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1、柴油机速度特性、负荷特性实验报告柴油机速度特性、负荷特性实验报告实验人员：阿拉坦 张鑫鑫潘宁 钟湾 邹晨宇班级：汽 62 班报告：张鑫鑫2009/5/14柴油机速度特性、负荷特性实验报告1.实验目的1. 了解并熟悉柴油发动机台架试验的主要设备。2. 掌握柴油发动机负荷特性、速度特性试验方法。3. 掌握对试验数据进行修正及分析处理的方法。4. 了解柴油发动机燃油消耗率及 CO、HC、NOx、烟度等随工况的变化趋势。5. 能够根据发动机特性曲线对其性能进行分析和评价。6. 能够根据试验结果找出提高发动机排放性能的主要切入点（提高要求） 。2.实验要求1.熟悉和掌握与本试验内容相关的柴油发动机性能指
2、标随转速及负荷的变化规律和原因。2.了解试验设备的原理及试验的基本条件。3. 试验中，按指导老师的要求操作仪器设备，正确观测和记录数据，按步骤进行试验。认真体会试验方法。3.主要仪器设备3.1 性能实验仪器设备序号 仪器设备名称 型号 生产厂家 备注1 电涡流测功机 GW160 湖南湘仪2 空气流量计 TOCEIL-600 上海同圆 热膜式3 油耗仪 DF-312 日本小野 容积法4 排气分析仪 CEB-2 型 AVL5 发动机测控仪 FC2010 湖南湘仪3.2 排放实验实验设备柴油机速度特性、负荷特性实验报告CEB-型排气分析仪参数4.发动机台架系统装置柴油机试验装置简图1-轴 2-安全罩
3、 3-油门执行器 4-橡胶支架 5-空气滤清器 6-空气流量计 7-进气温度、压力测量装置 8-水塔 9-水泵 10，14-油泵 11，16-调压器 12-油耗仪 13-阀门开关 15-柴油滤清器 17-排温测量装置 18-减震波纹管 19-排气温度传感器 20-排气后处理装置序号 名 称 测量原理 测量范围 分辨率1 CO 不分光红外线法(NDIR) 010% 1PPM2 THC 氢火焰离子法（FID） 03% 1PPM3 NOx 化学发光法（CLD） 01% 1PPM4 CO2 同 CO 020% 1PPM5 O2 磁力法 025% 1PPM6 A/F 根据排放成分计算柴油机速度特性、负荷
4、特性实验报告5.试验对象、燃料5.1 实验用柴油机试验用增压中冷高压共轨直喷柴油机主要参数如表型号 YE4E160-30 压缩比气缸数 4 最大功率（kW）/转速（r/min）118/2120缸径 X 行程/mm2最大扭矩（Nm）/转速（r/min）600/1600总排量/L 4.26 进气系统 涡轮增压燃油供给系统 高压共轨5.2 实验用柴油试验用柴油主要参数如表柴油标号T50， oC 硫含量/10 -6 总芳烃T90， oC 十六烷值 多环芳烃终馏点， oC 十六烷指数 密度（20 oC）/（kg/m 3）6.试验标准及方法6.1 速度特性试验6.1.1 实验标准发动机试验条件，按国标 G
5、B/T18297-2001的规定进行控制，测量仪表精度及测量部位应符合 GB/T18297-2001 的规定。6.1.2 实验方法1. 按照 GB/T18297-2001进行。2. 测量数据时的发动机运行转速与选定转速相差不应超过 1%或者柴油机速度特性、负荷特性实验报告10r/min，发动机的运行状态稳定 1min 后，方可进行测量。3. 进行速度特性实验时，从高速开始逐渐降低发动机转速进行实验测量。4. 实验过程中，缓慢调节负荷以达到所选定转速的工况点，稳定后进行实验。5. 使用容积法进行柴油机燃油消耗量的测量，相同工况最少测量 3 次，求平均值为该工况的燃油消耗量数据。6. 实验中空气消
6、耗量测量时：由于发动机进气具有脉动效应，因此从二次仪表中应读取波动的最大值和最小值，其平均值即为该工况的空气消耗量数值，单位为 kg/h。每一工况按要求至少测量两次，求其平均值为该工况的测量数据。7. 实验分工：根据参加的人数分 3 个小组，第 1 小组负责操作发动机控制台的操作，并检查每一工作的配合次序；第 2 小组负责记录功率，转速，转矩，水温，油温，排温，大气压，大气温度及湿度等参数；第 3 小组负责燃油消耗量，空气消耗量的测量和记录，同时汇总填写实验数据原始记录表格。条件允许时，各小组的任务可相应轮换。6.2 负荷特性试验内容基本同速度特性试验7.试验步骤及内容实验步骤1. 检查发动机
7、安装是否正确，安全，可靠。打开燃油开关，冷却水阀门以及各个测试系统开关。启动发动机，检查运转有无明显不稳定的现象。无问题时则进行发动机预热及实验前的其他准备工作。2. 当发动机达到预热要求后，进行发动机速度特性及负荷特性试验。每条试验曲线适当选择 8 个以上的测量点。1) 外特性试验。取油门全开位置，改变测功机转矩，试验点转速由低到高，依次选 8 个以上的测量点，注意不要超过柴油机的最高转速。记录发动机转矩，燃油消耗率，功率等参数随转速变化的规律。转速应在怠速以上(取 1000r/min)，以最大扭矩值左右（1600r/min）为中间点。因此取1000，1150，1300，1450，1600，
8、1750，1900，2050，2200r/min 这几个点进柴油机速度特性、负荷特性实验报告行测量。2) 其他油门位置的部分速度特性试验。本次试验的油门开度定为 x%，试验点转速由高到低，依次选 8 个以上的测量点，选取原则见上述，记录各项指标随转速变化的值。此处 x 取 34.8，转速应在怠速以上(取 1000r/min)，最大转速在2100r/min 左右，我们选择测量 9 个点，因此每隔 130r/min 取一个点，取1000，1130，1260，1390，1520，1650，1780，1910，2040 这 9 个点进行测量。3) 负荷特性试验：保持发动机转速不变进行试验。此次试验的负
9、荷特性转速定为 x（r/min） ，转速确定后保持转速不变，通过改变油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，直至油门位置最大结束，记录各项参数随发动机负荷的变化规律。此处 x 取 1500，3. 其他转速点的负荷特特性实验与上述方法相同。4. 试验时发动机水温、机油温度应尽量保持恒定，每个试验点应在保持稳定后，记录实验数据。5. 试验过程中同步绘制主要性能的监督曲线，主要有扭矩、空燃比和比油耗。它们可直接反映试验是否正确，以决定实验是否补点或重复。8.试验数据整理及总结分析要求8.1 柴油机速度特性试验数据试验名称：柴油机油门开度 34.8（%）的速度特性试验
10、试验日期：2009-5-8时间 17：00-19：00地点 汽研所 610发动机型号YE4E160-30燃油编号 密度/840(kg/m 3)大气压力/99.95kPa 大气温度/33.8C试验人员：阿拉坦、张鑫鑫、潘宁、钟湾、邹晨宇序号转速(r/min)扭矩(Nm)油耗(L/h)P 机油压 (kPa) T 机油温(C)T 出水温(C)Ga 进气量(kg/h)空燃比(A/F)1 999 265 7.5 383 89.8 87.3 162.3 24.270292 1128 240 7.15 450 91.2 88.6 188.4 29.552393 1258 211 7.1 - 90.9 85.
11、1 217.6 34.373074 1388 170 7.25 - 91.0 85.3 237.7 36.771295 1517 142 7.3 630 91.0 85.5 260 39.94553柴油机速度特性、负荷特性实验报告6 1647 130 7.35 - 91.0 85.8 291.1 44.419397 1777 110 7.25 - 91.3 86.0 313.3 48.466338 1908 97 7.25 - 91.7 86.5 335.3 51.869649 2038 74 6.8 - 92.4 87.3 350.7 57.84217序号T 排气温(C)T 进气温(C)湿度
12、(%) P 进气压力(kPa)修正系数(%)功率Pe(kW)比油耗ge(g/(kwh)充气系数c1 327 33.8 112 27.723 227.24826 0.9421532 328 33.8 114 28.3497 211.85385 0.9515983 324 33.8 118 27.7966 214.5586 0.95214 308 33.8 120 24.7097 246.46218 0.9269265 295 33.8 122 22.5581 271.83139 0.9124616 283 33.8 124 22.4215 275.36013 0.9257927 270 33.8
13、 126 20.4696 297.51479 0.9088438 258 33.8 128 19.3811 314.22343 0.8917269 239 33.8 126 15.793 361.67932 0.887049从试验结果可以看出，在试验所测量的转速范围内，转矩随着转速的增加而下降。从柴油发动机的基本参数中可以了解到，这台柴油机在全负荷时的最大转矩在转速为 1200-1600r/min 时达到。因此，对于试验中柴油机的负荷率为 30%的情况，柴油机的最大转矩转速距离 1200-1600r/min 这个转速范围并不会偏离很大，因此，试验中柴油机的最大转矩转速 1200r/min 是完
14、全有可能的，这样，在试验测定的转述范围内就会出现转矩随着转速的增加而下降的情况。柴油机速度特性、负荷特性实验报告ge 在 1200r/min 左右时有最小值，之后随转速上升上翘幅度加大。理论上。其中 线变化平坦， 线随转速的增加迅速下降，所以 be 速度特1eitmbit m性线随转速的上升其上翘度增加。空燃比随转速的上升而几乎线性上升。这是因为，一方面该柴油机进气量随着转速的增加而增大，另一方面，柴油机在进行速度特性试验时，油量调节杆的位置保持不变，考虑到喷油泵进、回油孔节流以及燃油漏泄等因素的影响，该柴油机系统循环喷油量会产生一些变动，但变动范围远远小于进气量的变化范围。因此，空燃比随着转
15、速的增加而变稀。柴油机速度特性、负荷特性实验报告进气量随转速的上升而几乎线性上升。充量系数整体上随转速的上升而下降。8.2 柴油机负荷特性试验数据试验名称：柴油机转速为 1500（r/min）的负荷特性试验试验日期：2009-5-8时间 17：0019：00 地点 汽研所610发动机型号YE4E160-30燃油编号 密度/840(kg/m3)大气压力/99.95kPa 大气温度/33.8C试验人员序号转速(r/min)扭矩(N 油耗(L/h) P 机油压(kPa) T 机油温T 出水温(C)Ga进气量(kg/h)空燃比(A/F)柴油机速度特性、负荷特性实验报告m) (C)1 1498 48 3
16、.6 520 83.0 85.1 219.1 68.258632 1498 80 4.8 500 88.0 83.1 233.8 54.628723 1498 126 6.5 530 87.6 83.9 252.2 43.516054 1498 164 7.85 500 89.1 86.7 262.8 37.546845 1498 210 9.25 480 90.8 88.9 276.7 33.549436 1498 241 10.55 470 93.2 92.5 298 31.679737 1498 287 12.9 520 94.3 84.9 344.4 29.942718 1498 334 15 490 94.3 86.6 385.5 28.823779 1498 399 19.25 640 96.3 87.9 454.2 26.4627序号T 排气温(C)T 进气温(C)湿度(%) P 进气压力(kPa)功率Pe(kW)比
