柴油机负荷特性曲线实验报告

柴油机负荷特性曲线实验报告
柴油机负荷特性曲线实验报告

发动机负荷特性曲线(精)

发动机负荷特性曲线 2006-9-6 发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性,它是指当发动机转速一定时,经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。利用这一变化曲线,可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。 在了解负荷特性前,首先要知道有效比燃油消耗量是什么。 衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量(升)计算。例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数,这是衡量汽车经济性指标。衡量发动机经济性指标,工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标,简称油耗率,用ge表示,它指每小时单位有效功率消耗的燃油量,单位是g/kw.h。当然,衡量发动机经济性还有其它指标,由于与本文关系不大不作介绍。 发动机分为汽油机和柴油机两大类。汽油机是依靠节气门调节负荷的,因此汽油机负荷特性又称节流特性;柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的,通过喷油量变化改变混合气成份,因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。 由于发动机转速是经常变化的,需要测定发动机不同转速下的负荷特性,才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。以汽油机为例,启动发动机后逐渐开启节气门,直至最大,同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行,测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。然后再关小节气门,调整载荷使发动机保持转速不变再测定。如此依次进行下去,直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度,得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多,只是具体数值的不同。 普通汽油机负荷特性曲线的特征,开始启动时ge最大(此时需要浓混合气),但随节气门逐渐开启负荷增大而ge减少直至最低点,此时节气门接近全开。继续开大节气门,ge又会开始上升,曲线呈现一条内凹抛物线。曲线的最小ge值越低越好,同时ge随负荷的变化越平缓,发动机在不同负荷下工作的经济牲越好。从曲线的形状,可以分析出哪一个负荷区域是最经济的。 汽油机负荷特性曲线

柴油机速度特性实验

柴油机外特性实验 一、速度特性 在喷油泵供油拉杆(或齿条)位置一定的情况下,当增加负荷使转速 降低时,柴油机各有效性能参数M e 、P e 、g e 、η e 等随转速n的改变而变化的 关系,称为速度特性(图1所示)。 当油量限制在最大功率位置时,得到最大功率(或称全负荷)速度特性。通常叫做外特性。当油量限制在小于最大功率的位置时,就得到部分特性。由于功率标定有四种,所以全负荷速度特性也有四种。根据供油量限位的不同,分别称为15分钟功率速度特性,1小时功率速度特性,12小时功率速度特性,持续功率速度特性等。 速度特性反映了柴油机动力性、经济性随转速n变化的规律。通过全负 荷速度特性可以找出柴油机所能达到的最高性能指标以及对应于p emax 、M emax 和g emax 时的转速,并可计算出扭矩储备率μ值以评定柴油机克服超负荷的能力。通过部分特性还可以看出不同工况时耗油率的变化规率及其所对应的转速,可全面衡量不同用途的柴油机适应变工况运转的性能,从而确定最有利的转速范围。 图1 JB485柴油机速度特性曲线

二、实验目的 掌握柴油机外特性的实验方法,绘制外特性曲线,了解柴油机供油量不变的情况下,各项性能参数随转速变化的规律。 ?三、实验设备 ? 本实验在CAC44电力测功机试验台架上进行,试验发动机为R190M柴油机。 四、实验工况 ? ?在标定工况下进行:7.7KW/2300r/min。 ? ? 五、实验步骤 1、起动发动机暖车,使机油温度达到规定要求,在实验过程中,尽量保持不变; 2、调整柴油机使其在标定工况下稳定运转,发动机转速2300r/min,发动机扭矩32N.M,然后将发动机台架控制模式转为n/P模式, 试验过程中固定发动机油门位置不变; 3、依转速为测量点,在柴油机工作转速范围内,通过测功机控制发动机转速,使柴油机运转在2300r/min、2200 r/min、2000 r/min、1800 r/min、1600 r/min、1400 r/min等转速下; 4、试验时在每一个工况稳定运行一段时间后,测定发动机转速n、扭矩 M e 、功率P e 、油耗g e 、机油温度t 1 、排气温度t r 、环境温度t 2 、环境相对湿度Φ等 各项参数; 5、各工况点测试完毕后卸下发动机负荷,怠速运转发动机一定时间后停机; 6、关掉电源、水源、整理数据,清理实验环境。 ? 六、实验报告 1、实验目的; 2、实验设备; 3、简述实验步骤; 4、实验数据记录表; 5、绘制曲线; 6、实验结果整理分析讨论;

1、发动机负荷特性试验

实验一:发动机负荷特性实验 (车2、) 一、实验仪器设备 1.测功机: 长沙湘仪动力测式仪器有限公司生产的电涡流测功机:型号:GW160; 额定吸收功率:160kw;最高转速:1,0000r/mim 启东市联通测功器有限公司生产的电涡流测功机:型号: DW400; 额定吸收功率:400kw;最高转速:5000r/mim 2.实验用发动机型号: YC6L-280-30型柴油发动机:最大功率:206/2200 (kw/rpm);排量:8.4L 3.发动机自动测控系统 4.数字智能油耗仪 二、实验步骤 起动发动机前,先检查发动机的燃油、润滑油、冷却水等是否正常,不正常不允许启动,正常则进行以下步骤: 1.起动发动机进行暖机,在热状态稳定旧准备进行测量。 2.调节测功器和油门,使发动机在预定的转速和测功器读数下运行,待运转稳定后,记录燃油消耗率,测功机读数和排气温度等数据,待测量记录完毕后,再调节测功机和油门大小,增加负荷至第一点预定值,同时保持发动机转速不变,待稳定后再测取第二点数据,依次进行,直至油门到达最大为止,每条曲线的测点在8个以上。试验时负荷可由低到高或由高到低进行调整。 3.改变发动机转速,重复上述过程,制取另一转速下的负荷特性。具体转速的确定应在最低稳定转速和标定转速之间取8个转速,应包括最大扭矩转速,每一转速下的测点不应少于8点。 在制取各条负荷特性时,必须绘制以输出功率e P为横坐标,比油耗e b为纵坐标的监督曲线。如在实验过程中发现个别点偏离曲线很大,应重新补做这点的数据。 4.测量完毕,减去测功器负荷并减小油门,使柴油机在空转数分钟后停机。 关掉所有开关,整理实验场地。

实验九柴油机负荷特性

实验日期_________ 中国石油大学热工检测技术实验报告成绩__________ 班级热工姓名同组者教师___________ 实验九柴油机负荷特性实验 一、实验目的 1.掌握柴油机负荷特性的试验方法。了解电涡流测功机、油耗仪、转速传感器、扭矩传感器、温度传感器的测量原理和使用方法。 2.熟悉负荷特性试验测试数据的分析和处理方法,绘制柴油机负荷特性曲线并分析其经济性。 二、实验原理 当转速n保持不变时,柴油机某些性能参数随负荷的改变而变化的关系称为负荷特性。如图1所示。这些参数主要有小时耗油量B,燃油消耗率be。排烟温度Tf等。 图 1 柴油机负荷特性曲线 负荷特性表明在某规定转速下,各种不同负荷时的耗油率be随功率Pe变化的关系。通过特性曲线可以找出内燃机所能达到的最大功率Pemax和最低耗油率be 。还可用来评价标 min 定工况下的经济性,判断功率标定的合理性以及有关调整的正确性。

实验时保持柴油机转速不变,改变功率,测出油耗量、油耗率和排烟温度,绘到坐标纸上,即可得出负荷特性实验曲线。 功率测量原理。柴油机的有效功率Pe 、转速n 、燃油消耗率be 。是表明柴油机性能的主要指标。其中Pe 、 n 表明动力性;be 表明经济性。对柴油机进行试验,首先要掌握这些直接与性能有关的参数的测量方法和设备。 柴油机有效功率Pe 的大小,是通过测量柴油机输出的扭矩Te (Nm )和与其对应的转速n (r/min )计算出来的,计算公式为: 9549 e nT Pe (kW) 欲测出输出扭矩的大小,必须要有一个能给柴油机反扭矩(即负荷)的装置。这种装置叫做测功机。测功机实质上就是给柴油机加“负荷”的装置,测量时,柴油机的飞轮用连接轴与测功机的主轴连接在一起,油耗量测量及转速测量等仪器设备也与柴油机的相应部位连接。 测功机分水力测功机、电力测功机和电涡流测功机,本实验采用电涡流测功机。 燃油消耗量测量原理。燃油消耗率be 是表明柴油机经济性的重要技术参数,它是通过测定在某一功率下消耗一定量的燃油所需要的时间,经计算而求得的。柴油机常用的测量方法为称量法。 转速测量原理。转速测量采用磁电式转速传感器测量,当测功机轴旋转时,感应出磁电信号,经过数据处理获得转速值。 三、实验设备 1. 试验用柴油机一台。型号:ZS1115(Pb=16.2kW,n b =2200r/min )。 2. 功率测量设备:电涡流测功机,型号:GW25。 3. 燃油消耗量测量:油耗仪,型号:FC2210Z 智能油耗仪。 4. 转速测量传感器。 5. 压力传感器、温度传感器。 6. FC3000发动机测控系统。 四、实验步骤 1.开机 (1)检查发动机和测功机各连接件的螺丝和螺栓的松紧度、如发现过松须将其拧紧。 (2)先将测功机冷却水进水阀打开。

幅频特性和相频特性图

速度控制环优化 速度控制环的优化主要是速度调节器的优化。速度调节器主要优化比例增益与积分时间常数两个数据,先确定它的比例增益,再优化积分时间常数。如果把速度调节器的积分时间常数(MD1409)调整到500ms,积分环节实际上处于无效状态,这时PI速度调节器转化为P调节器。为了确定比例增益的初值,可从一个较小的值开始,逐渐增加比例增益,直到机床发生共振,可听到伺服电机发出啸叫声,将这时的比例增益乘以0.5,作为首次测量的初值。 MD1407—速度增益Kp MD1409—积分时间Tn 速度环手动优化的具体步骤: 步骤一、用适配器将驱动器和计算机相连接,启动计算机和系统(电缆连接必须断电) 步骤二、等机床准备好后使机床工作在JOG方式下。 步骤三、在计算机上运行“SIMODRIVE 611D START TOOL”软件,首先会弹出画面如图

【Axis-】出现如下画面 所示

步骤六、点击【Drive MD】,进入如下画面 步骤七、点击【Boot file/Nck res...】,再点击【Measuring parameters】,进入如下画面,Amplitude为输入信号幅值,峰值力矩的百分比;Bandwidth 为测量带宽;Averaging 为平均次数,次数越多,越精确,时间越长,通常20次;Settling time 为建立时间,注入测量信号和偏移,到记录测量数据 间的时间;Offset为斜坡偏移量(避免启停时出现浪涌电流)。

提示画面,机床参数MD1500应设置为0,如下图所示 步骤九、点击【OK】,出现提示画面如下图

步骤十、按机床NC Start按钮,开始优化,在计算机上点击【Display】,出现如下画面(如果在此时伺服电机发生特别大的噪声,这时应紧急按下急停 按扭)。 通过得到的曲线可以看出,改变MD1407和MD1409的值就可以使曲线发生变化。速度环参数的调节是驱动参数调节的重点,有时在电机的标准机床数据的情况下,电机可能会产生噪声。这种情况下,应先减小速度环的增益值。在改变增益时,观察调节器的幅频特性曲线的变化趋势,使曲线的幅值在0dB 位置达到最宽的频率范围,优化调整方法如下: ○1如果速度调节器的幅频特性曲线的幅值不超过0dB,可提高比例增益MD1407,频宽也增加,响应特性得到改善。当比例增益增大到一定数值后,幅 频特性曲线中的幅值会极度变化,频宽变窄,系统的动态特性降低。

发动机第七章答案

1、研究发动机特性的意义是什么 答:发动机的特性是发动机性能的综合反映,在一定条件下,发动机性能指标或特性参数随各种可变因素的变化规律就是发动机的特性。研究发动机的特性是为了分析发动机在不同工况下运行的动力性能指标、经济性能指标、排放指标以及反映工作过程进行的完善程度指标等。 2、分析汽油机和柴油机负荷特性的特点。 答:(1)汽油机的燃油消耗率普遍较高,且在从空负荷向中小负荷段过渡时,燃油消耗率下降缓慢,仍维持在较高水平,燃油经济性明显较差。 (2)汽油机排气温度普遍较高,且与负荷关系较小。 (3)汽油机的燃油消耗量曲线弯度较大,而柴油机的燃油消耗量曲线在中、小负荷段的线性较好。 3、对比分析汽油机和柴油机速度特性的特点。 答:(1)柴油机在各种负荷的速度特性下的转矩曲线都比较平坦。汽油机的速度特性的转矩曲线的曲率半径较小,节气门开度越小,转矩峰值向低速移动,且随转速变化的斜率越大。(2)汽油机的有效功率外特性线的最大值点,一般在标定功率点;柴油机可以达到的最大值点的转速很高,而标定点要比其低很多。 (3)柴油机的燃油消耗率曲线在各种负荷的速度特性下都比较平坦,仅在两端略有翘起,最经济区的转速范围很宽。汽油机则不同,其油耗曲线的翘曲度随节气门开度减小而剧烈增大,相应最经济区的转速范围越来越窄。 4、衡量发动机克服短期超载能力的指标有哪些汽油机、柴油机有什么区别 答:(1)指标有:转矩适应性系数KT,转矩储备系数μ,μ、KT值大表明随着转速的降低,Ttq增加较快,在不换挡时,爬坡能力和克服短期超载能力强。 (2)区别:汽油机的外特性比柴油机外特性的动力适应性好;因此,一般不需要改造外特性配备调速装置。柴油机需要采用专门设计的调速器,在低于标定转速进行校正,使输出转矩增大;高于标定转速需要调速,避免超速。 5、什么是发动机的万有特性汽油机和柴油机的万有特性各有什么特点万有特性曲线常用于哪几个方面 答:(1)万有特性:负荷特性、速度特性只能表示某一油量控制机构位置固定或某一转速时,发动机参数间的变化规律,而对于工况变化范围大的发动机要分析各种工况下的性能,就需要再一张图上全面表示出发动机性能的特性曲线,这种能都表达发动机多参数的特性称为万有特性。 (2)特点: 汽油机的万有特性的特点:a)最低油耗率偏高,并且经济区域偏小;b)等耗油率曲线在低速区向大负荷收敛,这说明汽油机在低速、低负荷的油耗率随负荷的减小而急剧增大,在实际使用中,应尽量避免出现这种情况;c)汽油机的等功率线随转速升高而斜穿等油耗率线,转速愈高愈废油。 柴油机的万有特性的特点:1)最低油耗偏低,并且经济区域较宽;2)等耗油率曲线在高、低速均布收敛,变化比较平坦;3)相对汽车变速工况的适应性好。 (3)应用:a)可以根据被动的工作机械的转速和负荷的运转规律的特性曲线,选配特性曲线与其相近或者相似的发动机。 b)根据等转矩Ttq、等排气温度Tr、等最高爆发压力曲Pz曲线,即可以准确地确定发动机最高、最低允许使用的负荷限制线。

伏安特性曲线实验报告

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线,并对其变化规律进行分析。 二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大,导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。 2。小灯泡电阻极小,所以电流表应采用外接法连入电路;电压应从0开始变化,所以滑动变阻器采用分压式接法,并且应将滑动变阻器阻值调到最大。 三、实验器材 小灯泡一盏,电源一个,滑动变阻器一个,电压表、电流表各一台,开关一个,导线若干,直尺一把。 四、实验电路 五、实验步骤 1。按照电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片P移至A端,如图: 2。闭合开关S,将滑片P逐渐向B端移动,观察电流表和电压表的示数,并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压,取8组,记录数据,整理分析。 3。拆除电路,整理桌面,将器材整齐地放回原位。以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。

六、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析:根据欧姆定理,R U应该是一条直线,但是那仅仅是理想IU来说,RI电阻,R是恒定不变的但是在现实的试验中,电阻R是会受到温度的影响的,此时随着电阻本身通过电流,温度就会增加,R自然上升,对于R代表图线中的斜率,当R不变时,图像是直线,当变化时,自然就是曲线。 七、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流,造成电流I的实际值大于理论值。 2。读数时没有读准确,在估读的时候出现误差。 3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。

描绘小灯泡的伏安特性曲线 《测量小灯泡伏安特性曲线》实验课题任务是:电学知识告诉我们当电压一定时电流I与电阻R成反比,但小灯炮的电阻会随温度的改变而变化,小灯泡(6。3V、0。15A)在一定电流范围内其电压 与电流的关系为UKIn,K和n是与灯泡有关的系数。 学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《测量小灯泡伏安特性曲线》的整体方案,内容包括:(写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤),然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。 设计要求 ⑴通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方 法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵选择实验的测量仪器,设计出测量小灯泡伏安曲线的电路和实验步骤,要具有可操作性。 ⑶验证公式UKIn; ⑷求系数K和n;(建议用最小二乘法处理数据)

负荷特性实验

柴油机负荷特性试验 一、试验目的: 1.通过电涡流测功机测量汽油机的速度特性、负荷特性; 2.了解认识试验中对汽油机发动机功率、转矩、转速、燃油消耗率、空燃比、排气温度的测量方法; 3.通过整理试验数据点,得到汽油机的负荷特性曲线,做出相关分析总结分析对比; 二、实验对象: 表1:柴油机参数 一、试验设备:名称测试内容型号主要参数备注电涡流测功 机 功率、转矩、 转速 ESF300 扭矩:0-859N m 电涡流型 实验控制系统(计算机) 表2:主要测试设备表 二、试验台架系统简图: 图1:台架系统简图 发动机形式直列水冷柴油油机发动机型号上海95A D-4型 点火顺序缸径*行程/mm 怠速(r/min)总排量/L 整机净质量/kg 310 额定功率(kW)/转速(r/min) 13.8/1500曲柄长度/mm

三、实验原理: 利用控制室里的测功机操作面板的模式调节发动机转速稳定在1200r/min,然后在模式下,通过调节旋钮,增大扭矩值,依次相对较均匀地设定扭矩值为2N·M、4N·M、6N·M、8N·M、10N·M、12N·M,并记录相对应的油耗值和时间,同时利用计算机的软件操作界面记录下转速、扭矩等参数的平均值。四、实验要求及方法:记录数据注意事项: ⑴实验前先需要预热发动机,使发动机的运行达到稳定工况方可进行试验;⑵在每次改变负荷后,系统都需要一定的时间达到稳定的状态,所以每次改变负荷之后都需要等待一段时间,等参数稳定之后方可进行记录; ⑶油耗的测量需要多次测量取平均值;五、实验数据记录:手工记录数据: 试验名称:电控柴油发动机转速为1200r/min 的负荷特性试验 实验日期:2014.12.23 时间:9:00-11:00 地点:汽车试验室 发动机型号:上海95A D-4型 燃油体积/(ml ) 50密度/(g/ml ) 0.734g/(N/kg) 9.8 试验班级:交通一班 编号 123456t1 13311294776552t213311295776653时间t/(s ) t3 13211195776553W/(kg/m) 2.5 4.25 6 8 9.75 11.75 表格 3:柴油机负荷特性数据表格(手工记录) 试验数据整理及分析总结: 编号123456 平均时间/(h)0.03690.03110.02640.02140.01810.0147 功率/(kw) 2.2 3.75 5.297.058.610.36 燃油消耗率 /(g/kw ·h) 452.1314.7262.8243.3235.8241.0 表格4:P e —BSFC 表

实验十二 幅频特性和相频特性

实验十二 幅频特性和相频特性 一、实验目的:研究RC串、并联电路的频率特性。 二、实验原理及电路图 1、实验原理 电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入时,其正弦稳态响应的性质,一般用电路的网络函数()H j ω表示。当电路的网络函数为输出电压与输入电压之比时,又称为电压传输特性。即: ()2 1U H j U ω= 1)低通电路 R C 1 U 2 U 10.707 () H j ω0 ωω 图1-1 低通滤波电路 图1-2 低通滤波电路幅频特性 简单的RC 滤波电路如图4.3.1所示。当输入为1U ,输出为2U 时,构 成的是低通滤波电路。因为: 1 1 2 111U U U j C j RC R j C ωωω=?=++ 所以: ()()()211 1U H j H j U j RC ωω?ωω===∠+

()() 2 11H j RC ωω= + ()H j ω是幅频特性,低通电路的幅频特性如图 4.3.2所示,在1RC ω=时,()120.707H j ω==,即210.707U U =,通常2U 降低到10.707U 时的 角频率称为截止频率,记为0ω。 2)高通电路 C R 1 U 2 U ω ω0 0.707 1() H j ω 图2-1 高通滤波电路 图2-2 高通滤波电路的幅频特性 12 1 11U j RC U R U j RC R j C ωωω=?= ?+?? + ??? 所以: ()()()211U j RC H j H j U jRC ωωω?ω===∠+ 其中()H j ω传输特性的幅频特性。电路的截止频率01RC ω= 高通电路的幅频特性如4.3.4所示 当0 ωω<<时,即低频时 ()1 H j RC ωω=<< 当0ωω>>时,即高频时, ()1 H j ω=。 3)研究RC 串、并联电路的频率特性:

三极管伏安特性测量实验报告

实验报告 课程名称:__电路与模拟电子技术实验 _______指导老师:_____干于_______成绩:__________________ 实验名称:_______三极管伏安特性测量______实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1. 深入理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理 2. 深入理解和掌握三极管输入、输出伏安特性 二、实验原理 三极管的伏安特性曲线可全面反映各电极的电压和电流之间的关系,这些特性曲线实际上就是PN结性能的外部表现。从使用的角度来看,可把三极管当做一个非线性电阻来研究它的伏安特性,而不必涉及它的内部结构。其中最常用的是输入输出特性。 1)输入特性曲线 输入特性曲线是指在输入回路中,Uce 为不同常数值时的Ib ~Ube 曲线。分两种情形来讨论。 (1) 从图(a)来看,Uce =0,即c、e间短路。此时Ib 与Ube 间的关系就是两个正向二极 管并联的伏安特性。每改变一次Ube ,就可读到一组数据(Ube ,Ib ),用所得数据在坐标纸上作图,就得到图(b)中Uce =0时的输入特性曲线。 2)输出特性曲线 输出特性曲线是指在Ib 为不同常量时输出回路中的Ic ~Uce 曲线。测试时,先固定一个Ib ,改变Uce ,测得相应的Ic 值,从而可在Ic ~Uce 直角坐标系中画出一条曲线。Ib 取不同常量值时,即可测得一系列Ic ~Uce 曲线,形成曲线族,如图所示。 专业:___ _________ 姓名:___ _________ 学号: ______ 日期:_____ ______ 地点:_____ ___

发动机的外特性和负荷特性

发动机的外特性和负荷特性 发动机的外特性和部分特性统称发动机的速度特性。它是指在正常温度、正常机油压力点火提前角(或喷油提前角)以及燃料供给系的调整均在最佳状态下,使节气门开度(或供油调节杆)保持在一定位置不变,发动机的有效扭矩(Me)、有效功率(Pe)以及油耗率(βe)随发动机转速而变化的规律,速度特性曲线是在节气门开度固定于某一开度下(或在供油调节杆固定于一定位置下),依次改变发动机转速,在每一转速下测算Pe、Me、mT、βe,就可得到节气门在该开度下的特性曲线,如果改变节气门开度,如从小到大,就可得到许多条速度特性曲线,但常采用节气门开度为25%、50%、75%和100%时的曲线作为代表,节气门开度为100%(全开)时的特性称为发动机的外特性,该开度下的特性曲线称为外特性曲线。节气门开度在其他情况下得到的特性称为部分特性,其相应开度下的特性曲线都称之为部分特性曲线,由此可见,一台发动机,部分特性有无数个,而外特性只有一个。因为发动机外特性是在节气门全开或油量调节杆处于最大供油量时测定的,所以外特性曲线上的每一点表示着发动机在不同转速下所能发出的最大功率和最大扭矩,因此,通过发动机的外特性可以得知发动机所能达到的最高性能指标以及对应于Pemax、Memax和βemax时的转速,也可以计算出扭矩适应性系数(或称扭矩储备系数)。一般发动机铭牌上标明的功率、扭矩及相应的转速都是以外特性为依据的。因此,外特性在速度特性中最为重要。发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性,它是指当发动机转速一定时,经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。利用这一变化曲线,可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。 在了解负荷特性前,首先要知道有效比燃油消耗量是什么。 衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量(升)计算。例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数,这是衡量汽车经济性指标。衡量发动机经济性指标,工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标,简称油耗率,用ge表示,它指每小时单位有效功率消耗的燃油量,单位是g/kw.h。当然,衡量发动机经济性还有其它指标,

柴油机负荷特性

实验二柴油机负荷特性 1、掌物柴油机负荷特性的试验方法。 2、学会对实验数据进行处理以及对实验结果进行分析,并绘制柴油机负荷特性曲线图。 二、实验条件 1、SOFIM-8140增压柴油发动机(Pemax=76kw/3800r/min)一台 2、CW150型电涡流测功机一台 3、FCM-D转速油耗测量仪一台 4、液体密度计一只 5、温度计一只 6、大气压力计一只 7、柴油 10升 三、实验原理 柴油机负荷特性:在保持柴油机转速 n不变的情况下,调节柴油机喷油泵齿条或拉杆的位置,改变每循环供油量,研究发动机的燃油消耗量B、燃油消耗率 be与功率Pe之间的关系。 四、实验内容和要求 1、调节柴油机喷油泵拉杆(油门)开度及指挥全组协调动作,一人;当发动机出现异常情况时应立即减小或关闭节气门。 2、调整测功机负荷,一人;测功机负荷的调整应均匀、准确,尽量避免大幅度增加或减小测功机负荷,造成发动机的转速剧烈波动。 3、监视发动机转速和测量油耗,一人;监视转速时,应注意转速的上下波动情况,当转速的波动值超过±20r/min,该组实验数据应视为无效并重做。 4、调节,监视发动机冷却水出水温度,一人;保持发动机动机冷却水出水温度稳定在80±5℃范围内,出现气阻现象(无冷却水排除或冷却水出水温度超过100℃),应立即报告,以便及时停机。 5、监视发动机机油压力、温度,一人;出现异常情况应及时报告。

6、记录测功机读数W、发动机转速n、耗油质量△m和耗油时间△t, 一人;实验数据记录应准确无误。 7、绘制实验监督曲线,一人;当发现实验过程中因某些特殊原因而引起误差过大的点,应及时指出,以便立即补测校正。

电路实验四实验报告_二极管伏安特性曲线测量

电路实验四实验报告 实验题目:二极管伏安特性曲线测量 实验内容: 1.先搭接一个调压电路,实现电压1-5V连续可调; 2.在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路; 3.测量二极管正向和反向的伏安特性,将所测的电流和电压列表记录好; 4.给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波,用示波器观察该电路的输 入输出波形; 5.用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线。 实验环境: 数字万用表、学生实验箱(直流稳压电源)、电位器、整流二极管、色环电阻、示波器DS1052E,函数发生器EE1641D、面包板。 实验原理: 对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 为了测量二极管的伏安特性曲线,我们用直流电源和电位器搭接一个调压电路,实现电压1-5V连续可调。调节电位器的阻值,可使二极管两端的电压变化,用万用表测出若干组二极管的电压和电流值,最后绘制出伏安特性曲线。电路图如下所示: 用函数发生器EE1641D给二极管施加Vp-p=3V、f=100Hz的交流电源,再用示波器观察二极管的输入信号波形和输出信号波形。电路图如下:

实验记录及结果分析: 得到二极管的伏安特性曲线如下: 结论:符合二极管的特性,即开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 2. 示波器显示二极管的输入输出波形如下图(通道1为输入波形,通道2为输出波形):

柴油机特性实验

柴油机特性实验 一、实验内容与要求 柴油机特性是指柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律称为柴油机特性。这种变化规律曲线形式称为柴油机特性曲线。 柴油机的最基本特性有速度特性、负荷特性和螺旋桨推进特性。其中,后两者为船用柴油机所用:即发电柴油机(n=常数)工况和船舶主机(螺旋桨)工况(P=cn3)。实验内容 ⒈柴油机负荷特性测定及负荷特性曲线绘制。 ⒉柴油机推进特性测定及推进特性曲线绘制。 实验要求: ⒈掌握柴油机负荷特性与推进特性的测定方法。 ⒉了解柴油机按负荷特性和推进特性工作时各参数间的变化规律。 二、实验目的、意义 柴油机的特性实验是柴油机的基本实验。此种特性测定不但为设计制造部 门所重视(柴油机的工作特性指标是否达到原设计指标),也为使用部门所关 注(运行管理中的依据)。尤其是船用柴油机的运转环境,运转工况变化很大, 如何在复杂的运转环境中正确管理柴油机,必须详细了解柴油机在不同运转工 况下的工作特性。通过本实验可使学生了解柴油机负荷特性与推进特性的测定 方法;了解柴油机按发电机工况和螺旋桨工况工作时各参数间的变化规律,从 而为正确管理船用柴油机做好必要的理论准备。 三、实验仪器、设备及测量精度 1.试验用主要仪器、设备如下: 4135Ca型船用柴油机(标定转速1500r/min、持续功率53kW) GWD-100型电涡流测功机 FC2210Z型智能油耗仪 FC2000型发动机自动测控系统 2. 仪器测量精度 (1) FC2000发动机自动测控系统 转速测量精度: ±1r/min 扭矩测量精度: ±0.4%F.S 扭矩控制精度: ±0.5%F.S 低温测量精度: ±0.5%F.S 高温测量精度: ±0.5%F.S (2) FC2210Z智能油耗仪

了解发动机负荷特性曲线了解汽车耗油量(精)

了解发动机负荷特性曲线了解汽车耗油量 出处:车汇通 [ 2004-10-10 10:57:33 ] 作者: 责任编辑:wangfen 发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性,它是指当发动机转速一定时,经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。利用这一变化曲线,可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。 在了解负荷特性前,首先要知道有效比燃油消耗量是什么。 衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量(升)计算。例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数,这是衡量汽车经济性指标。衡量发动机经济性指标,工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标,简称油耗率,用ge表示,它指每小时单位有效功率消耗的燃油量,单位是g/kw.h。当然,衡量发动机经济性还有其它指标,由于与本文关系不大不作介绍。 发动机分为汽油机和柴油机两大类。汽油机是依靠节气门调节负荷的,因此汽油机负荷特性又称节流特性;柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的,通过喷油量变化改变混合气成份,因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。 由于发动机转速是经常变化的,需要测定发动机不同转速下的负荷特性,才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。以汽油机为例,启动发动机后逐渐开启节气门,直至最大,同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行,测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。然后

再关小节气门,调整载荷使发动机保持转速不变再测定。如此依次进行下去,直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度,得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多,只是具体数值的不同。 普通汽油机负荷特性曲线的特征,开始启动时ge最大(此时需要浓混合气),但随节气门逐渐开启负荷增大而ge减少直至最低点,此时节气门接近全开。继续开大节气门,ge又会开始上升,曲线呈现一条内凹抛物线。曲线的最小ge值越低越好,同时ge随负荷的变化越平缓,发动机在不同负荷下工作的经济牲越好。从曲线的形状,可以分析出哪一个负荷区域是最经济的。 汽油机负荷特性曲线柴油机负荷特性曲线 柴油机负荷特性曲线的走向特征与汽油机基本一样。但两者对比,柴油机的负荷特性曲线比较平坦,这也就是为什么柴油机比汽油机省油的重要原因。

柴油机负荷特性实验指导书(A4)

柴油机负荷特性实验指导书 陈春旭编 航海学院轮机工程系动力设备实验室 二00七年一月十八日

班级姓名组别 实验日期指导老师 一、柴油机负荷特性的定义和作用 柴油机主要性能指标及工作参数在转速不变的情况下随负荷变化的规律称为柴油机负荷特性。 负荷特性是标志柴油机动力性和经济性的基本特性。在标定功率(P b)和标定转速(n b)下,各种不同负荷时的燃油消耗率(g e)随有效功率(N e 或P e)变化的关系。通过负荷特性曲线的制取,在特性曲线中可以找出柴油机所能达到的最大功率(N e m a x)和最低燃油消耗率(g e m i n)。同时,也可以用来评估在标定工况下的经济性能以及判断其功率标定的合理性和有关调整的正确性。 实际管理中,利用柴油机负荷特性可以看出柴油机在等速运行时随着负荷的改变柴油机经济性的变化情况以及机件所承受的机械负荷和热负荷的变化情况。也可利用在各种转速下测得的负荷特性绘制的外特性和万有特性。 二、实验目的 1、学会柴油机负荷特性的实验方法。 2、观察和分析在额定转速下各工作参数随负荷变化的规律,找出最 佳经济运行点。 三、实验设备 1、柴油机: (1)型号:2135G; (2)额定功率:N e=29.44k W; (3)额定转速:n=1500r/m i n; (4)缸径:135m m; (5)行程:140m m。 2、水力测功器: (1)型号:D4; (2)最大测量功率:257k W; (3)最高转速:4500r/m i n。 3、S W-830数字温度计: (1)型号:834; (2)分度号:E U-2;

(3)精度:1级; (4)量程:0~600℃。 4、数字式高精度转速表: (1)型号:D T2235A; (2)量程:0.5~19999r/m i n; (3)分辨力:0.1r/m i n:0.5~999.9r/m i n;1r/m i n:1000r/m i n 以上。 5、数字式干湿温度计: 6、药物天平。 7、秒表。 四、实验前的准备 1、按常规检查柴油机及水力测功器。 2、安装好并检查、调试参加实验所用的仪器设备。 3、检查、调试燃油系统、冷却系统、供水系统。 注:1PS=0.736kW 五、实验方法 1、起动柴油机,以适当的负荷使柴油机运转至稳定的热状态后开始试验。每一工况测量2~3次消耗一定量燃油所需时间,每次不得少于30秒。在测完110%负荷后,再测1~2点,到稍加负荷转速就下降为止,以找出极限功率。 2、待热车后进入试验状态,可分别按标定功率的25%、50%、75%、90%、100%、110%六个不同工况,逐步增加负荷。在试验中,每调节一次负荷,应同时改变调速器操纵手柄的位置,使转速保持不变。 3、在进行工况测取中,各次测量均需同时记录,并将各测量的数据填入“柴油机负荷特性实验记录表”中。 4、以N e(或P e)为横坐标,分别以g e、G T、t r为纵坐标,绘制柴油机负荷特性曲线图(可用方格坐标纸制图后剪贴)。

函数幅频特性曲线

1:已知x(t)=1,试用MATLAB 分析其幅频特性曲线。 解:因为x(t)=1是连续非周期信号,其对应的频谱是非周期连续的,对于连续的信号计算机不能直接加以处理,因而,需要将其先离散化,再利用离散傅里叶变换(DFT )对其进行分析实现其近似计算。对连续时间信号x(t)可以分解成x(t)=u(t)+u(-t-1),通过采取不同的采样间隔来分析其频谱。 (a)对x(t)离散化的采样间隔取R=0.005,对F(W)取N=7000,图像如图a ; (b)对x(t)离散化的采样间隔取R=0.01,对F(W)取N=30,图像如图b ; (c)对x(t)离散化的采样间隔取R=0.01,对F(W)取N=7000,图像如图c 。 针对(a)情况的程序如下:R=0.005;t=-5:R:5; f=Heaviside(t)+Heaviside(-t); W1=2*pi*2; N=7000;k=0:N;W=k*W1/N; F=f*exp(-j*t'*W)*R; F=real(F); W=[-fliplr(W),W(2:7001)]; F=[fliplr(F),F(2:7001)]; subplot(2,1,1);plot(t,f); xlabel('t');ylabel('x(t)'); title('x(t)函数的图像'); subplot(2,1,2);plot(W,F); xlabel('w');ylabel('F(w)'); title('x(t)函数的傅里叶变换F(w)'); 图a R=0.005, N=7000

图b R=0.01,N=30 图c R=0.01,N=7000

伏安特性曲线的测量实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除伏安特性曲线的测量实验报告 篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1.学习测量电阻元件伏安特性的方法; 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压u与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f(u)来表示,即用I-u平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常

数,与元件两端的电压u和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。在图1-1中,u>0的部分为正向特性,u<0的部分为反向特性。 (a)线性电阻(b)白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压u作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f(u),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源1台 2.直流电压表1块 3.直流电流表1块 4.万用表1块 5.白炽灯泡1只 6.二极管1只 7.稳压二极管1只 8.电阻元件2只 四、实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压u,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,0.1A的灯

发动机负荷特性

发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性,它是指当发动机转速一定时,经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。利用这一变化曲线,可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。 在了解负荷特性前,首先要知道有效比燃油消耗量是什么。 衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量(升)计算。例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数,这是衡量汽车经济性指标。衡量发动机经济性指标,工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标,简称油耗率,用ge表示,它指每小时单位有效功率消耗的燃油量,单位是g/kw.h。当然,衡量发动机经济性还有其它指标,由于与本文关系不大不作介绍。 发动机分为汽油机和柴油机两大类。汽油机是依靠节气门调节负荷的,因此汽油机负荷特性又称节流特性;柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的,通过喷油量变化改变混合气成份,因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。 由于发动机转速是经常变化的,需要测定发动机不同转速下的负荷特性,才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。以汽油机为例,启动发动机后逐渐开启节气门,直至最大,同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行,测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。然后再关小节气门,调整载荷使发动机保持转速不变再测定。如此依次进行下去,直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度,得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多,只是具体数值的不同。 ......

普通汽油机负荷特性曲线的特征,开始启动时ge最大(此时需要浓混合气),但随节气门逐渐开启负荷增大而ge减少直至最低点,此时节气门接近全开。继续开大节气门,ge又会开始上升,曲线呈现一条内凹抛物线。曲线的最小ge值越低越好,同时ge随负荷的变化越平缓,发动机在不同负荷下工作的经济牲越好。从曲线的形状,可以分析出哪一个负荷区域是最经济的。 柴油机负荷特性曲线的走向特征与汽油机基本一样。但两者对比,柴油机的负荷特性曲线比较平坦(见下图),这也就是为什么柴油机比汽油机省油的重要原因。 汽油机负荷特性曲线柴油机负荷特性曲线

柴油机负荷特性实验本报告

实验二柴油机负荷特性实验 一、实验目的: 1.了解柴油机在转速不变时,由改变油门来改变柴油机负荷,测量柴油机在 一定转速下的燃油消耗量,掌握燃油消耗率与功率的关系。了解排气温度与功率的关系。 2.熟悉电涡流测功器、油耗转速测量仪、发动机数控试验台等仪器的原理和 使用方法。 3.熟悉FST2E发动机数控系统的使用方法和用户程序的编制方法。 二、实验原理: 在发动机转速不变的情况下,利用电涡流测功器改变发动机的负荷,同时通过油耗仪测量发动机的燃油消耗率,由发动机测控系统测出排气温度等工作参数,在各负荷下分别测取柴油机主要性能指标和工作参数,绘制柴油机负荷特性曲线图。 三、实验仪器及设备: 2105B型柴油机南昌凯马柴油机有限公司 CW100-3000/10000电涡流测功机迈凯(洛阳)机电有限公司 FCM-D油耗转速测量仪上海内燃机研究所 FST2E发动机数控试验台迈凯(洛阳)机电有限公司

四、试验步骤: 起动发动机,进入实时测控系统,采用点动控制方式,预热发动机至热平衡状态。1.将控制模式设定为测功器恒转速、油门恒扭矩方式。将转速设定为1400r/min,功率设定为90%负荷的数值。让柴油机在此状态下运行数分钟,待热稳定后记录数据。 2.将扭矩设定值调整到80%负荷。待工况稳定后使柴油机在该状态下运行2-3分钟后记录数据。 3.重复2步骤直至做完该负荷特性曲线上的70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%负荷的全部试验点。 4.逐渐减小测功器扭矩及转速,空载运行5min后停机。 5.整理数据,绘制负荷特性曲线 五、试验要求: 1.认真记录发动机技术参数和试验数据,列表说明,并得出结论; 2.绘制发动机n=1400r/min时的负荷特性曲线; 3.根据实测负荷特性,分析试验内燃机的经济性随负荷的变化规律及原因。附: 负荷特性试验数据记录表 发动机型号:发动机机号:

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