柴油机示功图测录与分析

1、柴油机示功图测录与分析,第一节 示功图的测录,一、机械式示功器,1. 结构和工作原理,压力感受机构 转筒机构 记录机构,2. 机械示功器小活塞和弹簧的选择,小活塞的类型 1/1(标准活塞) 1/2(其面积为1/1活塞的1/2) 1/5(其面积为1/1活塞的1/5) 在测p-V示功图时均采用1/5小活塞, 当测取弱弹簧示功图时则采用1/1小活塞。,弹簧比例的选择（mm/MPa） 压力变化1MPa时，弹簧变形量（mm） 根据小活塞和爆压选择,3. 机械示功器的传动机构,示功器传动机构的类型 (1)曲柄式传动机构 (2)凸轮式传动机构 (3)杠杆式传动机构,基本要求: 柴油机活塞行程缩小后的长度应与

2、转筒的周长相适应, 且略小于转筒周长; 转筒的转动必须严格地与柴油机活塞的运动相对应, 以便正确反映柴油机活塞运动规律。,4. 机械示功器的优缺点和适用范围,适用范围： 只适用于低速机和部分中速机 卷簧式：适用于400 r/min以下的柴油机使用; 柱簧式：适用于7001000r/min的柴油机使用,优点： 结构简单,工作可靠,使用方便,缺点： 自振频率很低。,二、 电子示功器,组成： 传感器、测量电路和记录显示装置三部分。 基本原理： 通过各种形式(如电阻应变式、压电式、电容和电感式)的传感器测量缸内压力; 通过光电或磁电变换测量曲轴转角 输出电量经放大器等中间环节输送到记录显示装置进行观察

3、或打印。,电子示功装置的优缺点及适用范围,优点： 固有频率高,即具有良好的高频特性,频率特性宽 测量误差小(小于1%) 灵敏度高,线性好 利于实现远距离监测、数字显示及自动控制 缺点 易受外界干扰影响 适用于低、中、高速柴油机,三、示功图的种类和用途,1. p-V示功图,计算柴油机的功率 调整各缸负荷的均匀性 量取最高爆炸压力 判断各缸燃烧情况以及计算缸内瞬时温度等,2. p-V转角示功图,用来分析燃烧过程的进行情况 不能作为计算功率的依据。,3. 手拉展开示功图,可配合p-V示功图研究燃烧过程。,4. 梳形示功图,梳形示功图可用来检查压缩终点的压力pc和最高爆发压力pz。,5. 弱弹簧示功图

4、,用来研究和检查换气过程,6. p-展开示功图,计算柴油机的指示功率 评估燃烧与扫气过程 测取缸内最高爆发压力pz和压缩压力pc 计算放热率,测定发火角,第二节、 示功图的分析和计算,1. 正常示功图的特征,一、示功图的分析,各缸有关热力参数的不均匀度应满足如下要求:,工作参数 不均匀度(%) 压缩压力pc 5 最高爆发压力pz 5 平均指示压力pi 5 排气温度Tr 5(中、高速增压机为8%) 其中,2. 示功器传动机构不正常引起的畸形示功图,示功器传动机构定时不正常,超前胖,滞后瘦,测纯压缩图判断定时,示功器转筒绳索太长或太短,绳长切头,绳短切尾,特点: (1)最高爆发压力pz增大,高于正常值,压力上升曲线陡削,示功图头部尖瘦 (2)燃烧曲线过早地脱离压缩曲线,发火点提前 (3)膨胀曲线降低(排气温度下降),3.气缸内工作过程不正常引起的畸形示功图,特点: (1)最高爆发压力pz明显降低,即示功图高度下降。 (2)示功图头部圆滑,发火点后移,甚至发生在上止点后,表示燃烧后移。 (3)膨胀线较正常示功图高(图中虚线为正常示功图),特点: -其示功图与燃烧太晚畸形示功图相似 -膨胀曲线升高,示功图头部