柴油机负荷特性实验指导书(A4)
实验九柴油机负荷特性
实验日期_________中国石油大学热工检测技术实验报告成绩__________ 班级热工姓名同组者教师___________实验九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。
如图1所示。
这些参数主要有小时耗油量B，燃油消耗率be。
排烟温度Tf等。
图 1 柴油机负荷特性曲线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。
还可用来评价标min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。
实验时保持柴油机转速不变,改变功率,测出油耗量、油耗率和排烟温度,绘到坐标纸上，即可得出负荷特性实验曲线。
功率测量原理。
柴油机的有效功率Pe 、转速n 、燃油消耗率be 。
是表明柴油机性能的主要指标。
其中Pe 、 n 表明动力性；be 表明经济性。
对柴油机进行试验，首先要掌握这些直接与性能有关的参数的测量方法和设备。
柴油机有效功率Pe 的大小，是通过测量柴油机输出的扭矩Te （Nm ）和与其对应的转速n （r/min ）计算出来的，计算公式为：9549e nT Pe(kW)欲测出输出扭矩的大小，必须要有一个能给柴油机反扭矩（即负荷）的装置。
这种装置叫做测功机。
测功机实质上就是给柴油机加“负荷”的装置，测量时，柴油机的飞轮用连接轴与测功机的主轴连接在一起，油耗量测量及转速测量等仪器设备也与柴油机的相应部位连接。
测功机分水力测功机、电力测功机和电涡流测功机，本实验采用电涡流测功机。
燃油消耗量测量原理。
燃油消耗率be 是表明柴油机经济性的重要技术参数，它是通过测定在某一功率下消耗一定量的燃油所需要的时间，经计算而求得的。
《内燃机实验》实验指导书解读
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流性能实验实验四柴油机燃油喷射过程实验附录一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）。
实验四、柴油机负荷特性
第二类工况，其特点是内燃 第二类工况， 机的功率与转速接近于幂函 数关系，如图中的曲线2 数关系，如图中的曲线2示的 Pe ∝ n 3 )。当内 三次幂函数( )。 三次幂函数( 燃机作为船用主机驱动螺旋 桨时， 桨时，内燃机所发出的功率 必须与螺旋桨吸收的功率相 等，而吸收功率又取决于螺 旋桨转速的高低，且与转速 旋桨转速的高低， 成幂函数关系，这样， 成幂函数关系，这样，内燃 机功率就呈现一种十分有规 律的变化。 律的变化。该类工况常被称 为螺旋桨工况或推进工况， 为螺旋桨工况或推进工况， 也属于线工况。 也属于线工况。
（续）
3. 改变柴油机转速，重复上述过程，测取另一转速下 的负荷特性。具体转速的确定应在最低工作稳定转速 和标定转速之间取8个转速，其中应包括最大转矩转速， 每一转速下的测点不应少于8点。 4. 实验结束，逐渐减小油门并减去测功器负荷，使柴 油机空转数分钟后停机。切断电、油，整理实验场地。 5 .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。
研究内燃机特性的必要性
为了评价内燃机在不同工况下运行的动力性指标 (如功率、转矩、平均有效压力等)、经济性指标(燃油 如功率、转矩、平均有效压力等)、经济性指标( 消耗率) 消耗率)、排放指标以及反映工作过程进行的完善程度 指标(如指示热效率、充量系数以及机械效率) 指标(如指示热效率、充量系数以及机械效率)等，就必 须研究内燃机的特性。
负荷特性曲线
对于一条特定的负荷特性曲线 而言，转速是固定不变的，这样 有效功率Pe、有效转矩Ttq与平均 有效压力pme互成比例关系，均 可用来表示负荷的大小。 负荷特性的横坐标通常是上述 三个参数之一，较为常用的是有 效功率Pe或平均有效压力pme。 纵坐标主要是燃油消耗量B、燃油 消耗率be以及排温、烟度、机械 效率ηm等。图示的就是典型的负 荷特性曲线。
负荷特性实验
柴油机负荷特性试验一、试验目的：1.通过电涡流测功机测量汽油机的速度特性、负荷特性；2.了解认识试验中对汽油机发动机功率、转矩、转速、燃油消耗率、空燃比、排气温度的测量方法；3.通过整理试验数据点，得到汽油机的负荷特性曲线，做出相关分析总结分析对比；二、实验对象：表1：柴油机参数一、试验设备：名称测试内容型号主要参数备注电涡流测功机功率、转矩、转速ESF300扭矩：0-859N m电涡流型实验控制系统（计算机）表2：主要测试设备表二、试验台架系统简图：图1：台架系统简图发动机形式直列水冷柴油油机发动机型号上海95A D-4型点火顺序缸径*行程/mm 怠速(r/min)总排量/L整机净质量/kg 310额定功率(kW)/转速(r/min)13.8/1500曲柄长度/mm三、实验原理：利用控制室里的测功机操作面板的模式调节发动机转速稳定在1200r/min，然后在模式下，通过调节旋钮，增大扭矩值，依次相对较均匀地设定扭矩值为2N·M、4N·M、6N·M、8N·M、10N·M、12N·M，并记录相对应的油耗值和时间，同时利用计算机的软件操作界面记录下转速、扭矩等参数的平均值。
四、实验要求及方法：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在每次改变负荷后，系统都需要一定的时间达到稳定的状态，所以每次改变负荷之后都需要等待一段时间，等参数稳定之后方可进行记录；⑶油耗的测量需要多次测量取平均值；五、实验数据记录：手工记录数据：试验名称：电控柴油发动机转速为1200r/min 的负荷特性试验实验日期：2014.12.23时间：9:00-11:00地点：汽车试验室发动机型号：上海95A D-4型燃油体积/（ml ） 50密度/（g/ml ） 0.734g/(N/kg) 9.8试验班级：交通一班编号123456t113311294776552t213311295776653时间t/（s ）t313211195776553W/(kg/m)2.54.25689.7511.75表格 3:柴油机负荷特性数据表格（手工记录）试验数据整理及分析总结：编号123456平均时间/(h)0.03690.03110.02640.02140.01810.0147功率/(kw) 2.2 3.75 5.297.058.610.36燃油消耗率/(g/kw ·h)452.1314.7262.8243.3235.8241.0表格4：P e —BSFC 表六、实验结果分析P e—BSFC 曲线：P e结果分析：柴油机负荷特性曲线中BSFC曲线的趋势如图，随着柴油机功率的增大，燃油消耗率先减小后增大，可见柴油机存在一个经济功率，在该工况下燃油消耗率最低。
负荷特性试验
负荷特性试验（汽油机，柴油机）
1. 实验要求
掌握负荷特性的试验方法，绘制负荷特性曲线，了解发动机在转速保持不变的状态下各项性能参数随负荷变化的规律。
2. 试验仪器仪表、发动机
1) DDM 型发动机综合试验台；
2) 电涡流测功器；
3) XXX 型发动机。
3. 试验方法：
1) 保持发动机在标定转速b n 或b n %90、b n %80、b n %70、b n %60、b n %50、最低工作稳定转速m in n 等转速下工作，逐渐改变负荷，进行试验。
负荷一般可按b P %25、b P %50、b P %75、b P %90、b P %100、b P %110进行调节；
图1 某柴油机负荷特性曲线
2) 试验时在每个工况记录转速、扭矩、耗油量、耗油时间、排温、进出水温、油温、油压、环境参数等，填写在记录表中，记录表格式如表1所示；
3) 发动机油耗量测定时，要保证消耗设定油量所用时间大于30s ，小负荷时，可选用小的油量范围；
4) 试验时，对油耗率等主要指标，应随时画出监测曲线，以检查试验中是否需要追加测点以及是否出现过失误差，以便及时纠正；
5) 试验结果的整理与分析；(见1.4)
6) 试验曲线横坐标为)(kW P e ，纵坐标为耗油率)/(h kW g b e ⋅，小时耗油量)/(h kg G T ，烟度)(BSU R ，排气温度()C T r ︒。
柴油机负荷特性实验本报告
实验二柴油机负荷特性实验一、实验目的：1.了解柴油机在转速不变时，由改变油门来改变柴油机负荷，测量柴油机在一定转速下的燃油消耗量，掌握燃油消耗率与功率的关系。
了解排气温度与功率的关系。
2.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。
3.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。
二、实验原理：在发动机转速不变的情况下，利用电涡流测功器改变发动机的负荷，同时通过油耗仪测量发动机的燃油消耗率，由发动机测控系统测出排气温度等工作参数，在各负荷下分别测取柴油机主要性能指标和工作参数，绘制柴油机负荷特性曲线图。
三、实验仪器及设备：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）机电有限公司四、试验步骤：起动发动机，进入实时测控系统，采用点动控制方式，预热发动机至热平衡状态。
1．将控制模式设定为测功器恒转速、油门恒扭矩方式。
将转速设定为1400r/min，功率设定为90%负荷的数值。
让柴油机在此状态下运行数分钟，待热稳定后记录数据。
2．将扭矩设定值调整到80%负荷。
待工况稳定后使柴油机在该状态下运行2-3分钟后记录数据。
3．重复2步骤直至做完该负荷特性曲线上的70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%负荷的全部试验点。
4．逐渐减小测功器扭矩及转速，空载运行5min后停机。
5．整理数据，绘制负荷特性曲线五、试验要求：1．认真记录发动机技术参数和试验数据，列表说明，并得出结论；2．绘制发动机n=1400r/min时的负荷特性曲线；3．根据实测负荷特性，分析试验内燃机的经济性随负荷的变化规律及原因。
附：负荷特性试验数据记录表发动机型号：发动机机号：。
《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）。
发动机负荷特性的测定实验报告
发动机负荷特性的测定实验报告第一篇：发动机负荷特性的测定实验报告发动机负荷特性的测定一、实验目的:1、了解发动机在转速不变的情况下，燃料消耗量和燃料消耗率随功率变化的关系。
2、熟悉发动机负荷特性曲线的制取方法。
二、所需仪器设备测试用发动机(汽油机或柴油机)、测功器、转器、转速显示仪、油耗测定仪各一、秒表2只、气压计、温度计、湿度计、废气分析仪、烟度计、噪声仪及常用工具各一台套。
三、实验进行方法1、实验时，按实验须知做好各项准备工作，启动发动机，暖机，使发动机达到正常工作温度并调整发动机到最佳的正常工作状态。
2、使发动机在某一节气门位置(或某一供油齿条位置)卜运转，调整发动机负荷(即改变测动器供水量)，使发动机在标定转速下稳定运转。
测取记录:(1)转速n(2)测功器磅称读数P(3)耗用定量燃油所经历的时间t(4)冷却水温度(5)机油压力、温度(6)发动机排气温度(7)发动机排放、噪声3、全部数据测取完后，改变节气门(或供油量)位置，改变发动机负荷，使发动机恢复到标定转速下稳定运转，此时又测取记录上述数据。
4、继续改变工况，一般由低负荷往高负荷作，一直到节气门全开(或供油量达到最大值)为止，可测取6—8个点。
5、实验中要绘制监督曲线ge-p，以监督试验的准确性，如发现某点数据不符合一般规律，应补作。
四、实验报告内容1、根据所测数据进行计算并绘制ge-Ne及Gr-Ne曲线。
2、对特性曲线变化规律进行分析。
思考题对负荷特性曲线进行分析？第二篇：负荷特性指标名词解释负荷特性指标名词解释1.日最大负荷：典型日中记录的负荷中，数值最大的一个；2.日平均负荷：日电量除以24；3.日负荷率：日平均负荷与日最大负荷的比值；4.最小负荷率：指报告期最小负荷与最大负荷的比值，反映负荷变动的幅度；5.平均负荷率：是指报告期内每日的负荷率相加，除以报告期的日历日数；6.年平均日负荷率：一年内12个月各月最大负荷日的平均负荷之和与各月最大负荷之和的比值；7.年平均日最小负荷率：一年内12个月各月最大负荷日的最小负荷之和与各月最大负荷日之和的比值；8.月负荷率：月平均负荷与月最大负荷的比值；9.年平均月负荷率：一年内12个月各月平均负荷之和与各月最大负荷之和的比值；10.年负荷率：年平均负荷与年最大负荷的比值；11.季不均衡系数：全年各月最大负荷的平均值与年最大负荷的比值（也称年不均衡率）；它表示一年内月最大负荷变化的不均衡性12.月不均衡系数：指月的平均负荷与该月内最大负荷日平均负荷的比值；13.最大负荷利用小时数：年用电量与年最大负荷的比值；14.日峰谷差：日最大负荷与最小负荷之差；15.日峰谷差率：日最大负荷与最小负荷之差与日最大负荷的比值；16.年最大峰谷差：一年中日峰谷差的最大值；17.年平均峰谷差：一年中峰谷差的平均值；18.年平均峰谷差率：一年中峰谷差率的平均值；19.（典型）日负荷曲线：（典型日）按一天中逐小时负荷变化绘制的曲线；20.年负荷曲线：按一年中逐月最大负荷绘制的曲线；21.年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序绘制的曲线；22.尖峰负荷持续时间：在给定的期间系统负荷较高时间段的负荷值所持续的时间。
《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。
#1柴油发电机带负荷试验
检查保安段母线电压、电流、功率、频率正常
20
检查保安段负荷运行正常
21
检查发电机转速为1500转/分
22
检查发电机出口电压400V，频率50Hz
23
检查润滑油压力在4-6bar，油温在85-95℃
24
检查日用油箱补油正常
25
检查发电机无异音和振动过大,烟色正常
备注：
操作人：监护人：值班负责人：
№：
华能浙江分公司电气操作票
操作开始时间： 年 月 日 时 分终了时间： 日 时 分
操作任务：#1柴油发电机带负荷试验
顺序
操作项目
26
检查柴油发电机后部两风扇、机箱内两风扇和燃油回油冷却风扇运行正常
27
保持柴油发电机带负荷运行20分钟
28
按下“TEST 0”按钮
29
柴油发电机与工作进线检同期
30
保安段工作进线开关合上
31
10秒后发电机出口开关41S0断开
32
检查保安段电压、电流、功率、频率正常
33
柴油发电机运行180秒后自动停止
34
检查发电机各风扇自动停止
35
检查日工用油箱油位自动补至刻度60以上
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全面检查柴油发电机处热备用
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试验结束，汇报发令人
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备注：
操作人：监护人：值班负责人：
华能浙江分公司电气操作票
操作开始时间： 年 月 日 时 分终了时间： 日 时 分
操作任务：#1柴油发电机带负荷试验
顺序
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。
实验二-发动机负荷特性试验
“发动机负荷特性试验”实验指导书〔中南林机电院刘谦钢〕一、实验目的及要求(参见“发动机原理实验教程”P8)1实验目的：1.1掌握发动机负荷特性的试验方法。
1.1.1 掌握发动机负荷的加载方法和转速和燃油消耗率的测量方法。
1.1.2 掌握发动机功率、转速、油耗等测量仪器设备的选择、操作、使用方法。
1.1.3 熟悉发动机负荷特性测试数据的分析和处理方法。
1.2 通过实验，学习绘制、分析发动机负荷特性曲线。
1.2.1 依据原始数据和处理的数据，绘制发动机负荷特性曲线。
1.2.2 通过分析负荷特性曲线评价发动机在规定转速下，发动机部分负荷经济能，并为合理选用和调整发动机提供依据。
2 实验要求：2.1 每次参加试验的学生为10～20人。
2.2 实验前复习发动机负荷特性试验的相关内容，认真阅读实验指导书及其附件。
2.3 实验时应作好记录纸笔等准备，按指导书操作仪器设备、试验及作好实验记录。
2.4 实验后，严格按实际实验数据正确处理实验数据，绘制相应曲线，认真撰写实验报告。
二、实验预习及准备(参见“发动机原理实验教程”P8～P9。
)1 实验原理：当发动机油门〔节气门〕位置不变而通过测功器人为改变给发动机的所加负载，发动机转速必然改变。
为制取发动机某一恒定转速下燃油消耗量、燃油消耗率、排气温度等随负荷变化而变化的特性，因此，可通过调节发动机油门〔节气门〕的位置来改变供油量的大小，从而到达保持发动机转速不变的目的。
〔参见“发动机原理实验教程”P1～P4。
〕1.1 负荷特性定义：当转速n不变时，发动机其它性能参数〔燃油耗量、燃油耗率、排气温度等〕随负荷的改变而变化的关系。
1.2 负荷特性试验的作用负荷特性试验说明在某规定转速下，各种不同负荷时的油耗率g e随功率P e变化的关系。
通过负荷特性曲线可找出某转速下发动机所能到达的最大功率P emax和最低油耗率g emin，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及有关调整的正确性。
柴油机实验报告(1)
柴油机实验报告 (1)《船舶柴油机》课程实验报告2船舶柴油机课程实验报告林金田编张天野审学院班级姓名学号成绩指导老师年月日实验成绩表项目预习报告实验表现实验报告成绩批阅教师签名分值20分30分50分实验项目实验一柴油机喷油泵供油均匀性检查实验实验二柴油机负荷特性和排气烟度实验实验三柴油机有效功率和燃油消耗率测量实验总成绩实验报告实验一柴油机喷油泵供油均匀性检查实验实验报告成绩：实验组别：实验日期：一、实验内容与要求：二、实验目的：三、实验设备：四、实验步骤：五、实验记录：标定转速1500r/min时组合式喷油泵供油记录表：泵号测量次数1234平均第一次测量（ml）第二次测量（ml）平均（ml）供油量不均匀率ρ调整后（ml）六、实验结果分析^p ：对组合式喷油泵供油均匀性发生变化的原因分析^p 。
实验二柴油机负荷特性和排气烟度实验实验报告成绩：实验组别：实验日期：一、实验内容与要求：二、实验目的：三、实验设备：四、实验步骤：五、实验记录柴油机稳定运转在额定转速上：nb =1500r/min负荷（）功率(kW）实测功率(kW）实测转速（r/min）烟度（Rb）扭矩Me(N·m)耗油率(g/kW·h）排气温度(℃)10058.8907544.15029.42514.7六、负荷特性曲线图：七、实验结果分析^p ：1.分析^p 柴油机按负荷特性工作时参数变化规律有何特点；2.分析^p 排气烟度随负荷变化的规律。
实验三柴油机有效功率和燃油消耗率测量实验报告成绩：实验组别：实验日期：一、实验内容与要求：二、实验目的：三、实验设备：四、实验步骤：五、实验记录：柴油机有效功率和燃油消耗率测量记录表负荷（）功率（kW）实测功率（kW）实测转速（r/min）（N·m）耗油量（kg/h）耗油率（g/kW·h）2514.75029.47544.110058.8六、绘制标定转速时燃油消耗率ge=f(Pe)特性曲线：七、实验结果分析^p ：对柴油机燃油消耗率ge的测量值不同于说明书给定值的原因进行分析^p 。
柴油机负荷特性
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。
试验3 柴油机速度特性、负荷特性试验
试验3 柴油机速度特性、负荷特性试验3.1试验目的1）了解和掌握柴油发动机台架试验使用仪器设备的原理和操作；2）掌握柴油发动机功率、转速和燃料消耗量的测量方法；3）掌握柴油发动机速度特性、负荷特性试验方法；4）掌握柴油发动机试验数据计算整理、曲线的制作及结果的分析方法；5）分析柴油发动机速度特性、负荷特性变化规律。
6）对比分析柴油机和汽油机速度特性及负荷特性曲线的差异。
3.2试验要求1）熟悉和掌握与本试验内容相关的柴油发动机性能指标随转速及负荷的变化规律和原因；2）其余同试验1的1.2中2）、3）、4）。
3.3主要仪器设备1）吸收功率设备（负载）测功机为GW350电涡流测功机。
主要参数为最高转速5000r/min，最大扭矩可达1500N·m，最大功率达350kW。
负载系统有两种工作方式，即可以进行手动控制和自动控制。
控制方式有6种控制模式，具体为恒扭矩转速控制（M/n）、恒扭矩油门控制（M/P）、恒转速油门控制（n/P）、恒转速扭矩控制（n/M）、油门控制即恒位置（P1/P）、推进特性控制（M/n2）。
转速、扭矩、功率、温度等值以数字的形式在面板上显示；负载系统的控制工作方式有6种控制模式，具体为：(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），203(5)恒调节阀（励磁）位置/恒油门位置控制—（P1/P），(6)推进特性控制—（M/n2）。
扭矩分辨率±0.1 N·m、测量精度±0.4%，转速分辨率±1r/min、测量精度±5 r/min。
扭矩、转速以数字的形式在控制界面上显示。
2）油耗仪参数：中国湘仪公司生产的重量式油耗仪，测量发动机燃料消耗量。
油耗分辨率±0.1g、时间分辨率±0.1s，测量精度±0.5%。
柴油机喷油泵负荷特性实验
内燃机测试技术实验实验柴油机喷油泵调速特性实验实验学时：2实验类型：综合型实验对象：本科生一、实验目的：1．知道喷油泵工作原理和用途；2．熟悉柴油机特性定义3．熟悉ITM715型油泵试验台技术指标；4．熟悉ITM715型油泵试验台的操作；5．掌握柴油机喷油泵供油特性；6．掌握机械调速器调速特性。
二、实验原理及设备说明1、柱塞式喷油泵工作原理图1 柱塞式喷油泵原理1－柱塞；2－柱塞套；3－斜槽；4－油孔；5－出油阀座；6－出油阀；7－出油阀弹簧柱塞1的圆柱表面上铣有直线型（或螺旋形）斜槽3，斜槽内腔和柱塞上面的泵腔用孔道连通。
柱塞套2上有圆孔4，与喷油泵体上的低压油腔相通。
柱塞与柱塞套精密配合，称为柱塞偶件。
柱塞偶件的上方装有出油阀偶件（由出油阀6及出油阀座5组成）和出油弹簧7。
柱塞由凸轮驱动，在柱塞套内作直线往复运动，此外它还可以绕本身轴线在一定角度范围内转动。
当柱塞下一道a图所示位置时，燃油自低压油腔经油孔4被吸入并充满泵腔。
在柱塞自下止点上移过程中,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4完全封闭时为止。
此后，柱塞继续上升（图b），柱塞上部的燃油压力顿时增高到足以克服出油阀弹簧7的作用力，出油阀6即开始上升。
当出油阀上的圆柱形环带离开出油阀座5时，高压燃油便自泵腔通过高压油管流向喷油器。
当柱塞再上移到图c所示位置时，斜槽3同油孔4开始接通，于是泵腔内的燃抽便经柱塞中央的孔道、斜槽和油孔4流向低压油腔，这时泵腔中油压迅速下降，出油阀在弹簧压力作用下立即回位，喷油泵供油即行停止。
此后柱塞仍继续上行，直到上止点为止，但不再泵油。
2、柴油机特性柴油机特性－柴油机的性能指标及其主要参数随工况而变化的关系。
主要参数包括：有效功率Ne，有效扭矩Me，转速n，燃油消耗率g，平均有效压力Pe，机械效率ηm，有效效率ηe，排气温度tr，过量空气系数α等。
柴油机特性包括柴油机固有特性和柴油机调速降性。
柴油机试机实验指导书
内燃机实验指导书华中科技大学能源与动力学院动力机械及工程系内燃机实验室2006．6．15目录1．起动性能试验2．调速性能试验3．柴油机怠速试验4．负荷特性试验5．速度特性试验6．万有特性试验7．各缸工作均匀性试验8．摩擦功率的测定9．油泵调整特性试验10．柴油机喷油提前角调整特性试验11．测功机校正试验12．油耗仪校正试验13．发动机振动测量与分析14．发动机噪声测量与分析15．发动机烟度测试试验16．发动机排放测试试验17．气缸压力、油管压力、针阀升程的测量18．发动机性能对比设计实验。
附录.发动机的主要技术特性表一.起动性能试验试验目的：考查评定内燃机的起动性能是否符合有关专业标准和制造厂的规定。
试验条件：发动机与测功机连接脱开，不采用任何特殊的加温起动措施，汽油机在-10℃、柴油机在-5℃以下气温进行起动性能试验。
试验仪器及设备：4BTAA140型涡轮增压柴油机东风康明斯发动机股份有限公司SJ520水力测功机湘仪动力测试有限公司PC2010测功机控制系统湘仪动力测试有限公司YC6105柴油机广西玉林柴油机厂EIM04发动机测控系统杭州弈科机电设备公司温度表杭州弈科机电设备公司大气压力表秒表试验方法：试验方法根据发动机不同而不同，有手摇和电动机（或起动马达）拖动两种方式。
1．....转动发动机时，从手摇转动发动机开始记时，至听到发动机发出排气声止（能运转）所用的时间即为起动时间。
起动后随即停机，再手摇起动，连续三次起动成功为达标。
若在第一次起动时失败，可间隔2min后再进行。
2．电动机（或起动马达）拖动发动机15s以内自行运转，即为起动成功；若拖动15s 仍未能自行运转，其间无断续着火声，即为起动失败；若拖动15s未能自行运转，但其间有断续着火声，允许再连续拖动15s（共30s），若能自行运转，亦为起动成功。
3．若起动失败，可检查发动机油路、电路及其它可能的故障后，再进行起动性能试验。
4．起动试验共进行三次，若起动成功，则在30%~50%额定转速下运行10~20min后停机，待电解液、防冻液、机油、燃油温度下降至规定气温范围内后，再进行一次起动。
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柴油机负荷特性实验指导书
陈春旭编
航海学院轮机工程系动力设备实验室
二00七年一月十八日
班级姓名组别
实验日期指导老师
一、柴油机负荷特性的定义和作用
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称为柴油机负荷特性。
负荷特性是标志柴油机动力性和经济性的基本特性。
在标定功率（P b）和标定转速（n b）下，各种不同负荷时的燃油消耗率（g e）随有效功率（N e 或P e）变化的关系。
通过负荷特性曲线的制取，在特性曲线中可以找出柴油机所能达到的最大功率（N e m a x）和最低燃油消耗率（g e m i n）。
同时，也可以用来评估在标定工况下的经济性能以及判断其功率标定的合理性和有关调整的正确性。
实际管理中，利用柴油机负荷特性可以看出柴油机在等速运行时随着负荷的改变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。
也可利用在各种转速下测得的负荷特性绘制的外特性和万有特性。
二、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。
三、实验设备
1、柴油机：
（1）型号：2135G；
（2）额定功率：N e=29.44k W；
（3）额定转速：n=1500r/m i n；
（4）缸径：135m m；
（5）行程：140m m。
2、水力测功器：
（1）型号：D4；
（2）最大测量功率：257k W；
（3）最高转速：4500r/m i n。
3、S W－830数字温度计：
（1）型号：834；
（2）分度号：E U－2；
（3）精度：1级；
（4）量程：0～600℃。
4、数字式高精度转速表：
（1）型号：D T2235A；
（2）量程：0.5～19999r/m i n；
（3）分辨力：0.1r/m i n：0.5～999.9r/m i n；1r/m i n：1000r/m i n 以上。
5、数字式干湿温度计：
6、药物天平。
7、秒表。
四、实验前的准备
1、按常规检查柴油机及水力测功器。
2、安装好并检查、调试参加实验所用的仪器设备。
3、检查、调试燃油系统、冷却系统、供水系统。
注：1PS=0.736kW
五、实验方法
1、起动柴油机，以适当的负荷使柴油机运转至稳定的热状态后开始试验。
每一工况测量2～3次消耗一定量燃油所需时间，每次不得少于30秒。
在测完110%负荷后，再测1～2点，到稍加负荷转速就下降为止，以找出极限功率。
2、待热车后进入试验状态，可分别按标定功率的25%、50%、75%、90%、100%、110%六个不同工况，逐步增加负荷。
在试验中，每调节一次负荷，应同时改变调速器操纵手柄的位置，使转速保持不变。
3、在进行工况测取中，各次测量均需同时记录，并将各测量的数据填入“柴油机负荷特性实验记录表”中。
4、以N e（或P e）为横坐标，分别以g e、G T、t r为纵坐标，绘制柴油机负荷特性曲线图（可用方格坐标纸制图后剪贴）。
实验报告
一、实验设备
实验设备主要参数：
（1）柴油机：
（2）水力测功器：
（3）数字温度计：
（4）数字转速表：
（5）数字式干湿温度计：
（6）药物天平。
（7）秒表。
二、实验数据
将实验数据填入附表中（附表另附）。
三、实验分析
四、绘制负荷特性曲线图（可用方格坐标纸制图后剪贴）：
五、习题
什么叫额定功率、最大功率和持续功率？
柴油机负荷特性试验记录表
负荷特性曲线图（可用方格坐标纸制图后剪贴）：
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