1、內燃機學實驗指導書熱能與動力工程實驗室第一章 實驗教學的組織、要求和安全一、實驗的組織按照內燃機學教學大綱的要求，學生必須完成下列實驗內容： 1、內燃機機械效率的測定；2、內燃機負荷特性的測定；3、內燃機速度特性的測定；4、柴油機調速特性的測定。為使每一位學生能對試驗的內容、方法和操作技術得到深入的了解，每班學生分為若干個小組，每一實驗小組學生應為56人，并推選出一名小組長。 由于內燃機實驗過程中的噪聲、振動及溫度等對人體的影響較大，因此，每次實驗連續(xù)時間不宜超過3小時。實驗指導教師是整個實驗的負責人，實驗課開始時，應扼要地向學生說明每次實驗的目的、主要內容、實驗工作位置、以及達到實驗目的所用

2、的儀器和工具性能、使用方法與誤差。并向學生說明各項實驗中安全操作技術。在實驗過程中，指導教師要全面掌握實驗的進度，保證學生的實驗質量。二、實驗的要求 1、發(fā)動機的性能試驗，是一種集體性很強的工作。實驗能否順利進行，所取得的測量數據是否準確可靠，完全取決于每個測量人員的精細及協(xié)同一致地工作。任何一個部位的疏忽和大意，必定招致整個試驗工作的失敗，所做工作可能會前功盡棄。測量誤差的原因，多半由于工作心亂，草率與不小心，必須嚴加注意。 2、實驗前每位學生必須認真預習實驗指導書，對實驗的目的及實驗方法有充分的了解，如未進行預習者，不得參加實驗，凡參加實驗者都要帶實驗指導書、記錄紙、筆等。每個實驗小組須帶

3、計算器臺。 3、實驗開始前學生要熟悉練習各種設備食品的操作使用方法，實驗過程中聽從指導教師的指揮，統(tǒng)一協(xié)調進行。 4、學生小組長負責組織學生的分工與輪換工作位置，要求同學嚴格遵守實驗室的安全操作規(guī)程，愛護試驗設備、儀器和工具。5、實驗結束后，學生應打掃各工作位置，整理好試驗設備、食品和工具。經實驗指導教師批準后方可離開實驗室。三、實驗的安全保障 這確保實驗的順利進行，參加實驗的指導教師和學生必須嚴格遵守下列各項安全規(guī)則：1、發(fā)動機及試驗設備上的危險轉動部件及連接件必須裝有保護罩； 2、實驗前應仔細檢查并緊固所有連接螺釘； 3、嚴禁在發(fā)動機運轉時調整或揩抹任何轉動部件； 4、所有設備不允許有漏油

4、、漏水及漏氣等現(xiàn)象。實驗室環(huán)境應保持干燥清潔。 5、實驗室內嚴禁吸煙與使用明火； 6、參加實驗的所有人員必須服裝整潔； 7、實驗過程中學生必須服從指導教師的指導和安排，不允許擅自操作儀器和設備。第二章 內燃機性能的測定實驗實驗一 內燃機機械效率的測定一、實驗目的了解發(fā)動機的機械損失，評定發(fā)動機的結構完善程度與調整裝配的質量。二、實驗要求及原理 1.熟悉用油耗線法測定發(fā)動機的機械損失功率的方法和基本操作技術； 2.發(fā)動機在轉速不變時測定出整機油耗量隨負荷變化的曲線，如圖所示，然后將此線外延到與橫坐標相交的a點，則圖上oa的值就是所求的機械損失，即Pmm，則機械效率為： 圖1-1油耗量曲線三、實驗

5、設備、儀器及工具 水力測功器一臺、柴油機、數字轉速顯示儀一臺、測量油耗儀一臺、計算器一臺、工具一套。四、實驗步驟和方法 1、實驗時，按實驗須知做好各項準備工作，啟動發(fā)動機，暖機，使發(fā)動機達到正常工作狀態(tài)； 2、將發(fā)動機節(jié)氣門或供油齒條調節(jié)到一定位置，調整發(fā)動機負荷（即改變測功器供水量）到較低負荷，使發(fā)動機在最大扭矩轉速下穩(wěn)定運轉； 3、測取該工況下發(fā)動機的轉速n、測功器磅秤讀數F、燃油消耗量B、燃油消耗率、冷卻水溫度t、機油壓力，潤滑油溫度，發(fā)動機排氣溫度。并記錄下來； 4、全部數據測取完后，改變節(jié)氣門（或供油量）位置，增加發(fā)動機負荷，使發(fā)動機恢復到標定轉速下穩(wěn)定運轉，此時重復測取上述數據并記

6、錄； 5、繼續(xù)改變工況，一般由低負荷往高負荷做，一直到節(jié)氣門全開（或供油量達到最大值）為止，按上述方法重復進行參數測定和記錄，一般完整的實驗需要測取68個工況點；6、實驗過程中要繪制監(jiān)督曲線B，如圖12所示，以監(jiān)督試驗的準確性，如發(fā)現(xiàn)某點數據不符合一般規(guī)律，應補做；圖1-2監(jiān)督曲線 7、實驗結束后,將發(fā)動機熄火。五、實驗報告內容 1、說明實驗的時間、地點，寫明實驗的環(huán)境條件和儀器設備的名稱及性能等； 2、提供完整的實驗記錄表； 3、根據所測數據計算實驗用發(fā)動機的不同負荷下的機械效率； 4、分析與評價該機的機械效率； 實驗二 內燃機負荷特性的測定一、實驗目的 制取發(fā)動機負荷特性的目的在于找出發(fā)動

7、機在轉速不變的情況下，燃料消耗量、燃料消耗率和排氣溫度等指標隨負荷變化的關系。二、實驗要求1、熟悉制取發(fā)動機負荷特性曲線的方法、步驟和基本操作技術；2、了解發(fā)動機以不同負荷工作時動力性指標與經濟性指標的變化規(guī)律；3、實驗要求從低負荷開始往高負荷做，一直到最大供油量為止。三、實驗設備、儀器及工具 水力測功器一臺、發(fā)動機一臺、數字轉速顯示儀一臺、測量油耗儀一臺、計算器一臺、氣壓計一臺、溫度計一臺、濕度計一臺、煙度計一臺、常用工具一套。四、實驗條件 1、高壓油泵或化油器應按該發(fā)動機混合氣成分調整特性中所確定的最佳位置加以確定； 2、噴油或點火提前角應按該發(fā)動機最佳提前角高速特性加以確定。五、實驗步驟

8、和方法 1、實驗時，按實驗須知做好各項準備工作，啟動發(fā)動機，暖機，使發(fā)動機達到正常工作狀態(tài)； 2、將發(fā)動機節(jié)氣門或供油齒條調節(jié)到一定位置，調整發(fā)動機負荷（即改變測功器供水量）到較低負荷，使發(fā)動機在標定轉速或者最大扭矩轉速下穩(wěn)定運轉； 3、測取該工況下發(fā)動機的轉速n、測功器磅秤讀數F、燃油消耗量B、燃油消耗率、冷卻水溫度t、機油壓力，潤滑油溫度，發(fā)動機排氣溫度。并記錄下來； 4、全部數據測取完后，改變節(jié)氣門（或供油量）位置，增加發(fā)動機負荷，使發(fā)動機恢復到標定轉速下穩(wěn)定運轉，此時重復測取上述數據并記錄； 5、繼續(xù)改變工況，一般由低負荷往高負荷做，一直到節(jié)氣門全開（或供油量達到最大值）為止，按上述方

9、法重復進行參數測定和記錄，一般完整的實驗需要測取68個工況點；6、實驗過程中要繪制監(jiān)督曲線B，如圖21所示，以監(jiān)督試驗的準確性，如發(fā)現(xiàn)某點數據不符合一般規(guī)律，應補做；圖2-1負荷特性監(jiān)督曲線 圖2-2內燃機負荷特性 7、實驗結束后,將發(fā)動機熄火。六、實驗報告內容1、說明實驗的時間、地點，寫明實驗的環(huán)境條件和儀器設備的名稱及性能等； 2、提供完整的實驗記錄表； 3、根據所測數據進行計算并繪制be-Pe、B-Pe和Pe曲線，如圖22所示；4、對負荷特性曲線變化規(guī)律進行分析，并說明其變化趨勢及其原因；5、評價實驗用發(fā)動機經濟性的特征。實驗三 內燃機速度特性的測定一、實驗目的制取發(fā)動機速度特性的目的在

10、于找出發(fā)動機供油量調節(jié)機構位置（或節(jié)氣門位置）保持不變時，發(fā)動機的有效功率Pe、轉矩、燃料消耗率be和排氣溫度等指標隨轉速n的變化關系。二、實驗要求1、熟悉制取發(fā)動機速度特性曲線的方法、步驟和基本操作技術；2、了解發(fā)動機轉速變化時，動力性與經濟性的變化規(guī)律及其特點；3、實驗從最大供油量位置，最低穩(wěn)定轉速做起，逐步減少負荷直至發(fā)動機功率下降（或標定功率）為止。三、實驗設備、儀器及工具水力測功器一臺、發(fā)動機一臺、數字轉速顯示儀一臺、測量油耗儀一臺、氣壓計一臺、溫度計一臺、濕度計一臺、廢氣分析儀一臺、煙度計一臺、常用工具一套。四、實驗條件 1、高壓油泵或化油器應按該發(fā)動機混合氣成分調整特性中所確定的

11、最佳位置加以確定； 2、噴油或點火提前角應按該發(fā)動機最佳提前角高速特性加以確定。五、實驗步驟和方法 1、實驗時，按實驗須知做好各項準備工作，啟動發(fā)動機，暖機，使發(fā)動機達到正常工作狀態(tài)； 2、逐漸加大油門直至最大開度（或供油量）位置，將其固定。在整個試驗過程中，油門位置不再改變。調節(jié)發(fā)動機負荷，使其在最低轉速下穩(wěn)定運轉，此即為試驗起點； 3、測取該工況下發(fā)動機的轉速n、測功器磅秤讀數F、燃油消耗量B、燃油消耗率、冷卻水溫度t、潤滑油壓力，潤滑油溫度，發(fā)動機排氣溫度。并記錄下來； 4、以上數據測完后，減少測功器負荷，使發(fā)動機轉速增加并選擇適當的轉速間隔，使發(fā)動機在另一工況下穩(wěn)定運轉，此時重復測取上

12、述數據并記錄； 5、重復步驟4，一般完整的實驗需要測取68個工況點。最后一點的選擇應以發(fā)動機功率開始下降（或最大功率點）為準；6、在實驗中作監(jiān)督曲線，如圖31所示，如不符合一規(guī)律，應補做該點； 7、實驗結束后，將發(fā)動機熄火。圖3-1 內燃機速度特性監(jiān)督 圖3-2 內燃機速度特性六、實驗報告內容1、說明實驗的時間、地點，寫明實驗的環(huán)境條件和儀器設備的名稱及性能等； 2、提供完整的實驗記錄表； 3、根據測取記錄數據逐點算出有效功率Pe、轉矩、燃油消耗量B、燃料消耗率be值，并以Pe、be、值為縱坐標，轉速n為橫坐標繪制出外特性曲線，如圖3-2所示。并對此進行分析； 4、試驗時，記錄大氣狀態(tài)（壓力、

13、溫度、相對濕度），如不符合標準，應對實驗結果進行大氣修正； 5、對速度特性曲線變化規(guī)律進行分析，并說明其變化趨勢及其原因； 6、評價實驗用發(fā)動機動力性和經濟性的特征。實驗四 內燃機調速特性的測定一、實驗目的1、制取發(fā)動機調速特性的目的在于找出發(fā)動機在調速器控制下負荷改變時，發(fā)動機動力性及經濟性隨負荷變化的規(guī)律；2、了解調速器起作用區(qū)段的變化特點；3、檢查調速器的工作性能。二、實驗設備、儀器及工具水力測功器一臺、發(fā)動機一臺、數字轉速顯示儀一臺、測量油耗儀一臺、氣壓計一臺、濕度計一臺、常用工具一套。三、實驗步驟和方法1、實驗時，按實驗須知做好各項準備工作，啟動發(fā)動機，使發(fā)動機達到正常工作溫度，并調

14、整發(fā)動機至最佳的正常工作狀態(tài)；2、將調速器操縱手柄處于標定工況位置，在整個試驗過程中不變動；3、使發(fā)動機在無負荷下空轉，達到最高轉速并穩(wěn)定以后，測取數據；4、測取此工況下的發(fā)動機轉速n、測功器讀數F、燃油消耗量B、燃油消耗率、冷卻水溫度t，潤滑油溫度、潤滑油壓力等數據，把測取數據記錄下來；5、逐漸增加負荷，每增加一定的負荷并穩(wěn)定后，重復測取上述數據并記錄。在標定負荷的75%左右處，測點可以取密一點。找出調速器不起作用的轉折點以及最大轉矩點；6、繪制監(jiān)督曲線Pn，如圖4-1所示；7、全部試驗結束后，將發(fā)動機熄火。四、實驗報告內容1、根據測取記錄數據，逐點計算有效功 率Pe、轉矩、燃油消耗量B、燃

15、油消 耗率值； 圖4-1 調速特性監(jiān)督曲線 2、以n為橫坐標，以Pe、B、為縱坐標，繪制調速特性曲線；3、通過分析調速特性，對該發(fā)動機調速器進行評價；4、按下式計算其穩(wěn)定調速率，并評價穩(wěn)定調速率。 標定轉速 卸去負荷后穩(wěn)定轉速 5、分析調速特性與負荷特性的區(qū)別第三章 實驗結果的整理在對試驗結果的整理過程中，對試驗的記錄不允許隨意地改變，計算結果要求精確到三位有效數字。一、發(fā)動機功率的計算（D110B水力測力器）（KW）其中：F測功器讀盤指針讀數（N） n發(fā)動機轉速（r/min）二、燃油消耗率的計算（D110B水力測功器） （g/kw.h） 其中：B燃油消耗量（kg/h） （自動油耗儀自動顯示）

16、三、特性曲線的繪制在試驗時測量及計算結果應填入規(guī)定的試驗記錄中，這些試驗數據大多數可以在坐標紙上定出試驗點，并連成一條光滑曲線，如速度特性中的排氣溫度，但有一部分數據須要經過推算才能得出。如Pe、等，在一般情況下，推算時不是根據原始測量數據進行計算的，而是先根據原始測量數據，繪成一條光滑曲線然后再從曲線上按橫坐標選取間隔均勻的若干點，根據這些點的數值（與測得的原始數值可能稍有不同）再進行計算，最后根據計算結果，來繪制所需要的光滑曲線。在測量中，一般來說，存在著測量誤差，這種測量測量誤差有兩個來源，一是測量儀本身的精度，二是測試人員的熟練程度，因此試驗點的位置往往不能做得絕對準確，考慮到這一因素，所以在把試驗點連成一條曲線時，就要注意不要把試驗點連成折線，而是使曲線穿過試驗點系的中間，使試驗點