HullClassificationSurveys-中國船級社

1、M71201t5 年2月內燃機的型式試驗1 通那么1.1 內燃機的型式認可包括審圖、規(guī)格認可、生產符合性、型式試驗大綱認可、發(fā)動機型式試驗、試驗結果評審和型式認可證書的簽發(fā)。型式認可證書有效期最長為5年。發(fā)動機及部件的審圖和規(guī)格認可在其他統(tǒng)一要求中予以規(guī)定。1.2 就本統(tǒng)一要求而言，以下定義適用：低速發(fā)動機系指額定轉速小于 300 r/min的柴油機。中速發(fā)動機系指額定轉速不小于 300 r/min但小于1400 r/min的柴油機。高速發(fā)動機系指額定轉速不小于1400 r/min的柴油機。2目的2.1 本統(tǒng)一要求中規(guī)定的型式試驗應能代表發(fā)動機制造商規(guī)定的典型可預見的工作負荷，并涵蓋 因疲勞分

2、散和合理預見的營運老化而需要的裕量。2.2 本統(tǒng)一要求適用于：- 承受高周疲勞HCF的部件，例如連桿、凸輪、滾軸和彈簧調諧阻尼器，這些部件可能因高 噴射壓力、氣缸最大壓力等產生較高應力。- 承受低周疲勞LCF的部件，例如“熱部件，這些部件經常承受諸如空載-滿載-空載陡坡頻繁交替的負荷變化。- 報警系統(tǒng)所設定的發(fā)動機工作限值，例如在最低許用油壓和/或最高許用進油溫度條件下以最大許用功率運行。3有效性3.1 對擬安裝在入級船舶上的每一新型發(fā)動機均要求進行型式試驗。3.2 對于在任一制造地點對某一特定機型發(fā)動機進行的型式試驗，可以適用于許可證持有者或許 可證頒發(fā)者制造的所有同類型發(fā)動機，前提是每一制

3、造地點均為船級社所接受。3.3 發(fā)動機機型按以下要素定義：- 缸徑和沖程- 噴油方式直接或間接噴油- 閥和噴油操作通過凸輪或電控注：1IACS船級社應對2021年7月1日或以后申請發(fā)證的發(fā)動機統(tǒng)一實施 UR M71要求。M71(con t)- 燃料種類液體、雙燃料、氣體- 工作循環(huán)4沖程、2沖程- 渦輪增壓系統(tǒng)脈沖或定壓- 吸氣冷卻系統(tǒng)例如有或無中間冷卻器- 氣缸排列方式直列或V形1- 氣缸功率、轉速和氣缸壓力 2注：1對具有不同氣缸數的一系列發(fā)動機只需作一次型式試驗。但是，對直列發(fā)動機的型式試驗不一定總能覆蓋V形發(fā)動機。各船級社可自行決定對V形發(fā)動機是否要求單獨進行型式試驗。另一方面，V形發(fā)

4、動機的型式試驗覆蓋直列發(fā)動機，除非制動平均有效壓力較高。曲軸軸向振動、采用凸輪軸驅動時的扭轉振動和曲軸等隨氣缸數量不同而變化很大，可能影響 型式試驗機型的選擇。2發(fā)動機按試驗的額定功率和壓力進行型式認可100%對應于MCR 。如果能提交在100%功率級別下成功營運經驗方面的文件證據，可允許在業(yè)經型式試驗的發(fā)動機 根底上，增加最大燃燒壓力或平均有效壓力或轉速如業(yè)經設計認可僅需曲軸計算書和曲軸圖紙如經修改。，而不必進行新的型式試驗，但增加幅度應在如下范圍內：- 最大燃燒壓力的5%,或- 平均有效壓力的5%，或- r/min 的 5%。如果最大功率的增加不超過 10%，可允許增加最大認可功率而不必進

5、行新的型式試驗，前提 是能提交工程分析和在類似應用領域中成功營運經驗的證據即使該應用未分級或內部試 驗的文件記錄，且在業(yè)經型式試驗的發(fā)動機根底上的增加幅度應在如下范圍內：- 最大燃燒壓力的10%，或- 平均有效壓力的10%，或- r/min 的 10%。M71(con t)降功率的發(fā)動機如果發(fā)動機業(yè)經設計認可，且A階段內部試驗記錄的額定功率高于經型式試驗的發(fā)動機的額定功率，那么在提交以下擴展交付試驗報告后，可將型式認可擴展至增加的功率/最大爆發(fā)壓力/轉速：- 超速試驗僅在已提高額定轉速的情況下- 額定功率，即100%fi矩和100%專速時的100%俞出對應于負荷點 1，2，測量間隔之 間連續(xù)運

6、轉1小時-100%轉速時的最大許用扭矩通常為110% 對應于負荷點 3，或按照螺旋槳名義特性曲線的最大許用功率通常為110%和轉速 對應于負荷點 3a,運行0.5h- 最大許用轉速下的100%功率對應于負荷點2,運行0.5h整合試驗對于單獨認可的子系統(tǒng)例如渦輪增壓機、發(fā)動機控制系統(tǒng)、雙燃料、廢氣處理等，可通過整合試驗證明整個機械、液壓和電子系統(tǒng)的反響與預期一致。設計者/許可證頒發(fā)者應提出相應的試驗范圍，并考慮到對發(fā)動機的影響。4平安防護措施4.1 進行任何試驗前，制造商/船廠應提供用于保障現場人員平安的所有相關設備，這些設備應能 夠操作，并應經驗證其能正確運轉。4.2 本條特別適用于曲軸箱爆炸

7、保護、超速保護以及任何其他停機保護措施。4.3 試驗前還應進行高壓燃油管護套檢查和管道接頭的適當篩查按消防措施的要求。4.4 轉車裝置如安裝應進行聯鎖試驗。5試驗大綱5.1 型式試驗分為3個階段：1 A階段一內部試驗本階段包括在發(fā)動機開發(fā)、功能試驗以及測量參數收集和試驗時間記錄期間進行的一些試 驗。船級社要求或設計者規(guī)定的試驗結果應在B階段開始前提交船級社。2 B階段一見證試驗系指驗船師在場時進行的試驗。3 C階段一部件檢查系指按船級社要求的范圍對發(fā)動機部件進行檢查。5.2 整個型式試驗大綱應經船級社認可。在每一情況下應就是否需要驗船師在場達成一致意見， 但至少在B階段和C階段驗船師應在場。5

8、.3 見證型式試驗B階段和C階段之前的試驗也視作整個型式試驗大綱的一局部。5.4 整個型式試驗A至C階段完成后，應將型式試驗報告提交船級社評審。型式試驗報告應 包括以下內容：M71(con t)- A階段進行的試驗的總體描述。記錄應由船廠QA管理部門保存以向船級社提供。- B階段期間進行的負荷和和功能試驗的詳細描述。- C階段的檢查結果。5.5 按M71.2的要求，型式試驗應證明設計能力及其對擬定操作的適合性。特殊試驗例如LCF和耐久試驗通常在 A階段進行。5.6 船用高速發(fā)動機通常應在滿載條件下進行100小時的耐久試驗。對于具有非海運領域長期營運經驗的發(fā)動機進行的型式認可或對眾所周知機型的發(fā)

9、動機的工作參數超過M71.3的規(guī)定而進行的擴展型式認可，可考慮免除或簡化型式試驗。對于可能承受從空載至滿載的頻繁負荷變化的高速船推進發(fā)動機，通常應使用控制系統(tǒng)或如非自 動控制，手動操作允許的最陡負荷變化梯度進行至少500次空載-滿載-空載循環(huán)試驗。每次試驗間隔時間應足以使熱部件到達穩(wěn)定溫度。6測量和記錄6.1 應記錄所有試驗期間的環(huán)境條件氣溫、氣壓和濕度。6.2 應至少測量和記錄以下發(fā)動機數據：- 發(fā)動機轉速- 扭矩- 每缸的最大燃燒壓力1- 每缸的平均指示壓力1- 吸氣壓力和溫度- 廢氣溫度- 燃油齒條位置或與發(fā)動機負荷相關的類似參數- 渦輪增壓機轉速- 對擬定用途推進、輔助、應急進行控制和

10、監(jiān)測所要求的所有發(fā)動機參數。注：1如果發(fā)動機標準化生產的氣缸頭設計時并沒有考慮氣缸燃燒壓力測量，可使用專門用于燃燒壓力測量的特殊氣缸頭。在這種情況下，測量可作為A階段的一局部進行，并應正確記錄。如認為必要，例如對于雙燃料發(fā)動機，最大燃燒壓力和平均指示壓力可通過間接方法進行測 量，但要文件說明該方法的可靠性。用于收集上述數據的儀表的校準記錄應提交現場驗船師評審?？梢蟾郊訙y量與設計評估一起進行。7 A階段一內部試驗M717.1在進行內部試驗時，發(fā)動機應在設計者認為重要的各負荷點運行，并應記錄相關的工作值。con t擬試驗負荷工況還應包括適用的型式認可大綱中規(guī)定的試驗。7.2 應至少對以下工況進行

11、試驗：- 正常情況：負荷點在25%、50%、75%、100 %和110%最大額定功率連續(xù)運行，用作推進的發(fā)動機 如為適用的操作模式，即驅動可調螺距螺旋槳按螺旋槳名義理論特性曲線和恒定轉 速；擬用于發(fā)電機組的發(fā)動機，按恒定轉速包括空載和額定轉速工況的試驗。- 許用工作范圍的極限點。這些極限點應由發(fā)動機制造商規(guī)定。- 對于高速發(fā)動機，結合設計評估按要求進行100小時滿載試驗和低循環(huán)疲勞試驗。- 船級社要求或設計者規(guī)定的發(fā)動機部件的特定試驗。8 B階段一見證試驗8.1 應在驗船師在場的情況下進行以下試驗。型式試驗結束后，獲得的結果應予以記錄并由現場 驗船師簽名。8.2 應進行超速試驗，證明在超速停機

12、系統(tǒng)設定點內發(fā)動機未因實際的超速而受損。進行該試驗 時，制造商可選擇有負載或無負載超速。8.3 負荷點發(fā)動機應按照功率和轉速圖見圖 1運行。發(fā)動機在不同負荷點進行試驗時，應測量和記錄的數 據必須包括M71.6中所列的所有發(fā)動機參數。在每個負荷點的運行時間取決于發(fā)動機的規(guī)格到達 穩(wěn)定狀態(tài)的時間和運轉參數采集需要的時間。一般來說，每個負荷點的運轉時間可設定為0.5小時，但應允許驗船師有足夠的時間進行外觀檢查。8.4 負荷點：- 額定功率MCR ，即在100%扭矩和100%轉速情況下的 100%輸出功率，對應于負荷點1，通常運行2小時，且以時間間隔1小時采集數據。如果需要發(fā)動機在其報警系統(tǒng)定義的限值

13、上運行例如在潤滑油壓力和進口溫度報警線處，應在該點進行試驗。- 最大允許轉速下的100 %功率，對應于負荷點2。- 100 %轉速下的最大允許扭距至少和通常為110%對應于負荷點3，或按照螺旋槳名義特性曲線103.2%轉速下的最大允許功率至少和通常為110%對應于負荷點 3a。負荷點3a適用于只驅動固定螺距螺旋槳或噴水推進器的發(fā)動機。負荷點3適用于所有其他用途的發(fā)動機。對于間歇用途發(fā)動機，負荷點3 或3a,如適用應由規(guī)定的過載和間歇時間所對應的負荷替代。如果過載值超過 110% MCR，本條適用。如果經批準的間歇過載值小于110% MCR，目標過載值必須替換100% MCR的負荷點。在這種情況

14、下，保存110% MCR的負荷點。- 100 %扭矩時的最低許用轉速，對應于負荷點4。- 90 %扭矩時的最低許用轉速，對應于負荷點5 僅適用于推進發(fā)動機。M71(con t)- 局部負荷工況，如75%、50 %和25%額定功率和對應于螺旋槳名義特性曲線的轉速即90.8%、79.3%和62.9%的轉速，對應于負荷點 6、7和8,或在75%、50%和25%額定功率 和設定的恒定額定轉速，對應于負荷點9、10和11，取決于發(fā)動機的擬定用途。- 如果十字頭發(fā)動機不限于與C.P.螺旋槳一起使用，應以相關最大許用發(fā)動機轉速在無負荷的情況下進行試驗。8.5 在所有這些負荷點試驗期間，發(fā)動機參數應在規(guī)定并經

15、批準的值范圍內。M71(cont)過載功率100 1032110/I10090809706050104010 106,6喋旋槳名義 特性畛xo O8 740額定功率1006030 =連續(xù)運行區(qū)間 =間歇運行區(qū)間 =短時過載運行區(qū)間圖1負荷點M71(con t)8.6 渦輪增壓器在破損條件下運行對于2沖程推進發(fā)動機，應確定渦輪增壓器在破損情況下可獲得的連續(xù)輸出。當一個渦輪增壓機無法運轉時，驅動固定螺距螺旋槳的單推進發(fā)動機應能以全速40%的轉速r/min 沿名義螺旋槳特性曲線持續(xù)運轉。該試驗可通過旁通渦輪增壓機、固定渦輪增壓機轉 軸，或撤除轉子進行試驗。8.7 功能試驗-根據發(fā)動機設計者規(guī)定的螺旋

16、槳名義特性曲線驗證推進發(fā)動機最低規(guī)定轉速即使其在水制動 上工作。在此運行期間，應無報警發(fā)生。- 對于不可倒車發(fā)動機進行起動試驗和/或對于可倒車發(fā)動機進行起動和倒車試驗，以確定最小氣壓和起動所需的消耗。- 調速器試驗：應進行 UR M3.1和M3.2符合性試驗。8.8 整合試驗對于電子控制的柴油機，整合試驗應驗證整個機械、液壓和電子系統(tǒng)的反響與對所有擬操作模式的 預計反響一致。試驗范圍應基于UR M44要求的FMEA根據選擇的工況確定，并征得船級社同意。8.9 防火措施驗證高壓燃油管護套、含易燃液體的管路中接頭的屏蔽和熱外表隔熱要求的符合性：- 應檢查發(fā)動機高壓燃油管線的護套，包括泄漏探測系統(tǒng)，以及含易燃液體的管路中接頭的屏 蔽。- 應驗證發(fā)動機以100%負載或批準的間歇使用超載運轉時，熱外表的隔熱性能。外表溫度應通過 紅外熱掃描設備讀取。如經船級社批準，可使用等效測量設備。應使用接觸式溫度計隨機驗證 獲得的讀數。9 C階段一翻開檢查9.1 應在設計者規(guī)定的條件下測量曲軸臂距差無此規(guī)定的發(fā)動機除外。9.2 型式試驗后，船用高速發(fā)動機通常應拆開進行全面檢查。9.3 對于所有其他發(fā)動機