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柴油發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、轉(zhuǎn)速及燃油消耗率的測(cè)定方法 |
一、測(cè)量扭矩
其工作原理是通過(guò)測(cè)量軸（用特制的聯(lián)軸器或利用實(shí)際的傳動(dòng)軸）傳遞扭矩時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形來(lái)測(cè)定扭矩值。扭轉(zhuǎn)變形（扭轉(zhuǎn)角）的測(cè)量，可采用機(jī)械、光學(xué)或電測(cè)等方法。下面介紹兩種發(fā)電機(jī)常用的扭矩儀。
1、相位差式扭矩儀
它是利用中間軸，在彈性變形范圍內(nèi)，其相隔一定距離的兩截面上產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角相位差與扭矩值成正比的工作原理。
在相距的兩截面上，裝有兩個(gè)性能相同的傳感器，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸每轉(zhuǎn)一圈，在傳感器上產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，軸受到扭矩產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，則從兩個(gè)傳感器上得到的兩列脈沖波形中間有一個(gè)與扭轉(zhuǎn)角成正比的相位差。將此相位差引入測(cè)量電路，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，可顯示其扭矩值。
2、應(yīng)變式扭矩儀
它是利用應(yīng)變?cè)韥?lái)測(cè)量扭矩，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸受到扭外齒輪矩時(shí)，只產(chǎn)生剪應(yīng)力，在軸的外圓表面上的應(yīng)力最大，兩個(gè)主應(yīng)力軸線成45°或135°夾角，把應(yīng)變片粘貼在測(cè)點(diǎn)的主應(yīng)力方向上測(cè)出應(yīng)變值，由此能標(biāo)示出扭矩值。
為了提高測(cè)量靈敏度，用4個(gè)應(yīng)變片，按拉、壓應(yīng)力平均分配，4個(gè)應(yīng)變片組成全橋回路，保證測(cè)量為純扭矩值。
二、測(cè)量轉(zhuǎn)速
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在多用非接觸式電子與數(shù)字化測(cè)速儀表來(lái)測(cè)量。這類儀表體積小、重量輕、讀數(shù)準(zhǔn)確、使用方便、易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕顯示和打印輸出，能連續(xù)反映轉(zhuǎn)速變化，能夠測(cè)定柴油發(fā)電機(jī)穩(wěn)定工況下的平均轉(zhuǎn)速，也能測(cè)定在特定條件下的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。
1、磁電式轉(zhuǎn)速傳感器
它由齒輪和磁頭組成。齒輪由導(dǎo)磁材料制成，有Z個(gè)齒，安裝在被測(cè)軸上，磁頭由永久磁鐵和線圈構(gòu)成，安裝緊靠齒輪邊緣約2mm，齒輪每轉(zhuǎn)一齒，切割一次磁力線，發(fā)出一次電脈沖信號(hào)，每轉(zhuǎn)一圈，發(fā)出z次電脈沖信號(hào)。磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需配置專門電源裝置，發(fā)出的脈沖信號(hào)不因轉(zhuǎn)速過(guò)高而減弱，在儀表顯示范圍內(nèi)，可以測(cè)量高、中、低各種轉(zhuǎn)速，它有廣泛的使用場(chǎng)合。
2、紅外測(cè)速傳感器
測(cè)量近距離用的反射式紅外傳感器，它利用紅外線發(fā)射管發(fā)射紅外線射向轉(zhuǎn)軸，并接受從轉(zhuǎn)軸反射回來(lái)的紅外線脈沖進(jìn)行測(cè)速。這種紅外測(cè)速傳感器可不受可見光的干擾。
三、燃油消耗的測(cè)定
燃油消耗率是通過(guò)測(cè)定在某一功率下消耗一定量燃油所經(jīng)歷的時(shí)間，經(jīng)計(jì)算后得到。用的方法有稱量法和容積法兩種。
1、稱量法
它是測(cè)定消耗一定質(zhì)量的燃油所經(jīng)歷的時(shí)間。試驗(yàn)中以天平來(lái)稱量杯中油量，用秒表測(cè)定消耗燃油所需經(jīng)歷的時(shí)間。
2、容積法
它是測(cè)定消耗一定容積的燃油所經(jīng)歷的時(shí)間。在玻璃量瓶4的細(xì)頸處均有刻線，表明各油泡內(nèi)的容積量。
試驗(yàn)時(shí)，調(diào)整柴油發(fā)電機(jī)輸出功率為穩(wěn)定工況，用秒表測(cè)定消耗燃油所經(jīng)歷的時(shí)間。以燃油密度計(jì)算消耗燃油量為再用前述公式，即可算出燃油消耗率值。
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