机电学院-内燃机测试技术
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。
内燃机活塞温度测试技术
1 2 3 4 t/h
5
GCr6硬度与回火 保温时间关系
3. 示温涂料法
利用示温漆在不同温度下将不可逆地变成不同颜色来 测量零件表面温度场。
4. 氪化塞法
氪化是指用扩散或离子轰击法把放射性气体 Kr 及其 同位素渗入到零件表层约 10 m 内。氪化后零件内的放 射性物质将随零件工作的最高温度而线性的变化，只有 温度继续升高，才会使放射性物质的逃逸继续进行，并 达到新的平衡。该方法精度相对较高，但辅助测量设备 复杂。用此方法制成的氪化塞放射剂量极微。
5. 热敏电阻法的特点
1）无冷端温度补偿问题。 2）普通的热敏电阻一致性较差，高精度测温前要 分别标定。 3）铂电阻温度计精度高、稳定性高。常常在其它 温度计标定时作为温度标准； 4）体积比较大，如果粘贴在活塞表面，对温度场 有一定的干扰，同时测量的是一个小面的平均温度； 5）针对活塞的热敏电阻传感器其安装、使用的可 靠性比热电偶低； 可作为热电偶遥测装置的冷端补偿元件。
三. 活塞温度信号的传输方式
1. 2. 3. 4. 5. 6.
信号的间歇传输机构 信号的连续引出机构 信号的无接触式间歇传输机构 储测系统 无线电遥测系统 红外遥测系统
1. 信号的间歇传输机构
1.1 信号的间歇传输机构的特点
1）结构紧凑、简单。 2）磨损快、寿命短。 3）不能进行连续信号，如瞬态信号的传输。 4）触点处会产生附加的热电势引起测量误差（接入 的第三种金属两端的温度不同所造成的误差，接触点由 于摩擦温度较高）。 缓解方法：接触元件的材料与所选的热电偶材料一 致。但这些材料的耐磨性很差，需要在接触面上采用高 寿命的涂层。如在铁 -康铜热电偶的铁上涂银，康铜上 涂钴；在镍铬 -镍硅热电偶的镍硅上涂钴，镍铬上涂铁。 增加涂层后在触头与触座间还会带来一定的测量误差， 对镍铬-镍硅误差约为4º C，而铁-康铜约为8º C。
发动机原理第十一章 内燃机试验
容积式数字油耗仪是 在球瓶细颈刻线的一侧 设有电光源，另一侧有 光电管，每对光源与光 电管置于同一水平面上， 若球瓶充满燃油，光源 的光穿过球瓶细颈时， 由于燃油对光线的折射 作用，光不能照在光电 管上；当球瓶细颈无油 时，光可穿过细颈射到 光电管上，使光电管通 电，通过电路控制电动 三通阀和计数器工作， 实现时间和油耗量的自 动显示。
第十一章 内燃机试验
第一节：内燃机试验的分类： 一、分类： 定型试验、验证试验、可靠性试验、验收试验、出厂试验、抽样
试验。 定型试验：新产品、改进或变型产品，检验其性能指标是否达到 设计或改进的要求，对其可靠性和耐久性进行试验。 验证试验:对转厂生产的产品，检验其性能指标是否达到设计或 改进的要求，对其可靠性和耐久性进行试验。 可靠性试验：在试验台上进行满负荷、标定转速的连续运转，以 考核发动机的动力性、经济性、稳定性及零件的耐用性。 验收试验：验收单位检验发动机性能，是否复合技术文件规定的 要求，而进行的试验。 出厂试验：每台发动机出厂前进行的性能试验，以检验产品质量 是否达到设计要求，确保出厂产品质量的合格性。 抽样试验：批量生产的发动机，抽取一定数量的产品进行性能试 验，检验是否达到技术要求。可同时进行可靠性和耐久性试验， 以检验产品质量的稳定性。
第四节：试验规划与数据整理
一：试验的准备与规划
包括：制定试验大纲、准备试验对象、准备测量仪器、准备技术文件、 组织训练试验人员等。 （一）、测量仪器精度的选择： 直接测量参数：据该参数的允许误差选定仪表精度。 间接测量参数：按误差分配原则确定仪表精度。 间接测量误差分配： 1、根据规定确定间接测量误差范围。 2、按等作用原则计算各直接测量参数误差。
二、内燃机性能试验项目
《内燃机综合实验》实验报告1
七．思考题： 1. 柱塞泵油不均匀的原因是什么？
2. 如何调整供油间隔角？
2
实验二
一．实验目的：
高压油泵速度特性实验报告
二．实验设备
三．实验原理
四．实验步骤及现象
3
五．测量数据记录： 表 2-1
油泵转速 nb
油门位
油泵的速度特性实验记录表
(r/min)
置与循环供 油量(ml/200 次)
100
200
表 3-1 油泵试验记录表 油泵型号： 试验者：
各分泵循环供油量(ml/ g1 g2 g3 次) g4 gb(ml/
日期：
不均匀性 H（%） 次)
整泵循环供油量
调 整 怠速 供油 量 调 整 后 前
调 整 起动 供油 量 调 整 后 前
调 常用 转速 供油 量 整 前
调 整 后
8
六．实验结果分析和计算： 1.计算各种情况下调整前后各分泵循环供油量 3 次测量平均值 gmj、整泵循环供油量的平 均值 gb 和供油不均匀性 H。
七．思考题 1.针阀升程和喷油规律的波形在同一个转速值时为什么不一样？
2.你认为做好该实验应该注意的问题是什么？
11
实验五
一．实验目的：
发动机进气压力传感器静态标定实验报告
二．实验设备
三．实验原理
四．实验步骤及现象
12
五．测量数据记录： 表 5-1 进气压力传感器静态标定实验数据记录表(负压实验) 正行程
4.传感器线性度 L
max 100% ＝ Y FS
。传感器迟滞误差为
。
17
实验六
一．实验目的：
汽油机油气混合比调整特性实验报告
二．实验设备
内燃机测试技术知识点总结
内燃机测试技术知识点总结内燃机是一种通过内燃机燃烧工作气体（如汽油、柴油、天然气等）来产生机械能的发动机。
它广泛应用于汽车、摩托车、船舶、飞机等交通工具中。
内燃机的性能和可靠性对于交通工具的安全和效率至关重要，因此内燃机测试技术显得尤为重要。
本文将对内燃机测试技术的相关知识点进行总结介绍。
一、内燃机测试技术概述内燃机测试技术是指对内燃机的工作状况、性能参数和可靠性进行测试、测量和分析的技术。
通过测试技术可以准确评估内燃机的工作状态，发现问题和优化设计，保证内燃机的正常运行和持续改进。
内燃机测试技术包括静态测试和动态测试两种方式。
静态测试主要是对内燃机的性能参数和结构进行测量和分析，如功率、转速、燃料消耗等；动态测试则是利用实际工况下的试验台或测试车辆对内燃机进行加载、模拟工作环境和实时监测，以获取更真实的工作数据。
二、内燃机测试技术的重要性1. 评估内燃机性能：通过测试技术可以准确测量内燃机的功率、扭矩、燃油消耗等性能参数，为内燃机的设计和优化提供准确数据。
2. 发现问题并改进设计：通过测试技术可以发现内燃机的故障和问题，及时采取改进措施，提高内燃机的可靠性和耐久性。
3. 保证内燃机安全和可靠运行：通过测试技术可以评估内燃机的充分燃烧、冷却、润滑等工作状况，保证内燃机的安全运行。
4. 减少成本和提高效率：通过测试技术可以对内燃机的各个部件和系统进行评估，及时发现问题并减少损失，提高内燃机的运行效率。
5. 实现环保要求：通过测试技术可以对内燃机的排放进行监测和改进，满足环保要求。
三、内燃机测试技术的应用内燃机测试技术主要应用于以下几个方面：1. 内燃机性能测试：包括功率测量、扭矩测量、燃料消耗测量等，用于评估内燃机的工作性能。
2. 内燃机振动测试：对内燃机的振动进行监测和分析，评估内燃机的运行平稳性和可靠性。
3. 内燃机排放测试：监测内燃机排放的含量和组成，评估内燃机的环保性能。
4. 内燃机润滑和冷却测试：监测内燃机的润滑和冷却系统的工作状况，保证内燃机的正常运行。
内燃机测试技术 12流量测量
文丘利管
喷嘴
孔板
节流式流量计主 要由两部分组成： 要由两部分组成： 节流装置和测量静 压差的差压计。 压差的差压计。 节流装置是安装 在流体管道中， 在流体管道中，使 流体的流通截面发 生变化， 生变化，引起流体 静压变化的一种装 置。常用的节流装 置有文丘利管、 置有文丘利管、喷 嘴和孔板， 嘴和孔板，如图所 示。
二、流量计的类型
• 测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。流量计 归纳为以下述三大类型。
• 1. 容积型流量计 • 原理：容积型流量计测量流量的基本依据是单位时间 原理：
内被测流体充满（或排出）某一定容容器的次数，即 • qv=nV • 式中，V为空容容器的容积；n为单位时间内被测流体 充满（或排出）定容容器的次数。
第二节 流速法测量流量
• 这是实验室常用的方法，不需要专门的 流量计，而是用第七章介绍的皮托管或 其他测速仪表测量出面积为A的流通截面 上的平均流速，然后用下式计算流体的 体积流量
•
qv = υ m A
第三节 差压式流量计
• 测量原理与流量方程
• 测量基本原理：当流体流经管道中急骤收缩的 测量基本原理： 局部截面时，将产生增速降压的节流现象，流 体的流速越大，即流量越大，节流压降也越大。 以这种节流现象作为流量测量依据的仪表，简 称为差压式流量计或节流式流量计。 • 基本结构：差压式流量计由节流装置和差压计 基本结构： （含导压管）两部分组成。流体通过节流元件 所产生的差压信号经导压管传入差压计，差压 计根据具体的测量要求把差压信号以不同的形 式传给显示仪表，从而实现对被测流体差压或 流量的显示、记录和自动控制。
特点： 工作原理比较简单，适合于测量 特点：容积型流量计的工作原理比较简单 工作原理比较简单
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：eme mPP Pη=+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）。
因此采用油耗法，某个具体工况点的选取对实验精度影响很大，该工况点的选取应尽量保证其与同转速下空转时的热效率近似。
内燃机及动力装置测试技术
二、微机计算在动力工程中的应用
1、将常规的测量方法加以智能化，使得热工参数的测量精度大大提 高 2、计算机辅助测试计算使得复杂的动力工程测试任务变得简单、可 靠 3、数据采集及监控系统在动力工程中应用最广泛，小到温度的自动 控制，大到船舶柴油机在不停机条件下工作状态的故障诊断
三、智能仪表的组成及特点
五、压电式传感器
以压电效应为基础，有些晶体物质沿它的某个结晶轴受到力的作用时， 其内部有极化现象，在它的表面有电荷集结，大小和作用力成正比，这 种效应称为正压电效应。反之，如果在晶体的某些表面之间加上电场， 晶体内部也产生极化现象，同时晶体产生变形，这种现象称为逆压电效 应。
六、光电式传感器
将光量转换为电量的一种传感器。 分为三种： 1、外光电效应 2、内光电效应 3、阻挡层光电效应
3、A/D转换器 它的主要作用就是把被测参数的模拟量转换成微型计算机所能接受的数字 量。
要求： A、精度高，因为精度直接与最终测试结果准确性直接相关； B、速度快，特别是对于特殊要求的高速采集过程。
4、采样保持器 它的作用是在多路采集系统中，由于计算机分时工作的，并且A/D转换需 要一定的时间，一次必须保证在A/D转换过程中采集的参数值不变。 工作方式：采样方式和保持方式。 要求： A、采样时，存储电容必须尽可能快速充电，以便跟随输入参量的变化； B、保持时，存储电容不能漏电，使其在一定的时间内输出值保持不变。
5、多路开关 它的作用是分时地将各被测参数接通，以便进行A/D转换，它相当于一 个模拟开关。 要求： A、导通电阻小，以保证准确接通； B、开路电阻大，以保证断开干脆，无滞后； C、转换速度快，寿命长，无机械磨损。
6、微处理器（CPU） 他是自动测试系统的核心，主要作用是通过软件对采样数据进行计算及 各种处理，然后把计算结果进行显示、打印或编制文件。
内燃机车检测技术与运用
轮箍测温检测 、 齿轮箱检测 ， 为机车修程优化提供参考依据和基
础保证。
二 、 油 机 状态 检 测 柴
车进行检修， 有关部件可 能产 生维修不足， 部分部件 可能维修 过 剩。 维修不足则可能在运行 中发生故障 ， 维修过剩产生过度频繁 拆装， 造成人力 和经济上的浪费。为了提高机车的维修经济性和 可靠性 ，莱 钢运输部构建了机 车状态修和计划修相结合 的维修 模式 ， 及时掌握机车 的质量状态， 按机车 的质量状态确定机车修
物料缓慢下落到地面， Ｌ—— —＿ Ｊ ＼ ＿
、
三 造 果 臣 二— 一 —— 、 ： 效 。 Ｌ 圃 臣二 改 — Ｌ
应 用 电磁 吊具 吊装 广—— —］ 广————＿－］
３断电保磁及点动控制系统 ．
电磁 吊具吊运过程 中， 安全是必须面对的问题 ， 既要保 障现
场指挥人员 的安全 ， 还要考虑运输 车辆等辅助设备 的安全 ， 为此 改造不但要实现电磁 吊具 的吊装作业 ，还要实现在电网突然 断 电情况下 吊具的运行 。 断电保磁 系统 （ ４ 可在起重 电磁铁处于吸料状态而遇到 图 ）
程。 机车状态修的关键在 于运用好检测技术 ， 对机车重要部件进
１ 油机状态在线检测 系统 ． 柴
（） １系统组成 在线检测柴油机状态 系统 由柴油机 上止点传 感器 、 速传 转 感器 、柴油 机气 缸检测仪组成 ，主要对 Ｇ ２ Ｇ Ｃ Ｄ １Ｄ、 Ｋ Ｂ、 Ｋ１ 、 Ｆ ０ Ｄ４ Ｆ Ｄ机 车对应 的 １Ｖ１０ ６ ２ ０ １Ｖ ４ 、６ ２ ０型号柴油机 ２ ８ 、Ｖ ４ 、２ ２ ０ １Ｖ ４ 的瞬时转速数据进行频谱 分析 ， 提取柴油机故 障判断的参数并
内燃机实验技术
5.4 试验数据的采集与处理（补充）自动化系统主要组成：硬件（测量系统，控制系统和计算机）和软件（一）数据采集模块的组成数据采集模块也就是测量系统，主要由各种传感器、整形/放大电路、采样/保持电路、多路开关、模数转换器、输入输出接口电路、液晶显示屏和微处理器单元组成。
(二)传感器传感器的作用是将被测参数如温度、压力、流量等各种非电量转换成电量，选择传感器应当注意以下几个问题:(1)传感器的精确度反映传感器的输出值与被测参数的真值的符合程度。
足够的精确度。
(2)稳定性好、抗干扰能力强。
影响传感器稳定性的通常是时间和环境两个因素。
由于传感器输出信号较弱，容易受到环境条件的变化而产生干扰电平的影响。
因此，尽量采用输出信号电平高、有预处理电路或输出脉冲数字信号的传感器。
否则，必须采取适当的抗干扰措施。
(3)传感器在线性范围内工作时，其输出与输入成比例关系。
对于非线性误差，可对输入量加以适当的补偿或通过软件进行修正。
4)对于测量变化快或频率高的动态信号应考虑到传感器的频率响应特性，一般应选用传感器的最高工作频率大于被测信号频率5～10倍。
(5)需要外加激励电源的传感器，要注意该外加激励电源的精度和稳定性，因为它们对传感器的输出信号的精度和稳定性有直接影响。
(6)对于非电流或电压信号输出的传感器，如电容、电阻或电感量时，测量时应当考虑消除引线及机械结构所造成的寄生参数的影响。
总之，传感器的选择直接影响到整个自动测试系统的精度，应当慎重选择。
（三）放大器作用－是把传感器输出的微弱电信号加以放大，以便与计算机的模拟输入通道进行接口，同时也可对检测信号进行滤波，以达到降低噪声、控制增益以及变换阻抗等目的。
选择放大器的基本原则是:(1)低噪声、零点漂移小，以保证输出信号的稳定可靠;(2)精度高，满足测量要求;(3)输入阻抗高，这样可以有效地抑制干扰信号;(4)频带宽，以适应测量信号大幅度（四）整形电路整形电路的任务是把传感器输出的不规则的或有干扰信号的脉冲信号的转变为可被计数器或接口电路识别的矩形波脉冲信号。
内燃机性能测试技术的研究与发展
内燃机性能测试技术的研究与发展第一章：引言内燃机是一种重要的热力机械，广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通运输领域以及机械制造、制药、能源等工业领域。
内燃机性能的好坏直接关系到其使用效果和实际使用寿命，因此需要对其进行性能测试。
本文将对内燃机性能测试技术的研究和发展进行探讨。
第二章：内燃机性能测试的意义及目的内燃机的性能测试具有非常重要的意义。
在产品的设计和制作过程中，可以根据性能测试结果进行针对性调整和优化。
此外，性能测试还可以检验和评估新产品的性能和使用寿命，为改进产品提供依据。
同时在产品市场竞争中，合适的性能测试指标也是消费者和生产商用来判断产品好坏的重要标准。
第三章：内燃机性能测试方法和技术内燃机的性能测试从宏观上来看，可分为发动机试车、车辆实验和台架实验等三类方法。
发动机试车是对发动机单元的性能进行测试，主要关注发动机的气体物理性质。
车辆实验是对整车的全方位测试，主要关注车辆的驱动性能和燃油消耗情况，常见的测试内容包括加速性、制动性、燃油消费和排放量等。
台架实验是在实验室或工厂内，模拟不同工况下的车速和负载测试，主要通过耗油量、时间、压力等参数来评价发动机性能。
内燃机性能测试的技术除了上述方法外，还有一些特殊精密测试技术。
如热弹法、激光测振法、探针测流等技术可以提供较为精确和细致的数据来评价内燃机性能。
第四章：内燃机性能测试所需仪器和设备各种内燃机的性能测试依赖于基于事件计数和时间计数的仪器和设备。
部分测试常用的设备如下：1.计算机：计算机用于存储、处理、显示数据，包括数据采集、存储、预处理和分析等。
此外，计算机还可以用于控制实验设备的运行和控制。
2.转矩传感器：印有扭矩传感器的传感器可测量内燃机输出的转矩值，对评估内燃机的出力和动力性能有很大帮助。
3.燃油流量计：燃油流量计使用来测量燃油消耗和排放量。
燃油流量计可以单独或与压力传感器、温度计合作使用。
4.压力传感器：压力传感器可以用来测量内燃机的喷油压力和适当的进出气筒压力。
内燃机试验学讲义汇总
电阻式传感器
电阻应变传感器 电位器式传感器 热电阻传感器 将应变片贴粘于零件上，当零件受力或力矩作 用而产生拉压扭转时，应变片上电阻丝的和也 变化，从而电阻也变化。 未受力时，RT=R2=R3=R4， RT粘贴于受力变形的元件 上，当元件变形时造成电 阻RT变化使U0产生变化， 测定U的变化，则可测定 元件受力大小。 压力、拉压、扭力传感器。
电阻应变传感器 电位器式传感器 热电阻传感器 敏感元件的 、 S 不变，由被测物理量通过改 变L的办法来改变电阻，常用的有直线位移传 感器和角位移传感器。 b、c间电源，a端相接 的滑臂在通电电阻上 滑动时，分压Uab变化 ，测定Uab变化也就测 定出了位移x的变化 （a之变化） 位移、拉压传感器。
金属丝的电阻应变效应 金属丝的电阻值随 着金属丝的几何尺寸变化（伸长或缩短）而发生 相应的变化的现象。
电阻式传感器
电阻应变传感器 电位器式传感器 热电阻传感器 力、压力
敏感元件
应变变化
应变片
电阻变化
电阻应变仪
电压或电流的变 化并显示和记录
按 激 直流电桥 励 电 压 交流电桥 性 质
电阻式传感器
传感器
传感器将各种待测物理量的变化按比例地转换成 电量的变化。
电阻式传感器
他将系统各种待测物理量变化为传感器的电阻 变化，其工作原理如下： 传感器敏感元件的电阻RT为：RT=· L/S ——电阻率 L——元件长度 S——元件截面 当 、 L 、 S 随待测量变化而变化时， RT也随 之变化。测定RT的变化，就可以确定待测量。
电感式传感器
线圈中的电感量
若很小，且不考虑磁路铁损，则
N2 L Rm
li 各导磁体长度 空气隙间隙 i 各导磁体相对导磁率 0 空气隙导磁系数 Si 各导磁体截面积 S 空气隙截面积 因为 铁芯、衔铁>>气隙，所以，R铁芯+R衔铁<<R气隙
内燃机测试技术 05内燃机振动测量
即
∑Vx Vs = N x
∑V y + Ny
1790
转速n(r/min)
1785
1780 1 1775 336
1770
1765
齿数z
某柴油机曲轴输出端原始瞬时转速曲线
3．结构振动 ． • 结构振动是指具有弹性的内燃机结构部件，在各 种激振力作用下所激起的多种形式的弹性振动。 • 结构振动一般频率较高，会诱发噪声，影响环境 的舒适性。
1.00E+00 5.00E-01 V(mm/s) 0.00E+00 -5.00E-01 -1.00E+00 1 采样点数 600
安装架产生裂纹（电机底座附近） 安装架产生裂纹（电机底座附近）
盖斯林格弹性连轴节簧片基本全部断裂
柴油机曲轴断裂
二、当量振动烈度及其评级
整机振动测量随目的和分析深度的不同， 整机振动测量随目的和分析深度的不同， 分为两个层次： 分为两个层次：
1） （1）采用当量振动烈度对内燃机整机振 动状况进行评价。 动状况进行评价。
内燃机是由两大机构和 四（五）大系统组成的 弹性系统， 弹性系统，具有形态复 杂、固有频率密集的振 型。
内燃机的激振源包括气体 力、不平衡惯性力和惯性 力矩、 力矩、各摩擦副之间的作 用力、 用力、其它机构和系统的 作用力等，具有频带宽、 作用力等，具有频带宽、 方向多的特点。 方向多的特点。
内燃机振动具有多振源、宽频带、形态 复杂的特点，主要分为如下几类：
内燃机测试技术 11流速测量
• 当气体流动的马赫数Ma＞0.3时，还应考 虑气体的压缩性效应，些时可用下式进 行流速计算
v 2( p 0 p ) (1 )
• 式中，为气体的压缩性修正系数，可由 表7-1查取。
三、皮托管的标定
• 皮托管的标定是在校准风洞中进行的，样准风洞有吸 入式、射流式、吸入—射流复合式以及正压式等多种 类型，其中最常用的是射流式风洞，见图7-7。射流式 校准风洞的工作段是开式的，它由稳流段1和收敛器3 构成，稳流段内装有整流网和整流栅格。压缩空气先 通过稳流段，再通过收敛器后形成一自由射流。
下图为利用激光多普勒效应测量流速原理示意图。 图中LS为固定的激光光源
• 根据多普勒效应，对于固定光源LS发射的人射光，运 动微粒P（相当于人射光的接受器）所接受到的光波频 率为
v Ki ) f p f i 1 c
• 式中，c为光速。 • 对于运动微粒的散射光波（频率为fp ），固定接收器 PD接收到的光波频率为
v (K s K i )
• 根据入射光波的方向矢量与散射光波的接受方 向之间的夹角，以及速度矢量与合成矢量之间 的夹角，则
fD 1
i
| v || K s K i | cos
• 将
| K s K i | 2 sin
2
• 代入上式，得 • 2 f D sin cos • i 2
• 通过测定热线的电阻值就可以确定流体速度的变化。
如图所示的恒流式测量电路中，假定热线尚未置入流场 （即热线感受的流速为零）时，测量电桥处于平衡状态，即 检流计指向零点，此时，电流表的读数为I0。
当热线被放置到流场之中后，由于热线与流体之间的热交 换，热线的温度下降，相应的电阻也随之减小，致使电桥失 去平衡，检流计偏离零点。 当检流计达到稳定状态后，调节与热线串联于同一桥臂上 的可变电阻Ra，直至其增大量抵消热线电阻的减小量，此时， 电桥重新恢复平衡，检流计回到零点，电流表也回到原来的 读数I0（即电流保持不变）。通过测量Ra的改变量可以得到Rw 的数值,进而根据测速公式计算出被测流速。
华中科技大学能源学院动机系内燃机实验报告
华中科技大学内燃机实验报告专业：动力机械及工程班级：能动15××班姓名：张三学号：U2105×××完成时间：2018.10.28目录1.测功机校正实验 (2)2.发动机怠速调整及怠速性能实验 (4)3.自由加速烟度值 (5)4.负荷特性实验 (5)5．速度特性实验 (8)6.摩擦功率的测定 (12)7.油泵调整特性试验 (15)1.测功机校正实验实验目的:测功器的测量精度影响着发动机性能试验的准确性，为此必须定期对测功器进行校验，以保证其测量精度符合要求。
1.了解测功机的结构及测功原理。
2.掌握测功机的使用和校正方法。
实验仪器及设备:EIM04发动机测控系统测功机 WE32测功机校正机构标准砝码实验原理：测功机是内燃机模拟加载设备，有水力、电涡流、电力三种形式。
本次试验对象为杭州弈科机电设备公司生产的水力测功机。
WE32测功机结构及工作原理WE32水力测功机主要由制动器组件、机座、电控蝶阀、进出水管、传感器和接线座组件组成。
电控蝶阀由力矩电机、减速齿轮组、位置传感器、阀片和外壳等组成。
测功机圆盘1固定在转轴3上，与转轴一起在外壳内旋转，构成测功器的转子。
转子有轴承支撑在外壳2内，而外壳又由外轴承支撑在测功器底座上，它可以绕轴线自由摆动。
水经过进水阀流入外壳的内腔。
当内燃机飞轮带动转子在外壳中旋转时，由于转盘与水之间的摩擦作用，水也跟着一起旋转。
在离心力的作用下，水被甩向外壳内壁，形成一个环形水圈，并使其动量矩增加。
同时，外壳受水的冲击后，要绕轴线摆动。
水冲击外壳内壁，受到内壁的摩擦阻力的作用降低了速度，付出了动能，在水压的作用下，折向外壳中心流动，形成环形涡流水圈，最后使水的温度升高。
由于水圈与外壳内壁的摩擦，外壳的旋转（摆动）速度比转子的转动要慢，因而水圈就要阻止转子的转动而产生一个阻力矩。
其阻力矩通过联轴器直接作用在内燃机的飞轮上，这就是加在内燃机上的负荷。
内燃机试验学【可直接使用】.doc
名词解释：1容积法测量装置：这种方法一般使用葫芦形玻璃瓶，用连通管与燃料箱相通，中间装一个三通阀进行转换。
2重量法测量装置：这种方法的实值是测定消耗一定量燃料的时间。
最重要的是时间的测量，其误差大小取决于操作者的熟练程度。
3试验设计的定义：是为了达到预期的试验目的采用某种数理统计方法，制定合理的试验方案，以便尽可能顺利与简捷的取得理想的试验数据。
4正交试验设计法：是研究与处理多因素试验的一种方法。
它利用一种规格化的表格---正交表，挑选试验条件，安排试验计划和进行试验，并通过较少次数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的试验方案。
2标准表L9（34）L------正交表的代号9-------实验的次数3-----每一列的水平数4-------正交表的列数混合型正交表L8（41×24）L―――正交表的代号-------实验次数4水平列的列数为１２水平列的列数为４试验次数8对L8（41×24）（4－1）+4（2－1）+1=8 L18(2×37)(2－1)+7(3－1)+1=16 5极差：指的是各列中各水平对应的试验指标平均值的最大值与最小值之差（因子主次看极差，因子水平看均值）6示功图：内燃机汽缸内工质压力随曲轴转角或汽缸容积变化的关系称为内燃机的示功图7动态压力测试方法之，模拟法：通过适当的传感器将被测压力按比例转化成相应的电量或电参量，再通过动态应变仪，调试解调器或电荷放大器等将中间变量转化成电流，电压或电荷信号记录绘制相应的波形图。
采样法：①横向集点法：对应某些确定的压力值，采集汽缸压力与之相平衡时的曲轴转角②纵向集点法：在确定的曲轴转角下采集相应的缸内气体压力。
简答１内燃机测试的主要内容？其中整机部分包括内燃机性能，耐久性，排放等试验零件试验包括曲轴弯曲疲劳试验内燃机部件的磁粉探伤方法。
２内燃机试验的测量参数是什么？因测量的目的不同而分为①平均值的测量如转速，输出扭矩，进气压力和排气温度等。
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题型要求及分数比例：（满分100分）
1.基础题（20%）
如：发动机废气分析仪的类型、测量参数、工作原理、使用方法等。
2．描述题(30%)
如：发动机速度特性实验方法：说出该实验所用的仪器设备、测量参数和监视参数、计算参数、试验方法与步骤等。
3.分析题(30%)
如：根据试验数据和曲线，分析发动机动力、经济性能、排下等。
广东工业大学
全日制研究生招生考试专业课考试大纲
招生类别：博士生□硕士生
考试科目名称:内燃机测试技术
基本内容:（300字以内）
1．发动机台架实验室结构。
2．发动机台架实验主要仪器设备的工作原理和使用方法：测功机、发动机台架测控系统、内燃机各种试验控制模式的选择、油耗仪、废气分析仪、油门执行器等。
3．发动机的基本实验方法：内燃机性能试验的一般条件和试验通用规程。
4．设计题（20%）
如：发动机工作过程测试：设计要测试的参数，设计或选择测试仪器设备与测试软件，测试仪器与设备的安装设计，设计测试过程与测试方法，测试数据处理、结果分析等。
参考书目（包括作者、书目、出版社、出版时间）：
1.倪计民编著,汽车内燃机试验技术，同济大学出版社，1998.9
2.GB/T6072-2000~2003往复式内燃机性能第1~7部分,中国标准出版社,2000~2003
4．典型发动机实验：发动机速度特性实验、发动机负荷特性实验、汽油机燃料调整特性实验、柴油机调速特性实验、发动机及整车排放实验、发动机整机耐久性实验与发动机零部件性能实验等。
实验目的、实验依据的标准、实验所用的仪器设备类型、测量参数和监视参数、计算参数、试验方法与步骤、实验结果数据处理与分析。
5．内燃机速度特性、负荷特性曲线、万有特性曲线等的制作方法；实验报告的撰写方法。