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1、实验一汽油机速度特性一、实验目的要求：1. 掌握汽油机速度特性的实验方法2. 测取车用汽油机的有效功率Pe、转矩 Tat、每小时耗油量、燃油消耗率在节气门开度不变时随转速n 变化的曲线。3评定汽油机的动力性能。二、实验仪器设备：EY-28B 汽油机7.5kW 电涡流测功器三、实验分析：汽油机速度特性：汽油机速度特性表示有效功率Pe（千瓦）、扭矩 Tat（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测功试验台架上测出的。 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
2、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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - -
3、 - - 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。 外特性只有一条， 其余位置时的速度特性称为部分速度特性，部分速度特性则有许多条。外特性曲线分析 ：1.扭矩曲线变化趋势 ：随着转速 n 的增加 ,扭距 Ttq逐渐增大 ,出现最大扭距 Ttqmax 后逐渐下降 ,且下降程度越来越大 .曲线呈上凸形状。根据公式 Tat=K2i,mv 可见,Tat随n的变化取决于指示热效率i机械效率 m,充气效率 v与过量空气系数随 n 的变化 . (1)在节气门开度一定时,过量空气系数 可视为常数 . (2)充气效率 v在某一中间转速时最大 .因为一定的配气相位仅对一种转速最
4、适合 ,此转速下能最好地利用气流惯性.其余转速时v均降低,曲线为上凸形 . (3)指示热效率 i 转速低 ,进气流速低 ,紊流减弱 ,使雾化 ,混合状态较差 ,火焰传播速度降低,散热及漏气损失增加, i较低,转速高时 ,燃烧过程所占曲轴转角较大,燃烧在较大容积下进行 , i也较低 .但变化比较平坦 ,对 Ttq影响较小 . (4)机械效率m 转速增加 ,消 耗于机械损失功增加 .因此,随转速升高 ,机械效率 m明显下降 . 综合作用的结果是 ;当转速由低开始上升时, v,i同时增加的影响大于m下降的影响 ,使 Ttq增加,对应于某一转速时 ,Ttq达到最大值 .转速继续增加,由于 v,i,m均
5、下降 ,因此 Ttq随转速升高而较快的下降,即 Ttq曲线变化较陡 . 2.功率变化趋势：根据公式 Pe=Ttq n/9550 当转速由低逐渐升高时,由于 Ttq,n 同时增加 Pe 增加很快 .在达到名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 最大扭距转速ntq后,再提高转速 ,由于 Ttq有所下降 ,使 Pe 上升缓慢 .某一转速时Ttq n 达最大值 .此后,再增加转速 ,由于扭距下降超过转速上升的影响 ,Pe反而下降
6、 . 3.燃油消耗率变化趋势：根据公式 b=k3/im b 在某一中间转速当im达到最大值时出现最低值.当转速较此转速低时 ,由于 m上升弥补不了i的下降 ,使 b 增加.转速较此转速高时 i, m均较低,b 也增加.4.部分负荷速度特性：随着节气门的关小,节流损失增大 ,充气效率减小 ,使部分负荷速度特性的Pe,Ttq低于外特性值 .且转速越高 ,充气效率减小的越多,因此,节气门开度越小 ,随转速增加 ,扭距,功率曲线下降得越快,并使最大扭矩及最大功率点向低速方向移动. 当节气门开度的75%左右时 ,耗油率曲线位置最低 .超过 75%开度,混合气较浓 ,存在燃烧不完全现象,耗油率曲线位置较高
7、,低于 75%开度时,残余废气相对增多 ,燃烧速率下降 ,使 it降低,耗油率曲线位置也高,且开度越小 ,耗油率曲线位置越高。四、实验步骤：1. 起动测功器，再起动汽油机，调节测功器负荷和油门大小，使汽油机暖机，在热状态稳定时准备进行测量。2. 逐步开大节气门同时增加测功器负荷，到节气门开度达到最大位置后，将节气门位置固定，在转速达到标定转速并稳定运转后，由组长发出指令，测量记录发动机转速、测功器读数、耗油量、耗油经历时间、 冷却水进出水温、 机油温度、机油压力等数据。在第一点数据测量完毕后，节气门开度不变，继续增加测功器负荷，使转速降低，每隔150r/min 为一个测量点，依次重复上述过程。
8、要求测点不名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 少于 8 点，且包括最大转矩转速。3. 外特性实验结束后，松开并调节节气门开度，测取部分速度特性，节气门开度可按标定功率的百分比或节气门开度的百分比来确定，其方法同上所述。五、实验报告：1. 将记录及计算结果填入表格。2. 在方格纸上绘制以转速n 为横坐标，以有效功率 Pe、 转矩 Ttq、燃油消耗率 be、每小时耗油量 B、排温 tr为纵坐标的外特性曲线或部分速度特性。3. 在外特性曲线上指出最大功率、最大转矩和最低燃油消耗率的数值及对应转速。4. 计算转矩储备系数和转矩适应性系数，标出该机的使用转速范围。思考题：1.试述汽油机转矩 Ttq曲线的变化历程？2.为何汽油机不用调速器也能在各种工况（包括怠速条件）下稳定工作？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -