柴油机喷油泵调速特性实验.doc

内燃机测试技术实验 实验 柴油机喷油泵调速特性实验 实验学时：2 实验类型：综合型 实验对象：本科生 一、实验目的： 知道喷油泵工作原理和用途； 熟悉柴油机特性定义 熟悉ITM715型油泵试验台技术指标； 熟悉ITM715型油泵试验台的操作； 掌握柴油机喷油泵供油特性； 掌握机械调速器调速特性。 二、实验原理及设备说明 1、柱塞式喷油泵工作原理 图1 柱塞式喷油泵原理 1－柱塞；2－柱塞套；3－斜槽；4－油孔；5－出油阀座；6－出油阀；7－出油阀弹簧 柱塞1的圆柱表面上铣有直线型（或螺旋形）斜槽3，斜槽内腔和柱塞上面的泵腔用孔道连通。柱塞套2上有圆孔4，与喷油泵体上的低压油腔相通。柱塞与柱塞套精密配合，称为柱塞偶件。柱塞偶件的上方装有出油阀偶件（由出油阀6及出油阀座5组成）和出油弹簧7。柱塞由凸轮驱动，在柱塞套内作直线往复运动，此外它还可以绕本身轴线在一定角度范围内转动。 当柱塞下一道a图所示位置时，燃油自低压油腔经油孔4被吸入并充满泵腔。在柱塞自下止点上移过程中,起初有一部分燃油被从泵腔挤回低压油腔，直到柱塞上部的圆柱面将两个油孔4完全封闭时为止。此后，柱塞继续上升（图b），柱塞上部的燃油压力顿时增高到足以克服出油阀弹簧7的作用力，出油阀6即开始上升。当出油阀上的圆柱形环带离开出油阀座5时，高压燃油便自泵腔通过高压油管流向喷油器。当柱塞再上移到图c所示位置时，斜槽3同油孔4开始接通，于是泵腔内的燃抽便经柱塞中央的孔道、斜槽和油孔4流向低压油腔，这时泵腔中油压迅速下降，出油阀在弹簧压力作用下立即回位，喷油泵供油即行停止。此后柱塞仍继续上行，直到上止点为止，但不再泵油。 2、柴油机特性 柴油机特性－柴油机的性能指标及其主要参数随工况而变化的关系。主要参数包括：有效功率Ne，有效扭矩Me，转速n，燃油消耗率g，平均有效压力Pe，机械效率ηm，有效效率ηe，排气温度tr，过量空气系数α等。柴油机特性包括柴油机固有特性和柴油机调速降性。? ??? 柴油机固有特性－不装设调速器或调速器不起作用时柴油机本身所具有的特性。表示柴油机主要参数随工况变化的关系曲线称为柴油机特性曲线。固有特性按实验条件的不同和参数变化关系的不同可分为负荷特性、速度特性和万有特性。 图1? 柴油机负荷特性 1。不同的转速对应不同的负荷特性。测取负荷特性时要在保持柴油机油温、水温基本不变的前提下同时调节测功器的阻力矩（负荷）和柴油机的循环供油量，改变负荷并保持柴油机转速不变，测量主要性能参数随负荷的变化关系。有些参数还需通过计算获得。例如有效油率ge是通过测量一段时间内的柴油消耗量G f 和柴油机发出的有效功率Ne由下式计算出来的负荷特性可表征柴油机的经济性、动力性等性能指标。 ???? 速度特性－当喷油泵齿杆位置一定（即循环供油量一定）时，柴油机的性能指标与主要参数随转速而变化的关系称为速度特性。不同的循环供油量对应不同的速度特性。当喷油泵齿杆固定于柴油机发出标定功率时，测得的速度特性称为标定功率速度特性或外特性；当喷油泵齿杆固定于最大供油量以下位置时测得的速度特性称为部分负荷速度特性。 柴油机速度特性主要反映功率与扭矩随柴油机转速变化机而改变的情况。图2中Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ和Ⅴ对应不同的喷油泵齿杆位置。其他参数随柴油机转速变化而改变的情况，见图3。 图2 柴油机速度特性曲线 图3 柴油机部分参数随转速变化关系4。 ?图4 柴油机万有特性曲线5，图6）。调速特性表征了柴油机克服外界阻力矩波动时保持稳定工作的能力。 图5 带全程机械调速器的柴油机调速特性 图6? 装有恒速调速器的柴油机调速特性p 次抛物线关系变化。这时可采用特殊的调速器或转速一功率联合调节器来满足要求。相应的调速特性称为螺旋浆特性和联合调节特性。 3．ITM715油泵试验台 油泵试验台主要用途为喷油泵专业制造厂、喷油泵维修部门及科研教学单位对各种型号喷油泵的试验和调整。我室现有的油泵实验台为无锡英特迈的ITM715。 3.1 ITM715油泵试验台技术指标 表一 ITM715试验台技术参数 序号 试验台功率 5.5/7.5kw 11/15kw 18.5kw 1 输出轴转速范围RPM 0-4000 2 可试缸数 12 3 量油次数 0-9999 4 燃油压力(Mpa) 0-0.4 0-4 5 燃油泵供油量（升/分钟） 8 10 10 6 主轴中心高（mm） 125 7 电动机型号 Y132S/M-4 Y160M/L-4 Y180M-4 8 回量测量（升/分钟） 10-100 9 直流电源 12V/24V 10 驱动联轴器 无间隙多片离合器 11 润滑油箱（特殊附件） 12L 12 润滑油压（Mpa）