一、实验目的
1、掌物汽油机点火提前特性的试验方法,加深对汽油机点火特性的理解。
3、学习汽油机点火提前特性仿真方面内容。
二、实验仪器设备
1、汽油发动机 一台
2、电涡流测功机 一台
3、容积式油耗仪 一台
4、秒表 二只
5、数值转速显示仪 一台
6、点火提前角测量装置 一套
7、液体密度计 一只
8、温度计 一只
9、大气压力计 一只
10、汽油 10升
三、实验原理
在汽油机节气门开度、转速和混合气浓度一定的条件下,发动机功率、燃油消耗率随点火提前角变化称为汽油机的点火提前特性。
对于发动机的每一种工况,都存在一个最小点火提前角,使发动机功率最大,燃油消耗率最低,这个点火提前角称为最佳点火提前角。
影响汽油机最佳点火提前角的因素很多,如转速、过量空气系数、负荷、进气压力、冷却水温度、汽油辛烷值等,它只能在试验中予以测定。
四、实验内容和要求
1、调整点火提前角及指挥全组协调动作,一人。注意观察发动机的运转情况,当发动机出现转速不稳或爆震现象,说明发动机点火提前角太小或太大,应及时调整,保证发动机正常工作。
2、调节、监视发动机节气门,一人;当发动机出现异常情况时应立即减小或关闭节气门。
3、调整电涡流测功机负荷,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。
4、测量发动机油耗并监测发动机转速,一人;注意转速的波动情况,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。
5、测量点火提前角,一人。
6、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。
7、监视发动机机油压力、温度,一人;出现异常情况应及时报告。
8、记录测功机读数Pe、发动机转速n、耗油体积△V和耗油时间△t和点火提前角θ,一人;实验数据记录应准确无误。
9、绘制实验曲线,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。
五、实验方法与步骤
1、按照附录一《发动机台架试验安全操作规范》,作好试验前的准备工作。
2、起动、预热发动机至发动机冷却水出水温度为80±5℃。
3、调节发动机节气门,达到所需之开度,同时调整测功机负荷,使发动机转速n达到规定
值,固定节气门。在整个实验过程中节气门开度不再发生改变。
4、调整点火提前装置,使其达到能让发动机稳定运转的最小点火提前角,调整测功机负荷(一般为减小),使发动机转速n恢复到规定值,待发动机的工况稳定后,测量测功机Pe及消耗燃油△V(30ml)所需的时间△t,测量二次。
5、调整点火提前装置加大点火提前角△θ(3~5°/每次),重复上述测量(2次/每点),直到出现最大功率后开始下降。实验过程中,允许发动机出现轻微爆震为止。
6、以点火提前角θ为横坐标,测功机读数Pe为纵坐标绘制监督曲线。
7、实验完毕后,应逐渐减小测功机负荷至空车再低速运转数分钟后停车,并抄录整理实验数据,作好保养清理工作,经实验指导老师签字后即可离开实验室。
六、实验重点或难点
1、测功机负荷的调整。
2、实验数据的处理以及结果分析。
3、学习汽油机点火提前特性仿真方面内容。
七、实验注意事项
1、在测量过程中,当θ>θH(最佳点火提前角)时发动机可能出现轻微的爆震,试验允许在轻微的爆震下工作,这时的测量应准确迅速,测量一次即可,同时学生应注意倾听,训练分析爆燃的能力。发动机预热
2、整个试验过程中,应尽可能保持发动机机油压力、温度,冷却水出水温度不变,以保证实验精度。
3、注意实验过程中的人身安全。
八、(1)介绍自己学习汽油机点火提前特性仿真方面内容;
(2)根据实验数据、绘制点火提前特性曲线图并对特性图进行分析。
解(1)每一台特定的发动机都有气最佳的点火提前角MAP,建立计算提前角的数学模型,以获取精确的点火提前的数学模型,以一条实验法则作为理论基础。用发动机最大制动扭
矩相对应的提前角(MBT)使发对机的充量在上止点CA时燃烧一半,由于受转速,空燃比及进气管压力等影响条件
解(2)
解(2)
最佳点火提前角:对于发动机的每一种工况都存在一个最小点火提前角,使发动机功率最大,燃油消耗率最低且不发生爆燃 ,这个点火提前角称最佳点火提前角。
(a)功率曲线在较低转速下数值很小,但随转速的增加而讯速增长,功率到一定区间后功率增大速度变缓直至最大然后下降。表现为凸形曲线转速持续增大。
(b)扭矩曲线与功率曲线相反,它往往在较低转速获得最大值,随着转速的上升而下降。
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