发动机台架实验相关内容.docx

发动机原理实验报告课题：院系：姓名：学号：指导老师：发动机原理实验报告书 发动机实验各项性能指标、参数以及各类特性曲线、通常都是在发动机试验台架上按规定的试验方法进行测定，现就其实验装置及流程等进行简述。一、试验台装置典型发动机实验台的组成及布置如简图所示，其主要包括：1、试验台架其是将待测发动机与测功器用联轴节连接，并固定于坚实、防震的水泥基础 上，基础振幅不得大于0.05~0.1mm。安装发动机的铸铁支架和底板常做成可调节高度和位置的形式，以便迅速安装和对中。 图1发动机试验台架简图2、辅助系统 为保证发动机正常工作，需要安装辅助装置：a、可调水量冷却系统???b、专用油量测量装置????c、通风装置???d、消声地坑等。3、制动测功装置 常用测功器主要有：（1）水力测功器???（2）电力测功器：直流式和交流式???（3）电涡流测功器?。制动测功装置——测功器 测功器是用来吸收实验发动机发出的功，改变其负荷和转速，模拟实际的各种工况 。同时测定发动机输出扭矩。若输出转速由各类转速表测得，则由公式求出功率。1、水力测功器（1）工作原理圆盘式水力测功机与涡流室式水力测功机是两种常见的水力测功机。图2测功机结构图圆盘式水力测功机通过改变水层厚度来调节制动转矩，如图为其结构简图。转盘固定在转轴上，构成测功机的转子。转子由轴承支承在外壳内，外壳又由摆动轴承支撑在支架上，可绕转子轴线自由摆动。工作时转子通过联轴器与被测动力机械一起旋转，经进水阀注入外壳中的水由转盘带动旋转并受离心力的作用被抛向外壳的内腔形成旋转的水环，水环的旋转运动受到外壳内壁摩擦阻力的作用。这样，水和壁面间的摩擦作用使被测动力机械输出的有效转矩由转子传递到外壳上，再通过固定在外壳上的力臂传递给测力装置，从而指示出力的大小。图3水力测功机转子结构涡流室式水力测功机是通过改变水压或改变作用面积来调节制动转矩的，前者通过控制排水阀的开度改变内腔水压及水量来调节制动转矩的大小；后者靠闸套的位置移动调节转矩，而内腔始终充满着水。（2）特性曲线A（平方抛物线）：相当于测功器充满水时（水层厚度最大）所吸收的功率，最后达到测功器转动部分允许的最大制动扭矩B：测功机转子和轴允许的最大转矩，需要减少测功器内的水层厚度。C：为测功器排水温度达到最大允许值的限制功率，通常为65℃~75℃之间，水温再高，工作时会产生汽泡，影响测功器的稳定性，此时需进一步减少水层厚度。D：为测功器允许的最大转速，由测功器转动部分的最大离心负荷所限制。E：为空载段；无水时由于空气的阻力和转子轴承的摩擦所引起的制动扭矩。图4测功机的特性曲线（3）加载方式水力测功机只能在一个方向加载，同时转速低于一定值时加载性能变差；不能作为反拖设备，在需要做发动机机械效率试验时需要另外配置拖动设备。功率及扭矩计算?功率计算?由结构设计保证，测功器的有效功率可用下列简易公式来计算：??P=?F??n/?10000?(千瓦)?式中：F---负荷（牛顿）???????n---转速（转/分）?扭矩计算????M=F．L?(牛．米)?式中：F---负荷（牛顿）? L---计算臂长(米)2、电涡流测功机（1）工作原理? 由电涡流测功机的结构可知，感应子主要由旋转部件和摆动部件（电枢和励磁线圈）组成。转子轴上的感应子形状犹如齿轮，与转子同轴固定装有一个直流励磁线圈。当励磁绕组通以直流电流时，其周围便有磁场存在，那么围绕励磁绕组就产生一闭合磁通。很明显，位于绕组左侧的感受应子具有一个极性，右侧具有相反的极性。旋转时，由于磁密值的周期性变化而产生涡流，此涡流产生的磁场同产生它的磁场相互作用，从而产生与被试机反向的制动力矩，使电枢体摆动，通过电枢体上的力臂，将制动力传给测量装置。?涡电流使涡流环发热，由进入涡流环的冷却水把热量带走，实现功热平衡的能量交换。转速测量采用非 图5电涡流测功机结构 接触式磁电转速传感器和装于主轴的60齿牙盘，将转速信号转换成电信号输出。?（2）加载方式电涡流测功机可以双向加载，但在低速时加载性能比水力测功机还差，不能作为反拖设备，在需要做发动机机械效率试验时需要另外配置拖动设备。（3）转速及扭矩计算?功率计算?????????? 扭矩计算?? 功率P=N.n/10000(千瓦)???????? M=N.L(牛.米)?式中N---负荷(牛顿)?????????式中N---?负荷(牛顿)????n---转速（转/分）??????????L---计算臂长为0.95493(米)?(注：为了迅速而方便地根据测功器测力指示值计算制动功率，取测功器砝码臂长0.9738M或它的简单倍值，静校时1Kg砝码显示10N的数据或它的倍值，由此引出计算臂长为0.954