柴油機(jī)單位時(shí)間內(nèi)對(duì)外所做的功，稱為有效功率，一般用字母Ne表示。柴油機(jī)的有效功率是評(píng)定一臺(tái)柴油機(jī)優(yōu)劣的主要參數(shù)之一，因此正確測(cè)定有效功率是柴油機(jī)試驗(yàn)中最首要、最基本的測(cè)量項(xiàng)目。

　1.測(cè)量和計(jì)算有效功率的目的

　　(1)驗(yàn)收與符合性判定(出廠與維修后)：這是最直接的目的。新機(jī)組出廠或大修后，必須通過(guò)測(cè)量有效功率來(lái)驗(yàn)證是否達(dá)到銘牌標(biāo)定的額定功率。這是買(mǎi)賣(mài)雙方交接驗(yàn)收、保險(xiǎn)公司承保以及維權(quán)索賠的關(guān)鍵法定依據(jù)。

　　(2)安全運(yùn)行與過(guò)載保護(hù)(配船與并機(jī))：在船舶或多機(jī)組并網(wǎng)場(chǎng)合，必須實(shí)時(shí)掌握實(shí)際輸出功率，確保柴油機(jī)不超過(guò)額定負(fù)荷(如110%)，避免因長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致拉缸、燒瓦或增壓器喘振等嚴(yán)重機(jī)械事故。

　　(3)故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)(預(yù)知維修)：功率是柴油機(jī)綜合性能的最終體現(xiàn)。如果在相同油門(mén)和轉(zhuǎn)速下，測(cè)得的功率比正常值明顯下降(比如下降超過(guò)5%)。

　　(4)燃油經(jīng)濟(jì)性管理(節(jié)油降耗)：有效功率結(jié)合耗油量可算出有效燃油消耗率(g/kW·h)。這是衡量柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的黃金指標(biāo)。通過(guò)測(cè)量，可找出最經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速區(qū)(即推進(jìn)特性曲線上的最佳工況點(diǎn))，或判斷噴油提前角是否最佳，直接關(guān)系到每年數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)的燃油成本。

　2. 有效功率的計(jì)算公式

　　柴油機(jī)的有效功率可由下式?jīng)Q定：

　　Ne=Mk⋅n716.2(馬力)

　　    ● Ne—— 有效功率，單位是馬力(HP，公制馬力)。

　　    ● Mk—— 有效扭矩，單位是公斤力·米(kgf·m)。

　　    ● n—— 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，單位是轉(zhuǎn)/分鐘(r/min)。

　　    ● 716.2—— 單位換算常數(shù)(推導(dǎo)自60×752π，其中75是1公制馬力對(duì)應(yīng)的kgf·m/s，60是分鐘轉(zhuǎn)秒數(shù))。

　3. 間接測(cè)量與精度影響因素

　　由上述公式可知，只要分別測(cè)定柴油機(jī)輸出軸的扭矩Mk及轉(zhuǎn)速n，即可計(jì)算出有效功率。在現(xiàn)代化的試驗(yàn)臺(tái)上，可將測(cè)得的Mk及n值送入計(jì)算器中直接得出Ne數(shù)值。

　　(1)間接測(cè)量的本質(zhì)。柴油機(jī)輸出軸功率的測(cè)量屬于間接測(cè)量，其精確度取決于對(duì)輸出軸扭矩Mk及轉(zhuǎn)速n的測(cè)量精度。因此，測(cè)功器作為獲取這兩個(gè)核心參數(shù)的裝置，其自身精度與校準(zhǔn)狀態(tài)直接影響最終功率計(jì)算結(jié)果的可靠性。

　　(2)轉(zhuǎn)速與扭矩的測(cè)量途徑。轉(zhuǎn)速通常通過(guò)光電傳感器或磁電式轉(zhuǎn)速傳感器直接測(cè)量獲得，而扭矩則需借助測(cè)功器對(duì)輸出軸施加負(fù)載并測(cè)量反作用力來(lái)間接獲得。兩種參數(shù)的同步采集與準(zhǔn)確記錄是功率測(cè)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。