本标准规定了船用柴油机涡轮增压器的技术要求、试验、检验规则、标志、包装、运输和储存等。 本标准适用于与作为船舶主推进或发电辅机的船用柴油机匹配之涡轮增压器。

ICS47.020.20
备案号：32906-2011
中华人民共和国船舶行业标准　CB/T 4197—-2011
船用柴油机涡轮增压器技术条件The technical specifications of turbochargers used for marine diesel engines2011-06-15发布
中华人民共和国工业和信息化部(甜)内置防伪码
2011-10-01实施
CB/T 4197—2011
中华人民共和国
船舶行业标准
船用柴油机涡轮增压器技术条件CB/T4197-2011
中国船舶工业综合技术经济研究院出版北京市海淀区学院南路70号
邮政编码：100081
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电话：010-62185021
船舶标准信息咨询中心发行
版权专有不得翻印
开本880×1230
印张0.8字数9.4千字
2011年12月第1版
2011年12月第一次印刷
印数1-500
船标出字第2011100号
定价29元
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。CB/T4197—2011
本标准是国家标准调整为行业标准的项目，原国家标准编号是GB/T13410一1992。本标准与GB/T13410一1992《船用柴油机涡轮增压器技术条件》相比，主要技术内容变化如下：a）增加了压比大于3.5时对噪声的要求；删除了对试验台及传感器的具休要求；b)
增加了对增压器包容性的设计要求；c）
d）增加了对增压器隔热的设计要求。本标准由中国船舶重工集团公司提出。本标准由中国船舶重工集团公司标准化研究中心归口。本标准起草单位：重庆江增船舶重工有限公司、中国船舶重工集团公司第七一研究所。本标准主要起草人：周黎、徐文江、刘红丹、陈志忠。1范围
船用柴油机涡轮增压器技术条件CB/T41972011
本标准规定了船用柴油机涡轮增压器的技术要求、试验检验规则、标志、包装、运输和储存等。辅机的船用柴油机匹配之涡轮增压器（以下简称“增压器\）本标准适用于与作为船舶主推
的设计、制造和验收。
2规范性引用文件
伙的应用是必
下列文件对于本
件。凡是不注日期
GB727涡轮
GB/T1147
GB/T9239
CB/T3253
3技术要求
件，其最
产品命名和
通用技术条
机械振动
命名和型号
增压器的命名
3.2分类
柴油机技术条件
身编制应符合
按增压器涡轮型
轴流增压器；
径流增压器：
混流增压器。
3.3外观
编制方
有的修改
（刚性）转子平衡品质
27的规定。
文件，
期的版本适用于本文
适用于本
第1部
范与平衡允差的
增压器外表面应喷涂防止金属锈蚀的油漆或涂料，所喷涂的覆盖物应牢固、光洁，不得有起层、剥落、漏涂等缺陷。
3.4材料
增压器设计中，材料的选用应遵循以下原则：a)
在满足设计要求的条件下，优先选用国家标准和行业标准中的材料；增压器选用的材料应避免不同金属相互接触时发生电化学腐蚀；增压器密封垫片、密封圈、密封胶、隔热材料不应采用危害人员健康的有毒、有害材料，接触润滑油的橡胶密封材料应能经受该油类的浸蚀，在滑油系统整个循环温度范围内，不应出现溶1
CB/T41972011
胀、收缩和其他妨碍正常工作或削弱功能的变质现象。3.5设计
3.5.1当动力装置有要求时，增压器高温壳体的表面应包扎隔热材料，增压器运行时包扎后的外层表面温度应低于60℃。
3.5.2增压器的壳体、底座、冷却水、润滑油接口等尺寸应满足所匹配柴油机的结构和安装连接的要求，设计上应紧凑、合理。废气进、排气壳和空气进、排气壳应能在整机轴线的垂直平面上按需要相互转动位置，每档转动角度不大于30°。增压器的整机和零部件应能方便的装配、拆卸和起吊。3.5.3增压器在结构上应设有测量增压器转速，压气机出口处空气温度和压力，涡轮进口处废气温度和压力的接口。
3.5.4增压器的壳体设计应保证其具有足够的包容性，以保证在增压器出现异常情况时，转子的任部分飞离而不至于穿透壳体。
3.5.5增压器的导风轮、压气叶轮、带叶片主轴等主要旋转零件及转子总成应做动平衡试验，其平衡精度应达到GB/T9239.1—2006的平衡品质等级G2.5级。3.5.6增压器的导风轮、压气叶轮应进行超速试验，其超速的转速应不低于增压器最高转速的110%。3.5.7增压器应设有空气进气消声滤清器，空气进气消声滤清器应具有滤清灰尘、杂质和降低进气噪声的功能。
3.5.8对于由柴油机的滑油系统提供润滑油的增压器，当柴油机的滑油过滤精度达不到增压器要求时，增压器的润滑油进口前应设置有与其轴承系统相适应的滑油滤清器，并带有低压和高温报警装置。润滑油压力应在150kPa～600kPa范围内。润滑油的进油温度一般不低于40℃，出白温度不高于120℃。3.5.9采用水冷壳体的增压器，其冷却水进水温度一般不应低于30℃，出口温度不应高于90℃，同一壳体的冷却水进、出口温度差不应超过12℃。冷却水流量及压力应满足对冷却水进出温度差的要求。
增压器纵倾和横倾工作条件应满足GB/T1147、CB/T3253中相关规定。3.5.10www.bzxz.net
同型号增压器的同种零部件应具有完全的互换性。3.5.12
增压器应配备有转子锁止装置。3.6性能
3.6.1气动性能
增压器总效率、流量、压气机压比、压气机效率及涡轮效率应达到设计指标，在规定压比下，转速最大偏差不超过土2%，流量最大偏差不超过士3%。3.6.2可靠性
按维护使用说明书正常运用的增压器应能在其所标定的最高许可转速和最高许可温度（指涡轮进口废气温度）工况下安全稳定运行，此标定值与所匹配柴油机的110%负荷工况相对应并有一定裕度。3.7泄漏
增压器的冷却水腔、油腔应进行水压试验，试验压力为500kPa或1.5倍工作压力（两者中取较大值），历时5min，应无渗漏现象。增压器运转时，壳体和各密封处不得有漏水、漏油及漏气等现象。3.8环境适应性
增压器的设计、试验及参数计算按下列标准环境条件：2
a）环境温度to=25℃；
b）大气压力p=100kPa；
相对湿度=60%。
3.9振动
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增压器在各转速稳定运行时，轴流增压器允许的最大振动速度值为4mm/s，径流及混流增压器采用水冷壳体时，允许的最大振动速度值为6mm/s，采用非水冷壳体时允许的最大振动速度值为4mm/s。3.10噪声
在平台试验时，增压器噪声的平均值（带消音滤清器测试，声压级）应符合表1的规定。表1
噪声dB(A)
3.11维修性
增压器噪声许可值
1.7<≤2.5
≤103
2.5<≤3.5
≤108
≤120
增压器应具有良好的可维修性，在规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修后，应能保持或恢复到规定的功能。
4试验
4.1试验项目
4.1.1外观
日视检查外观，其结果应符合3.3的要求。4.1.2性能试验
性能试验包括气动性能试验和可靠性试验。4.1.2.2气动性能试验
压气机性能试验
4.1.2.2.1
压气机性能试验在压气机性能试验台或增压器整机试验台上进行，为便于测量空气流量，可不安装消音滤清器进行压气机性能试验。每次试验应根据增压器转速范围做不少于5条的等转速特性线，每条等转速特性线工况点不少于6点（含喘振点），各工况点应按整个流量区段均匀分布。具体测量项目见附录A之表A.1。试验后计算压比、效率、流量等参数，作出压气机性能曲线，见附录A中A.2。压气机性能试验的结果应符合3.6.1的要求。4.1.2.2.2涡轮性能试验
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涡轮性能试验应在涡轮性能试验台上进行，当条件不具备时，也可在增压器整机试验台上使增压器按自循环工况运转，对测得的参数用热力学方法间接计算出涡轮性能参数。具体测量项目见附录A中A.1，试验后应根据计算结果做出膨胀比一涡轮效率曲线、膨胀比一通流能力曲线，见附录A中A.3。涡轮性能试验的结果应符合3.6.1的要求。4.1.2.2.3整机性能试验
整机性能试验在增压器整机试验台上进行。试验时增压器以自循环方式运行到一指定压比，待工况稳定后，测量并记录增压器各项参数，具体测量项目见附录A中表A.1。计算出压气机压比、效率和增压器总效率。
整机性能试验的结果应符合
4.1.2.3可靠性试验
4.1.2.3.1耐久试验
6.1雅求
耐久试验在增压器整枫武验台上运转极限考核，即增
耐久试验的其他时
可温度（指涡轮
器各项参数，具
中止试验而停机
久试验时间内。
耐久试验后
间时处于最
增压器转速厂
气温度）30℃
压器运行时
可转速
高许可温度
为最高
许可转速的90
诚验中
量顶目见附录A中A.1。耐久试验中增压器本身个耐久试验过程中不得超过两次行下列项目的检查：
隙的变化情况；
装配间
增压器
重新校
轴承、
喷嘴环、
总成动平衡，
进行无损探伤；
间隙的变化情况；
振装置磨损及配合
精关壳体、扩压器的变化情况；涡轮叶片
变化情况；
气封，油封系钱
检查结果若发现
的变化情况
间为50
指涡轮进
其中应包括至少1h
气度）的运转状态。
涡轮进口的憾气温度可低于最高许兄稳定后，
应每隔2
2测量并记录增压
不允许出现故
者因非增压器原因
每次停机时间不得超过h，
停机时间不计入耐
零部件异常或损坏，应分析原因，采取改进纠正超施重新进行耐久试验。4.1.2.3.2
结构考核试验
在增压器整机试验台上，使增途器同时处于最高许可转速和最高许可温度（指涡轮进口废气温度）的运转状态，稳定运行20min（多过长期用验证的成熟产品可减少为10min），测量并记录增压器各项参数，具体测量项目见附录A中表A.结构考核试验后，应进行下列项目的检查a）增压器装配间隙的变化情况；?
b）喷嘴环、涡轮相关壳体、扩压器的变化情况；c）涡轮叶片的变化情况。
检查结果若发现主要零部件异常或损坏，应分析原因，采取改进纠正措施重新进行结构考核试验。4.1.3振动试验
振动采用振动仪测量振动速度值。测量时，传感器应置于增压器中部壳体靠近轴承处，其测振轴线指向增压器转子轴线。振动试验的结果应符合3.9的要求。4
4.1.4噪声试验
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测量噪声时，应在增压器轴线水平面上距离增压器1Ⅲ处，在增压器靠近压气机端测量6～8个位置的噪声值并计算其平均值，结果应符合3.10的要求。4.1.5特殊试验
如订购方对增压器抗冲击、高背压、高进气真空度、高环境温度、急停机、快速加速响应特性等有特殊要求并需要进行试验，可由订购方与增压器制造方协商确定。4.2试验仪器
4.2.1所有试验用仪器仪表
经国家计量
4.2.2采用的转速测量装置精度
采用液力、电力
压气机进、
的精度不低于0.2
气流中应
量装置的精度应
流量测
安装在增压器压
4.2.7采用噪
采用测
4.3试验结果
试验时
于认可的单位检验和校核合格并在有效期内。手0.2%。
代其他类似设备
力的测
用滞止
型温度测量
2%，涡轮
则量精度不值
口后。
量精度不低于
装置其测量精度不低
出口温
大气压力测量装置
的恢复
不小于0.
机进、出口温度测
量装置的精度应不低于
据测量装置的要求安装在
增压器压气机进口前或
量噪声声压级，
测量精度不低于2%
量振动速度值。测量精度不低于2%。的计算公式
犬况与标准环境
条件有
标准环境条
式中：
增压器转速按
标准环
差异时，应按以下公式进行修正。)计算。
x//T/298
手的转速的数值，单
转每分钟
实测转速的数值单位为转每分钟（r/min）压气机进口
总温的数值，
标准环境条件下的增压
式中：
单仅为开（K）
2）计算
流景按公
中/买298
（r/min)
标准环境条件下的流量的数值，单位为千克每秒（kg/s）；实测流量的数值，单位为千克每秒（kg/s）；标准环境条件下的大气压力的数值，单位为千帕（kPa）：压气机进口处总压的数值，单位为千帕（kPa）。4.3.2压气机总压比元k按公式（3）计算。Jk=R/P
式中：
压气机总压比：
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压气机出口总压的数值，单位为干帕（kPa）4.3.3压气机总绝热效率为空气的绝热压缩功与实际功之比，并按公式（4）计算。nk=T（元(8-1)/k-1)/ （T-T)
式中：
压气机总绝热效率：
压气机出口总温的数值，单位为开（K）；空气绝热指数，取值为1.4；
-压气机进口总温的数值，单位为开（K）；压气机总压比。
涡轮膨胀比元按公式（5）计算。4.3.4
式中：
涡轮膨胀比：
涡轮进口总压的数值，单位为千帕（kPa）；涡轮出口静压的数值，单位为千帕（kPa）。4.3.5涡轮理想恰降H按公式（6）计算。H=kr/（k-1）RT
式中：
涡轮理想烩降：
-燃气绝热指数，取值1.36；
-(P/P)
燃气气体常数，取值286.45，单位为焦每千克开（J/kg·K）：涡轮机口总温的数值，单位为开（K）4.3.6涡轮机效率为涡轮机的轴功率与理想可用功率之比，用直接测功法按公式（7）计算。T=N/N
式中：
涡轮效率：
涡轮轴功率的数值，N=PLn/60，单位为瓦特（W）；理想可用功率的数值，Np=GH，单位为瓦特（W）。测功器负荷的数值，单位为牛顿（N）；力臂的数值，单位为米（m）；
涡轮转速的数值，单位为转每分钟（r/min）。(4)
如在整机平台试验中用压气机作为涡轮机负载，可并用热力学方法间接计算涡轮机效率，见公式(8)。
GkR(T-T)/(-1)
Gk// (k 1)R-T[1(P,/P)(k-1)
式中：
燃气流量的数值，G=G+G，单位为千克每秒（kg/s）；空气流量的数值，单位为千克每秒（kg/s）；燃油流量的数值，单位为千克每秒（kg/s）；(8)
空气气体常数，取值287.14，单位为焦每千克开（J/kg·K）。按此法计算的涡轮效率，已包括下列附加损失：a)
涡轮机进气壳和排气壳的压力损失：涡轮机进气壳冷却水带走的能量；自供油润滑、油泵耗功及涡轮端轴承损失：对外供油润滑，轴承损失：气封漏气损失；
压气机轮盘后的摩擦鼓风损失。CB/T4197—2011
涡轮增压器总效率n为压气机的等熵功率与涡轮膨胀的等熵功率之比，见公式（9）。TK
式中：
G,k/ (k-1)RT[(P/P)(k-1)/k -1]G,k// (k, -1)R,T1-(P,/P)(kr-1)/k涡轮增压器总效率。
4.3.8涡轮通流能力的计算见公式（10）式中：
涡轮通流能力；
一通流函数。
r=GR/（R105）
当≤[k+1)/2]K/(K-1)时，通流函数见公式(11)。=/2k/ (k,1)-2/=元/-(k+1)/月
当>[k+1)/2k/《-\)时，通流函数见公式(12)。m=2/(k,+1)/(K-1
/2k//（k+1）
5检验规则
5.1零部件检验
5.1.1增压器所有零件应符合经批准的图纸技术要求。(9)
5.1.2增压器的导风轮、压气叶轮、涡轮叶片、涡轮盘、转子、各大壳体、轴承等重要零件的化学成分和机械性能应做检验并记录，其结果应符合设计要求。5.1.3增压器的导风轮、压气叶轮、涡轮轴应作单件动平衡检验，转子总成应作总成动平衡检验，其精度应满足3.5.5的要求。
5.1.4增压器扩压器、喷嘴环的喉口面积应检查并记录。5.1.5增压器的转子轴（整锻）、导风轮、压气机叶轮、涡轮盘、涡轮叶片应按设计图纸和技术文件的规定进行无损探伤检查并记录。5.2
装配检验
增压器外观符合3.3的规定。
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5.2.2增压器装配间隙应符合技术文件要求，增压器转子装入后应盘车灵活，转子与壳体之间不应有任何机械碰擦现象。
5.2.3增压器上所有紧固螺栓，应按规定的力矩拧紧5.2.4
增压器的冷却水腔，油腔应进行水压试验，要求符合3.7的规定。5.3试车检验
试车检验分类
试车检验分类如下：
型式检验；
出厂检验。
型式检验
检验对象
型式检验对象女
新设计的
通流零
转厂生
批量生
型式检验项
出厂检验
零件经过重
压器；
抽检的增压器
日见表2。
检验对
认司的该型号增
经型式检
入厂维修的
检验项目
出厂检验项目见表2。
检验项目
进的增
应逐台进行出厂检
试车检验分类
型式检验
压气机性能试验
涡轮性能试验
耐久试验
整机性能试验
结构考核试验
噪声试验
振动试验
“·”
表示需要做此项试验及检验，
出厂广检验
要求章节号
”表示不需做此项试验及检验
试验章节号
4.1.2.2.1
4.1.2.2.2
4.1.2.3.1
4.1.2.2.3
4.1.2.3.2
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