实训项目实现发动机负荷特性试验

一、试验目的

1.掌握汽油发动机负荷特性的试验方法。

2.掌握汽油发动机负荷特性试验结果的计算整理、曲线的制作和分析方法。

二、主要试验设备

1.测试用发动机。

2.测功机（水力或电力测功机）。

三、试验条件

1.测功机参数与数控。测功机为GW160电涡流测功机，主要参数：最高转速为8 000 r/min，最大扭矩可达700 N·m，最大功率达160 kW；扭矩分辨率为±0.1 N·m，测量精度为±0.4%；转速分辨率为±1 r/min，测量精度为±5 r/min；扭矩、转矩以数字的形式在控制界面上显示。负载系统的控制工作方法有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）；

（5）恒调节阀（励磁）位置/恒油门位置控制（P1/P），此种模式为手动控制，无反馈调整；

（6）推进特性控制（M/n2），此种模式按船舶螺旋桨扭矩公式M∝n2来控制。

2.油耗仪参数。本项目采用日本小野公司生产的DF-312容积式油耗仪，测量发动机燃料消耗量；油耗分辨率为±0.1 ml，时间分辨率为±0.1 s，测量精度为±0.5%。

3.气体质量流量计参数。本项目采用上海同圆公司生产的ToCeiL热膜式气体质量流量计，测量发动机进气空气消耗量；最大测量流量为600 kg/h，分辨率为±0.1 kg/h，测量精度为±1%。

4.空燃比仪。本项目采用日本NGK生产的A/F-Boost Meter，最大测量空燃比为30，分辨率为±0.05，测量精度为±1%。

四、试验要求

1.了解和掌握汽油发动机负荷特性的试验方法，理解负荷特性试验的目的和意义，深刻理解负荷特性试验与速度特性试验的相同点和不同点。

2.试验前，复习发动机原理和构造，熟悉掌握与本内容相关的发动机性能指标。

3.试验中，按要求操作仪器设备，正确观测和记录数据要，按步骤进行试验。(www.xing528.com)

4.试验后，认真撰写报告，正确处理数据并规范列出试验数据和计算结果表格，绘制有关的速度特性曲线，结合原理对试验结果和试验特性曲线进行分析和讨论。

5.严格遵守试验室管理规则（安全、仪器操作、试验流程等）。

五、试验标准及方法

1.试验标准。

发动机试验条件，按国家标准GB/T 18297—2001《汽车发动机性能试验方法》的规定进行控制。测量仪表精度及测量部位应符合GB/T 18297—2001的规定。

2.试验方法

（1）按国家标准GB/T 18297—2001《汽车发动机性能试验方法》进行。

（2）测量数据时发动机运行转速与选定转速相差不应超过1%或±10 r/min，发动机运行状态稳定1 min后，方可进行试验测量。

（3）发动机转速控制采用测功机恒转速/恒油门位置控制（n/P）和（n/M）模式结合使用，调节旋钮，使在试验转速下运行。

（4）试验中由于汽油机燃油易挥发，因此相同的工况最少测量3次，以其平均值作为该工况的燃油消耗量数据。

六、试验步骤及内容

1.检查发动机安装是否正确、安全、可靠。打开燃油开关、冷却水阀门及各测试系统开关，如发动机测控仪等，起动发动机，检查运转时有无明显不稳定现象。若无问题，则进行发动机预热及试验前的其他准备工作。

2.当发动机达到预热要求后，选取某一转速、变化油门位置进行发动机负荷特性试验，适当选择8个以上测量点。试验中发动机转速控制采用测功机恒转速/恒油门位置控制（n/P）和（n/M）模式结合使用。

3.设定试验的负荷特性转速为x（r/min），转速确定后保持转速不变，通过改变节气门位置改变发动机负荷，逐点进行试验。负荷选择由最低扭矩值开始，依次升高，直至节气门位置最大时结束。

4.试验时发动机水温、机油温度应尽量保持恒定，每个试验工况点在保持稳定后，记录相关试验数据。

5.试验过程中需同步绘制以扭矩和比油耗为主要参数的性能监督曲线，从曲线中可直接看出试验过程是否存在异常，以决定试验是否需补点或重做。

七、试验数据整理与结果分析

1.将试验测结果和计算数据填写到下表中。

发动机负荷特性试验记录表

2.画出负荷特性能曲线，主要有功率与燃油消耗等的相关性特性曲线，要求全面反应测试数据，对试验结果进行分析和评价。