南昌大學發動機機械效率的測定實驗報告

2022-05-24 09:27:03 字數 1688 閱讀 7166

試驗一發動機機械效率的測定

一試驗目的:

採用油耗線法測定發動機機械效率ηm,並由此計算出發動機的機械損失功率。目的在於了解發動機的機械磨擦損失隨曲軸轉速與負荷的變化規律,以便評定發動機的結構完善程度與調整裝配質量;還可以藉以推算發動機的指示功率,也可用於評定發動機工作均勻性。

1.掌握一至二種測量發動機機械效率的方法,測量發動機機械效率的方法很多:有停缸法、倒拖法、油耗線法、示功圖法等。

2.了解發動機機械磨擦損失其轉速與負荷的變化規律。

二、試驗儀器及裝置:

2105b型柴油機南昌凱馬柴油機****

cw100-3000/10000電渦流測功機邁凱(洛陽)機電****

fcm-d油耗轉速測量儀上海內燃機研究所

fst2e發動機數控試驗台邁凱(洛陽)機電****

三、實驗基本原理:

本實驗採用油耗線法測定2105b型直噴非增壓柴油機的機械效率ηm。實驗基本原理為:

發動機在某一工況下指示熱效率為:

發動機同一轉速下空轉時指示熱效率為:

保證發動機轉速不變,假設改變負荷時發動機的指示效率不變(即ηa=η0),則有:

如上圖所示,在低負荷區可得:

同時,可通過測得的ηm計算出該轉速下機械損失功率:

通過實驗測得某一轉速下的油耗線,即測定某一轉速下的空轉的油耗率和低負荷時的油耗率。根據負荷特性變化曲線,用作圖的方法即可求出發動機在該轉速下的機械損失功率pm 。具體方法可參閱中國農業機械出版社2023年出版的「柴油機試驗」。

四、試驗方法:

分別測量發動機轉速為1400r/min,1200 r/min和1000r/min時的機械效率ηm及機械損失功率。以1400的轉速為例,先將發動機轉速調至1400r/min空轉執行,測得此時的發動機油耗率;再通過調節油門開度及電渦流測功器勵磁大小使發動機執行在小負荷工況下**速為1400r/min,有效功率分別為2kw,4kw和6kw),逐點記錄各試驗點的油耗率、功率資料,繪製出油耗率(b,kw/h)與功率曲線圖,計算機械效率ηm及機械損失功率pm。

五、試驗步驟:

1. 起動發動機,進入實時測控系統,採用手動控制方式,預熱發動機至熱平衡狀態(發動機冷卻水溫度達到65℃)。

2、將控制模式設定為測功器恆轉速、油門恆扭矩方式。通過手動調節油門使發動機轉速為1400r/min,輸出功率為0kw(即空轉)。讓柴油機在此狀態下執行2-3分鐘,待熱穩定後記錄下此時的油耗率。

3、調節電渦流測功器勵磁大小使發動機輸出功率為2kw,並通過調節油門大小是發動機的轉速保持1400r/min,待工況穩定後在該狀態下執行2-3分鐘, 記錄下此時的油耗率和功率。

4、重複步驟3,測量轉速為1400r/min時,功率分別為4kw和6kw時的油耗率。

5、重複步驟2,3,4,測量轉速分別為1200r/min,1000r/min時,不同功率下(空載,2kw,4kw和6kw時)的油耗率。

6、逐漸減小測功器扭矩及轉速,空載執行5min後停機。

六、試驗要求:

1.認真記錄發動機技術引數和試驗資料,列表說明,並得出結論;

2.繪製發動機分別為n=1400r/min,n=1200r/min和n=1000r/min時的油耗線;

3.根據實測油耗線,計算出不同轉速下的機械效率ηm及機械損失功率pm。

4. 繪製發動機機械效率ηm及機械損失功率pm隨曲軸轉速的變化規律曲線

附:機械效率試驗資料記錄表

發動機型號發動機機號

大氣溫度大氣壓力mmhg

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