山东农业大学：机械工程实验教学中心《热工基础与内燃机原理》课程实验指导

热工基础&内燃机原理主编：王会明衣不山东农业天学机械与电子工程学院

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前言实验实习是实现理论联系实际，巩固课堂讲授成果，培养实际操作技能和分析问题，解决问题能力的重要环节。本课程根据教学大纲规定，按照教学进程，密切结合课堂讲授，有计划地安排实验课。热工基础与内燃机原理实验实习指导书是为学生实验实习前提供的书面指导，以便在教师指导下，独立完成各项实验实习。为此在实验实习前，学生必须复习好课堂讲授的内容，认真阅读实验实习指导书，以便顺利地进行实验实习。实验实习时，学生必须认真听从老师的指导，严格遵守实验室规则、安全操作规则和安全操作注意事项，在未经老师允许的情况下，不得任意动用实验室设备和用具，否则产生的一切后果由学生自负。实验实习中应严格遵守纪律，保持良好的课堂秩序，注意安全，防正发生人身和设备事故。如有损坏设备和用具时，要主动向老师提出，申述原因和理由，有老师酌情处理，必要时进行赔偿。实验结束后，学生必须按原状整理好一切设备和用具，并按实验实习指导书要求，按时完成实验实习报告。一PDF文件使用“pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

1 前 言 实验实习是实现理论联系实际，巩固课堂讲授成果，培养实际 操作技能和分析问题，解决问题能力的重要环节。本课程根据教学 大纲规定，按照教学进程，密切结合课堂讲授，有计划地安排实验 课。热工基础与内燃机原理 实验实习指导书是为学生实验实习前提供的书面指导，以便在教师 指导下，独立完成各项实验实习。为此在实验实习前，学生必须复 习好课堂讲授的内容，认真阅读实验实习指导书，以便顺利地进行 实验实习。 实验实习时，学生必须认真听从老师的指导，严格遵守实验室 规则、安全操作规则和安全操作注意事项，在未经老师允许的情况 下，不得任意动用实验室设备和用具，否则产生的一切后果由学生 自负。实验实习中应严格遵守纪律，保持良好的课堂秩序，注意安 全，防止发生人身和设备事故。如有损坏设备和用具时，要主动向 老师提出，申述原因和理由，有老师酌情处理，必要时进行赔偿。 实验结束后，学生必须按原状整理好一切设备和用具，并按实验实 习指导书要求，按时完成实验实习报告。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

实验一、内燃机示功图的测定目的要求：通过该实验，使学生掌握内燃机示功图的测定方法和示功仪的使用方法。实验内容：1、内燃机示功图的测定。实验仪器设备：内燃机1台：示功仪1台：常用工具1套。实验方法和步骤：1、启动并预热内燃机，使之处于正常工作温度状态。2、停止内燃机，按说明书将示功仪连接在内燃机上。3、启动内燃机，开启示功仪，按说明书操作步骤使示功仪处于待测试状态，4、在内燃机满负荷下测取内燃机的示功图。5、测试结束，关闭示功仪，减小内燃机油门。试验报告：1、简述内燃机示功图的测定方法，并依据示功图分析内燃机的动力性。实验二、燃油品质的测定目的要求：通过该实验，使学生掌握油品各参数的测定方法。实验内容：1、燃油（汽油或柴油）热值的测定：2、燃油（汽油或柴油）闪点的测定：3、燃油（汽油或柴油）十六烷值的测定；4、燃油（汽油或柴油）辛烷值的测定：5、燃油（汽油或柴油）冷凝点的测定；6、机油粘度的测定。主要实验仪器设备：热值的测定1台；石油产品闪点的测定1台：十六烷值的测定仪1台：辛烷值的测定仪1台：冷凝点的测定仪1台：常用工具1套。实验方法和步骤：1、开启石油产品热值测定仪，按照说明书进行操作，测定汽油或柴油的热值。2、开启石油产品闪点测定仪，按照说明书进行操作，测定汽油或柴油的闪点。3、开启石油产品十六烷值测定仪，按照说明书进行操作，测定柴油的十六烷值。4、开启石油产品辛烧值测定仪，按照说明书进行操作，测定汽油的辛烷值。5、开启石油产品冷凝点测定仪，按照说明书进行操作，测定汽油或柴油的冷凝点和冷滤点。6、开启粘度测定仪，按照说明书进行操作，测定润滑油的粘度。试验报告：1、简述燃油热值、闪点、十六烷值、辛烷值、冷凝点、冷滤点、润滑油粘度的测定方法，并依据测试数据分析其性能。2PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

2 实验一、内燃机示功图的测定 目的要求： 通过该实验，使学生掌握内燃机示功图的测定方法和示功仪的使用方法。 实验内容：1、内燃机示功图的测定。 实验仪器设备：内燃机 1 台；示功仪 1 台；常用工具 1 套。 实验方法和步骤： 1、启动并预热内燃机，使之处于正常工作温度状态。 2、停止内燃机，按说明书将示功仪连接在内燃机上。 3、启动内燃机，开启示功仪，按说明书操作步骤使示功仪处于待测试状态，4、 在内燃机满负荷下测取内燃机的示功图。 5、测试结束，关闭示功仪，减小内燃机油门。 试验报告：1、简述内燃机示功图的测定方法，并依据示功图分析内燃机的动力性。 实验二、燃油品质的测定 目的要求：通过该实验，使学生掌握油品各参数的测定方法。 实验内容：1、燃油（汽油或柴油）热值的测定； 2、燃油（汽油或柴油）闪点的测定； 3、燃油（汽油或柴油）十六烷值的测定； 4、燃油（汽油或柴油）辛烷值的测定； 5、燃油（汽油或柴油）冷凝点的测定； 6、机油粘度的测定。 主要实验仪器设备：热值的测定 1 台；石油产品闪点的测定 1 台；十六烷值的测定仪 1 台； 辛烷值的测定仪 1 台；冷凝点的测定仪 1 台；常用工具 1 套。 实验方法和步骤： 1、开启石油产品热值测定仪，按照说明书进行操作，测定汽油或柴油的热值。 2、开启石油产品闪点测定仪，按照说明书进行操作，测定汽油或柴油的闪点。 3、开启石油产品十六烷值测定仪，按照说明书进行操作，测定柴油的十六烷 值。 4、开启石油产品辛烷值测定仪，按照说明书进行操作，测定汽油的辛烷值。 5、开启石油产品冷凝点测定仪，按照说明书进行操作，测定汽油或柴油的冷 凝点和冷滤点。 6、开启粘度测定仪，按照说明书进行操作，测定润滑油的粘度。 试验报告： 1、简述燃油热值、闪点、十六烷值、辛烷值、冷凝点、冷滤点、润滑油粘度 的测定方法，并依据测试数据分析其性能。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

实验三、摩擦功率的测定目的要求：通过该实验，使学生掌握用断缸法测取发动机摩擦功率的方法。实验内容：主要实验仪器设备：测功器1台：内燃机1台：常用工具1套。实验方法和步骤：1、将内燃机预热至正常工作温度状态。2、将内燃机提高至额定工作状态，测取额定功率。3、切断1缸供油（或点火），测取发动机的输出功率。4、恢复1缸供油，切断2缸供油，测取内燃机的输出功率。5、按照次法依次切断其余缸供油，测取内燃机的输出功率。6、计算：Ne-Nei-Ni1；Ne-Ne2=Ni2；计算出各缸的指示功率N,=Nii+Ni2+Ni3+ .... Nin;N= N; -Ne试验报告：1、简述摩擦功率的测试方法。2、计算内燃机的摩擦功率。实验四、充气效率的测定：目的要求：通过该实验，使学生掌握摩内燃机充气效率的测定方法实验内容：1、内燃机充气效率的测定。主要实验仪器设备：进气流量测定仪（充气效率测定仪）1台，常用工具1套。实验方法和步骤：1、将进气流量测定仪预热至正常工作状态。2、将发动机预热至正常工作状态。。3、按照说明书操作布置测取及其流量。4、计算充气效率。试验报告：1、写出充气效率的测定方法。2、计算充气效率。3PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

3 实验三、摩擦功率的测定 目的要求：通过该实验，使学生掌握用断缸法测取发动机摩擦功率的方法。 实验内容： 主要实验仪器设备：测功器 1 台；内燃机 1 台；常用工具 1 套。 实验方法和步骤： 1、将内燃机预热至正常工作温度状态。 2、将内燃机提高至额定工作状态，测取额定功率。 3、切断 1 缸供油（或点火），测取发动机的输出功率。 4、恢复 1 缸供油，切断 2 缸供油，测取内燃机的输出功率。 5、按照次法依次切断其余缸供油，测取内燃机的输出功率。 6、计算：Ne-Ne1=Ni1；Ne-Ne2=Ni2；计算出各缸的指示功率； Ni=Ni1+Ni2+Ni3+····Nin； NT= Ni -Ne 试验报告：1、简述摩擦功率的测试方法。 2、计算内燃机的摩擦功率。 实验四、充气效率的测定： 目的要求：通过该实验，使学生掌握摩内燃机充气效率的测定方法 实验内容：1、内燃机充气效率的测定。 主要实验仪器设备：进气流量测定仪（充气效率测定仪）1 台，常用工具 1 套。 实验方法和步骤： 1、 将进气流量测定仪预热至正常工作状态。 2、 将发动机预热至正常工作状态。 3、 按照说明书操作布置测取及其流量。 4、 计算充气效率。 试验报告：1、写出充气效率的测定方法。 2、计算充气效率。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

实验五、发动机特性实验目的要求：通过该实验，使学生掌握内燃机特性的测定方法。实验内容：1、内燃机负荷特性实验。2、内燃机调速特性实验。3、内燃机速度特性实验。主要实验仪器设备：测功器1台，发动机1台，油耗仪1台，转速表1台，气压计、温度计、湿度计、热电偶温度计、水温温度计各1只，常用工具1套。实验方法和步骤：1、负荷特性的实验：将内燃机预热至规定状态，装好各测试仪器并调整好，将内燃机提高到额定转速，保持转速不变，在增加负荷的同时开大油门，做8～10个点。同时记录功率、油耗、时间、排温。2、调速特性的实验：将内燃机预热全规定状态，装好各测试仪器并调整好，将内燃机的油门置于最大（额定供油）位置，在调速器作用下由空负荷开始，不断增加负荷至满负荷，测8～10个点。同时记录功率、油耗、时间、排温。3、速度特性实验：将内燃机预热至规定状态，装好各测试仪器并调整好，将内燃机的油门置于最大（额定供油）位置，做外特性实验，测6个点：然后将油门固定在任意位置，测6个点。同时记录功率、油耗、时间、排温。附表序扭矩量耗油测功器转速n功率耗油 号Me读数PNe率ge耗油V时间t耗油量G12345678910实验报告：1、计算功率Ne、油耗ge、扭矩Me、耗油量G。4PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

4 实验五、 发动机特性实验 目的要求：通过该实验，使学生掌握内燃机特性的测定方法。 实验内容：1、内燃机负荷特性实验。 2、内燃机调速特性实验。 3、内燃机速度特性实验。 主要实验仪器设备：测功器 1 台，发动机 1 台，油耗仪 1 台，转速表 1 台，气压计、 温度计、湿度计、热电偶温度计、水温温度计各 1 只，常用工具 1 套。 实验方法和步骤： 1、 负荷特性的实验：将内燃机预热至规定状态，装好各测试仪器并调 整好，将内燃机提高到额定转速，保持转速不变，在增加负荷的同 时开大油门，做 8～10 个点。同时记录功率、油耗、时间、排温。 2、 调速特性的实验：将内燃机预热至规定状态，装好各测试仪器并调 整好，将内燃机的油门置于最大（额定供油）位置，在调速器作用 下由空负荷开始，不断增加负荷至满负荷，测 8～10 个点。同时记 录功率、油耗、时间、排温。 3、 速度特性实验：将内燃机预热至规定状态，装好各测试仪器并调整 好，将内燃机的油门置于最大（额定供油）位置，做外特性实验， 测 6 个点；然后将油门固定在任意位置，测 6 个点。同时记录功率、 油耗、时间、排温。 附表 序 耗 油 量 号 测 功 器 读数 P 转速 n 功 率 Ne 扭 矩 Me 耗油 V 时间 t 耗油量 G 耗 油 率 ge 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 实验报告： 1、计算功率 Ne、油耗 ge、扭矩 Me、耗油量 G。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

NM=K×P。=9.549(kN·m)n式中：K-常数，K=318.3V,i/tnN,=M ×2元×-=0.1046M,n (kW)60G×103(g / kw●h)ge=NeVXYY×3600G=Dkg/ht2、画出；负荷特性、调速特性、速度特性的曲线。5PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn

5 3600 kg/h t V G ´ ´ g = 2、画出；负荷特性、调速特性、速度特性的曲线。 0.1046M n (kW) i / M K p e e e 60 n N M 2 K - K 318.3V (kN m) n N 9.549 e e h e = ´ p ´ = t = ´ = · 式中： 常数， ＝ = ´ (g / kw · h) 3 e 10 Ne G g PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn