发动机热平衡试验方法

《发动机热平衡试验方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、编号：柴油机热平衡试验方法单位：发动机部编制：李建华日期：2005年9月26日审核：日期：批准：日期：东风汽车有限公司商用车研发中心1发动机热平衡试验的作用发动机的热平衡试验是分析进入发动机的燃油燃烧产生的总热量的去向。其作用主要有：a.根据发动机的有效输出功率，评价发动机的热效率。b.评价发动机冷却系统设计、制造水平。c.评价发动机冷却系统主要参数。如水泵的流量，发动机冷却液进口和出口温度等。d.为整车冷却系统主要参数的选定提供依据。如散热器的散热面积，冷却管路的截面积，风扇直径、风量等参数。2进入发动机的燃油

2、燃烧产生的热量的去向2.1燃烧产生的总热量Q总的去向分布图1是进入发动机的燃油燃烧产生的总热量Q总的去向分布图。对于增压中冷发动机，Q总的去向有五个部分：Q残余Q中冷l转化为有效功的热量Qel排气排出的热量Q排气l冷却液带走的热量Q冷却液Qel进气中冷带走的热量QQ冷却液中冷l残余热量Q残余2.2发动机热平衡方程发动机热平衡方程：Q总=Qe+Q排气+Q冷却液+Q中冷+Q残余Q排气热平衡方程中的各项，用占燃料燃烧产生的总热量Q总的百分比表示，则有：图1燃烧产生的总热量Q总的去向分布图qe+q排气+q冷却液+q中冷+

3、q残余＝100％2.3热平衡方程中各项的含义表1名称、符号、单位及计算公式序号参数符号单位计算公式说明与备注1燃油燃烧产生的热量Q总kJ/sQ总=G燃油×Hu计算2转化为有效功的热量QekJ/sQe=Pe计算3排气排出的热量Q排气kJ/sQ排气=G排气×(T蜗轮出口-T环)×Cp排气计算4冷却液带走的热量Q冷却液kJ/sQ冷却液=G冷却液/60×(T出水-T进水)×Cp冷却液计算5进气中冷带走的热量Q中冷kJ/sQ中冷=G进气×(T中冷前-T中冷后)×Cp进气计算6残余热量Q残余kJ/sQ残余=Q总-（Qe+Q排

4、气+Q冷却液+Q中冷）计算7Qe占燃料总热量Q总的百分比qe％qe=（Qe/Q总）×100％计算8Q排气占燃料总热量Q总的百分比q排气％q排气=（Q排气/Q总）×100％计算9Q冷却液占燃料总热量Q总的百分比q冷却液％q冷却液=（Q冷却液/Q总）×100％计算10Q中冷占燃料总热量Q总的百分比q中冷％q中冷=（Q中冷/Q总）×100％计算11Q残余占燃料总热量Q总的百分比q残余％q残余=（Q残余/Q总）×100％计算12发动机输出总功率PekW实测13燃油消耗量Gfkg/h实测14燃油质量流量G燃油kg/sG燃油

5、=Gf/3600计算15燃料低热值HukJ/kg参考值：42780常数16排气流量G排气kg/sG排气=G进气+G燃油计算17涡轮出口排气温度T涡轮出口℃实测18环境温度T环℃实测19排气的比定压热容Cp排气kJ/(kg·℃)参考值：1.09924常数20冷却液流量G冷却液L/min实测21发动机出水温度T出水℃实测22发动机进水温度T进水℃实测23冷却液的比定压热容Cp冷却液kJ/(L·℃)参考值：3.670常数24发动机进气质量流量G进气kg/s实测25中冷器进口处进气温度T中冷前℃实测26中冷器出口处进气温

6、度T中冷后℃实测27进气的比定压热容Cp进气kJ/(kg·℃)参考值：1.000常数3热平衡试验方法3.1需要测量的试验参数和对测量精度的要求表2需要测量的试验参数和对测量精度的要求序号参数符号单位测量精度要求1燃油消耗量Gfkg/h±0.12％流量＞0.1kg/s时，±2.4％2发动机进气质量流量G进气kg/s流量≤0.1kg/s时，±5％3冷却液流量G冷却液L/min±2.5L/min4环境温度T环℃5中冷器进口处进气温度T中冷前℃6中冷器出口处进气温度T中冷后℃±0.13℃7发动机出水温度T出水℃8发动机进

7、水温度T进水℃9涡轮出口排气温度T涡轮出口℃3.2对试验一般条件的控制试验条件的控制和试验时发动机所带的附件，按GB/T18297-2001《汽车发动机性能试验方法》中总功率试验执行。3.3试验方法管管膨胀水箱气气除除按GB/T18297-2001《汽车发动机性能试验方法》进中冷器行总功率试验。除了正常测量记录的数据外，必须测量表2中列出的需要实测的值。节温器气缸盖管器水在每个试验工况，必须在发动机达到热平衡以后才能测气缸体管热加环散循量数据。发动机进、出水温度差值T出水-T进水的波动不超过小0.1℃/min时，

8、认为发动机达到了热平衡。P机油冷却器水泵在测量发动机冷却液流量时，要考虑除气管（见图2）发动机图2热平衡试验台架布置图的流量。测量时应关闭所有除气管通路。3.4热平衡的数据计算按照表1列出的计算公式进行数据计算。推荐用已经编好的Excel文件“热平衡试验数据计算”。3.5热平衡试验结果的判定q残余应不超过5％。否则，说明测量的参数不准确，或试验条件控制有问题，应解决问题后