Стендовые испытания автомобильных двигателей

 
 
 
 
 
Д. В. Цыганков, А. С. Ащеулов, А. В. Кудреватых 
 
 
 
 
 
 
СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ 
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 
 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2025 
 

УДК 629.3.08 
ББК 39.33-08 
Ц94 
 
 
 
 
Рецензенты: 
д. т. н., доцент, профессор кафедры «Электрические машины и общая электротехника» 
ОмГУПС Д. И. Попов; 
к. т. н., доцент, заместитель начальника управления – начальник отдела  
по нормативно-правовому обеспечению образовательной деятельности ОмГУПС  
В. М. Филиппов 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Цыганков, Д. В. 
Ц94  
Стендовые испытания автомобильных двигателей : учебное пособие / 
Д. В. Цыганков, А. С. Ащеулов, А. В. Кудреватых. – Москва ; Вологда : 
Инфра-Инженерия, 2025. – 120 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-2175-1 
 
Приведены методы, средства и виды стендовых испытаний автомобильных двигателей.  
Для студентов, преподавателей и специалистов, занимающихся вопросами эксплуатации автомобилей и двигателей.  
 
УДК 629.3.08 
ББК 39.33-08 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-2175-1 
© Цыганков Д. В., Ащеулов А. С., Кудреватых А. В., 2025 
 
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2025 
 
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2025 
 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
Введение ............................................................................................................ 6 
Лабораторная работа 1. Методы и средства испытания  
автомобильных двигателей .............................................................................. 7 
1. Цель и содержание работы ........................................................................ 7 
2. Теоретические положения ......................................................................... 7 
2.1. Назначение и виды испытаний автомобильных двигателей ............... 7 
2.2. Режимы и условия испытаний ............................................................. 10 
2.3. Определение мощности двигателя ...................................................... 11 
2.4. Определение расхода топлива ............................................................. 22 
2.5. Определение расхода воздуха .............................................................. 23 
2.6. Измерение температуры охлаждающей жидкости  
и отработавших газов ................................................................................... 26 
2.7. Изменения в системах двигателя ......................................................... 27 
3. Описание оборудования .......................................................................... 28 
4. Порядок выполнения работы .................................................................. 29 
5. Контрольные вопросы ............................................................................. 31 
Лабораторная работа 2. Индицирование двигателей  
внутреннего сгорания ..................................................................................... 32 
1. Цель и содержание работы ...................................................................... 32 
2. Теоретические положения ....................................................................... 32 
2.1. Общие сведения об индицировании .................................................... 32 
2.2. Устройство индикатора МАИ-2 ........................................................... 33 
2.3. Принцип работы индикатора МАИ-2 .................................................. 36 
2.4. Анализ индикаторной диаграммы ....................................................... 37 
3. Порядок выполнения работы .................................................................. 43 
4. Требования к отчёту ................................................................................. 43 
5. Контрольные вопросы ............................................................................. 43 
Лабораторная работа 3. Характеристика холостого хода ............................ 44 
1. Цели и содержание работы ...................................................................... 44 
2. Теоретические положения ....................................................................... 44 
3. Порядок выполнения работы .................................................................. 46 
4. Требования к отчёту ................................................................................. 47 
5. Контрольные вопросы ............................................................................. 48 
Лабораторная работа 4. Скоростная характеристика  
бензинового двигателя .................................................................................... 49 
1. Цели и содержание работы ...................................................................... 49 
2. Теоретические положения ....................................................................... 49 
3. Порядок выполнения работы .................................................................. 55 
4. Требования к отчёту ................................................................................. 56 
5. Контрольные вопросы ............................................................................. 58 

Лабораторная работа 5. Нагрузочная характеристика  
бензинового двигателя .................................................................................... 59 
1. Цели и содержание работы ...................................................................... 59 
2. Теоретические положения ....................................................................... 59 
3. Порядок выполнения работы .................................................................. 62 
4. Требования к отчёту ................................................................................. 63 
5. Контрольные вопросы ............................................................................. 64 
Лабораторная работа 6. Нагрузочная характеристика дизеля ..................... 65 
1. Цели и содержание работы ...................................................................... 65 
2. Теоретические положения ....................................................................... 65 
3. Порядок выполнения работы .................................................................. 69 
4. Требования к отчёту ................................................................................. 70 
5. Koнтpoльные вопросы ............................................................................. 71 
Лабораторная работа 7. Внешняя скоростная характеристика  
дизеля с регуляторной ветвью ....................................................................... 72 
1. Цели и содержание работы ...................................................................... 72 
2. Теоретические положения ....................................................................... 72 
2.1. Скоростные характеристики дизеля .................................................... 72 
2.2. Регулирование скоростного режима и регуляторная  
характеристика дизелей ............................................................................... 77 
3. Порядок выполнения работы .................................................................. 81 
4. Требования к отчёту ................................................................................. 82 
5. Контрольные вопросы ............................................................................. 84 
Лабораторная работа 8. Регулировочная характеристика 
карбюраторного двигателя по углу опережения зажигания ....................... 85 
1. Цели и содержание работы ...................................................................... 85 
2. Теоретические положения ....................................................................... 85 
3. Порядок выполнения работы .................................................................. 91 
4. Требования к отчёту ................................................................................. 92 
5. Контрольные вопросы ............................................................................. 93 
Лабораторная работа 9. Регулировочная характеристика  
карбюраторного двигателя по составу смеси ............................................... 94 
1. Цели и содержание работы ...................................................................... 94 
2. Теоретические положения ....................................................................... 94 
3. Порядок выполнения работы .................................................................. 99 
4. Требования к отчёту ............................................................................... 100 
5. Контрольные вопросы ........................................................................... 101 
Лабораторная работа 10. Механические потери двигателя ....................... 102 
1. Цели и содержание работы .................................................................... 102 
2. Теоретические положения ..................................................................... 102 
2.1. Метод сопоставления индикаторной и эффективной  
мощности .................................................................................................... 103 

2.2. Метод выключения цилиндров .......................................................... 104 
2.3. Метод проворачивания коленчатого вала двигателя  
от постороннего источника энергии ......................................................... 106 
2.4. Метод одиночного выбега .................................................................. 108 
2.5. Метод двойного выбега ...................................................................... 109 
3. Порядок выполнения работы ................................................................ 110 
4. Требования к отчёту ............................................................................... 111 
5. Контрольные вопросы ........................................................................... 111 
Лабораторная работа 11. Внешний тепловой баланс ................................. 112 
1. Цели и содержание работы .................................................................... 112 
2. Теоретические положения ..................................................................... 112 
3. Порядок выполнения работы ................................................................ 117 
4. Требования к отчёту ............................................................................... 117 
5. Контрольные вопросы ........................................................................... 118 
Список рекомендуемой литературы ............................................................ 119 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 
Учебное пособие разработано для ознакомления студентов с методами, средствами и видами стендовых испытаний автомобильных двигателей. Учебное пособие рекомендуется для студентов вузов, обучающихся 
по специальностям, связанным с эксплуатацией автомобильного транспорта и двигателей. Пособие может быть максимально полезным для студентов, обучающихся по специальности 23.05.01 «Наземные транспортнотехнологические средства», специализация 02 «Автомобильная техника  
в транспортных технологиях» при выполнении лабораторных работ по 
курсу «Испытания автомобиля». Также пособие будет полезно студентам, 
обучающимся по программе бакалавриата по направлению «Эксплуатация 
транспортно-технологических машин и комплексов», профиль 01 «Автомобили и автомобильное хозяйство», при выполнении лабораторных работ по курсу «Силовые агрегаты». 
Учебное пособие состоит из лабораторных работ, которые студенты 
должны выполнить. Лабораторные работы направлены либо на изучение 
методов и средств для стендовых испытаний двигателей, либо непосредственно на снятие тех или иных характеристик двигателей. Лабораторные 
работы составлены по степени сложности: вначале представлены простые, 
ознакомительные работы, а далее более сложные, требующие измерений  
и вычислений. По каждой работе представлены теоретические и практические части, требования к отчёту и контрольные вопросы. Комплекс лабораторных работ охватывает практически все возможные виды стендовых 
испытаний автомобильных двигателей. 
В результате приготовления, выполнения и защиты лабораторных 
работ у будущих специалистов по автомобильному транспорту появляются всесторонние системные знания по вопросам, связанным с испытаниями и характеристиками автомобильных двигателей. 
 
 
 
 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1. 
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЯ  
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 
1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 
Цель работы – изучение оборудования, применяемого при испытании двигателей, и приобретение практических навыков по организации  
и проведению испытаний. 
В этой работе студенты изучают методы и средства испытания двигателей, описанные в настоящем пособии, знакомятся с приборами  
и устройствами, которыми оснащена лаборатория автомобильных двигателей, осуществляют запуск двигателя на стенде, устанавливают режим 
работы по указанию преподавателя и определяют основные показатели 
рабочего процесса двигателя: эффективную мощность, эффективный крутящий момент, часовой расход топлива и др. 
Работа рассчитана на 2 часа. 
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 
2.1. Назначение и виды испытаний 
автомобильных двигателей 
Испытания двигателя проводят для определения его мощностных, 
экономических, санитарно-гигиенических и других показателей. Необходимость проведения испытаний двигателя возникает на заключительном 
этапе создания нового двигателя, при определении соответствия двигателя 
требованиям стандартов, при проведении исследовательских работ и др. 
На рисунке 1 приведены виды испытаний двигателей. 
Исследовательские испытания. 
Эти испытания проводят с целью совершенствования существующих 
двигателей за счёт применения в двигателе новых узлов, новых материалов, новых способов организации рабочего процесса и др. 
Исследовательские испытания проводят в лабораториях предприятий 
изготовителей, в научно-исследовательских институтах, а также в высших 
учебных заведениях. 
 

Рисунок 1 – Виды испытания ДВС 
 
Доводочные испытания. 
Эти испытания проводят с целью уточнения параметров систем проектируемого двигателя, полученных расчётным путём. При доводочных 
испытаниях выявляются возможные отклонения характеристик двигателя 
от характеристик, установленных техническим заданием, и определяются 
способы устранения этого несоответствия. 
Приёмочные испытания. 
Эти испытания проводят после завершения всех доводочных работ 
на заключительной стадии создания нового двигателя. По результатам 
этих испытаний приёмочная комиссия решает вопрос о возможности постановки двигателя на производство. 
Контрольные испытания. 
Эти испытания проводят для определения фактических показателей 
серийных двигателей и сравнения их с показателями технической документации. Испытания проводит отдел технического контроля предприятия-изготовителя. Периодичность испытаний, их условия и методы, колиИспытания ДВС 
Испытания  
на этапе создания 
нового ДВС 
Испытания с целью 
диагностирования 
ДВС 
Испытания после 
капитального 
ремонта 
Эксплуатационные 
Исследовательские 
Доводочные 
Приёмочные 
Контрольные 

чество двигателей, подвергаемых испытаниям, оговорены в технической 
документации предприятия-изготовителя. 
Эксплуатационные испытания. 
Эти испытания проводят с целью определения износа деталей двигателя и выявления его долговечности в различных климатических и дорожных условиях. При испытаниях уточняют регулировки двигателя, нормы 
расхода горюче-смазочных материалов и запасных частей для конкретных 
условий эксплуатации. Диагностирование ДВС при эксплуатационных 
испытаниях может быть общее и поэлементное.  
Испытания после капитального ремонта. 
Испытания проводятся с целью оценки качества выполняемого капитального ремонта. Процесс испытания совмещается с обкаткой двигателя, которая проводится с целью обеспечения первичной приработки сопряжений двигателя. Процесс обкатки проходит в два этапа: холодная 
приработка и горячая. Холодная осуществляется без запуска двигателя 
при принудительной прокрутке коленчатого вала от постороннего источника энергии. Горячая приработка происходит при работе запущенного 
двигателя. 
Продолжительность приработки карбюраторных двигателей ЗМЗ  
и ЗИЛ-130 составляет обычно 2 ч, из них на холодную приработку расходуется 25 мин, на горячую без нагрузки – 10–15 мин, остальное – на горячую с постепенным нагружением. Холодная приработка ведётся при 500–
700 об/мин, горячая без нагрузки при 1000 об/мин и горячая с нагрузкой 
от 1200 до 2400 об/мин при начальной мощности 20 л. с. и конечной 
71 л. с. (двигатель ЗМЗ) и 90 л. с. для ЗИЛ-130 (по данным Е. М. Мухина  
и И. И. Столярова). 
В процессе горячей приработки проверяется работа клапанного механизма, зажигания, масляного и водяного насосов, наличие стуков и шумов, плотность соединений и др., контролируется температура масла, входящей и выходящей воды. Температура масла у испытуемого двигателя не 
должна превышать 85 °С а температура входящей воды должна находиться в пределах 70–80 °С. 
Для испытания двигателя под нагрузкой применяют различные 
стенды. При таких испытаниях развиваемый двигателем крутящий момент 
уравновешивается моментом тормоза. Мощность двигателя 
e
N  (л. с.) рассчитывается по формуле 

716,2
716,2
e
M n
Pl n
N =
=
, 
(1) 
где M – вращающий момент двигателя, уравновешиваемый моментом 
тормоза; 
n – частота вращения коленчатого вала, об/мин; 
P – показание весового механизма тормоза (отсчитывается по шкале), кг; 
l  – длина рычага, м.  
2.2. Режимы и условия испытаний 
При испытаниях двигатель должен иметь соответствующую комплектность. В зависимости от наличия различных приборов и устройств, 
установленных на двигателе, меняется мощность двигателя, его экономичность, токсичность отработавших газов и другие показатели. 
Условия испытаний двигателей устанавливаются стандартами, техническими правилами или другими нормативными документами [1]. 
Оценка показателей двигателя в одинаковых условиях позволяет 
сравнивать результаты испытаний одного двигателя, проведённых в разных местах, или результаты испытаний различных двигателей. Так, 
например, можно сделать вывод о том, что мощностные показатели двигателей, определённых на разных стадиях его пробега, зависят от износа деталей, нагарообразования и т. п. 
Стандарты на методы испытаний, принятые в различных странах, 
отличаются один от другого по объёму испытаний, по комплектности испытываемого двигателя, по рекомендуемой измерительной аппаратуре. 
Это приводит к тому, что для одного и того же двигателя могут быть получены различные показатели в зависимости от стандартов, в соответствии с которыми он испытывается. 
В России мощностные и экономические показатели двигателей регламентированы ГОСТ 14846-69 [1]. От показателей, получаемых при испытаниях по стандарту DIN [2], они отличаются незначительно. 
В настоящее время Международной организацией по стандартам 
разработаны единые правила испытаний автомобильных двигателей  
(R-1585) [1], рекомендованные для всех стран.