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。

②瞬时值的测量包括示功图，曲轴扭转，振动波形，进排气压力波，燃料供给系统中管道压力和喷油器针阀升程的测量等。

３内燃机试验台架包括以下部分：试验台，燃料消耗量测量装置，冷却水供给系统，空气消耗量测量装置，排气系统。

４试验台的组成：基础，地板，支架。

试验台的要求①其基础必须具有足够的质量，并于地基及四周用隔振垫层隔离开。

其所允许的最大振幅不超过０．１mm。

②测功器不宜与发动机安装在同一块底板上。

③测功器可以用铸铁或用槽钢焊接组成。

④测试发动机与测功器连接方式弹性连轴器，万向轴节。

8液体燃料消耗量的测量方法有：容积法，重量法，流量法和流速计法。

容积法和重量法常用于内燃机稳定工况下燃料消耗量的测量。

对于透明度较好的而在大气中易于挥发的燃料采用容积法测定比较安全和准确。

9冷却水供给系统及其装置：冷却水循环系统，发动机冷却水循环，测功器水循环。

冷却水要有足够大的容量，以便及时散热。

空气消耗量的测量方法：容积法，压力法（流速法）它是通过测量空气经过一定长度的的管子或圆孔的流速计算出消耗量（节流元件的作用，根据前后压差的计算流量）
8 排气系统的要求有？①从发动机的排气口到地沟管道最好采用不锈钢制成的皱纹管道连接。

②排气管的截面积不小于发动机排气口的截面积。

③废气中含有一定的蒸汽管道应倾斜一定角度④管道中串入鼓风机或利用高速空气流引出废气。

9 内燃机台架实验自动化包括：各种参数的测量系统，信号的处理系统及控制系统的自动化。

自动控制是系统通过电磁阀和热交换器来控制冷却水温度，润滑油温度。

利用油门执行器来控制发动机的运行工况。

10 试验设计包含的内容？①明确衡量产品的指标。

②寻找影响试验指标的可能因素。

③根据实际问题，选择适用的试验设计方法。

④科学的分析实验结果。

11试验设计的常用术语？因子因子的交互作用全面试验部分试验试验指标因子的水平（试验指标：试验研究过程的因变量，是表征试验结果特征的量或是衡量试验效果的指标。

）（因子的水平：试验中因素所处的具体状况或情况，又称为等级。

试验设计中每个因子在考察范围内分成若干个等级，这些等级就是称为水平）
12 水力测功器特性曲线和工作范围
①测功器的特性曲线，测功器在某一调节位置下，测功器吸收的扭矩成功率与转速之间的关
允许的温升转速的限制而有一定的测量范围
OA-----水层厚度最大，能吸收的扭矩或功率AB-----扭矩最大曲线，吸收的功率是增加的BC-----吸收功率最大线，是由测功器的允许温升决定的CD-----最高转速限制线，受到测功器结构强度限制OD-----空载线。

测功器中没有水时所能吸收的最小扭矩或功率。

空气阻力矩和转子轴承的摩擦力
13 电涡流测功器的构成与工作原理：电涡流测功器产生制动的原理是当励磁绕组通过直流电流时，由感应子，空气隙，涡流环，磁转定子等形成的闭合磁路中产生静止磁通。

当感应子旋转时涡流环，相应部位的磁通密度不断增减变化，在涡流环的表面将产生感应电动势而形成电涡流。

力图阻止磁通的变化从而产生对感应子的制动作用。

结构：定子，励磁线圈，感应子，转轴，涡流环，轴承，摆动轴承
15电涡流测功器的特性与控制
⑴扭矩特性
①I一定 n>n基准 m不变
n<n基准m随n增加而增加
②n一定M∝I 当I增加到一定程度磁路发生饱和M不变
⑵功率特性
01线的励磁电流最大
12线等功率据流环散热能力
23线受限于极限特速（本身结构强度）
30线励磁电流为0
15 电力测功器的组成和工作原理：其转子和定子都是以磁通作为传递媒介进行工作的转子和定子之间的作用力和反作用力大小相等，方向相反，所以只要将定子做成能绕其轴线自由摆动的结构，便可测定转子的制动转矩
16 电力测功器的特性曲线
01最大激磁电流
17 测功器的工作稳定性
电涡流M1－M2=△M1
△n 电力M1－M3=△M2
水力M1－M3=△M3
△n一定△m变化大平衡能力强，稳定性越高
⑵低速制动性△m －△n
水力△n1
△m电力△n2
电涡流△n3
△m变化一定△n变化越大低速制动性好
18功机的误差与消除：1风阻的消除2定子的误差3水管导线引起的误差4主轴不平和定子外壳不平衡5测力机构几何关系失真消除方法1水力+电涡流 2变速器降级或增加测功器转速 20试验方案的设计1、选择合适的正交表2试验方案确定3表头设计：正交表的每一列可以安排一个因子，将实验中需要考察的各个因子分别安排到正交表的个列上去，此过程成为表头设计。

18.正交试验方案的特点：1正交性2代表性3综合可比性
19.极差分析的目的
主要是解决一下两个问题：A在所考察的因子中，哪个因子对试验指标的影响最大，哪个因子的影响最小。

B,在所选取的水平中，个因子取哪个水平最为有利，最优试验条件是什么。

20，回归分析：试验中因变量与自变量的关系一般可分为两类
①函数关系（因变量与自变量之间存在一一对应的关系）
②相关关系（因变量与自变量之间并不具有确定的函数关系）
21回归分析方法有：一元线性回归分析，一元多项式回归分析，多元线性分析，非线性回归分析）
50利用最小二乘法建立时，需要做以下两个基本假设：
①所有自变量的各给定值均无误差，而因变量的各值带有测量误差
②最佳拟合曲线应使各测量点数值与曲线偏差的平方和最小。

22，示功器的种类：A气电式示功器
①传感器
②平衡式传感器
③金属膜片优点：膜片振幅小，自振频率高，惰性小，能适应高速内燃机测量需求。

B,电子示功器，测量原理：迅速采集内燃机各转角下的动态压力。

组成：信号采集系统传感器、数据处理系统、电子采样变换器、A/D转换器。

传感器分为：压阻式、电容式差压传感器、压电式传感器、电子采样变换器。

23，上止点信号的测量：机械上止点（千分尺法，等行程中点法）、
静态上止点（接触法，磁电法，透光法）、动态上止点信号
24.示功图测量的误差分析：A测量通道引起的误差，测压工作状态、图形失真、引起腔振、通道阻力造成的压力损失。

B上止点记号引起的误差，C示功器频率引起的误差、D温度变
化引起的误差。

25.功率的测量方法：P=TN/9500
① 吸收式（测功器，用测功器作为负载进行功率测量）。

② 传递式（扭矩仪，将它安装在动力机械的输出轴和制动器转轴之间，由于转矩仪不消耗发动机输出的功率，故负荷要用制动器来调节。

）
26测功器的组成：
① 制动器，调节发动机载荷吸收转化功率
② 测力机构，测量输出扭矩
③ 测速装置
④ 调节和控制系统。

27测功器的基本要求：①保证发动机正常运转②连续稳定的调节整个范围③测量要准确④工作稳定可靠。

28测功器的分类：机械、水力、电力、电涡流
29水力测功器构成及工作原理：水力测功器利用水对旋转的转子形成的摩擦力矩吸收并传递动力机械的输出功率。

水力测功器的主题为水力制动器他由转子和外壳组成，外壳有滚动轴承支撑可自由摆动
30测功器的测量原理：测功器作为负荷实现被测动力机械工况的调节。

制动器调节被测动力机械的负荷。

并同时把吸收的功转化为热能或电能，测力机构和测速装置分别测量被动力机械输出轴距及转速，再计算出功率值。

38.取样的方法：直接取样法、全量取样、比例取样、定容取样法。

39测试仪器有哪些？A 色谱分析仪（原理：被分析的混合物在流动气体或液体的推动下，流经一根装有填充物的管子，由于固定相对不同的组分具有不同的吸附或溶解能力，因此，混合物经过色谱柱后，各种组分在流动和固定相中形成的含量分配关系不同，最终导致从色谱柱流出的时间不同，从而达到组分分离的目的。

）
气相色谱分析仪的系统组成和工作流程（载气源、色谱柱、检测仪）
B 红外气体分析仪。

C 氧化锆氧量分析仪的基本工作原理（氧化锆分析仪是利用氧化锆浓差电池所形成的氧浓差电动势与氧含量之间的量值关系进行氧含量测量的.
D 化学发光检测器。

39烟度的测量方法主要分为：一类是利用烟气对光的吸收作用，即通过测量光从烟气中的透过度来确定烟度的，此方法叫透光法。

另一类是先用滤纸收集一定的烟气，再通过比较滤纸表面的反射率的变化来测量烟度的，此方法叫滤纸法。

（哈特利奇度计、PHS 烟度计、波许烟度计、冯布兰德烟度计）
40内燃机振动的分类：整体的缸体振动、曲轴的扭振、曲轴的弯曲振动、其他振动（配气机构，活塞和缸套间的敲击引起的振动）
41内燃机的台架实验的振动测量
① 评价指标 振动烈度 ()t T
rms d t V T V ⎰=021
② 测点的选择，根据测试目的和测试仪器来确定，刚性较大的机体上测点数目3～5个。

③ 测试工况，标定工况测试规范指定的工况点。

④ 测试要求，内燃机台架试验中，还可按不同要求进行其他振动试验。

42内燃机曲轴扭振测量：多缸内燃机曲轴扭振动的主要要求形式,电子式扭振仪、非接触式扭振仪、曲轴扭振测点的选择。