GB/T 1147.2-2017
基本信息
标准号:
GB/T 1147.2-2017
中文名称:中小功率内燃机 第2部分:试验方法
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
中小
功率
内燃机
试验
方法
标准分类号
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相关单位信息
标准简介
GB/T 1147.2-2017 中小功率内燃机 第2部分:试验方法
GB/T1147.2-2017
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标准内容
ICS27.020
中华人民共和国国家标准
GB/T1147.2—2017
代替GB/T1147.2—2007
中小功率内燃机第2部分:试验方法Small and medium power internal combustion engines--Part 2:Test methods2017-02-28发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2017-09-01实施bzxZ.net
GB/T1147.2—2017
规范性引用文件
试验条件
试验和检查项目
测量参数和要求
性能试验
功能检查·
可靠性试验
耐久性试验
热冲击试验
试验报告
附录A(资料性附录)柴油机起动性能试验附录B(资料性附录)
机油消耗的测定
GB/T1147《中小功率内燃机》分为两个部分:一第1部分:通用技术条件;
一第2部分:试验方法。
本部分为GB/T1147的第2部分,
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分代替GB/T1147.2一2007《中小功率内燃机第2部分:试验方法》。本部分与GB/T1147.2一2007相比,主要内容变化如下:修改了规范性引用文件(见第2章,2007年版的第2章);GB/T1147.2—2017
将文中燃油修改为燃料(见第3章、第4章、第6章、附录B.2007年版的第3章、第4章、第6章、附录B);
增加了样机应装有与应装备附件相当的替代设备的要求(见3.2,2007年版的3.2);-增加了非道路用柴油机加权燃料消耗率测量时,若环境状况不是标准环境状况,不对加权燃料消耗率进行修正的要求(见3.4,2007年版的3.4);一增加了可燃气体品质要求,电控高压共轨内燃机燃油要求(见3.5,2007年版的3.5);增加了电控高压共轨内燃机试验条件(见3.10);一表1中将调速性能项目抽查试验由需要进行的项目改为按需要选定的项目:燃料消耗率项目出厂试验由需要进行的项目改为按需要选定的项目(见第4章,2007年版的第4章);增加了通用小型汽油机的起动试验方法要求及试验时增加记录辅助起动方式,测取起动辅助工作时间要求(见6.1.1,2007年版的6.1.1);一增加了非道路用柴油机加权燃料消耗率和燃气机热耗率测量方法要求(见6.1.5,2007年版的6.1.5);
增加了点燃式发动机及燃气机安全性能检查要求(见6.1.14.2007年版的6.1.14);增加了车用发动机热平衡试验要求(见6.1.16,2007年版的6.1.16);增加了非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物排放限值和测量方法(中国第一、第二阶段)排气排放测定方法(见6.1.19,2007年版的6.1.19);增加了车用发动机活塞漏气量测量要求(见6.1.21,2007年版的6.1.21):增加了燃气机耐久性试验要求(见9.1,2007年版的9.1);增加了必要时应考核急速波动及稳定时间指标要求(见附录A.1.1,2007年版的A.1.1)。本部分由中国机械工业联合会提出本部分由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/TC177)归口。本部分起草单位:昆明云内动力股份有限公司,上海内燃机研究所,潍柴动力股份有限公司,上海柴油机股份有限公司,广西玉柴机器股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心,宁波鑫达杰电器有限公司。
本部分主要起草人:陈丽琼、谢亚平、计维斌、陆史浩、王志坚、纪丽伟、杨云海、王建平、黄胜东、向亦华、孟红霞、乔亮亮、胡惠祥。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T1147.2—2007。
1范围
中小功率内燃机第2部分:试验方法GB/T1147的本部分规定了中小功率内燃机的试验方法。GB/T1147.2—2017
本部分适用于道路车辆、船舶、农用拖拉机和林业机械、工程机械、发电机组、排灌机械用中小功率内燃机(以下简称内燃机),其他中小功率内燃机也可参照执行。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1147.1一2017中小功率内燃机第1部分:通用技术条件GB/T1859(所有部分)往复式内燃机声压法声功率级的测定GB/T3821中小功率内燃机清洁度限值和测定方法GB3847一2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法GB/T5741一2008船用柴油机排气烟度测量方法GB/T6072.1一2008往复式内燃机性能第1部分:功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求
GB/T6072.3一2008往复式内燃机性能第3部分:试验测量GB/T7184—2008中小功率柴油机振动测量及评级GB9486柴油机稳态排气烟度及测定方法GB/T9487—2008
柴油机自由加速排气烟度的测量方法GB/T10398一2008小型汽油机振动评级和测试方法GB11871船用柴油机辐射的空气噪声限值GB/T12542一2009汽车热平衡能力道路试验方法GB/T15097船用柴油机排气排放污染物测量方法GB/T15371一2008曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法GB17691一2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、、V阶段)
汽车发动机性能试验方法
GB/T18297—2001
GB/T19055—2003汽车发动机可靠性试验方法GB19756一2005三轮汽车和低速货车用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国工,1阶段)
GB19757一2005三轮汽车和低速货车加速行驶车外噪声限值及测量方法(中国I,Ⅱ阶段)GB20651.1往复式内燃机安全第1部分:压燃式发动机GB20651.2往复式内燃机安全第2部分:点燃式发动机GB20891一2014非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)GB26133一2010非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物排放限值和测量方法(中国第一、第二阶段)
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GB28239一2012非道路用柴油机燃油消耗率和机油消耗率限值及试验方法JB/T5135.2通用小型汽油机第2部分:台架性能试验方法JB/T5135.3通用小型汽油机第3部分:可靠性,耐久性试验与评定方法JB/T8127内燃机燃油加热器
JB/T10629—2006燃气机通用技术条件和试验方法JB/T11323—2013中小功率柴油机可靠性评定方法QC/T731一2005汽车用起动机技术条件3试验条件
3.1试验前制造厂应提供内燃机必要的技术文件,试验样机应符合产品图样和技术文件的要求。3.2试验样机应装有产品技术文件或有关标准规定的全部附件或与应装备附件相当的替代设备。若试验时不装排气消声器、排气管,则试验装置的排气背压应与产品相当。3.3试验前内燃机充许磨合45h或按制造厂规定进行磨合。3.4标准基准状况,功率和燃料消耗率的换算,以及试验设备精度均应符合GB/T6072.1一2008、GB/T6072.3一2008及其他相关标准的规定。非道路用柴油机加权燃料消耗率测量时,若环境状况不是标准环境状况,不对加权燃料消耗率进行修正:其余用途用内燃机试验时的环境大气状况(大气压力和进气温度)如偏离标准基准状况,需进行换算,并在试验报告中予以说明。3.5试验用燃料和机油的质量要求应符合有关标准或内燃机使用说明书的规定。可燃气体品质符合JB/T10629一2006中4.3的规定;电控高压共轨内燃机试验用燃油须经油水分离过滤3.6除非另有商定,试验应在制造厂试验台或主管部门指定的试验中心进行。3.7除与传动装置(如液压机构、换向机构)制成一体或带有发电机的内燃机不能分开试验外,一般只对内燃机本身单独进行试验。
3.8试验时内燃机的燃料,机油,进气空气和冷却介质温度(包括中冷器的冷却介质进口温度)等均应符合内燃机使用说明书或其他有关专业标准的规定。3.9试验时,可因试验条件和项目需要对发动机进行调整。3.10电控高压共轨内燃机试验时需具备与试验机型相适应的线束、匹配有相应ECU数据的电控单元(ECU)及其对应的电控系统及其他附件。4试验和检查项目
内燃机的试验和检查项目由各专业标准规定。如无规定时,可参照表1进行表1试验和检查项目
参考章条号
起动性能试验
调速性能试验
负荷特性试验
标定功率试验
试验、检查项目
燃料消耗率试验
试验类别
抽查试验
定型试验
出厂试验
(常温)
V(常温)
注1:V
参考章条号
第7章
第8章
第9章
第10章
速度特性试验
使用特性试验
万有特性试验
表1(续)
试验、检查项目
标定功率工作稳定性试验
空载特性试验
最低可调空载转速测定
最低满载持续转速测定
各缸工作均勾性试验
安全性能检查
机械效率测定
热平衡试验
噪声测定
排气烟度测定
排气排放测定
机械振动和曲轴扭转振动试验
活塞漏气量测定
机油消耗率测定
清洁度测定
特殊性能试验
功能检查
可靠性试验
耐久性试验
热冲击试验
需要进行的项目;X
可不进行的项目,
定型试验
按需要选定的项目。
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试验类别
出厂试验
抽查试验
注2:对于要进行的项目“”及按需要选定进行的项目“√”,若项目中包含多项内容时,也可择需进行部分内容的试验。
注3:可靠性试验应单独抽取2台样机进行试验测量参数和要求
内燃机一般测量参数及其允许偏差,以及对测试仪器和设备的校验要求应按GB/T6072.3一2008或相关标准的规定。具体测量可根据试验和检查项目的需要以及内燃机的结构可能性予以增减。部分测量位置参见表2。
除试验项目要求测取参数的瞬时值外,各项参数均应在内燃机工况稳定运转1min后测取。主要3
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参数应至少测定2次,取其平均值序号
测量项目
大气压(绝对)
压缩压力
最高爆发压力
进气压力(内燃机或增压器
或扫气泵进气口空气绝对压
力)及进气压力降
增压器或扫气泵出气口空
气绝对压力
中冷器后空气绝对压力
排气压力(内燃机排气总管
或涡轮增压器后的排气绝对
压力)
涡轮增压器燃气进口绝对
曲轴箱压力
机油压力
冷却介质压力
燃料压力
冷却介质温度
机油温度
燃料温度
环境温度(进气温度)
增压器或扫气泵出气口空
气温度
中冷器后空气温度
排气支管排气温度
排气总管或涡轮增压器后
的排气温度
涡轮增压器燃气进口温度
表2测量位置
测量位置
在样机试验室内,不受阳光直射和热辐射处测量在火花塞孔、预热塞孔、喷油器孔、示功阀等处测量在火花塞孔,示功阀或专门设置的测量孔等处测量在距进气管进口下游30mm处测量(增压器或扫气泵则在其进气口或靠近进气口直管段处测量),传感器与管壁齐平在其出气口或靠近出气口的直管段处测量,传感器与管壁齐平在其出口处附近的直管段处测量在距内燃机排气总管出口或涡轮增压器排气出口75mm处测量,传感器与管壁齐平
在排气总管出口到涡轮增压器燃气进口之间的直管段处测量,传感器与管壁齐平
在曲轴箱上部测量
在滤清器后或主油道人口处测量水冷内燃机在冷却液出口处测量;风冷内燃机冷却空气压力测量位置由制造厂具体规定
在喷油泵进口处测量或按有关专业标准规定水冷内燃机,在靠近冷却液出口或/和人口处测量:在中冷器冷却介质进口和出口处测量。风冷内燃机的冷却空气温度测量位置由制造厂具体规定
在主油道或主油道人口处测量,也可在油底壳内测量在喷油泵进口处测量或按有关专业标准规定中小功率内燃机在离进气管空气进口上游150mm以内处测量:传感器应逆气流安装,端头位于气流中心,并进行热屏蔽尽量靠近其出口的直管段处测量,传感器逆气流方向插入管道,并使其端头位于其中心
尽量靠近其出口的直管段处测量,传感器道气流方向插入管道,并使其端头位于其中心
离气缸盖排气道出口端面50mm内测量,传感器逆气流方向插人管道,并使其端头位于其中心
离排气总管出口或涡轮增压器排气出口不大于2倍排气总管或增压器排气出口直径距离处测量,传感器道气流方向插人管道,并使其端头位于其中心
结构允许条件下,在尽量靠近燃气进口的直管段处测量,传感器逆气流方向插人管道,并使其端头位于其中心具有机油冷却器的内燃机,机油温度在靠近机油冷却器机油人口和出口两处测量。b序号17、19.20.21的测量,在不影响参数的准确度下,测温传感器允许按内燃机结构特点垂直于气流方向安装,传感器端头应位于管道中心。4
6性能试验
6.1一般性能试验
6.1.1起动性能试验
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考查内燃机的起动性能是否符合有关专业标准和/或制造厂的规定。通用柴油机的起动试验方法可参照附录A,车用发动机的起动试验方法可按GB/T18297一2001的规定进行,通用小型汽油机的起动试验方法按JB/T5135.2的规定进行,其他用途的内燃机如没有专业标准也可参照部分规定进行。试验时,按使用说明书规定加注冷却液(水冷内燃机)和机油。在专业标准和/或制造厂规定的起动环境温度下,按说明书规定的操作程序进行起动。起动能量和重复进行的次数按专业标准或制造厂规定试验时,应记录起动辅助方式,测取环境状况参数,内燃机冷却介质和机油温度,起动次数、起动辅助工作时间,起动时间和曲轴瞬时转速,蓄电池电压,电流或贮气瓶压缩空气压力等。6.1.2调速性能试验
6.1.2.1调速特性试验
试验时,将内燃机调定在标定工况或超负荷工况下稳定运转。卸去全部负荷,使其转速达到标定空载转速(亦即高怠速或最高空载转速)或超载转速时的最高可调转速(超负荷功率最高空载转速),然后逐步增加负荷直至上述工况。在各档负荷下分别测定其稳定转速,扭矩,燃料消耗量等参数并绘制标定工况的调速特性曲线
内燃机标定工况的标定调速率(稳定调速率)或超负荷工况的稳定调速率(参见图1图2),可分别按式(1)、式(2)计算:
m=\m— ×100%
式中:
标定空载转速(即高急速或最高空载稳定转速),单位为转每分(r/min);标定转速,单位为转每分(r/min);超载转速,单位为转每分(r/min);超载转速时的最高可调空载转速(最高空载稳定转速),单位为转每分(r/min)。.(1)
...(2)
注:装有全程制调速器的柴油机,应按其使用要求增做部分调速特性试验。将柴油机调定在要求工况下稳定运转卸去全部负荷,使其转速达到空载转速然后逐步增加负荷直至原来要求的工况。在各档负荷下分别测定转速、扭矩、燃料消耗量等参数。绘制部分调速特性曲线。6.1.2.2瞬时转速差(瞬时调速率)6.1.2.2.1突减负荷试验
内燃机先在标定工况或超负荷工况下稳定运转,然后突然卸去全部负荷,测定转速随时间的变化关系(图1)。
突减负荷瞬时转速差可按式(3)、式(4)计算:On+dyn
.(3)
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式中:
标定工况突减全部负荷时的上冲转速,单位为转每分(r/min);超负荷工况突减全部负荷时的上冲转速,单位为转每分(r/min)。6.1.2.2.2突加负荷试验
(4)
内燃机先在最高空载转速或超负荷功率最高空载转速下稳定运转,然后突加全部负荷,测定转速随时间变化关系(图2)。
突加负荷瞬时转速差(瞬时调速率)可按式(5)、式(6)计算:On-dym
式中:
nd.min-nir×100%
nd.min-n i.ov×100%
标定工况突加全部负荷时的下冲转速,单位为转每分(r/min);超负荷工况突加全部负荷时的下冲转速,单位为转每分(r/min)。(5)
四冲程涡轮增压柴油机的突加负荷试验,当其标准环境状况发出的标定功率的平均有效压力超过800kPa时应分段进行。第一次突加负荷的百分比可按有关标准或制造厂规定,也可由图3选取。注:二冲程增压内燃机,瞬时转速差(调速率)的测定试验由制造厂和用户商定。6.1.2.2.3转速回复时间(稳定时间)(ta.m+tm.de)在规定负荷变化后,转速偏离稳态转速波动率范围到再次持久进人新转速下规定的稳态转速波动率范围内的时间间隔为转速回复时间(见图1、图2)。注:tn.in
转速回复时间(加载),ta.d
(转速比)4
nd.maxa.max
转速回复时间(减载)。
nd(减去100%负荷)
T(时间)
图1突减负荷试验
(转速比)
nd,urinngmin
nn(增加100%负荷)
图2突加负荷试验
标准环境状况下有效功率的平均有效压力/kPax102T(时间)
图3现场环境状况下有效功率的第一次突加负荷百分比3稳态转速波动率(β.)
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内燃机的稳态转速波动率为恒定功率下转速在平均值上下波动的包迹宽度,(见图2),用标定转速的百分率表示,按式(7)计算:B.
式中:
恒定功率下转速在平均值上下波动的包迹宽度。6.1.3负荷特性试验
确定转速不变时内燃机的各项主要性能参数随负荷变化的规律(7)
试验时,内燃机保持在标定转速或有关标准规定的其他转速下。负荷由小逐步增加至最大。在各负荷下分别测取扭矩、燃料消耗量、排气温度等参数,制取负荷特性曲线6.1.4标定功率试验
内燃机出厂试验时,检查内燃机能否发出铭牌所示功率。7
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试验时,将内燃机的转速调定在制造厂规定的标定空载转速(高速),然后逐步增加负荷直至转速达到铭牌所示标定转速,检查内燃机实际所发出功率与铭牌所示功率的偏差是否在GB/T1147.1一2017中3.3.2所规定的士5%范围内。
6.1.5燃料消耗率试验
内燃机出厂试验时,检查内燃机在标定功率时的燃料消耗率。试验时,将内燃机调定在标定功率、标定转速工况。用质量法(容积法)测量燃料消耗率。检查内燃机实际燃料消耗率与制造厂技术文件所示燃料消耗率的偏差应符合相关标准规定。非道路用柴油机加权燃料消耗率符合GB28239一2012的要求。燃气机热耗率及其他用途内燃机燃油消耗率符合GB/T6072.1—2008的规定。
6.1.6速度特性试验
确定内燃机的各项主要性能参数随转速变化的规律试验时,先将内燃机调定在标定工况稳定运转,固定燃料供给控制机构,然后逐步增加负荷,降低转速,分别测取各稳定转速下的扭矩、燃料消耗量、排气温度和烟度等参数。制取速度特性曲线。速度特性的扭矩储备率按式(8)计算:式中:
_Mm-M±×100%
标定工况速度特性的最大扭矩,单位为千牛米(kN·m);M—标定功率时的扭矩,单位为千牛米(kN·m)。(8)
汽油机和装有两级式调速器的柴油机可以根据用途需要增做部分负荷的速度特性试验,绘制相应的特性曲线。
6.1.7使用特性试验
内燃机在台架上模拟动力装置配套使用特性(如船用主机的推进特性)而进行的试验。试验方法按有关标准规定。
6.1.8万有特性试验
确定内燃机各项主要性能参数相互关系的综合特性试验试验时,内燃机应根据用途,依次保持转速为标定转速或超负荷功率转速的一定百分比,分别进行负荷特性试验;汽油机及装有两极式调速器的柴油机也可依次保持功率为标定功率或超负荷功率的定百分比,分别进行速度特性及部分负荷速度特性试验,测量转速,扭矩、燃料消耗量和排气温度等各项参数,制取万有特性曲线。
6.1.9标定功率工作稳定性试验
确定内燃机在标定功率运转时,各项主要性能参数的稳定性。试验时,内燃机应在标定功率下稳定持续运转,测量转速、扭矩、燃料消耗量、排气温度和烟度等主要参数,并绘制它们随时间而变化的关系曲线。稳定持续运转的时间按专业标准规定6.1.10空载特性试验
确定内燃机空载时燃料消耗量随转速变化的关系。试验时,内燃机不带负荷,转速从标定空载转速(最高空载转速)或超负荷功率最高空载转速逐步降8
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至最低可调空载转速(最低空载稳定转速),分别测取各稳定转速下的燃料消耗量。绘制空载特性曲线6.1.11最低可调空载转速测定(最低空载稳定转速测定)确定内燃机最低可调空载转速。试验时,内燃机不带负荷,降低转速至最低可调空载转速,并在此转速下稳定运转时间不少于5min。
6.1.12最低满载持续转速测定(最低工作稳定转速)确定内燃机的最低满载持续转速(最低工作稳定转速)。试验时,内燃机的燃料供给控制机构保持在出厂调整的最大功率位置上,逐步改变负荷,降低转速达到最低满载持续转速(工作稳定转速),并能在该转速下稳定运转。6.1.13各缸工作均匀性试验
确定多缸内燃机气缸内各项工作参数均勾性的试验。测定缸数可按专业标准或制造厂规定。测定参数和试验方法可根据内燃机的具体要求和结构按下述a)、b)选定或由有关标准规定。试验时,应严格保持内燃机正常工作时的热状态。a)工作参数直接测定法
试验时,内燃机在标定工况下稳定运转,测量各缸的压缩压力,最高爆发压力,平均指示压力和排气温度等参数,按式(9)计算各项参数的不均匀率:e=m(或pmm)-pm
式中:
Pmax(或pmin)
b)单缸熄火法
某项参数的最大(或最小)值;
各缸同项参数的算术平均值。
试验时,先将内燃机调定在标定工况下稳定运转,然后轮流停止一缸工作,并随即降低负荷使转速迅速恢复到标定转速,测量其有效功率。某一缸的指示功率近似地按式(10)计算:P=PhP
式中:
P:一第缸的指示功率,单位为干瓦(kW);P,——标定功率,单位为千瓦(kW);P。第i缸停止工作后内燃机的有效功率,单位为千瓦(kW)。指示功率的不均匀率按公式(9)确定。6.1.14安全性能检查
.....(10)
确定内燃机起动安全装置(手摇起动内燃机)、停机系统、防火、防爆(用于有爆炸性危险场合的内燃机)及超速保护等装置是否正常工作。内燃机的安全性能按GB20651.1,GB20651.2及其他有关标准中规定的具体要求进行检查,燃气机的安全性能按JB/T10629—2006中要求进行检查6.1.15机械效率测定
确定内燃机在标定工况或其他规定工况下的机械效率。可根据内燃机的用途和结构特点选用下述9
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