汽車發(fā)動機性能試驗方法

1汽車發(fā)動機性能試驗方法本文件適用于M類和N類汽車用發(fā)動機。該發(fā)動GB17691-2018重型柴油車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）GB18352.6-2016輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）GB/T17692汽車發(fā)動機及驅(qū)動電機凈功率3.23.3校正有效功率correctedbrakepower3.4將實測有效功率校正到標準進氣狀態(tài)下的功率。3.5發(fā)動機僅帶維持運轉所必需的附件進行試驗，在發(fā)動機曲軸或其等效件的末端所測得相應轉速下3.624對測量誤差及測量部位的要求4.2轉速4.3燃料消耗量4.4溫度a)冷卻液溫度：在靠近發(fā)動機冷卻液出口及入口兩處測量；誤差不超過±2℃;接管的中心；誤差不超過±2.5℃或不超過所測溫度的±0.75%，取兩者中的較大壓油泵的入口處測量；若有困難，可按制造廠推薦有代表性的部位；誤差不超過±24.5壓力mm左右處測量，測壓頭與管內(nèi)壁齊平；進氣管絕對壓力按制造廠規(guī)定的位置測量；誤差與管內(nèi)壁齊平；進口壓力測量準確度不超過±0.1kPa；出口壓力測量誤差不4.6點火、噴油及供油提前角4.7發(fā)動機進氣狀態(tài)34.7.1進氣溫度游150mm內(nèi)測量；傳感器不得受到熱輻射，應采取措施進行熱屏蔽；誤差不超過±1℃。4.7.2進氣壓力在試驗室內(nèi)不受陽光和熱輻射的部位測量；誤差不超過±0.1kP4.7.3進氣濕度在試驗室內(nèi)不受陽光和熱輻射的部位測量，采用電子式濕度計；誤差不超過±5%R4.8發(fā)動機空氣消耗量4.9活塞漏氣量5.1通用符號、名稱及單位CfafmGaGatGfgegeoLm米MeMeoMmnnrPePeoPmp4pdpepopwqrTKt℃VHL升WNWmNαaαdafΔts秒Δmg克ηv5.2發(fā)動機的標準進氣狀態(tài)進氣溫度t℃進氣干空氣壓pd水蒸氣分壓pw1進氣總壓p5.3通用計算公式5Me=w?Lb)機械損失扭矩p===p===Meo=aa?MeMeo=ad?Mepeo=aa?pepeo=ad?peaa=()1.2(t3)0.6ad=fafmfa=()(t3)0.7fa=()0.7(t3)1.2fa=()0.7(t3)0.7r=po?p6Gf=3.6·?V·pf/?t正ge=1000·Gf/pegeo=1000·Gf/peoge=1000·Gf/pem)實測平均有效壓力pe==pe==4π?Me?VH12.57?Me?VH6.283?Me?VH3ηv=Ga/Gat的工況下，進氣溫度t在15℃~35℃的范圍內(nèi)，進氣干空氣壓pd在80kPa～110kPa的范圍2q/r值小于37.2mg/L·cyc時，令fm=0.2；q/r值大于65mg/L·cyc時，令fm=1.2。公式i)僅用于循環(huán)供油量置定后不變的壓燃機。在全負荷的工況下，進氣溫度t在10℃~40℃的范圍內(nèi)，進氣干空氣壓pd應在80kPa～110kPa的范圍內(nèi)。試驗時應采取措施或選擇適當?shù)臅r間，使發(fā)動機的實際進氣狀態(tài)在校正系數(shù)ad應在0.9～1.1的范圍內(nèi)，如果超出，應在試驗報告及試驗曲線上注明實際進氣狀態(tài)6.2燃料及機油：采用制造廠所規(guī)定的牌號。6.3磨合：按制造廠規(guī)定的磨合規(guī)范進行。76.4冷卻系溫度：水冷機的冷卻液出口溫度控制在制造廠規(guī)定溫度±5℃范圍內(nèi)，若制造廠沒有特殊6.5機油溫度：按制造廠的規(guī)定，若制造廠沒有特殊規(guī)定，則控制在95℃±5℃,必要時可減少溫6.6燃料溫度按以下要求控制：廠沒有特殊規(guī)定，則控制在25℃±5℃;必要時可減少溫度允差。中冷后進氣溫度控制在50℃±2℃,必要時可減少溫度允差。6.11數(shù)據(jù)測量的條件按以下要求控制：7.1發(fā)動機在進行各項試驗時，所帶附件按表4規(guī)定。7.2凡屬維持發(fā)動機工作所不可少的零部件，如進氣排氣歧管、化油器或節(jié)氣門體、電控系統(tǒng)、燃油輸油泵、燃油噴射泵、分電器、水泵、機油7.4所帶附件若與7.2到7.3規(guī)定有不同之處，應在試驗報告中加以說明。8序號試驗試驗試驗1√√√○√√√○○○√○√○√○○√√○√√√○○×○××○○×√√√○√√√○√√××√√√○√√√○2×√√×√√√×××√√√×××√√√××√×××√√√××√××√×××√√3√√√√×√√√×√√√×√×√×√×√×√√√√√4√√√√√√√√√√√√√√×○○√○√○√√√√√5√√×××××××××××a試驗室排氣系包括試驗室中用于替代發(fā)動機排氣系統(tǒng)的各類等效裝置，其與制造廠b排氣后處理系統(tǒng)可能包括排氣再循環(huán)裝置、催化轉化器、顆粒捕集器和二次空氣供給系統(tǒng)9機10min，環(huán)境溫度不限，即可開始熱起動試驗。其程序如下:若起動失敗，按制造廠使用說明書的規(guī)定程序再次進行設置和操作，在3min內(nèi)繼續(xù)進行下的關系曲線，采樣頻率為10Hz。起動前冷卻液及各種潤滑油的溫度；汽油牌號及餾程、柴油94837好2615b)按起動質(zhì)量(即起動成功的拖動時間)s0-199297385473562652742322211）；8.2怠速試驗平順性(如轉速波動量)及運轉持續(xù)性(不熄低溫冷機怠速按照8.1.2試驗條件的規(guī)定，在規(guī)定的低溫下，起動機停止拖動后，發(fā)動機能自行運若系自動變速器，置于“停車”檔(A-P)，運轉20s油)提前角。瞬時的怠速的最高、最低及平均轉速，采a)怠速轉速波動率按照公式(1)進行計算：ψ2=|(ni,max?nim)|×100% ψ2——怠速轉速波動率，單位為百分率(%)；ni,max——怠速的最高轉速，單位為轉每分鐘(r/min)；ni,min——怠速的最低轉速，單位為轉每分鐘(r/min)；ni,m——怠速的平均轉速，單位為轉每分鐘(r/min)。b)按怠速質(zhì)量(即運轉的平順性及怠速持續(xù)能力)給98好76543218.3功率試驗評定發(fā)動機在全負荷工況下的動力性、經(jīng)濟性和排放性發(fā)動機所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗條件的8.4負荷特性試驗在規(guī)定的轉速、不同的負荷下評定發(fā)動機的經(jīng)濟性和排放性發(fā)動機所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗條件的步開大油門進行測量，直至油門全開，適當?shù)胤植?個以上的測量點，應包括轉速為2000r/min，平均PM和粒子數(shù)量PN(壓燃機按GB17691，點燃機按GB18352.8.5萬有特性試驗在不同轉速、不同負荷下，評定發(fā)動機在車用狀態(tài)下的經(jīng)濟性和排放發(fā)動機所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗條件的染物、顆粒物PM和粒子數(shù)量PN(壓燃機按GB17691，點燃機按GB18358.6壓燃機調(diào)速特性試驗a)穩(wěn)定調(diào)速率按照公式(2)進行計算：δ2——穩(wěn)定調(diào)速率，單位為百分率(%)；n1——調(diào)速器開始不起作用的轉速，單位為轉每分鐘(r/min)；nT——額定轉速，單位為轉每分鐘(r/min)。8.7機械損失功率試驗評定發(fā)動機的機械損失功率和點燃機節(jié)氣門全開和全關的泵氣損失的發(fā)動機所帶附件按第7章的規(guī)定。本試驗應和總功率試驗一起進行，以便準確地計算發(fā)動機的機械8.8各缸工作均勻性試驗各缸排氣中CO或空燃比測量試驗，壓燃機按8.8.4進行單缸試驗前調(diào)整氣門間隙。發(fā)動機所帶附件按第7章的規(guī)定。預熱發(fā)動機到6.4及6.5的規(guī)定。使用氣缸a)校正氣缸壓縮壓力按照公式(3)進行計算：填寫各缸工作均勻性試驗結果表(見附錄C表C.7)；參考附錄E圖E.14，繪制汽油機各缸混合氣CO或發(fā)動機所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗條件的進氣溫度及壓力、轉速、扭矩及各缸熄火后的發(fā)動機扭矩。a)各缸指示功率不均勻率按照公式(4)和公式(5)進行計算：pij=pe?pe?j pij——第j缸指示功率,單位為千瓦(kW)；pe——實測發(fā)動機有效功率,單位為千瓦(kW)；pe?j——第j缸熄火后的發(fā)動機實測有效功率,單位為千瓦(kW)。δi.......——各缸指示功率不pi,max——最大的單缸指示功率,單位為千瓦(kW)；pi,min——最小的單缸指示功率,單位為千瓦(kW)；8.9機油消耗量試驗提供了放油稱重法和連續(xù)稱重法兩種方法，可在油底殼放油塞處開始放油，放油時間為45 Gop——機油竄油量；始測量。連續(xù)運行24h，每小時測量一次。計算24h總的機油計算機油燃油消耗百分率(×100%)、竄油燃油消耗百分率(×100%)及平均漏油量8.10活塞漏氣量試驗間可添置冷凝器，所有連接軟管內(nèi)徑不小于20mm,漏氣量測定儀的排氣口不應受到吹拂。進氣溫度、進氣壓力、進氣濕度、轉速、漏氣量、扭矩、燃料消耗量、機油黏度及牌號。填寫活塞漏氣量試驗結果表(見附錄C表C.9)；參考附錄E圖E.15，繪制活塞8.11機油稀釋試驗發(fā)動機所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗條件的控制除冷卻液溫度按試驗工況要求調(diào)整外，其他按第6章的規(guī)定。發(fā)動機已完成制造廠定義的磨合工況并h℃222各工況試驗前應更換新機油。發(fā)動機起動后，在40%~80%額定轉速下運轉，待冷卻液溫度達到目標a)機油稀釋率按照公式(8)進行計算： Fd——機油稀釋率；Fd1——初始機油樣本的機油稀釋率。料牌號。按需要測量壓燃機的氣體污染物、點燃機的氣態(tài)污染物、顆粒物PM和粒子數(shù)量PN(壓燃機按GBa)有效熱效率按照公式(8)進行計算：ηe——有效熱效率，單位為百分率(%)；n——發(fā)動機轉速，單位為轉每分鐘(r/min)；Gf——燃料消耗量，單位為千克每小時(kg/h)；q——燃料的低熱值，單位為千焦每千克(kJ/kg)。9.1試驗報告的推薦格式9.1.1封面:封面上應寫有試驗單位的名稱、報告名稱9.1.3前言:說明試驗任務的來源和試驗依據(jù)，以及與過去工作的關系。9.1.6試驗條件:說明不同于本標準的試驗條件和特殊的試驗儀表和設備。寫明所用的燃料和機油的9.1.7試驗方法:說明與本標準所不同的試驗方法。9.1.9試驗結論及建議:列出重要的試驗結論，并可作出建9.2曲線的繪制測量點時不要壓在符號上，應斷開并與符號有效功率，繪制校正有效功率-轉速曲線，則該曲線不再標有測量數(shù)據(jù)的符號，僅是一條平滑的曲線，而且曲線上的功率與扭矩值應相符；同樣根據(jù)校正有效扭矩-轉速曲線及燃料消耗量-轉速曲線上所讀出的相應數(shù)值計算壓然機的校正燃料消耗率，繪制校正燃料消耗率-轉速曲線。其他派生曲線也應采用9.3試驗報告幅面試驗報告及曲線紙推薦采用A4幅面圖紙(210mm×297mA.1發(fā)動機 A.1.4缸徑/行程：mm/mm A.2冷卻系統(tǒng)A.2.1液冷A.2.1.2.1制造廠：A.2.1.2.4傳動比：A.2.1.3節(jié)溫器A.2.1.3.1初開冷卻液溫度：A.2.1.3.2全開冷卻液溫度：A.2.1.4散熱器 A.2.1.4.3散熱器蓋的放氣閥開啟壓力：kPaA.2.1.5風扇 A.2.2風冷A.2.2.1風扇 A.3制造廠規(guī)定的溫度A.3.1液冷發(fā)動機冷卻液出口處最高溫度：A.3.2風冷 A.3.4燃料溫度A.3.5機油溫度A.4.2增壓器 A.4.3增壓中冷系統(tǒng) A.5進氣系統(tǒng)A.5.2進氣管A.5.3空氣濾清器A.5.3.1制造廠：A.5.4進氣消聲器 A.6燃料供給系統(tǒng)A.6.2化油器供油：是□/否□A.6.2.2化油器A.6.2.2.1制造廠：A.6.2.2.5阻風門：手動□/自動□調(diào)整(明確指出公差)：A.6.2.3汽油泵 特征及技術參數(shù)： A.6.3.2節(jié)氣門體 A.6.3.3燃油壓力調(diào)節(jié)器 A.6.3.4.1制造廠：A.6.4.1混合氣 A.6.4.2蒸發(fā)器A.6.4.2.1制造廠：A.7配氣機構A.7.1進氣門A.7.2排氣門A.8點火系統(tǒng)A.8.1分電器A.8.1.1制造廠：A.8.1.5接觸點間隙：mmA.8.2火花塞 A.8.3高壓線圈 A.8.4防電磁干擾設備A.9排氣系統(tǒng)A.9.2制造廠規(guī)定在額定功率時的排氣背壓：kPaA.10附加排氣凈化裝置(若有，且未包含在別的項目中)A.11潤滑系統(tǒng) A.11.3供給系統(tǒng)(機油泵、噴入進氣中、與燃油混合 A.11.4機油泵：有□/無□ A.11.6機油冷卻器：有□/無□ A.12.1發(fā)動機電控：是□/否□A.12.1.1特征(是否帶有大氣條件的補償系 A.12.3發(fā)電機 A.12.4起動機 B.1.4缸徑/行程：mm/mm B.2.1.2.1制造廠：B.2.1.2.4傳動比：B.2.1.3.1初開冷卻液溫度：B.2.1.3.2全開冷卻液溫度： B.2.1.4.4散熱器蓋的放氣閥開啟壓力：kPa B.2.2.1.1制造廠：B.2.2.1.4傳動比：B.2.2.2導風罩(標準型)：發(fā)動機冷卻液出口處最高溫度： B.8.2制造廠規(guī)定在額定功率時的排氣背壓：kPaB.9附加排氣氣體污染物凈化裝置(若有，且未包含在別 B.10.3供給系統(tǒng)(機油泵、噴入進氣中 V℃A-PA-PA-PA-P最低燃油消耗率/轉速/[g/kW·h/(rC.4.1最低燃料消耗率/轉速[g/kW·h/(r/min)]：C.4.2轉速為2000r/min，平均有效壓力為200kPa工況的燃料消耗率：g/C.6.1額定工況的機械效率：C.6.2額定轉速的機械損失功率：kWC.7.1汽油機各缸混合氣分配最大12345678C.8.1機油燃料消耗百分比(100%負荷)：油門全開時的活塞最大漏氣量/轉速[L/minC.10.3機油稀釋率(50%額定轉速，50%負荷)：最低油耗點轉速/實測扭矩/[(r/mi進氣溫度、進氣壓力和進氣濕度/(℃/kPD.1.1本允差適用于總功率和凈功率試驗。發(fā)動機的功率均得同時滿足D.1.2～D.1.4的要求。發(fā)動機D.1.2在(1±1.5%)np（np系申報最大功率的轉速）的轉速范圍內(nèi)，至少應有一個試驗得到的D.1.4在任一工作轉速試驗得到的校正功率應在(1±b%)P的范圍內(nèi)(P系該轉速的申報校正2)通常在申報最大功率的轉速附近，建議以不低于3%的在任一工作轉速試驗得到的燃料消耗率應在(abc2425673)通常在申報最大扭矩的轉速附近，建議不低于3%的申報最大扭矩轉速增量E.14汽油機各缸混合氣分配均勻性曲線—4000MeoPeoGf4000MeoPeoGf校正有效功率Peo燃油消耗率[g/kW·h]校正有效扭矩Meo燃料消耗量Gf1000150020002500TexGaθTexGaθ700600500測空氣消耗量Ga300[kg/h]200點火點火提前角θ-10800600400200排氣溫度Tex8642進氣管真空度[kPa]00.950.900.850.800.75氣系數(shù)1000150020002500300035004000450050005500轉速n[r/min]8642086420燃油燃油消耗率[g/kW·h]400Gf有效功率Pe[kW]燃料消耗量Gf[kg/h]07000700有效扭矩Me[N·m]333340403250250606082A7082707009000WW335237633203202902902802803030260260250250290290 120kW206206/10090230230807060260260240250250 270504030 280燃油消耗率ge20轉速n[r/min]平均有效壓力pe[kPa]有效扭矩Me010有效扭矩Me010Nox，ppm7744662000240022 400 40029002900 2000 2400 2900 29002400 2400200020002000 42042042010001500200025003000350040004500轉速n[r/min]21有效扭矩Me11012021有效扭矩Me110120796HC，ppm9009151151 000 300 000 300 400 400400400400 200 200 10001500200025003000350040004500轉速n[r/min]9有效扭矩Me09有效扭矩Me0CO，ppm 00338002006200570062005700700070007000700020062006 500054005400665000540054005400200200200200 54005400 5700 62006200 6200400400540050005400500054005400 10001500200025003000350040004500轉速n[r/min]有效扭矩Me10有效扭矩Me10A/F2233 11 . 22.. 111 1 4.3 10001500200025003000350040004500轉速n[r/min]有效扭矩Me950有效扭矩Me950PN240 3020 9970007000000000005590000900004000040000390000390000 9700022099900009000040000400009700097000900001 1390000390000 99 90000 540000664000040000390000390000 97000 970001000