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1、实验实验一 汽油机速度特性汽油机速度特性一、实验目的要求：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：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：三、实验分析：汽油机速度特性汽油机速度特性：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
2、，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，
3、部分速度特性则有许多条。外特性曲线分析外特性曲线分析：1.扭矩曲线变化趋势扭矩曲线变化趋势：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
4、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：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
5、 同时增加 Pe 增加很快.在达到最大扭距转速 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.3.燃油消耗率变化趋势：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：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
6、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,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：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
7、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。要求测点不少于 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：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：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？
