内燃机综合实验指导书 实验一 汽油机总功率特性
实验一、 汽油机总功率特性
一、实验目的
1. 掌握总功率特性的基本概念，学习汽油机总功率特性的试验方法，学习汽油机性能评价方法；
2. 了解试验测试系统的组成，学习测功机和油耗仪以及测控系统等仪器设备的使用方法；
3. 学会试验数据的处理和总功率特性曲线的绘制以及试验结果的分析。 二、实验条件 （一）仪器设备
1．AVL PUMA5电力测功机； 2．MF2200数字油耗仪； 3．测控系统； 4．汽油发动机。 （二）试验材料
1．93号乙醇汽油； 2．汽油机用润滑油。 （三）温度控制
1．冷却液温度：出口温度控制在88±5℃； 2．机油温度：控制在95±5℃； 3．燃料温度：控制在25±5℃。 三、实验原理
总功率特性是指在内燃机燃料供给调节机构固定在全负荷位置时，测得的速度特性。也称外特性或全负荷速度特性。用曲线的形式表现出来就称为总功率特性曲线。
速度特性是指当燃料供给调节机构位置固定不变时，内燃机性能指标随转速的变化规律。
性能指标主要有：转矩Ttq、功率pe、燃油消耗量B、燃油消耗率be、排温、
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排气污染物CO、HC及NOx等。
实测有效功率Pe：发动机在实际进气状态下所输出的功率。 校正有效功率Pe0：将实测有效功率校正到标准进气状态下的功率。 标准进气状态参数：进气温度T0=298K，进气总压p0=100kPa，进气干空气压pd0=99kPa，水蒸气分压pw0=1kPa。
总功率：指发动机在全负荷工况下仅带维持运转时所必须的附件时所输出的校正有效功率。
净功率：指发动机带全套附件时所输出的校正有效功率 计算公式：
实测
Bb?1000 Pe? ePe9550Ttq.n校正
Bb?1000Pe0??a?P e e0Pe01.20.6
?pd0??T????校正系数 ?a??p?d??T0?
pd?p?pw
pd0—标准进气干空气压，为99kPa；pd—实测进气干空气压；T—实测进气温度；T0
—标准进气温度，为298K；p—实测进气总压；pw—水蒸气分压，通过湿度图换算读取。
注：此校正系数计算公式适用汽油机和点燃式发动机，柴油机和压燃机另有校正系数计算公式。
四、试验方法
（一）试验方法的相关国家标准
1．GB/T 1147.1-2007中小功率内燃机 第2部分：试验方法 2．GB/T 18297-2001汽车发动机性能试验方法 （二）本次试验方法：
汽油机油门全开，在发动机工作转速范围内，调节汽油机转速，研究全负荷工况下的汽油机转矩（Ttq）、功率（pe）、燃油消耗量（B）、燃油消耗率（be）随转速（n）的变化关系。
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在发动机试验台架上测取汽油机总功率特性。
1．测取总功率特性前，汽油机冷却液和润滑油温度应达到规定要求； 2．确定汽油机的工作转速范围，适当分布8个以上转速测量点； 3．在汽油机全负荷工况下的不同转速，测出各稳定工况的转矩、功率、燃油消耗量和燃油消耗率；
4．整理测量数据并绘成汽油机总功率特性曲线。 五、试验步骤
1．检查试验台架上的汽油机是否安全联接，检查冷却液和润滑油是否满足要求；
2．打开测试系统各仪器的电源（测功机、油耗仪、计算机、测控系统等），确定所有仪器设备运行正常，将测功机控制方式设定为恒转调位，按要求设定油耗仪的相关参数；
3．起动汽油机，怠速运行几分钟无异常后，将发动机调整到中等转速和中等负荷运行，进行发动机预热，直至汽油机冷却液和润滑油温度达到规定要求；
4．调整汽油机转速和负荷，直至调整到汽油机全负荷工况（油门全开）和汽油机的标定转速（最大工作转速），稳定后读取测功机显示的发动机转矩Ttq和油耗仪显示的发动机燃油消耗量B；
5．油门位置不动，降低发动机转速，分别稳定在已确定的不同测量转速，分别读取和记录此时测功机显示的发动机的转矩Ttq和油耗仪显示的发动机燃油消耗量B；
6．调整测功机，将汽油机在中低转速中小负荷运行十分钟以上，再怠速运行几分钟后停机；
7．以记录的汽油机转速n为横坐标，转矩Ttq和燃油消耗量B为纵坐标，绘制汽油机总功率特性监督曲线图；
8．观察监督曲线是否正确，如果出现曲线外点，需要对此点工况进行补做试验。
六、课后作业及思考题
1．根据实验实测数据，计算汽油机校正系数?a、校正有效扭矩Ttq0、校正有效功率pe0、校正燃油消耗率be0；
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2．绘制以汽油机转速（n）为横坐标，以转矩（Ttq0）、功率（pe0）、燃油消耗量（B）和燃油消耗率（be0）为纵坐标的汽油机总功率特性曲线图；
3．说明汽油机总功率特性的转矩（Ttq）、功率（pe）、燃油消耗量（B）、燃油消耗率（be）变化规律和趋势。找出汽油机的最大转矩工况和标定功率工况以及最低燃油消耗率点工况的相应参数；
4．阐述汽油机转矩特性与整车需求的匹配方法。
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吉林大学内燃机实验室发动机性能实验记录表 年 月 日 试验项目 内燃机型号 测功机型号 序号 转速 转矩 实测 校正 功率 实测 校正 燃 料 机 油 冷却液 燃油消耗量 平均油耗 燃油消耗率 实测 校正 进气 温度 大气压力 温 度 湿 度 冷却液温度 排气温度 机油压力 排气压力 校正系数 机油温度 r/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N.m kW kg/h kg/h g/(kW.h) ℃ ℃ ℃ ℃ kPa kPa