TB/T 2745-2017
基本信息
标准号:
TB/T 2745-2017
中文名称:动力装置用柴油机认证试验
标准类别:铁路运输行业标准(TB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
动力装置
柴油机
认证
试验
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
TB/T 2745-2017.Approval tests for diesel engines of motive power units.
1范围
1.1 TB/T 2745规定了铁路动力装置用新型柴油机的型式认证试验。
1.2 TB/T 2745适用于铁路动力装置的牵引用柴油机,但不包括专用机车(如矿山和炼油厂用机车)的柴油机和有效功率小于100 kW的牵引用柴油机。
1.3凡希望某一特定型号的动力装置用柴油机在运行可靠性方面得到全面保证的成员路均可实施本标准。
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/T 8190.1- 2010往复式内燃机排放测量第1部分:气体和颗粒排放物的试验台测量(ISO 8178-1-1 :2006 , IDT)
GB/T8190.4-2010往复式内燃机排放测量第4部分:不同用途发动机的稳态试验循环(ISO 8178- 4 :2007, IDT)
GB/T 8190.5- -2011往复式内燃机 排放测量第 5部分:试验燃料( ISO 8178-5 :2008 ,IDT)
3定义
3.1单位的选用choice of units
本标准中使用的所有单位应符合UIC800-00规定的SI国际单位制。
3.2辅助设备auiliaries
独立/非独立和必需/非必需辅助设备的定义,应符合ISO 3046-1的规定。
但是,柴油机冷却风扇的输人功率不需遵守ISO3046-1。因为无论其由柴油机直接或间接驱动,这些风扇都是铁路牵引设备上必需的和独立的辅助设备(其所消耗的功率取决于机车上该设备的结构)。
3.3功率种类kinds of power output
柴油机的标定功率和标定转速要与柴油机运用中的最大功率和最高转速一致。
有效功率:柴油机驱动轴输出的功率扣除用于必需且非独立的辅助设备所消耗的功率,无论这些辅助设备是由柴油机直接或是间接驱动。
标准内容
ICS45.060.10
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T2745—2017
代替TB/T2745—2002
动力装置用柴油机认证试验
Approval tests for diesel engines of motive power units(UIC623-2:2008,IDT)
2017-05-06发布
国家铁路局发布
2017-12-01实施
规范性引用文件
制造厂提交的文件
4.1总则·
安装尺寸图
柴油机技术数据表
柴油机特性曲线
柴油机对环境的影响
5认证试验
台架试验条件
性能试验
5.4耐久试验
数据测量
6试验中断
允许的中断
6.3试验监督员的职责
7评价
7.1试验结束后的测量
7.2评价柴油机的最终会议
8试验报告
附录A(规范性附录)
附录B(规范性附录)
附录C(规范性附录)
附录D(规范性附录)
附录E(规范性附录)
附录F(规范性附录)
污染物排放测量:限值,测量值,曲线图测量点、测量设备及测量结果
用于最终试验报告的测量数据表热平衡计算
耐久试验次序表
试验循环
TB/T2745—2017
TB/T2745-2017
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用UIC623-2:2008《动力装置用柴油机认证试验》(英文版)。本标准代替TB/T2745—2002《动力装置用柴油机认证试验》。与TB/T2745—2002相比,本标准主要技术变化如下
修改了功率种类要求,补充了“柴油机的标定功率和标定转速要与柴油机运用中的最大功率和最高转速一致”的要求(见3.3,2002年版的2.3);增加了“正常运用下的换油周期”[见4.336)];—增加了涡轮出口处正常温度、最高允许温度【见4.347】];一修改了对试验用燃油的要求(见5.2.2,2002年版的4.2.2);一修改了试验时机油更换的要求(见5.2.3,2002年版的4.2.3);增加了对电子控制柴油机控制系统的功能和调节特性的要求(见5.2.8):修改了交替突变负荷的试验循环加速、减速时间的表述(见5.3.2.3,2002年版的4.3.2.3);修改了试验后评价的零部件项目和要求(见7.1,2002年版的第6章);增加了试验后评价柴油机的流程、方法和判定依据(见7.2);一增加了污染排放测量:限值测量数值,曲线图(见附录A):修改了试验报告测试数据表(见附录C,2002年版的附录3);增加了热平衡计算(见附录D);修改了耐久试验次序表(见附录E,2002年版的附录5);删除了旋转方向与气缸标志(见2002年版的附录1.1):一删除了排放测量(见2002年版的附录1.2);一删除了热平衡表(见2002年版的附录4);一删除了有关功率和辅助设备的定义(见2002年版的附录7)。本标准做了下列编辑性修改:
删除了UIC623-2的“前言”和“参考文献”。增加了第2章“规范性引用文件”。因此,本标准从第3章起,章条编号比UIC623-2:2008后移了一章。例如,UIC623-2:2008中的2.1,在本标准中编号为3.1,以此类推,第7章对应第8章。其中3.346.1)~46.2)对应4.346);3.4.1~3.4.4对应4.4a)~4.4d)。一对UIC623-2中引用的UIC标准、ISO标准,如果我国有对应等同采用的标准,则被替换为相应的我国标准,详见第2章,以便于国内使用。本标准由铁道行业内燃机车标准化技术委员会归口。本标准由中车大连机车研究所有限公司负责起草,中车大连机车车辆有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司中车戚墅堰机车有限公司,中车北京二七机车有限公司,中车资阳机车有限公司,国家铁路产品质量监督检验中心参加起草。本标准主要起草人:王贤、赵萍、李友峰、猴智勇、牟俊彦、陈慧、杨兴清、唐松柏、张建平。本标准所代替标准的历次版本发布情况:-TB/T1471—1983
TB/T2745—1996,TB/T2745—2002。1范围
动力装置用柴油机认证试验
1.1本标准规定了铁路动力装置用新型柴油机的型式认证试验。TB/T2745-2017
1.2本标准适用于铁路动力装置的牵引用柴油机,但不包括专用机车(如矿山和炼油厂用机车)的柴油机和有效功率小于100kW的牵引用柴油机。1.3凡希望某一特定型号的动力装置用柴油机在运行可靠性方面得到全面保证的成员路均可实施本标准。
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。CB/T8190.1一2010往复式内燃机排放测量第1部分:气体和颗粒排放物的试验台测量(IS08178-1-1:2006,IDT)
GB/T8190.4一2010往复式内燃机排放测量第4部分:不同用途发动机的稳态试验循环(ISO8178-4:2007,IDT)
GB/T8190.5—2011往复式内燃机排放测量第5部分:试验燃料(IS08178-5:2008,IDT)IS01204往复式内燃机旋转方向、气缸和气缸盖上气门的标志及直列式内燃机右机、左机和发动机方位的定义(Reciprocating internal combustion engines-Designation of the direction of rotation and ofcylinders and valves in cylingder heads and definition of right-hand and left-hand in line engines and locationsonan engine)
IS03046-1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(Reciprocatinginternalcombustion engines-Performance-Part1:Declarations ofpower,fuel and lubricating oil consumptions and test methods-Additiongal requirements for engines for general use)ISO3046-3往复式内燃机性能第3部分:试验测量(Reciprocatinginternalcombustionengines-Performance-Testmeasurements)ISO9000质量管理体系基础和术语(Qualitymanagementsystems-Fundamentals andvocabulary)UIC623-1:2008动力装置用柴油机认证程序(Approval procedures fordiesel enginesof motivepower units)
UIC624:2006
铁路牵引用柴油机排放试验(Exhaustemissiontestsfordieseltractionengines)UIC800-00国际计量单位(SI单位)在UIC内的应用[ApplicationwithintheUICof internationalunits of measurement(S.I.Units)3定义
单位的选用choiceof units
本标准中使用的所有单位应符合UIC800-00规定的SI国际单位制。TB/T2745—2017
辅助设备auxiliaries
独立/非独立和必需/非必需辅助设备的定义,应符合IS03046-1的规定。但是,柴油机冷却风扇的输人功率不需遵守IS03046-1。因为无论其由柴油机直接或间接驱动,这些风扇都是铁路牵引设备上必需的和独立的辅助设备(其所消耗的功率取决于机车上该设备的结构)。3.3
功率种类kindsof power output柴油机的标定功率和标定转速要与柴油机运用中的最大功率和最高转速一致。有效功率:柴油机驱动轴输出的功率扣除用于必需且非独立的辅助设备所消耗的功率,无论这些辅助设备是由柴油机直接或是间接驱动。UIC标定功率(以下简称“标定功率”)与ISO3046-1规定一致:-ISO标准功率:必需且非独立辅助设备由柴油机直接或间接驱动。-ISO持续功率:扣除由外部动力源驱动的辅助设备吸收的功率。在性能试验中应分别记录这些辅助设备的各项功率。
根据3.2的规定,水冷柴油机的冷却风扇应作为独立且必需的辅助设备。3.4
与标定功率相对应的柴油机转速是标定转速。4
制造厂提交的文件
4.1总则
用于认证试验的柴油机应提交的各项特性文件如下:安装尺寸简图;
技术数据表:;
一特性曲线。
气缸编号和柴油机的旋转方向应符合ISO1204的规定。柴油机应附有金属铭牌,标明制造厂的名称和标志、柴油机型号、产品编号和制造年份。4.2安装尺寸图
安装尺寸图应标明柴油机的轮廓,包括由柴油机直接驱动的辅助设备,并标明柴油机的长、宽、高、不装油水的重心及以曲轴中心线为基准的相关安装尺寸。4.3柴油机技术数据表
柴油机技术数据表应包括下列项目,并注明适用的公差:1)柴油机型号
制造厂名称
标定功率
标定转速
情转转速
循环方式:二冲程或四冲程
增压特性
增压方式
涡轮增压器型号,是否有中冷
增压空气的冷却方式(水冷或空冷,是否有压力)8)
喷射特性
喷射方式(直喷、预燃室或类似方式)喷油泵型号
-喷油器的种类和型号
喷油器启喷压力
气缸数、气缸排列和气缸夹角
气缸直径
活塞行程
总排量
压缩比
发火次序
配气相位图(附在柴油机文件内)标定转速时的活塞平均速度
标定功率时的平均有效压力
标定功率时的最高燃烧压力
标定功率时的供油提前角
静态(上止点之前的角度)
动态(上止点之前的角度)
最低情转转速
最高空载转速
最高充许转速
运用中不允许连续运转的转速范围气缸冷却方式
水冷,有无压力
活塞冷却方式
柴油机高温冷却水出口温度
正常温度
最高允许温度
中冷器进口处的低温冷却水温度27)
正常温度
最高允许温度
TB/T2745—2017
水泵特性曲线:稳定转速时,特别是标定转速和情转转速时的流量一压力曲线柴油机转速和水泵转速之间的关系曲线机油的规定
黏度等级(如:按SAE,ISO,)性能指标(如:API,CCMC,)
使用符合上述规定的机油最低起动温度(无外部辅助手段时)最低起动温度时的起动扭矩
最低起动温度时的最低发火转速最低起动温度时在发火转速时的扭矩柴油机出口处的机油温度
正常温度
最高允许温度
TB/T2745—2017
机油消耗量
标定功率时(kg/h)
空转时(kg/h)
一正常运用下的换油周期
测量机油消耗量应在柴油机运转80h~100h之后进行。标定转速时机油泵的总流量
实际通过柴油机的最大机油流量正常工作温度下,标定转速时柴油机进口处(调节阀之后)的机油压力正常工作温度下,情转转速时柴油机进口处(调节阀之后)的机油压力最大允许进气负压
最大允许排气背压
在标准大气条件下(见5.2.1),标定功率时的进气流量(kg/s)标定功率时的增压压力
标定功率时的增压器转速
正常转速
最高允许转速
标定功率时空气温度
中冷器前后的增压空气温度
正常温度
最高允许温度
气缸盖进口的空气温度
正常温度(等于GB/T8190.1—2010中的TscRer)最高充许温度
标定功率时排气温度
气缸盖出口处
-正常温度
最高充许温度
涡轮进口处
-正常温度
一最高允许温度
涡轮出口处
-正常温度
最高允许温度
标定功率下柴油机的热平衡(见附录D)燃油发出的热量
下列介质带走的热量
高温冷却水
低温冷却水
冷却空气
冷却系统内的燃油
排气和热辐射
49)重量
一柴油机重量(连同所装的辅助设备),不包括水和机油一柴油机内水的重量
柴油机内机油的重量
4.4柴油机特性曲线
TB/T2745-2017
在台架试验条件下,下列特性曲线按柴油机标定转速到情转转速进行绘制。燃油消耗率按基准低热值42000kJ/kg进行线性关系修正:扭矩、功率和燃油消耗率[g/(kW·h)]随柴油机转速变化的曲线,指出喷油泵在不同挡位时a)
的偏差:
一柴油机以标定转速运转发出标定功率的挡位;柴油机以标定转速运转发出3/4标定功率的挡位;一柴油机以标定转速运转发出1/2标定功率的挡位;一柴油机以标定转速运转发出1/4标定功率的挡位。b)
柴油机的等燃油消耗率曲线。
扭矩一转速曲线以标定转速下发出标定功率时的扭矩为基点,表示所有转速下的最大扭矩。从最低转转速到最高转速时的空载燃油消耗量曲线,用kg/h表示。d)
4.5柴油机对环境的影响
4.5.1废气排放
CO、NO,和CH排放物的确定应符合GB/T8190.1一2010规定的条件,应画出下列排放物特性图:绝对排放量(kg/h)随功率和转速变化的曲线图;一比排放量[g/(kW·h)随平均有效压力和转速变化的曲线图。NO.排放物特性曲线示例见附录A.3。根据GB/T8190.4一2010中的F循环进行评价气态污染物和颗粒物排放。4.5.2噪声
制造厂应提供:
倍频程声功率和/或加权值(dBA);一噪声测量方法的参考标准。
5认证试验
5.1总则
认证试验的一般条件见UIC623-1:2008的规定。用于认证试验的试验台至少应具备附录B.1中规定的测试仪器。报告中应提供的资料示例见附录B.2。
测试仪器应定期由负责组织试验的成员路认可的检定部门校准、标定。建议采用ISO9000管理。测量精度应符合IS03046-3。
若柴油机需要磨合,则应在提交柴油机试验之前进行。与柴油机连接的测功机,应满足各种试验循环的要求,应安装自动调节装置,以便根据试验程序改变扭矩和转速。
扭矩测量(若采用可直接读取扭矩的制动器)或功率测量(若采用经校准的测功电机)的精度为满扭矩值的±2%。
5.2台架试验条件
5.2.1大气条件
大气压、环境温度和相对空气湿度应在距离柴油机进气口一定距离处测量,此处气流应为层流且5
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温度均匀。免费标准bzxz.net
应采用以下标准大气条件:
一大气压:100kPa;
环境温度:25℃;
相对空气湿度:30%。
试验应在按照IS03046-1修正的标定功率下进行。5.2.2燃油
按GB/T8190.4一2010的F循环确定排放污染物特性图以及排放控制时,应使用CB/T8190.5—2011中给出的基准燃油。
性能试验和耐久试验可采用商业燃油,应由制造厂从负责组织的成员路提供的商业燃油目录中选择。
柴油机燃油进口温度不应低于20℃。5.2.3机油
在耐久试验期间不允许更换机油。至多允许在性能试验和耐久试验之间更换一次。机油应像正常运转时一样,在封闭回路中使用,不允许另加辅助泵。认证试验时采用的机油应由制造厂从负责组织试验的成员路提供的商业机油目录中选取,以确保其是某一成员路用过的机油。若要变更应在预备会上讨论确定。机油的选择应记录在预备会议的记录中。
机油温度应当保持在柴油机技术数据表所规定的范围内,但是柴油机出口处的机油温度不应低于65℃。
机油压力测试点如下:
机油泵调节阀后;
—离泵最远处的可测点。
5.2.4冷却回路
柴油机的正常工作温度等于在标定功率运转时高温冷却水的出口温度,应等于柴油机技术数据表中的标定值,且偏差在±3℃之间。如果温度标定值给定的是一个范围,则应取最高值。5.2.5进气压力和温度
柴油机进口处的进气压力不应小于柴油机技术数据表中规定值的80%。气缸盖进口空气温度应等于柴油机技术数据表中允许的最大值,且偏差应在-5℃~0℃之间。5.2.6增压压力
气缸盖进口处的增压空气压力应等于柴油机技术数据表中规定的标定值,且偏差不应超过±5%。5.2.7排气温度和背压
气缸盖出口的排气温度应等于柴油机技术数据表中规定的标定值,且偏差为*8℃。每个涡轮出口的排气背压应大于或等于柴油机技术数据表规定值的80%。5.2.8电子控制的柴油机
柴油机电子控制系统的功能和调节特性应当与其认证试验要求的控制设备所显示的各项参数相一致。软件和硬件的相关信息都可以用类型和序列号备案。为了防止软件参数在试验运行时被更改,试验期间主要参数的变化应当记录和备案(根据附录C)。对于共轨供油系统,它应包括驱动喷油器的开启时刻和持续时间。应考虑的相关参数在预备会议上确定。
5.2.9说明
对于非增压柴油机,排气背压应在柴油机排气口处测量并记录在试验报告中。为了避免整个试验期间试验监督人员无法离开试验现场,应安装一台经校准并且不能人为修改的6
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记录设备,使其能够检查规定的试验程序是否全部执行并保持规定的试验条件。附录C表格中所有测量结果都应随时记录(机油消耗除外)。所有试验报告所要求的信息均应详细地保存在记录仪中。记录仪尤其应记录:
日期和时间:
一运行时间:
一总机油消耗量:
偶然发生的停机时间和维修停机时间;一运转维修及基本调整;
一解体和检查柴油机的异常和损坏情况。5.2.10
样品的采集
由来自负责组织试验的成员路的试验监督员从燃油箱内采集1L的燃油样品,密封并标明柴油机编号、日期和监督员姓名,然后将燃油箱密封。以同样的程序再采集1L的机油样品。委托哪家实验室进行分析应在试验预备会上确定。5.3性能试验
性能试验应在热态的柴油机上进行。5.3.1试验循环
100h连续运转性能试验应按下列顺序进行-80h标定功率;
—1h超负荷;
—10h部分负荷;
—8h交替突变负荷:
—1h标定功率。
5.3.2特定的试验循环
5.3.2.1超负荷试验
超负荷试验应按下列要求进行:前45min按标定转速和对应于标定功率时扭矩的110%运转;一后15min按标定功率时的扭矩和110%标定转速运转。5.3.2.2部分负荷试验
部分负荷试验应按照功率下降的顺序运行。试验包括5段相等的周期,每段2h,从标定转速到情转转速分成5个转速段,各转速段的负荷应达到扭矩特性曲线所示的该转速所对应的最大扭矩5.3.2.3交替突变负荷试验
交替突变负荷试验应连续不断的进行6min标定功率和4min情转转速运转。其中每循环包含不超过15s的加速时间和不超过15s的减速时间。5.4耐久试验
耐久试验应紧接着性能试验进行,并应使用通过性能试验的同一台柴油机。若有例外的请求,应向负责组织试验的成员路说明原因。耐久试验分为I~V5个阶段(详见附录E、F),共15个周期,每周期24h,按照扭矩、转速和冷却水温度相配组合的特性进行试验附录E表格中阶段V所示的各种转速下的扭矩百分数相当于标定功率时最大扭矩的百分数。若某些扭矩值超出了制造厂允许的限制曲线,则应将这些扭矩值减少到符合该限制曲线。7
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为了简化各种试验循环的准备工作,制造厂应预先对符合运转要求的扭矩/转速和功率/转速曲线上所有工况点进行确认和编号,并将编号转换到试验循环图的相应曲线上在某些试验循环中,冷却水温度应该变化。被观测的温度变化率标注在相应的表格内,表中温度是冷却机组不工作时冷却水应达到的稳定状态温度附录F试验循环图1~图17所示的最低转速,可以是标定转速的40%~45%,也可以降低至柴油机的情转转速。
第1阶段(5个周期共120h)
每个循环为2h,分别按附录F图F.1~图F.4中的A,ABC所示,每24h为一个周期。第Ⅱ阶段(5个周期共120h)
每个循环为2h,分别按附录F图F.5~图F.13中的D、E、F、G、H、I、L、M、N所示,每24h为一个周期。
第Ⅲ阶段(3个周期共72h)
本阶段中,每个周期分为2个12h的半周期,共6个半周期,分别为K1、K2、K3、K4、K5、K6。每个半周期按第I阶段中的2h循环L,M,N(图F.11~图F.13)进行各个半周期还在柴油机运行条件上有明显区别,如附录E所列。通过调节安装在柴油机出水口处的阀门,减少水泵流量。K1-K6半周期中规定的温度,压力和水泵流量是指相对于柴油机的标定功率下的数值。第V阶段(1个周期24h)
由4个循环(0、P.Q、R)组成,每个循环为6h,如附录F图F.14~图F.17所示。第阶段(1个周期24h)
超负荷10%运转,前23h只增加扭矩,后1h只提高转速。试验中,柴油机冷却水出口温度不应低于正常运转温度。5.5数据测量
在性能试验和耐久试验期间应定时测取数据,以便于形成完整的试验报告。应记录的参数和相应频次在附录C的表格中给出。6试验中断
由于不可抗拒的原因而引起的试验中断,不计人试验报告,且不允许检修。试验正常运行中因循环变更所发生的中断不计人试验报告。6.1周期
下列循环变更时充许中断一次:性能试验(100h);
一耐久试验第I阶段(120h);
—耐久试验第Ⅱ阶段(120h);-耐久试验第Ⅲ、IV、V阶段(120h)。6.2允许的中断
允许有以下的中断:
一由于柴油机或其非独立辅助设备异常所造成的中断允许两次,但每次从开始修复工作到柴油机重新起动不应超过30min。为了人员安全而需推迟的时间除外(例如柴油机冷却)。由于与柴油机或其非独立辅助设备无关的原因(如试验台等)造成的中断允许三次,试验是否应重新开始或者仅延长至少等于停机的时间,由试验监督员决定。若制造厂利用了非柴油机或其非独立辅助设备原因造成的一次中断来修正异常状态,且中断时间未超过30min,则此次中断应记为两次。8
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试验时间应延长以包含所有中断所耽误的时间,包括柴油机重新起动达到停机前的运转工况所需的时间。
6.3试验监督员的职责
特别是在耐久试验期间,试验监督员不在场时出现的任何中断,无论出于什么原因,都应尽快向试验监督员报告。由试验监督员决定是否需要由其在场监督修复工作。所有的中断都应由试验监督员记录在报告中,该报告应附在最终试验报告后。7评价
7.1试验结束后的测量
在试验结束之后,应解体柴油机,以便评价下列零部件的状态和尺寸:机体和油底壳;
气缸盖和衬垫:
气缸套和衬圈:
活塞;
活塞环;
活塞销;
活塞螺栓;
连杆:
连杆大端轴承;
连杆小端轴承;
曲轴;
曲轴轴瓦;
气门:
气门导管;
凸轮轴;
凸轮随动件和挺柱滚轮;
挺柱推杆;
摇臂;
摇臂轴:
喷油器;
喷油泵或泵喷嘴;
传动齿轮;
机油泵;
机油热交换器;
水泵;
机油滤清器;
一涡轮增压器;
中冷器:
排气支管;
进气支管。
上述零部件中,气缸套、活塞、气门、气门导管在试验之前和之后都应进行尺寸检验,且应有试验监督员在场时进行。
所有的测量记录都应附在试验报告上。9
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