿度图换算读取。
《内燃机》物理教案
《内燃机》物理教案一、教学目标1. 让学生了解内燃机的构造和工作原理。
2. 使学生掌握内燃机的四个冲程及能量转化过程。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1. 重点：内燃机的构造、工作原理及四个冲程。
2. 难点：内燃机能量转化过程的理解。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究内燃机的奥秘。
2. 利用多媒体演示，增强学生对内燃机工作原理的直观感受。
3. 结合实际例子，培养学生的实践能力。
四、教学准备1. 内燃机模型或图片。
2. 多媒体教学设备。
3. 相关实践例子。
五、教学过程1. 导入新课通过展示内燃机模型或图片，引导学生关注内燃机，激发学生学习兴趣。
提问：“你们知道内燃机是什么吗？它有什么作用？”2. 探究内燃机的构造提问：“内燃机有哪些组成部分？它们各自有什么作用？”组织学生分组讨论，并展示讨论结果。
3. 学习内燃机的工作原理讲解内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
并通过多媒体演示，让学生直观地感受内燃机的工作过程。
4. 能量转化过程分析提问：“在内燃机的四个冲程中，能量是如何转化的？”引导学生根据内燃机工作原理进行思考，并回答问题。
5. 实际例子分析给出一个内燃机在实际应用中的例子，如汽车、摩托车等，让学生分析内燃机在这些设备中的作用。
6. 课堂小结总结本节课所学内容，强调内燃机的构造、工作原理及四个冲程。
7. 布置作业设计一些有关内燃机的练习题，巩固所学知识。
8. 课后反思教师在课后对教学情况进行反思，针对学生的掌握情况，调整教学策略，为下一节课做好准备。
六、教学拓展1. 介绍内燃机的种类及其应用领域，如汽油机、柴油机、火箭发动机等。
2. 探讨内燃机的工作效率及其影响因素。
七、实践环节1. 安排学生参观内燃机实验室，近距离观察内燃机的工作过程。
2. 让学生动手拆解内燃机模型，加深对内燃机内部结构的理解。
八、课堂讨论1. 讨论内燃机在工作过程中可能遇到的问题，如磨损、积碳等。
内燃机原理实验指导书资料
内燃机学实验指导书热能与动力工程实验室第一章实验教学的组织、要求和安全一、实验的组织按照《内燃机学教学大纲》的要求，学生必须完成下列实验内容：1、内燃机机械效率的测定；2、内燃机负荷特性的测定；3、内燃机速度特性的测定；4、柴油机调速特性的测定。
为使每一位学生能对试验的内容、方法和操作技术得到深入的了解，每班学生分为若干个小组，每一实验小组学生应为5—6人，并推选出一名小组长。
由于内燃机实验过程中的噪声、振动及温度等对人体的影响较大，因此，每次实验连续时间不宜超过3小时。
实验指导教师是整个实验的负责人，实验课开始时，应扼要地向学生说明每次实验的目的、主要内容、实验工作位置、以及达到实验目的所用的仪器和工具性能、使用方法与误差。
并向学生说明各项实验中安全操作技术。
在实验过程中，指导教师要全面掌握实验的进度，保证学生的实验质量。
二、实验的要求1、发动机的性能试验，是一种集体性很强的工作。
实验能否顺利进行，所取得的测量数据是否准确可靠，完全取决于每个测量人员的精细及协同一致地工作。
任何一个部位的疏忽和大意，必定招致整个试验工作的失败，所做工作可能会前功尽弃。
测量误差的原因，多半由于工作心乱，草率与不小心，必须严加注意。
2、实验前每位学生必须认真预习实验指导书，对实验的目的及实验方法有充分的了解，如未进行预习者，不得参加实验，凡参加实验者都要带实验指导书、记录纸、笔等。
每个实验小组须带计算器台。
3、实验开始前学生要熟悉练习各种设备食品的操作使用方法，实验过程中听从指导教师的指挥，统一协调进行。
4、学生小组长负责组织学生的分工与轮换工作位置，要求同学严格遵守实验室的安全操作规程，爱护试验设备、仪器和工具。
5、实验结束后，学生应打扫各工作位置，整理好试验设备、食品和工具。
经实验指导教师批准后方可离开实验室。
三、实验的安全保障这确保实验的顺利进行，参加实验的指导教师和学生必须严格遵守下列各项安全规则：1、发动机及试验设备上的危险转动部件及连接件必须装有保护罩；2、实验前应仔细检查并紧固所有连接螺钉；3、严禁在发动机运转时调整或揩抹任何转动部件；4、所有设备不允许有漏油、漏水及漏气等现象。
华南理工大学内燃机原理试验-任务书和试验报告
内燃机原理课程试验大纲柴油机燃料供给系统试验-1 机械式喷油系统【实验目的】1. 了解柴油机机械式燃料供给系统的组成与工作原理。
2. 学习传统柱塞式喷油泵的工作原理。
3. 观察孔式喷油器的喷油现象。
【实验仪器】柴油燃料供给系统实验面板、油泵总成、调速器总成、输油泵总成、油箱、喷油器、高压油管、低压油管和滤清器，量筒。
【实验原理】如图1，柴油燃油箱内盛有经过沉淀和初次滤清的柴油。
在输油泵的作用下，柴油从燃油箱中经低压油管被吸出，经油水分离器分离过滤和燃油滤清器再次滤清后送往喷油泵。
喷油泵使低压柴油变为高压柴油，并将高压油经高压油管送至喷油器。
喷油泵上的限压阀通过控制回油量的大小，控制油泵内油压不会过高。
喷油器将高压油呈雾状喷入透明观察容器内，多余的柴油经回油管流回燃油箱。
图1 柴油燃料供给系统示意图柱塞式喷油泵工作原理如图2，柱塞式喷油泵利用柱塞在柱塞套内的往复运动吸油和压油，每一副柱塞和柱塞套只向一个气缸供油。
图2 柱塞式喷油泵结构图柱塞式喷油泵最关键一部分是泵油机构。
泵油机构主要由柱塞偶件（柱塞和柱塞套）、出油阀偶件（出油阀和出油阀座）等组成，见图3。
柱塞的下部有油量控制机构，可通过它调节柱塞的位置来控制供油量。
柱塞上部的出油阀弹簧压紧在油阀座上，柱塞下端与装在滚轮体中的垫块接触，柱塞弹簧通过弹簧座将柱塞推向下方，并使滚轮保持与凸轮轴上的凸轮相接触。
喷油泵凸轮轴由柴油机曲轴通过传动机构来驱动。
对于四冲程柴油机曲轴转两圈，喷油泵凸轮轴转一圈。
图3 柱塞偶件与出油阀偶件结构图柱塞式油泵的泵油原理。
柱塞的圆柱表面上铣有直槽和螺旋型斜槽，斜槽内腔和柱塞上面的泵腔通过直槽连通。
柱塞套上有两个径向油孔都与喷油泵体上的低压油腔相通。
柱塞由凸轮驱动，在柱塞套内做往复直线运动，此外它还可以绕自身轴线在一定角度范围内转动。
（1）吸油过程当柱塞下移，燃油自低压油腔经径向进油孔被吸入并充满泵腔。
（2）压油过程在柱塞自下止点上移的过程中，起初有一部分燃油被从泵腔挤回低压油腔，直到柱塞上部的圆柱面将两个油孔完全封闭时为止。
《内燃机综合实验》实验指导书
《内燃机综合实验》指导书（修订版）（热能与动力工程实验室编）合肥工业大学机械与汽车工程学院2006年5月《内燃机综合实验》实验指导书适用专业：热能与动力工程专业《内燃机综合实验》作为单独的集中教学实验环节，是专业课程理论课内实验的进一步拓展，大部分实验项目来源于科研课题的基础性内容，涵盖了热能与动力工程专业发动机模块中主要专业必修课、选修课程相互交叉理论知识。
本实践环节的目的在于，通过完整和系统的实验技能训练，使学生对本学科专业课程中相互交叉的基本理论知识得到巩固和深入理解，提高综合运用，融会贯通，培养学生理论联系实际的学风、严谨的科学态度，观察、研究和发现问题，分析问题及解决问题的能力，进一步加强动手能力和实验技能，加强基本仪器操作、典型实验方法及基本性能参数测量方法的学习和训练。
为了按教材、实验指导书和指导教师介绍的方法圆满完成各项实验任务，要求学生实验前认真阅读教材和实验指导书中的相关章节，掌握相应实验的步骤、测量系统的组成和测试仪器的使用方法。
实验过程中应认真听实验指导教师的讲解，严格遵守操作规程，客观仔细地记录实验数据。
实验完成后，要求学生按照实验指导书上的要求，独立完成实验报告并及时交给任课教师，以便进行考核和评分。
实验报告应主要包括以下内容：1.实验目的；2.实验中所用的仪器和设备的名称、型号、主要规格（如仪表的精度等级、量程等）；3.实验装置连接图或测试系统框图；4.实验原理、方法和实验步骤；5.原始数据及实验环境条件；6.数据整理计算和实验结论。
根据实验所得到的数据，绘制实验或传感器、仪表的标定曲线。
如需计算，则给出有关参数的计算结果；如需进行误差分析，则给出误差计算结果，并绘制误差曲线，分析原因。
7．选择比较有体会的思考题进行回答。
如有可能对实验中存在或遇到的问题进行讨论，或提出建议和改进意见。
机械与汽车工程学院热能与动力工程实验室2004.9目录实验一多缸高压油泵供油均匀性调整实验 (1)实验二 高压油泵速度特性实验 (4)实验三 高压油泵供油量调整实验 (7)实验四 喷油器针阀升程和喷油规律实验 (10)实验五 发动机进气压力传感器静态标定实验 (12)实验六 汽油机油气混合比调整特性 (19)实验七 汽油机点火提前角调整特性 (21)实验八 喷油提前角调整特性实验 (23)实验九 热式空气流量传感器的动态标定实验 (25)实验十 多缸发动机各缸工作均匀性和机械效率的测量 (32)实验十一 内燃机缸套温度场的测量 (36)实验十二 发动机进气压力传感器动态标定实验 (40)实验十三 噪声级综合、分解与频谱分析实验 (49)实验十四 发动机动态特性及循环波动测量 (52)实验十五 喷油器喷雾特性的测量 (68)附录：FASTCAM-ultima 512 使用操作方法简明 (72)实验一多缸高压油泵供油均匀性调整实验一．实验目的：1.了解多缸高压油泵各柱塞之间的供油间隔角、柱塞泵油的不均匀性。
内燃机综合实验设计书
序号（学号）：学生实验报告书实验类别＿＿内燃机综合实验＿＿实验地址动力楼一楼内燃机实验室学院＿能源与动力工程学院＿专业＿能源动力系统及自动化＿班级＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿指导教师＿＿＿＿＿＿＿2011＿年＿6＿月＿23＿日实验报告实验课程名称：＿内燃机学综合实验＿实验项目名称推进特性，机械效率，负荷特性测定实验专业班级姓名学号：实验日期2011年6月23日预习成绩平时成绩实验报告成绩总成绩一、实验目的和意义：1、掌握耗油线法测定柴油机机械效率的方法。
2、得出机械效率随负荷变化的关系。
3、掌握柴油机负荷特性试验的方法；4、掌握柴油机按不同特性运行时，主要特性参数变化的一般规律；5、绘制柴油机负荷特性曲线图。
6、测取实验室台架条件下的柴油机推进特性曲线。
2、了解柴油机按推进特性工作的各性能指标和主要参数随转速变化而变化的规律。
二、实验基本原理：1、油耗线法测机械效率基本原理：由公式：当发动机空转（无负荷），且不随负荷增减而变化时，可得：两式相除，得：式中，为发动机空转时的小时燃油消耗量，为预测取机械效率的工况的小时燃油消耗量。
所以只要测得空转时候的小时燃油消耗量以及对应各负荷下的小时燃油消耗量，就可求得各负荷所对应的机械效率。
2、负荷特性测试基本原理：柴油机负荷特性：保持柴油机转速n为额定转速不变；变动水利测功器的负荷，同时相应调节柴油机油门，达到负荷改变，转速不变；测量在不同负荷下的燃油消耗量B、燃油消耗率b e,排气温度rT。
3、推进特性测试基本原理：按下述方法确定推进特性试验时发动机之转速与功率：功率3PP⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=额额nn转矩2⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=额额nnTT通过水力测功器和（调速器）油门来分别调节外界转矩和柴油机转速，分别得到相应的工况点，稳定后开始测试相应的参数：排气温度，机油温度，冷却水温度以及主机消耗100g燃油所用的时间。
三、实验主要操作步骤1、油耗线法测机械效率（1）盘车检查发动机各部件与系统是否正常，然后启动，空车运转5分钟。
《内燃机实验》实验指导书
内燃机实验实验指导书南昌大学机电工程学院动力工程系发动机实验室2014.05目录附: 发动机台架试验安全操作规范实验一发动机机械效率的测定实验二柴油机负荷特性实验实验三发动机气道稳态流动性能实验实验四柴油机燃油喷射过程实验实验五汽油机排放性能实验实验六柴油机排放性能实验实验七发动机噪声（振动）测定实验八发动机电控系统实验实验一 发动机机械效率的测定一 试验目的：1、了解发动机试验台架的组成，掌握发动机扭矩、功率、转速及油耗等基本发动机性能参数的测量方法。
熟悉电涡流测功器、油耗转速测量仪、发动机数控试验台等仪器的原理和使用方法。
熟悉FST2E 发动机数控系统的使用方法和用户程序的编制方法。
2、采用油耗线法测定发动机机械效率ηm ，并由此计算出发动机的机械损失功率。
目的在于了解发动机的机械磨擦损失随曲轴转速与负荷的变化规律，以便评定发动机的结构完善程度与调整装配质量；还可以借以推算发动机的指示功率，也可用于评定发动机工作均匀性。
二、试验仪器及设备：2105B 型柴油机 南昌凯马柴油机有限公司CW100-3000/10000电涡流测功机 迈凯（洛阳）机电有限公司FCM-D 油耗转速测量仪 上海内燃机研究所FST2E 发动机数控试验台 迈凯（洛阳）机电有限公司三、实验基本原理：本实验采用油耗线法测定2105B 型直喷非增压柴油机的机械效率ηm 。
实验基本原理为：发动机在某一具体工况下指示热效率为： 136003600()i e m A A u A uP P P B H B H η⨯⨯+==发动机同一转速下空转时指示热效率为：假设发动机该工况下和空转时的指示热效率相同（即ηA =η0），则有：故，该转速的发动机机械损失功率可通过下式计算得到：则，该转速下的有效功率为Pe 时机械效率ηm 为：em e mP P P η=+另：由于通过油耗法测得发动机机械效率是基于同一转速下不同负荷时发动机指示热效率相等的假设基础上的，但实际情况是在同一转速下不同负荷时发动机的指示热效率是不同的（特别是在点燃式预混燃烧模式发动机上相差更大）。
《内燃机原理(含热工)》实验指导书
《内燃机原理（含热工）》实验指导书（热能与动力工程实验室编）合肥工业大学机械与汽车工程学院一、概述本实验指导书根据《内燃机原理（含热工）》实验教学大纲编制，本实验是“车辆工程”专业《内燃机原理（含热工）》课程教学的一部分。
二、实验目的通过实验教学环节，巩固《内燃机原理（含热工）》课程所学的理论知识，使理论与实践进一步结合，使学生熟练掌握内燃机性能试验的方法，学会常用测试仪器、仪表的使用。
三、实验内容1.柴油机负荷特性2.汽油机速度特性3.汽油机负荷特性4.柴油机调速特性四、实验学时及实验人数分配柴油机负荷特性1.5学时、汽油机速度特性1.5学时、汽油机负荷特性1.5学时、柴油机调速特性1.5学时，共计6学时。
一般情况下，每个教学班分为4组。
《内燃机原理（含热工）》实验指导书课程编号：02400531课程名称：内燃机原理（含热工）实验一柴油机负荷特性实验一、实验目的1.正确掌握负荷特性的试验方法；2.熟悉本实验所需要的设备和仪器；3.掌握整理试验数据和绘制特性曲线的方法；4.根据试验结果，判断柴油机的经济性。
二、实验的主要内容柴油机负荷特性测量。
三、实验设备和工具1.S195柴油机一台，12小时功率P e=8.8kW，标定转速n=2000r/min，高压油泵为I泵，调速器为机械式全程调速器。
2.WP110水力测功器一台，负荷显示值为P(N)。
3.数字转速表一台，磁电式转速传感器，转速显示值为n(r/min)。
4.天平油耗仪一台，重量法测量燃油消耗量（固定Δg=20g）。
5.排气温度计、水温表。
6.大气压力、温度、湿度指示仪表各一只。
7.秒表一只。
四、实验原理实验时，保持柴油机转速一定。
改变柴油机油门大小，并调节测功器负荷以保持柴油机转速在规定值的情况下进行测量。
五、实验方法与步骤分工：一人控制柴油机调速手柄，一人控制测功机负荷，一人负责记录转速和负荷，一人负责测量和记录燃油消耗量，并负责发出测量开始信号。
《内燃机原理》内燃机负荷特性实验指导书
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be min 。
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。
内燃机课程设计指导书
《内燃机学》课程设计指导书李煜辉编武汉理工大学2004目录一、概述 (1)1.1、内燃机学课程设计的目的 (1)1.2、内燃机学课程设计的内容 (1)二、设计任务书 (3)2.1课程设计内容 (3)2.2设计要求 (3)2.3课程设计步骤与方法 (3)三、总体设计选型 (5)3.1．母型发动机的选择 (5)3.2、选择确定发动机的主要参数 (5)3.3、选择确定所设计发动机的总体布置结构型式 (5)3.4、选择确定发动机主要零件的结构形式及尺寸 (6)3.5原机型有关参数 (6)四、热计算 (7)4.1、计算格式 (7)4.2、参数选取 (7)4.3、示功图绘制 (12)五、绘制柴油机横剖面图 (13)六、动力计算 (14)七、曲轴设计计算 (16)6.1曲轴结构比例 (16)6.2曲轴船规验算[3] (17)八、连杆体强度计算 (18)8.1给定条件 (18)8.2连杆体几何参数 (18)8.3起动工况时连杆体强度校核 (19)8.4额定工况时的强度校核 (19)九、活塞销强度计算 (21)9.1已知条件 (21)9.2弯曲应力计算 (21)9.3最大剪应力计算 (22)9.4活塞销的椭圆变形及应力分布 (22)十、零件工件图绘制 (24)十一、编写设计计算说明书 (25)十二、答辩 (26)附录 (27)参考文献 (29)一、概述内燃机学课程设计，是热能动力工程专业学生在学完了内燃机学等专业课程后的一次综合性设计实践和基本训练。
1.1、内燃机学课程设计的目的巩固加深过去的有关课程的理论知识，学会联系实际来综合运用这些知识，培养正确的实践思路———辨证地分析问题、解决问题的思想方法。
通过设计实践，培养从事设计工作的独立工作能力。
熟悉与内燃机设计有关的规范、标准。
接受有关柴油机设计的基本功训练，如设计计算训练，计算机应用的训练；用设计图纸表达设计思想的训练；机械制图的基本训练；编写设计计算说明书及技术文件的训练；进行选型论证、撰写论证文章以及进行答辩的基本训练等。
内燃机拆装实习指导书
内燃机拆装实习指导书学习过程中我们要使用的工具是：套筒板手、梅花板手、开口板手各一套，扭矩(公斤)一把，上活塞环钢圈一个，鎯头一个，塞尺一个，活动板手一把等等工具。
一、实验目的1.通过拆装形象直观地学习内燃机结构。
2.通过实物学习内燃机工作原理。
3.学习内燃机的一般操作规程。
4.学习内燃机的一般故障消除方法。
二、学习过程以一台195型单缸四冲程柴油机为对象，先看外观了解机器各部分的名称及作用，然后盘车转动，观察各部分运动情况，从而可了解到其为什么叫四冲程柴油机。
这样就以实物初步懂得了柴油机的工作原理。
然后对其解体拆卸，详细了解零部件结构及其工作原理。
拆卸完成后，将各零部件擦洗干净，安装复原。
经指导老师察看安装质量合格后，方可进行启动操作。
启动成功，拆装完毕。
三、通过拆装较深入地学习柴油机结构为了通过拆装较深入地学习内燃机结构，可按以下思路进行拆装学习。
因为各种活塞往复运动式类型的内燃机，不管其工作原理如何，从结构上讲，一般都包括下列各部件及系统。
1、机体——机体也称机身。
它包括气缸盖、机体（气缸体、曲轴箱、气缸套、油底壳等部件），是内燃机的固定部分，用以支承内燃机所有的运动件，使它们在工作中保持准确的相对位置。
2、活塞连杆组——本组件包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等零部件。
活塞的作用是与气缸盖、气缸套组成气缸工作容积和燃烧室，并密封气缸，承受气体压力，通过连杆传给曲轴。
3、曲轴和飞轮——本组件由曲轴、飞轮组成。
曲轴把活塞的往复运动变成旋转运动，将作用在活塞上的气休压力变成扭矩，用来驱动从动机械和发动机本身的各辅助系统。
飞轮的作用是使扭矩均匀。
4、配气机构——其主要由凸轮、挻柱、推杆、摇臂、气门组等组成。
其作用是控制进气、排气的。
5、凸轮轴和驱动机构——凸轮轴上有进排气凸轮用以驱动配气机构；凸轮轴一般还有燃油凸轮用以驱动喷油泵。
驱动机构大多由一组齿轮构成，通过曲轴用以驱动凸轮轴、油泵等。
6、燃油系统——柴油机的燃料供给系统由喷油泵、喷油器、滤清器、管件等组成。
内燃机实验指导书-吉林大学试验
实验一、 汽油机总功率特性一、实验目的1. 掌握总功率特性的基本概念，学习汽油机总功率特性的试验方法，学习汽油机性能评价方法；2. 了解试验测试系统的组成，学习测功机和油耗仪以及测控系统等仪器设备的使用方法；3. 学会试验数据的处理和总功率特性曲线的绘制以及试验结果的分析。
二、实验条件 （一）仪器设备1．A VL PUMA5电力测功机； 2．MF2200数字油耗仪； 3．测控系统； 4．汽油发动机。
（二）试验材料1．93号乙醇汽油； 2．汽油机用润滑油。
（三）温度控制1．冷却液温度：出口温度控制在88±5℃； 2．机油温度：控制在95±5℃； 3．燃料温度：控制在25±5℃。
三、实验原理总功率特性是指在内燃机燃料供给调节机构固定在全负荷位置时，测得的速度特性。
也称外特性或全负荷速度特性。
用曲线的形式表现出来就称为总功率特性曲线。
速度特性是指当燃料供给调节机构位置固定不变时，内燃机性能指标随转速的变化规律。
性能指标主要有：转矩tq T 、功率e p 、燃油消耗量B 、燃油消耗率b e 、排温、排气污染物CO 、HC 及NOx 等。
实测有效功率P e ：发动机在实际进气状态下所输出的功率。
校正有效功率P e0：将实测有效功率校正到标准进气状态下的功率。
标准进气状态参数：进气温度T 0=298K ，进气总压p 0=100kPa ，进气干空气压p d0=99kPa ，水蒸气分压p w0=1kPa 。
总功率：指发动机在全负荷工况下仅带维持运转时所必须的附件时所输出的校正有效功率。
净功率：指发动机带全套附件时所输出的校正有效功率 计算公式：实测.9550tq e T nP = 1000ee Bb P = 校正0e a e P P α=⋅ 001000e e Bb P =校正系数 1.20.600d a d p T p T α⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭d w p p p =-p d0—标准进气干空气压，为99kPa ；pd —实测进气干空气压；T —实测进气温度；T 0—标准进气温度，为298K ；p —实测进气总压；pw —水蒸气分压，通过湿度图换算读取。
《内燃机原理》喷油器喷雾特性测量实验指导书
喷油器喷雾特性测量实验指导书课程名称：内燃机原理试验名称：喷油器喷雾特性测量针对专业：热能与动力工程．车用内燃机方向1、实验目的（1）掌握喷雾的现代测量方法和手段，了解影响喷雾特性的因素（2）定量的测量喷雾过程中，各个时间点的喷雾锥角与贯穿距离（3）根据各个时间点的喷雾贯穿距离，计算得到雾束贯穿速率（4）比较不同喷射压力下，喷雾锥角、雾束贯穿距离以及雾束贯穿速率随时间的变化情况2、实验内容（1）实验原理与实验方法介绍（2）高速摄影仪操作方法介绍及演示（3）高压共轨试验台操作方法介绍及演示（4）喷雾特性参数的测量（喷雾锥角、喷雾贯穿距离）（5）实验数据整理、分析3、实验原理（1）高速摄影仪系统工作原理高速摄影仪是记录高速瞬变现象的空间-时间信息，空间信息以画幅图像显示，时间信息通常已摄影频率来说明。
实现高速摄影的基本原理是：曝光时，记录光场和记录介质相对静止，或把相对运动控制在容许范围之内；不曝光时，记录光场和记录介质作高速相对运动。
使不同时刻的图像成在记录介质的不同位置上。
本次实验采用的是数字式高速摄影仪，其工作原理为在像平面使用快速响应CCD（CMOS）面阵传感器，高速现象的数字图像通过接口实时传输、直接进入微机，由存储器存储。
无需胶片记录图像，无机械运动系统。
其特点是通过微机操作、简单方便、易于同步、可靠捕捉现象，处理和复制所摄图像，通过图像处理软件可以改善像质。
（2）喷雾特性测量原理本次实验的实验台系统图如图1所示。
该实验台主要有两部分组成，分别为燃油喷射系统与测量系统。
燃油喷射系统主要由共轨试验台，喷油器以及试验台架组成。
测量系统主要由光源与高速摄影仪组成。
实验时通过共轨试验台控制燃油喷射参数，包括喷射压力、喷射频率、喷油脉宽。
采用高速摄影仪拍摄燃油喷雾过程，用MATLAB或其它图像处理软件对图像进行后处理，测量燃油喷射过程中，不同时刻喷雾雾束的锥角以及贯穿距离，并根据贯穿距离计算不同时刻的喷雾雾束的贯穿速率。
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《内燃机学》实验指导书江苏大学汽车与交通工程学院2015年6月实验一机械效率测量机械效率测量——倒拖法一、实验目的要求：1. 掌握应用电力测功器倒拖法来测量内燃机机械损失功率；2. 了解实验的全过程，掌握基本操作方法；3. 测取内燃机机械损失功率，计算机械效率。
二、实验仪器设备：MS2821-4电力测功器295柴油机数字耗油仪数字转速表三、实验步骤：1、按操作规程先起动电力测功器，使测功器作电动机运行，与此同时，置柴油机油门于起动位置，并压下减压手柄，待到达起动转速时松开减压手柄，柴油机即被起动，起动后测功器便作发电机运行，调节柴油机油门和测功器负荷，使柴油机在标定工况下运转，待热状态稳定后，即停止供油，这时柴油机被测功器拖动运转，待喷油器内剩余燃油消耗完后，立即操纵测功器电位调整器手轮，使柴油机转速为第一个预定值，由组长发出指令，记录测功器读数、转速、机油温度等数据，第一点数据测量完毕后，再次调整电位器手轮，使柴油机转速为第二个预定值，再次测量记录第二点数据，依次进行，隔200r/min为一个调节点，从标定转速开始，直至最低稳定转速为止。
整个测量过程必须在3~5min内完成。
2、测量完毕，按操作规程停转测功器，柴油机亦随测功器的停转而停转，切断电、水、油，擦净仪器设备，整理实验场地。
四、实验报告：1. 将测量记录及计算结果填入表格。
2. 在方格纸上绘制柴油机机械损失功率P m随转速n变化的曲线。
机械效率测量——灭缸法一、实验目的要求：1. 掌握应用灭缸法来测取多缸内燃机机械损失功率；2. 了解实验的全过程；3. 测取机械损失功率，计算机械效率。
二、实验仪器设备：MS2821-4电力测功器295柴油机数字油耗仪数字转速表三、实验步骤：1. 按操作规程起动电力测功器，使测功器作电动机运行，与此同时，置柴油机油门于起动位置，并压下减压手柄，待到达起动转速时松开减压手柄，柴油机即被起动，起动后测功器便转为发电机运行，调节柴油机油门和测功器负荷，使柴油机在标定工况下运转，待热状态稳定后，准备进行测量，由组长以出指令，记录转速和测功器读数，计算有效功率P e。
记录完毕后，停止第一缸供油，使第一缸停止工作，这时减小测功器负荷，使柴油机转速恢复至原来转速，再记录测功器读数，计算有效功率P e（1），这时，第一缸的指示功率P i(1)= P e- P e（1）,测量完毕，恢复第一缸供油，停止第二缸供油，调节测功器负荷，使转速恢复至原来转速，再记录测功器读数，计算有效功率P e（2），这时第二缸的指示功率P i(2)= P e- P e（2）。
该工况的机械损失功率P m= P i(1)+ P i（2）- P e= P e-(P e(1)+ P e（2）),机械效率ηm = P e /(P e + P m)2. 用同样的方法，可以测出其它工况的P m和ηm。
3. 测量完毕，停止供油，逐渐降低转速，使柴油机空转数分钟后停机。
切断水、电、油，擦净仪器设备，整理实验场地。
四、实验报告：2. 计算有效功率P e, 指示功率P i, 机械损失功率P m, 机械效率ηm。
机械效率测量——油耗线法一、实验目的要求：1. 掌握用油耗线法来测量内燃机机械损失功率，并了解实验全过程；2.测出机械损失功率，计算机械效率。
二、实验仪器设备：MS2821-4电力测功器295柴油机数字油耗仪数字转速表三、实验步骤：1. 按操作规程起动电力测功器，然后再起动柴油机，调节柴油机油门和测功器负荷，使柴油机在标定工况下运转，待热状态稳定后，准备进行测量。
2. 调节电位调整器手轮及油门大小，使柴油机在标定转速下空载运转，由组长发出指令，记录转速、测功器实测值、燃油消耗量和燃油消耗经历时间。
第一点测量完毕，再调节手轮增加负荷并加大油门使其保持原来转速并在第二个预定工况下运转，再次测量记录第二点数据。
依次进行，测功器负荷可由小到大，直到柴油机油门处于最大位置时止。
3. 测量完毕后，按操作规程停转测功器和柴油机，切断水、电、油，擦净仪器设备，整理实验场地。
四．实验报告：1. 将测量记录及计算结果填入表格。
2. 在方格纸上绘制每小时耗油量B(kg/h)随平均有效压力P me(kpa)或有效功率P e(kw)变化的曲线，并在图上用油耗延长线作出平均机械损失压力Pmm(kpa)或机械损失功率P m值，计算机械效率ηm。
思考题：1.内燃机的机械损失由哪些部分组成？详细分析内燃机机械损失的测定方法，其优点、缺点及适用场合。
2.机械效率的定义是什么？实验二示功图测量一、实验目的要求：1.使用微机采集系统测量平均指标压力，最高燃烧压力，压力升高率，指示功率等基本操作方法；2.对示功图测量的全过程和方法要能有所了解；3.能从示功图上测取内燃机工作过程各特征点的参数值，对整个工作过程或各个不同阶段进展的完善程度作出正确的判断。
二、实验仪器设备：30kw电力测功器170F柴油机WDF-3稳零电荷放大器微机采集系统数字转速表数字油耗仪为获得反映内燃机气缸内部工作过程的示功图，在内燃机气缸盖上安装了一个石英晶体压力传感器，供实验时输出气缸内瞬态压力信号，经稳零电荷放大器放大，对应活塞上止点位置，在动力输出端装有一个磁条，从磁电传感器上取得活塞上止点的脉冲信号，作为采集压力的起止信号，以实现压力和曲柄转角信号的同步测量。
该两路信号分别送入A/D板转换为数值，再送到计算机，经处理便得到有关数据和示功图。
如图所示图1 测量系统示意图三、实验步骤：1.标定：事先进行测量系统的归一化标定，求出标定系数v/Mpa。
2.输入冲程、连杆长度、标定系数。
3.用拖动法测定上止点位置，经热力损失角修正后，得出比较精确的上止点位置。
4.确定测量循环次数。
5.起动发动机，逐渐调整到测试工况，在热状态稳定后，进行测量。
6.用微机数据采集系统进行测量，同时记录测功器读数，发动机转速，计算有效功率P e和平均有效压力P me。
7.测量完毕，停转发动机，切断水、电、油，整理实验场地。
四、实验报告：1.简述示功图测量的实验设计原理；2.根据示功图，测量并计算平均指示压力、指示功率；3.根据测功器测出的有效功率，求出测量工况的机械效率；4.实验小结。
思考题：1.怎样求取发动机的指示功率、有效功率、平均指示压力和平均有效压力？2.试由所测示功图分析该机工作过程组织是否合理？实验三 油泵特性测量（一）喷油泵速度特性 一、实验目的要求：1. 掌握喷油泵速度特性的实验方法；2. 测取在喷油泵齿条位置不变时，每循环供油量或一定循环数供油量随泵轴转速变化的曲线；3. 了解喷油泵试验台和喷油器试验器的基本操作方法。
二、实验仪器设备：FM110HE 喷油泵试验台 喷油器试验器 喷油泵 三、实验步骤：1. 在喷油器试验器上调整喷油器的开启压力为规定值。
并观察在不同喷油压力下的喷雾情况。
2. 调整喷油泵在标定工况时的供油量为标定油量，检查并调整各缸供油不均匀度不大于3%。
3. 测定喷油泵齿条固定在标定工况位置h 标、中间h 2、较小h 3三个位置的速度特性：⑴ 置喷油泵齿条在标定工况行程位置h标，调节喷油泵转速为200r/min,测量并记录200次循环供油量，依次调节喷油泵转速分别为400、600、800直至喷油泵标定转速。
重复上述测量，每个转速测量2次，取其平均值，绘制特性曲线的油量值亦取其各缸的平均值。
⑵ 依次置喷油泵齿条在中间行程位置 （h 2=mm h 2标 ）和较小行程位置(h 3=mm h 3标)，重复上述过程。
4. 测量完毕，停转喷油泵试验台，切断电、油，整理实验场地。
四、 实验报告：1. 整理实验数据，计算每个循环供油量和各缸供油不均匀度V b =3mm NV /循环式中：V —在N 个循环中的供油量（mm 3） δ=（V 1-V 2）/V m ，V m =（V 1 + V 2）/ 2式中：V 1，V 2——分别为各缸供油量中最大一缸和最小一缸的油量。
2. 绘制喷油泵速度特性曲线。
3. 试述喷油泵速度特性曲线变化历程及其对柴油机特性的影响。
（二）喷油泵调速器总成供油特性 一、实验目的要求：1. 掌握喷油泵调速器总成供油特性的实验方法；2. 测取喷油泵调速手柄在标定工况位置和怠速位置时，每循环或一定循环数供油量随泵轴转速的特性曲线。
二、实验仪器设备：12PSD75B 型喷油泵试验台 喷油泵调速器总成 三实验步骤：1. 起动喷油泵试验台，检查并调整标定供油量和各缸供油量不均匀度（不均匀度不大于3%）。
2. 检查并记录各缸间开始供油的夹角是否一致，以及调速器起作用时的转速、停止供油时的转速，并检查停止供油手柄能否停止供油。
3. 将喷油泵调速手柄固定在标定工况位置，调节喷油泵转速为起动转速100~150r/mim ，测定其200次循环供油量，依次调节喷油泵转速，其转速间隔100r/min ，直至停止供油转速，测量并记录各点供油量。
测量点应包括标定工况转速，起动转速、起动加浓停止转速、调速器起作用转速，停止供油转速。
4.将喷油泵调速手柄固定在怠速位置，检查并记录怠速时的供油量及供油不均匀度（不均匀度不大于30%）。
调速喷油泵转速，各测点的转速间隔可取20 r/min，测量其各点的供油量。
5. 停止喷油泵试验台，切断电、油，整理实验场地。
四、实验报告：1.整理实验数据，计算标定工况和怠速工况时各缸供油不均匀度。
2.绘制喷油泵调速器总成供油特性曲线，指出起动加浓装置停止作用转速、调速器起作用转速、停止供油转速。
3.试述喷油泵调速器总成供油特性曲线的变化历程，分析其对柴油机特性的影响。
思考题：1.喷油泵速度特性校正方法有哪几种？简述各种校正方法的原理。
2.分析两极式和全程式机械调速器工作特性不同的原因。
实验四发动机特性测量（一）柴油机负荷特性及其万有特性一、实验目的要求：1. 掌握柴油机负荷特性的实验方法；2. 测取柴油机燃油消耗率、每小时耗油量、排温在转速不变时随柴油机负荷变化的规律；3. 了解该机在各种转速和各种负荷下工作的经济性。
二、实验仪器设备：A VL AFA335电力测功器480Q柴油机数字式转速表、油耗测量仪、热电偶等三、实验步骤：负荷特性是在n=const时测取的，对应于某一转速，就有一条负荷特性曲线，所以其负荷特性是一簇曲线，内燃机的万有特性是从许多条负荷特性曲线转画成的。
1. 按操作规程起动电力测功器，再起动柴油机，调节测功器负荷和柴油机油门，使柴油机暖机，待热状态稳定时，准备进行测量。
2. 调节测功器负荷和柴油机油门，使柴油机在预定的转速和负荷下运行，待运转稳定后，由组长发出指令，测量耗油量和耗油经历时间、测功器读数和排气温度等数据，测量完毕，再调节测功器负荷和油门大小，增加负荷至第二点预定值，同时保持柴油机转速不变，待稳定后再测取第二点数据，依次进行，直至油门手柄到达最大为止，每条曲线的测点在8个以上。