柴油机负荷特性
万有特性曲线
当内燃机在油量调节机构（油量调节或节气门）保持不变的情况下，主要性能指标随着内燃 机转速的变化规律叫做发动机的速度特性曲线。 当油量调节机构开到最大或者节气门的开度 最大时， 发动机的主要性能指标随发动机转速的变化成为发动机的外特性曲线， 它反映了发 动机的最大功率、 最大转矩和最低油耗所对应的转速。 油量调节机构低于最大位置或者节气 门没有开到最大程度时， 发动机的主要性能指标随发动机转速的变化规律称为发动机的部分 负荷特性曲线。 柴油机速度特性分析： 1） 循环供油量������������ 曲线随 n 增大而增大，根据油量调节杆位置不变时，由于进油孔节流和 燃料泄露的影响，������������ 随 n 的增加而增加，只有在转速很高转速时，曲线才会转平。 2） 知识热效率������������������ ，两头低，中间高。低速时，燃油压力低，缸内的气流运动小，这是混 合气形成及燃烧不利，同时传热损失增大，������������������ 下降。高速时，喷油量及燃烧持续角增 大，同时ϕc 下降，������������ 升高，������������������ 。 3） ������������ 随着 n 的升高而降低。 柴油机无节气门的流动损失,所以在各种富负荷下大致相同， 但 4） Te 曲线，因为������������ 和������������ （上升、下降）的影响，故总体比较平坦，但������������������ 使其端下垂。 5） Pe 随 n 增大而增大，由于 Te 比较平坦，所以 Pe 随着 n 持续增大，当增大到一定值后 由于机械损失的增大而降低。 6） be∝ ������
（二） 柴油机、汽油机速度特性比较: 1) 柴油机在各种负荷下，其 Te 曲线都比较平坦，在中低负荷下，Te 随转速的升高而增 大。汽油机在各种负荷下，其 Te 曲线都比较窄，在中低负荷下，Te 随转速的升高而 降低。 2) 柴油机的最佳经济油耗区比较宽，汽油机节气门开度越小，be 的翘起程度越大，的最 佳经济油耗区比较窄。 ������1 ϕc ������ ������ ������������ ������������ = = ϕ������ ������0 ϕ������ ������������������ ∝ ������������ ������������������ ������������ ∝ ϕc ������ ������ ϕ������ ������������ ������
内燃机车题库名词解释
名词解释:1、内燃机:燃料在气缸内部燃烧,所放出的热能转变为机械能的机器叫内燃机。
2、上死点:活塞上行时到达距曲轴中心最远的距离叫上死点。
3、下死点:活塞下行时到达距曲轴中心最远的距离叫下死点。
4、活塞行程:活塞从上死点到下死点或活塞从下死点到上死点所移动的距离叫活塞行程。
5、燃烧室容积:活塞位于上死点时,活塞与缸盖组成的空间。
6、气缸总容积:活塞在下死点时,缸盖与活塞组成的空间。
7、压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比。
8、气门间隙:指冷机(小于40度)状态下,气门各传动件之间的间隙之和。
9、气门重叠角:在进排气过程中,进排气门同时开启时段曲轴转过的角度。
10、供油提前角:喷油泵出油阀开始出油时所对应的曲轴转角与该缸活塞位于工作行程上止点时对应的曲轴转角之差。
11、柴油机弹性系数:柴油机最大转速与最小转速之比12、换挡:一个变扭器排油与另一个变扭器充油的过程13、牵引工况:传动箱发出与机车运行方向相同的牵引力时的工况称为牵引工况。
14、制动工况:传动箱发出与机车运行方向相反的牵引力时的工况称为制动工况。
15、可透变扭器:变扭器泵轮的扭矩随涡轮转速变化而变化的变扭器称可透变扭器。
16、非可透变扭器:变扭器泵轮的扭矩不随涡轮转速变化而变化的变扭器称非可透变扭器。
17、甩缸:单独停止某缸供油,使其不再作功。
18、飞车:柴油机转速失去控制,大大超过规定最高使用转速。
19、万有特性:柴油机各性能参数相互关系综合特性。
20、曲柄半径:曲柄销中心到主轴颈中心的距离。
21、燃油消耗率:单位时间内发出单位有效功率所消耗的燃料。
22、粘度:液体分子间内聚力抵抗拉力和剪切力的属性。
23、游车:柴油机转速变化有规律性的重复,或是有节奏性的变化,且变化的振幅总是很大。
24、“Z12V190BJ”各组数字与字母的含义:Z表示增压,12表示12个缸,V表示气缸V形排列,190为气缸直径,B表示换型产品,J表示机车用,四冲程水冷柴油机。
柴油机负荷特性曲线比较
当发动机工况(即功率和转速)为适应需要而变化时，其性 能(包括动力性、经济性、排放性、噪声、烟度等)也随之而变， 因此，评价和选用发动机时就必须考察它在各种工况下的性能， 才能全面判断它能否满足要求，对于工况在很大范围内变化的 车用发动机尤其是这样。
发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系称为 发动机特性，其中随调整情况而变化的又称调整特性，如前述 柴油机供油提前角调整特性、汽油机点火提前角调整特性、化 油器调整特性等均属此类；性能指标随运行工况而变化的又称 性能特性。特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机性 能的一种简单、方便、必不可少的形式。
一、发动机工况
一、发动机工况
若工作机械阻力矩增加，如图中T’R曲线，若发动机油量 控制机构不变，则其转速就要降低，直至Ttq 与T’R曲线相交 的B点，即转矩TtqB＝ T’RB ，转速为nB时才达到新的平衡，发 动机再次稳定工作。可见，由于稳定工作必须满足转矩相等 的条件，当工作机械阻力矩或转速变化时，就引起发动机与 之配合的运行工况发生变化，因而发动机工况变化规律与所 带动的工作机械的工作情况有关。
Pme
We Vs
e Q
Vs
式中 We 每循环有效功(KJ)； e 有效热效率。
pme
ev oh Lo
h Lo
o
i
mv
k
i
mv
2.过程参数的推导
发动机工况
式中
i —指示热效率；
m —机械效率。
pe
PmeVs ni 1200
k1
v
imn
1.发动机工况特点
发动机工况
根据各种特性曲线,可以合理地选用发动机，并能更有 效地利用它。了解形成特性曲线的原因以及影响它变化的 因素，就可以按需要方向改造它，使发动机性能进一步提 高，并设法满足使用要求。
柴油机特性
单元六 柴油机特性
3. 载荷特性
逐渐改变燃油泵供油拉杆位置，同时调节发 动机负荷以保持发动机转速一定，此时，发动机
Gt、有效耗油率ge随有效功率Pe （或有效转矩Me）变化而变化的关系，称为发动 机的负荷特性。负荷特性可用来评定在不同确定 转速下，不同负荷时发动机的经济性。
单元六 柴油机特性
图6-3 柴油机负荷特性曲线
单元六 柴油机特性
燃油泵供油拉杆（齿条）位置固定时，每循环的供油量 理论上是不变的，但实际每循环的供油量随转速的升高而有所 增大，这是因为燃油在溢流时通过油孔时会有节流。例如，供 油时，理论上只有当柱塞上行完全关闭油孔时才开始压油，但 由于节流作用，被柱塞排挤的油量来不及通过油孔流出，使泵 油室内的压力升高，出油阀提前开启；同样，当供油终了时， 柱塞下行，其边缘开启油孔但通道尚未足够大时，由于节流作 用，泵油室内的燃油不能立即回到低压系统中而仍维持较高压 力，使出油阀推迟关闭。
单元六 柴油机特性
试验表明，在海拔150 m以上地区，海拔每 升高300 m，非增压发动机的功率约下降3 5%； 当进气温度在29.4 ℃以上时，气温每增高5.5 ℃， 功率约下降2%。为了使在试验台架上测得的性能 参数具有可比性，必须对在非标准状态下测得的 性能参数进行修正。
标准大气状态是指大气温度为25 ℃、大气 压为100 kPa、相对湿度为60%的状态。
单元六 柴油机特性
在对柴油机的外特性曲线 （见图6-2）进行分析的时候， 应注意到机械效率随着发动机转 速的升高而逐渐降低；同样，对 一般非增压柴油机，由于转速的 升高、换气的时间缩短，充气效 率也不断下降。
图6-2 柴油机外特性曲线
单元六 柴油机特性
Pe可以用以下公 式来表示。
柴油机特性曲线..
机电工程学院交通专升本1304004041张明柴油机在不同的工况下，各主要指标是变化的。
要找出它们的变化规律，必须在发动机测功器上进行试验，测出在不同工况下的数据，并绘制成曲线表示其变化关系。
这些曲线称为柴油机的特性曲线。
在衡量柴油机的动力性和经济性时，常用的特性曲线有负荷特性曲线、速度特性曲线和调速特性曲线等。
负荷特性。
当柴油机的转速保持不变时，其他性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。
测定柴油机的负荷特性时，是在保持某一转速情况下，通过改变喷油量的方法来改变柴油机的负荷（如图1-13所示）。
柴油机负荷越大，每小时的供油量G，也越大，燃烧放出的热量增多，排气温度Tr升高。
耗油率ge则反映燃油燃烧的完善程度。
耗油率ge曲线上点1是最低值，称为最低耗油点。
如耗油率曲线的变化较平坦，表示在负荷变化较广的范围内，能保证有较好的经济性，这对于负荷变化较大的施工机械来说是十分有利的。
点2为冒烟界限点，此时燃烧恶化，排气中出现黑烟，这不仅使耗油率增加，而且还由于柴油机过热，容易引起故障，影响柴油机的寿命。
速度特性。
柴油机试验时，如将柴油机喷油泵的供油拉杆（油门）固定在某一位置上，并调节作用在飞轮上的阻力扭矩（即发动机的负荷），发动机的转速必将发生变化。
这样可将测得的数据绘制成发动机的有效扭矩Me.有效功率N。
和耗油率g。
随转速n而变化的关系曲线，称为柴油机的速度特性曲线。
如果供油拉杆是固定在最大供油量（额定供油量）位置上，测得的有效扭矩与转速的关系曲线称为全负荷速度特性曲线，亦称外特性曲线。
如供油拉杆固定在小于额定供油量的各个位置上，所得一组曲线称为部分负荷速度特性曲线。
对于分析柴油的性能有重要意义的是外特性曲线（如图1-14所示）。
在图1-14中横坐标上的nmin为最低稳定转速，nmin为最高转速，n1为最大扭矩Me,max的转速，nH为额定扭矩MH时的转速，，n2为最大功率Ne，max时的转速。
在有调速器的柴油机上它的转速在柴油机尚未达到最大功率Nmax 以前就受到限制。
发动机实验报告
篇一：发动机实验报告柴油机性能试验报告班级：姓名：学号：柴油机负荷特性实验一、实验目的1．掌握柴油机负荷特性的试验方法。
了解电涡流测功机、油耗仪、转速传感器、扭矩传感器、温度传感器的测量原理和使用方法。
2．熟悉负荷特性试验测试数据的分析和处理方法，绘制柴油机负荷特性曲线并分析其经济性。
二、实验原理当转速n保持不变时，柴油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。
三、实验设备 1.试验用柴油机一台。
2.功率测量设备：电涡流测功机3.燃油消耗量测量：油耗仪4.转速测量传感器。
5.压力传感器、温度传感器。
6. fc3000发动机测控系统。
四、实验步骤 1.开机(1)检查发动机和测功机各连接件的螺丝和螺栓的松紧度、如发现过松须将其拧紧。
(2)先将测功机冷却水进水阀打开。
(3)将油耗仪电源打开。
(4)将启动稳压电源插头插到墙上的插座中,合上开关。
(5)打开控制台电源、将控制台下油门励磁控制仪打开、励磁电源开关打开、（注意：如果测功机冷却水未开、当油门励磁控制仪打开时会出现报警现象、这时需将测功机冷却水进水阀打开、复位可消除）(6)将启动钥匙顺时针转到底启动发动机，逐步将转速升高至标定转速。
2.实验(1)机器发动起来后，首先将控制模式选定“n/m”方式，将转速设定为2200r/min，扭矩设定为最大负荷点的数值，使柴油机在该状态运行2-3分钟，待热稳定后记录一次数据。
(2)将扭矩设定为次大负荷点的数值，使柴油机在该状态运行2-3分钟，待热稳定后,将控制切换到“m / n”模式, 使柴油机在该状态运行2-3分钟, 待工况稳定后,记录一次数据。
(3)按上述步骤逐渐减小负荷测量,直到负荷特性曲线上的实验点全部做完，共做10个工况。
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。
各次测量均需同时记录下列参数：功率pe、扭矩te，燃油消耗量b、燃油消耗率be、排烟温度、机油温度等,一起填入表1所示的表格中。
第06章柴油机的负荷特性
实际上有如下因素影响： （1）每循环进气量与n 有关。 （3）指示效率的变化。 （ 4）每循环喷油量也与n 有关。定时， 因此，pe 是变化的。 2）热态状与n 有关。
1.充量系数 当柴油机转速升高时，因排气系统的流 阻增加，充入气缸内的新鲜空气量减少； 同时由于循环频率增大，气缸内壁面温度 升高，会引起进入气缸内的空气温度升高， 使得缸内新鲜空气量减少。所以转速升高， 充量系数是减少的。 2.过量空气系数 对于非增压柴油机：过量空气系数基本与 充量系数相同变化相同。 对于增压柴油机：过量空气系数随转速的 升高而增大
标定功率指标准环境状况下，制造厂根据内燃机的用途和特 点规定的标定转速下的有效功率(kW)。国标中规定：标定功率 按不同用途分为：15 min功率；1 h功率；12 h功率；持续功率。 我国《钢质海船入级与建造规范》(1996年)规定持续功率作为 船用柴油机的标定功率。国外船用柴油机的最大持续运转功率 MCR(Maximun Continuous Ratings)即为标定功率。 速度特性试验前，柴油机要经过试车、磨合、调整和排除故 障，将配气、供油定时调至最佳值，各缸功率平衡，使柴油机 具有良好的技术状态，然后进行特性试验。试验时，要保持柴 油机稳定运转，冷却水、润滑油的压力、温度也要调整在最佳 状态。测定时，试验机先开空车，缓慢加速至标定转速nb，通 过测功器逐渐增加外负荷，同时通过调速器增加循环供油量， 使柴油机在标定转速nb下发出标定功率Pb。此时测量并记录相 应的各参数值。然后将油量调节机构与调速器分离并加以固定， 逐渐增大柴油机的外负荷，以降低柴油机转速，使柴油机在标 定转速nb和最低稳定转速nmin之间若干点上稳定运转。同时测 取并记录对应各转速下的各个参数。最后以各性能参数作为纵 坐标、转速为横坐标，将记录的参数(包括计算值)在坐标系中标 绘。绘出的曲线即全负荷速度特性曲线，如图中曲线3所示。
柴油机负荷特性测试
柴油机负荷特性测试
柴油机负荷特性是指柴油机主要性能指标及工作参数在转速不变的情况下随负荷变化的规律。
船舶发电柴油机和装有全制式调速器的主机在负荷变化时转速保持不变，可以认为这些柴油机是按负荷特性工作的。
负荷特性比较容易测定，在进行喷油提前角的调整以及增压器的匹配实验时，经常用负荷特性作为性能比较标准。
实际管理中，利用标定转速测得的负荷特性可以看出柴油机在等速运行时随着负荷的改变如果柴油机经济性的变化情况以及机件所承受的机械负荷和热负荷的变化情况。
同时，也可利用在各种转速下测得的负荷特性绘制速度特性和万有特性。
一、实验目的
1. 学会柴油机负荷特性的实验方法。
2. 观察和分析在额定转速下各工作参数随负荷变化的规律，找出最佳经济运行点。
二、实验设备
1. YC6GG高速柴油机（Pb=160.8kW,n b=2300r/min）。
2. D350型水力测功器。
3. FC2010发动机测控系统。
三、实验前准备
1. 按常规检查柴油机及水力测功器。
3. 按标定转速下负荷特性拟定五个工况点：
四、实验步骤
1. 起动柴油机。
并逐渐调节负荷与转速，调节柴油机油水系统的工作参数至最佳值，最后将柴油机稳定在标定工况下工作，即Pb=160kW , n b =2300r/min。
2. 记录柴油机在此工况下稳定工作时的功率、转速、滑油温度和压力、冷却水温度、排气温度。
3. 测完标定工况后，逐渐减少水力测功器的循环水量，调节油门。
依次在各拟定的工况下实现柴油机的稳定工作，并记录和测取各拟定工况的上述参数。
汽油柴油发动外特性关系曲线
汽车的效率大小很大程度上决定于发动机的性能。
在许多汽车产品介绍上，都标有“最高输出功率”和最高输出扭矩”在两项重要的发动机指标，并用曲线图来反映发动机的上述指标。
那么，这些发动机指标是怎样测出来呢？当发动机运转的时候，其功率、扭矩和耗油量这三个基本性能指标都会随着负荷的变化而变化。
这些变化遵循一定的规律，将这些有规律的变化描绘成曲线，就有了反映发动机特性的曲线图。
根据发动机的各种特性曲线，可以全面地判断发动机的动力性和经济性。
反映发动机运行状况常用速度特性曲线。
发动机的速度特性曲线表示有效功率N（千瓦）、扭矩M（牛顿米）、比燃料消耗量g （克/千瓦小时）随发动机转速n而连续变化的表现。
发动机的速度特性是在制动试验台架上测出的。
保持发动机在一定节气门开度情况下，稳定转速，测取在这一工况下的功率、比耗油等，然后调整被测机载荷（扭距变化），使发动机转速改变，再测得另一转速下的功率、比耗油。
按照一定转速间隔依次进行上述步骤。
就能测出在不同转速下的数值，将这些数值点连点地组成连续曲线，就产生了功率曲线、扭矩曲线和比燃料消耗量曲线，它们与相应的转速区域对应。
当汽油机节气门完全开启（或者柴油机喷油泵在最大供油量时）的速度特性，称为发动机的外特性，它表示发动机所能得到的最大动力性能。
从外特性曲线上可以看到发动机所能输出的最大功率、最大扭矩以及它们相应的转速和燃料消耗量，汽车产品介绍书上大都采用发动机外特性曲线图，但一般只标出功率和扭矩曲线。
发动机外特性曲线是在发动机最好的工作状态下能使发动机发出最大功率的情况下测出来的。
它表现的曲线特征是∶功率曲线和扭矩曲线都呈现凸形曲线，但两者表现是不一样的。
在汽油发动机外特性曲线中∶功率曲线在较低转速下数值很小，但随转速增加而迅速增长，但转速增加到一定区间后，功率增长速度变缓，直至最大值后就会下降，尽管此时转速仍会继续增长。
扭矩曲线则与功率曲线相反，它往往在较低转速下就能获得最大值，然后随转速上升而下降。
柴油机特性曲线..
机电工程学院交通专升本1304004041张明柴油机在不同的工况下，各主要指标是变化的。
要找出它们的变化规律，必须在发动机测功器上进行试验，测出在不同工况下的数据，并绘制成曲线表示其变化关系。
这些曲线称为柴油机的特性曲线。
在衡量柴油机的动力性和经济性时，常用的特性曲线有负荷特性曲线、速度特性曲线和调速特性曲线等。
负荷特性。
当柴油机的转速保持不变时，其他性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。
测定柴油机的负荷特性时，是在保持某一转速情况下，通过改变喷油量的方法来改变柴油机的负荷（如图1-13所示）。
柴油机负荷越大，每小时的供油量G，也越大，燃烧放出的热量增多，排气温度Tr升高。
耗油率ge则反映燃油燃烧的完善程度。
耗油率ge曲线上点1是最低值，称为最低耗油点。
如耗油率曲线的变化较平坦，表示在负荷变化较广的范围内，能保证有较好的经济性，这对于负荷变化较大的施工机械来说是十分有利的。
点2为冒烟界限点，此时燃烧恶化，排气中出现黑烟，这不仅使耗油率增加，而且还由于柴油机过热，容易引起故障，影响柴油机的寿命。
速度特性。
柴油机试验时，如将柴油机喷油泵的供油拉杆（油门）固定在某一位置上，并调节作用在飞轮上的阻力扭矩（即发动机的负荷），发动机的转速必将发生变化。
这样可将测得的数据绘制成发动机的有效扭矩Me.有效功率N。
和耗油率g。
随转速n而变化的关系曲线，称为柴油机的速度特性曲线。
如果供油拉杆是固定在最大供油量（额定供油量）位置上，测得的有效扭矩与转速的关系曲线称为全负荷速度特性曲线，亦称外特性曲线。
如供油拉杆固定在小于额定供油量的各个位置上，所得一组曲线称为部分负荷速度特性曲线。
对于分析柴油的性能有重要意义的是外特性曲线（如图1-14所示）。
在图1-14中横坐标上的nmin为最低稳定转速，nmin为最高转速，n1为最大扭矩Me,max的转速，nH为额定扭矩MH时的转速，，n2为最大功率Ne，max时的转速。
在有调速器的柴油机上它的转速在柴油机尚未达到最大功率Nmax 以前就受到限制。
发动机的外特性和负荷特性
发动机分为汽油机和柴油机两大类。汽油机是依靠节气门调节负荷的，因此汽油机负荷特性又称节流特性；柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的，通过喷油量变化改变混合气成份，因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。
由于发动机转速是经常变化的，需要测定发动机不同转速下的负荷特性，才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。以汽油机为例，启动发动机后逐渐开启节气门，直至最大，同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行，测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。然后再关小节气门，调整载荷使发动机保持转速不变再测定。如此依次进行下去，直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度，得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多，只是具体数值的不同。
在了解负荷特性前，首先要知道有效比燃油消耗量是什么。
衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量（升）计算。例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数，这是衡量汽车经济性指标。衡量发动机经济性指标，工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标，简称油耗率，用ge表示，它指每小时单位有效功率消耗的燃油量，单位是g/kw.h。当然，衡量发动机经济性还有其它指标，由于与本文关系不大不作介绍。
发动机的外特性和负荷特性
2012年07月02日 16:03:26
发动机的外特性和部分特性统称发动机的速度特性。它是指在正常温度、正常机油压力点火提前角（或喷油提前角）以及燃料供给系的调整均在最佳状态下，使节气门开度（或供油调节杆）保持在一定位置不变，发动机的有效扭矩（Me）、有效功率(Pe)以及油耗率(βe)随发动机转速而变化的规律，速度特性曲线是在节气门开度固定于某一开度下（或在供油调节杆固定于一定位置下），依次改变发动机转速，在每一转速下测算Pe、Me、mT、βe，就可得到节气门在该开度下的特性曲线，如果改变节气门开度，如从小到大，就可得到许多条速度特性曲线，但常采用节气门开度为25%、50%、75%和100%时的曲线作为代表，节气门开度为100%（全开）时的特性称为发动机的外特性，该开度下的特性曲线称为外特性曲线。节气门开度在其他情况下得到的特性称为部分特性，其相应开度下的特性曲线都称之为部分特性曲线，由此可见，一台发动机，部分特性有无数个，而外特性只有一个。因为发动机外特性是在节气门全开或油量调节杆处于最大供油量时测定的，所以外特性曲线上的每一点表示着发动机在不同转速下所能发出的最大功率和最大扭矩，因此，通过发动机的外特性可以得知发动机所能达到的最高性能指标以及对应于Pemax、Memax和βemax时的转速，也可以计算出扭矩适应性系数（或称扭矩储备系数）。一般发动机铭牌上标明的功率、扭矩及相应的转速都是以外特性为依据的。因此，外特性在速度特性中最为重要。 发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。利用这一变化曲线，可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。
柴油机速度特性和负荷特性试验报告
柴油机性能试验报告班级：汽91：周子超学号：2009010741试验时间：2012年4月20日组别：13一、试验目的：1.掌握通过测功机等试验设备测量柴油机的速度特性的方法；2.了解试验中对柴油机发动机功率、转矩、转速、燃油消耗率、排气温度的测量方法；3.通过整理试验数据点，得到柴油机的速度特性曲线，做出相关分析总结分析对比；4.分析柴油机速度特性和负荷特性曲线的变化规律及变化趋势，分析原因。
5.进行汽油机、柴油机速度特性的对比，总结汽油机柴油机的不同。
二、实验对象：表1：柴油机参数三、试验设备：表2：主要测试设备表四、试验台架系统简图：图1：台架系统简图第一部分：速度特性五、实验原理：柴油速度特性的实验基于发动机速度特性的定义，即保持发动机节气门或者是油量调节位置不变，发动机的性能指标和特性参数（主要指功率、转矩、燃油消耗率、进气量、排气温度、充量系数）随发动机转速的变化规律。
实验基于负载系统的6种控制模式：①恒扭矩/恒转速控制（M/n）②恒转速/恒扭矩控制（n/M）③恒扭矩/恒油门位置控制（M/P）④恒转速/恒油门位置控制（n/P）⑤P1/P⑥M/n2，首先选择油门到指定的开度，然后不断改变负荷转速测得数据。
六、实验要求及方法：1.实验要求：用给定仪器测量给定发动机的速度特性，要求发动机油门开度为46%；2.实验方法：⑴首先调节油门开度为46%；⑵不断改变发动机转速，从1000r/min，每隔200r/min测一个数据，直到转速达到2400r/min，共得到8组数据；⑶实验中记录下每个转速点下的燃油消耗率、功率、转矩、进气流量、排气温度等数据。
记录数据注意事项：⑴实验前先需要预热发动机，使发动机的运行达到稳定工况方可进行试验； ⑵ 在每次改变转速之后，系统都需要一定的时间达到稳定的状态，所以每次改变n 之后都需要等待一段时间，等参数稳定之后方可进行记录；七、 实验数据记录：1. 手工记录数据：表格 3:柴油机速度特性数据表格八、 试验数据整理及分析总结：1. 发动机功率修正：修正计算公式：eo d e P P α=；()m fd a f α=；0.799()()298a dTf p =；（涡轮增加中冷）0.036 1.14m qf r=-（使用围：40<q/r<65）0.3m f =（使用围：q/r<40）11关于f m 的选取资料来源于网络，因为用指导书上给的公式，会得出f m 小于零的结论。
发动机负荷特性
小结：
1. 从发动机角度， 努力提高小负荷和 高负荷工况下的热 效率。
2. 从经济性匹配使用 角度，尽量使用中 等负荷率工况工作。
§4-3-4 柴油机的负荷特性
一、传统供油系统 柴油机的负荷特性与汽油机具有相似的形态，如图4-2所示。
柴油机的负荷调节方式为“质调节”，即通过改变循环 喷油量调节负荷。随着负荷的增加，循环供油量增加，值 减小，柴油机油气混合不均匀度增加，燃烧不完全程度增大， ηi下降，而且大负荷时，不完全燃烧及补燃增加，ηi下降较 快，ηm则随负荷的增大而增大，ηi、ηm综合作用使得柴油机 的be(ge)曲线在中等负荷区变化较为平缓，负荷较低时，ηm 小，be较大，高负荷时ηi下降迅速，be也会增大。
3000
3500
4000
1. 从发动机角度， 采用高压供油系统可以改善发 动机高负荷区域的经济性。
2. 从经济性匹配使用角度，尽量使用中高负荷率 工况，对小负荷工况，在中低转速工况工作。
§4-3-5 发动机负荷特性与汽车燃料经济性能 的关系
一 条 上 凸 的 曲 线 ， 而 ηm 随 负
荷的增大而提高，由于be∝
1
i m
因此，随度负荷的增加，ηi，
ηm 均 增 大 ， 当 负 荷 增 至
85~90% 油 门 开 度 时 ， 混 合 气
加浓，变小，ηi下降，be(ge)
又有所上升。
§4-3-3 柴油机各参数随负荷变化的特性分析 —机械式供
500
400
300 200
0
3e+003 2e+003
3.5e+003 1.5e+20.50e3+003
10
20
30
2柴油机负荷特性
一、试验目的
1、学习柴油机负荷特性的测定方法。
2、测某一转速下柴油机的负荷特性来评价该转速下的经济
性。
3、了解柴油机负荷特性试验台架及相关仪器设备的使用方
法。
二、柴油机的负荷特性性能指标
指标有：Ttq、Pe、be、B。
三、试验台架及仪器、设备
1、柴油发动机
2、电涡流测功机
3、油耗仪
4、排温传感器
四、试验方法和步骤
1、转速选取50%-80%额定转速工况，总共测量8个点。
2、检查电源、水的供给、测功机、油路是否工作正常。
3、预热发动机，开始试验，记录实验数据：n、Ttq、△t、
Tr、Tw。
4、绘制柴油负荷特性曲线。
5、停车，试验结束。
五、试验结果整理
1、计算Pe 、B、be。
（圆滑曲线标示）
2、绘制负荷特性曲线
六、结果分析
1、指出bemin 及Pemax时的燃油消耗量
七、思考题
1、分析指示热效率，有效热效率随负荷变化变化关系，以及
为什么会这样变化。
2、柴油机负荷增加时，排气烟度如何变化以及为什么会这样
变化。
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实验二柴油机负荷特性
一、实验目的
1、掌物柴油机负荷特性的试验方法。
2、学会对实验数据进行处理以及对实验结果进行分析，并绘制柴油机负荷特性曲线图。
二、实验条件
1、SOFIM-8140增压柴油发动机（Pemax=76kw/3800r/min）一台
2、CW150型电涡流测功机一台
3、FCM-D转速油耗测量仪一台
4、液体密度计一只
5、温度计一只
6、大气压力计一只
7、柴油 10升
三、实验原理
柴油机负荷特性：在保持柴油机转速 n不变的情况下，调节柴油机喷油泵齿条或拉杆的位置，改变每循环供油量，研究发动机的燃油消耗量B、燃油消耗率 be与功率Pe之间的关系。
四、实验内容和要求
1、调节柴油机喷油泵拉杆（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、记录测功机读数W、发动机转速n、耗油质量△m和耗油时间△t, 一人；实验数据记录应准确无误。
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
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、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。
3、调节柴油机喷油泵拉杆（油门），使之处于最大位置，同时调整测功机负荷，使使发动机转速稳定在规定的转速（n=2200r/min，），待发动机转速稳定后，测定在规定时间△t（15或20s）内，发动机所消耗的燃油△m，测量一次，同时测量该工况下的测功机读数W和发动机转速n。
4、依次减小柴油机喷油泵拉杆（油门）开度，此时测功机自动调整负荷大小，保持发动机转速的稳定（n=2200）,使测功机的磅秤读数W每次降低5kgf,重复实验步骤3，测量二次；直至测功机的读数接近为零。
5、以测功机读数 W为横坐标，耗油质量△m为纵坐标绘制监督曲线。
7、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、柴油机喷油泵拉杆（油门）开度的调整。
2、实验数据的处理以及结果分析。
七、实验注意事项
1、在测量负荷特性的过程中，当柴油机喷油泵拉杆处于最大位置时属短时间运转范围，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（油耗可以只测量一次），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、比较发动机负荷特性和速度特性的区别？
2、结合本次实验的结果，指出随着发动机负荷的变化，其燃油消耗率如何变化？为什么？
3、标准大气状况如何定义，怎样将重要的实验数据修正为标准大气状况下数值？
表三柴油机负荷特性实验数据记录表
签字年月日。