项目九 课题二 发动机试验（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（武汉大学出版社）

课题一 发动机的装配 课题二 发动机试验 目录 CONTENTS 1 一、发动机试验设备 1．水力测功机 水力测功机如图9-3所示。由于发动机试验时会产生较大的振动和旋转力矩，因此所使用的试验台用坚固、防振混凝土做基础。基础上固定有安装发动机用的铸铁底座和前后支架。为保证发动机能迅速拆装和对中，前后支架在底座上的位置和高度做成可调。 发动机曲轴与测功机转子轴用联轴器连接。通过测功机和转速表所测读数可以计算出被测发动机的功率。燃油由专用油箱通过油量测量装置供给发动机的燃料供给系。 课题二 发动机试验 2 2．电涡流测功器 电涡流测功器具有结构简单、控制方便、有很宽的转速范围和功率范围等特点，因此应用很广。但这种测功器只吸收发动机的功率，使其全部转化为热能而不能发出电力，也不能作为电动机驱动发动机工作。 图9-4所示为感应式电涡流测功器的结构图，它的制动器主要由定子（包括作为磁轭的铁芯1、涡流环2、励磁绕组18、端盖3）和转子（包括带齿状凹凸的感应子17、主轴7、轴承4）组成。定子靠轴承8支承在轴承架13和机座12上。从可以自由摆动的定子外壳伸出一力臂以测量转矩。 3 电涡流制动器产生制动力的原理是当励磁绕组通以直流电时，由感应子、空气隙、涡流环和定子磁轭等形成的闭合磁路中产生静止磁通，如图9-5所示。因感应子的外圆制成齿状凹凸，在齿顶处的空气隙很小，其磁通密度大，齿槽处的空气隙大，其磁通密度很小。当感应子旋转时，涡流环相应部位的磁通密度不断增减变化。由电磁感应定律可知，此时的涡流环的表面将产生感应电势而形成涡电流，力图阻止磁通的变化，从而引起对感应子的制动作用。 涡流环和感应子都用具有高导磁率和高电导率的纯铁制造，其转子尺寸和质量与同功率容量的直流电动机相比要小得多，且其结构简单，因而允许在很高的转速下运转。 4 3．油耗测量装置 油耗测量装置，又称油耗仪，如图9-6所示，为容积式油耗测量仪。它由油箱、量瓶（或量杯）、三通阀和滤清器等组成。 5 二、发动机试验的一般条件 发动机试验的一般条件如下： （1）所用燃油及润滑油符合制造厂的规定。 （2）测试仪器的精度及测量部位应符合规定要求。 （3）试验前发动机应按规定的磨合规范进行磨合。 （4）发动机冷却液出液温度为（80±5）℃，机油温度为（85±5）℃，柴油温度为（40±5）℃。 （5）排气背压按制造厂规定或低于3.5kPa。 （6）所有数据要在工况稳定后测量。转速、转矩及燃油消耗量三者应同时测量。 6 三、主要性能的试验方法 1．速度特性试验 发动机节气门位置不变时，其性能指标随转速的变化而变化的关系称为发动机的速度特性。发动机沿速度特性工作时，相当于驾驶员将加速踏板位置保持一定，汽车行驶速度随道路阻力的变化而变化的情况。用图来表示速度特性时，一般横坐标表示发动机的转速，纵坐标（性能参数）主要是性能指标，如有效功率Pe、有效转矩Me和有效燃料消耗率ge等（见图9-7）。由发动机台架试验测取一系列数据，绘制成速度特性曲线。节气门（或供油拉杆）保持最大开度时，所测得的速度特性称为发动机的外特性。通过分析发动机的速度特性可找出发动机在不同转速情况下工作时，其动力性和经济性的变化规律及对应于最大功率（Pmax）、最大转矩(Mmax）和最小燃料消耗率（gmin）时的转速，从而确定发动机工作时最有利的转速范围。 7 2．负荷特性试验 发动机的负荷特性是指当发动机转速不变时，其经济性指标随负荷变化而变化的关系。发动机沿负荷特性工作时，相当于汽车以等速在不同阻力的道路上行驶时的情况。耗能参数主要用经济性指标表示，如每小时燃料消耗量、有效燃料消耗率等。由发动机台架试验测取一系列数据，绘制成负荷特性曲线，如图9-8所示。通过分析发动机的负荷特性，可了解发动机在各种负荷情况下工作时的经济性以及最低燃料消耗率的负荷状态。 8 3．燃油消耗量的测量 测量发动机燃油消耗量的仪器或装置叫做油耗仪，也称燃油流量计。常用的油耗仪一般由油箱、串联量瓶（或量杯）、三通开关、滤清器和仪表等组成。 4．转速的测量 （1）电子数字式转速表。电子转速表有固定式和手持式两种，固定式电子转速表由传感器及指示仪两部分组成。 （2）机械式转速表。手持机械式转速表是利用重块的离心力与转速的平方成正比的原理而制成的。由于其使用方便，价格低廉，测量范围较广，在发动机试验时仍有应用。但其测量精度较低。 （3）电气式转速表。主要有发电机式和脉冲式两种，发电机式做成直流或交流发电机结构，利用感应电压与转速成正比的原理进行测量，脉冲式是利用转速与频率成正比的原理做成一种多级的发电机结构，利用感应电压的频率进行测量。电气式转速表能远距离测量，并起监督报警自动控制作用，在电力及电涡流测功机上常配有转速发电机。 9 5．汽缸压缩压力的测量 汽