汽車發(fā)動機(jī)性能試驗(yàn)方法

1汽車發(fā)動機(jī)性能試驗(yàn)方法本文件適用于M類和N類汽車用發(fā)動機(jī)。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(jī)及驅(qū)動電機(jī)凈功率3.23.3校正有效功率correctedbrakepower3.4將實(shí)測有效功率校正到標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的功率。3.5發(fā)動機(jī)僅帶維持運(yùn)轉(zhuǎn)所必需的附件進(jìn)行試驗(yàn)，在發(fā)動機(jī)曲軸或其等效件的末端所測得相應(yīng)轉(zhuǎn)速下3.624對測量誤差及測量部位的要求4.2轉(zhuǎn)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(jī)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(jìn)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(jìn)口壓力測量準(zhǔn)確度不超過±0.1kPa；出口壓力測量誤差不4.6點(diǎn)火、噴油及供油提前角4.7發(fā)動機(jī)進(jìn)氣狀態(tài)34.7.1進(jìn)氣溫度游150mm內(nèi)測量；傳感器不得受到熱輻射，應(yīng)采取措施進(jìn)行熱屏蔽；誤差不超過±1℃。4.7.2進(jìn)氣壓力在試驗(yàn)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(jìn)氣濕度在試驗(yàn)室內(nèi)不受陽光和熱輻射的部位測量，采用電子式濕度計(jì)；誤差不超過±5%R4.8發(fā)動機(jī)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(jī)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)進(jìn)氣溫度t℃進(jìn)氣干空氣壓pd水蒸氣分壓pw1進(jìn)氣總壓p5.3通用計(jì)算公式5Me=w?Lb)機(jī)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(shí)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(jìn)氣溫度t在15℃~35℃的范圍內(nèi)，進(jìn)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(jī)。在全負(fù)荷的工況下，進(jìn)氣溫度t在10℃~40℃的范圍內(nèi)，進(jìn)氣干空氣壓pd應(yīng)在80kPa～110kPa的范圍內(nèi)。試驗(yàn)時應(yīng)采取措施或選擇適當(dāng)?shù)臅r間，使發(fā)動機(jī)的實(shí)際進(jìn)氣狀態(tài)在校正系數(shù)ad應(yīng)在0.9～1.1的范圍內(nèi)，如果超出，應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告及試驗(yàn)曲線上注明實(shí)際進(jìn)氣狀態(tài)6.2燃料及機(jī)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(jìn)行。76.4冷卻系溫度：水冷機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)在進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)時，所帶附件按表4規(guī)定。7.2凡屬維持發(fā)動機(jī)工作所不可少的零部件，如進(jìn)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(jī)油7.4所帶附件若與7.2到7.3規(guī)定有不同之處，應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中加以說明。8序號試驗(yàn)試驗(yàn)試驗(yàn)1√√√○√√√○○○√○√○√○○√√○√√√○○×○××○○×√√√○√√√○√√××√√√○√√√○2×√√×√√√×××√√√×××√√√××√×××√√√××√××√×××√√3√√√√×√√√×√√√×√×√×√×√×√√√√√4√√√√√√√√√√√√√√×○○√○√○√√√√√5√√×××××××××××a試驗(yàn)室排氣系包括試驗(yàn)室中用于替代發(fā)動機(jī)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(zhuǎn)化器、顆粒捕集器和二次空氣供給系統(tǒng)9機(jī)10min，環(huán)境溫度不限，即可開始熱起動試驗(yàn)。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(jìn)行設(shè)置和操作，在3min內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行下的關(guān)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(yàn)平順性(如轉(zhuǎn)速波動量)及運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)性(不熄低溫冷機(jī)怠速按照8.1.2試驗(yàn)條件的規(guī)定，在規(guī)定的低溫下，起動機(jī)停止拖動后，發(fā)動機(jī)能自行運(yùn)若系自動變速器，置于“停車”檔(A-P)，運(yùn)轉(zhuǎn)20s油)提前角。瞬時的怠速的最高、最低及平均轉(zhuǎn)速，采a)怠速轉(zhuǎn)速波動率按照公式(1)進(jìn)行計(jì)算：ψ2=|(ni,max?nim)|×100% ψ2——怠速轉(zhuǎn)速波動率，單位為百分率(%)；ni,max——怠速的最高轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分鐘(r/min)；ni,min——怠速的最低轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分鐘(r/min)；ni,m——怠速的平均轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分鐘(r/min)。b)按怠速質(zhì)量(即運(yùn)轉(zhuǎn)的平順性及怠速持續(xù)能力)給98好76543218.3功率試驗(yàn)評定發(fā)動機(jī)在全負(fù)荷工況下的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性發(fā)動機(jī)所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗(yàn)條件的8.4負(fù)荷特性試驗(yàn)在規(guī)定的轉(zhuǎn)速、不同的負(fù)荷下評定發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性發(fā)動機(jī)所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗(yàn)條件的步開大油門進(jìn)行測量，直至油門全開，適當(dāng)?shù)胤植?個以上的測量點(diǎn)，應(yīng)包括轉(zhuǎn)速為2000r/min，平均PM和粒子數(shù)量PN(壓燃機(jī)按GB17691，點(diǎn)燃機(jī)按GB18352.8.5萬有特性試驗(yàn)在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)荷下，評定發(fā)動機(jī)在車用狀態(tài)下的經(jīng)濟(jì)性和排放發(fā)動機(jī)所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗(yàn)條件的染物、顆粒物PM和粒子數(shù)量PN(壓燃機(jī)按GB17691，點(diǎn)燃機(jī)按GB18358.6壓燃機(jī)調(diào)速特性試驗(yàn)a)穩(wěn)定調(diào)速率按照公式(2)進(jìn)行計(jì)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(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分鐘(r/min)；nT——額定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分鐘(r/min)。8.7機(jī)械損失功率試驗(yàn)評定發(fā)動機(jī)的機(jī)械損失功率和點(diǎn)燃機(jī)節(jié)氣門全開和全關(guān)的泵氣損失的發(fā)動機(jī)所帶附件按第7章的規(guī)定。本試驗(yàn)應(yīng)和總功率試驗(yàn)一起進(jìn)行，以便準(zhǔn)確地計(jì)算發(fā)動機(jī)的機(jī)械8.8各缸工作均勻性試驗(yàn)各缸排氣中CO或空燃比測量試驗(yàn)，壓燃機(jī)按8.8.4進(jìn)行單缸試驗(yàn)前調(diào)整氣門間隙。發(fā)動機(jī)所帶附件按第7章的規(guī)定。預(yù)熱發(fā)動機(jī)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(jìn)行計(jì)算：填寫各缸工作均勻性試驗(yàn)結(jié)果表(見附錄C表C.7)；參考附錄E圖E.14，繪制汽油機(jī)各缸混合氣CO或發(fā)動機(jī)所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗(yàn)條件的進(jìn)氣溫度及壓力、轉(zhuǎn)速、扭矩及各缸熄火后的發(fā)動機(jī)扭矩。a)各缸指示功率不均勻率按照公式(4)和公式(5)進(jìn)行計(jì)算：pij=pe?pe?j pij——第j缸指示功率,單位為千瓦(kW)；pe——實(shí)測發(fā)動機(jī)有效功率,單位為千瓦(kW)；pe?j——第j缸熄火后的發(fā)動機(jī)實(shí)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(jī)油消耗量試驗(yàn)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(jī)油竄油量；始測量。連續(xù)運(yùn)行24h，每小時測量一次。計(jì)算24h總的機(jī)油計(jì)算機(jī)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(yàn)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(yīng)受到吹拂。進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣濕度、轉(zhuǎn)速、漏氣量、扭矩、燃料消耗量、機(jī)油黏度及牌號。填寫活塞漏氣量試驗(yàn)結(jié)果表(見附錄C表C.9)；參考附錄E圖E.15，繪制活塞8.11機(jī)油稀釋試驗(yàn)發(fā)動機(jī)所帶附件按第7章的規(guī)定。試驗(yàn)條件的控制除冷卻液溫度按試驗(yàn)工況要求調(diào)整外，其他按第6章的規(guī)定。發(fā)動機(jī)已完成制造廠定義的磨合工況并h℃222各工況試驗(yàn)前應(yīng)更換新機(jī)油。發(fā)動機(jī)起動后，在40%~80%額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，待冷卻液溫度達(dá)到目標(biāo)a)機(jī)油稀釋率按照公式(8)進(jìn)行計(jì)算： Fd——機(jī)油稀釋率；Fd1——初始機(jī)油樣本的機(jī)油稀釋率。料牌號。按需要測量壓燃機(jī)的氣體污染物、點(diǎn)燃機(jī)的氣態(tài)污染物、顆粒物PM和粒子數(shù)量PN(壓燃機(jī)按GBa)有效熱效率按照公式(8)進(jìn)行計(jì)算：ηe——有效熱效率，單位為百分率(%)；n——發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)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(yàn)報(bào)告的推薦格式9.1.1封面:封面上應(yīng)寫有試驗(yàn)單位的名稱、報(bào)告名稱9.1.3前言:說明試驗(yàn)任務(wù)的來源和試驗(yàn)依據(jù)，以及與過去工作的關(guān)系。9.1.6試驗(yàn)條件:說明不同于本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)條件和特殊的試驗(yàn)儀表和設(shè)備。寫明所用的燃料和機(jī)油的9.1.7試驗(yàn)方法:說明與本標(biāo)準(zhǔn)所不同的試驗(yàn)方法。9.1.9試驗(yàn)結(jié)論及建議:列出重要的試驗(yàn)結(jié)論，并可作出建9.2曲線的繪制測量點(diǎn)時不要壓在符號上，應(yīng)斷開并與符號有效功率，繪制校正有效功率-轉(zhuǎn)速曲線，則該曲線不再標(biāo)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(yīng)相符；同樣根據(jù)校正有效扭矩-轉(zhuǎn)速曲線及燃料消耗量-轉(zhuǎn)速曲線上所讀出的相應(yīng)數(shù)值計(jì)算壓然機(jī)的校正燃料消耗率，繪制校正燃料消耗率-轉(zhuǎn)速曲線。其他派生曲線也應(yīng)采用9.3試驗(yàn)報(bào)告幅面試驗(yàn)報(bào)告及曲線紙推薦采用A4幅面圖紙(210mm×297mA.1發(fā)動機(jī) 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(fēng)扇 A.2.2風(fēng)冷A.2.2.1風(fēng)扇 A.3制造廠規(guī)定的溫度A.3.1液冷發(fā)動機(jī)冷卻液出口處最高溫度：A.3.2風(fēng)冷 A.3.4燃料溫度A.3.5機(jī)油溫度A.4.2增壓器 A.4.3增壓中冷系統(tǒng) A.5進(jìn)氣系統(tǒng)A.5.2進(jìn)氣管A.5.3空氣濾清器A.5.3.1制造廠：A.5.4進(jìn)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(fēng)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(shù)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(jī)構(gòu)A.7.1進(jìn)氣門A.7.2排氣門A.8點(diǎn)火系統(tǒng)A.8.1分電器A.8.1.1制造廠：A.8.1.5接觸點(diǎn)間隙：mmA.8.2火花塞 A.8.3高壓線圈 A.8.4防電磁干擾設(shè)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(xiàng)目中)A.11潤滑系統(tǒng) A.11.3供給系統(tǒng)(機(jī)油泵、噴入進(jìn)氣中、與燃油混合 A.11.4機(jī)油泵：有□/無□ A.11.6機(jī)油冷卻器：有□/無□ A.12.1發(fā)動機(jī)電控：是□/否□A.12.1.1特征(是否帶有大氣條件的補(bǔ)償系 A.12.3發(fā)電機(jī) A.12.4起動機(jī) 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(dǎo)風(fēng)罩(標(biāo)準(zhǔn)型)：發(fā)動機(jī)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(jī)油泵、噴入進(jìn)氣中 V℃A-PA-PA-PA-P最低燃油消耗率/轉(zhuǎn)速/[g/kW·h/(rC.4.1最低燃料消耗率/轉(zhuǎn)速[g/kW·h/(r/min)]：C.4.2轉(zhuǎn)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(jī)械效率：C.6.2額定轉(zhuǎn)速的機(jī)械損失功率：kWC.7.1汽油機(jī)各缸混合氣分配最大12345678C.8.1機(jī)油燃料消耗百分比(100%負(fù)荷)：油門全開時的活塞最大漏氣量/轉(zhuǎn)速[L/minC.10.3機(jī)油稀釋率(50%額定轉(zhuǎn)速，50%負(fù)荷)：最低油耗點(diǎn)轉(zhuǎn)速/實(shí)測扭矩/[(r/mi進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣濕度/(℃/kPD.1.1本允差適用于總功率和凈功率試驗(yàn)。發(fā)動機(jī)的功率均得同時滿足D.1.2～D.1.4的要求。發(fā)動機(jī)D.1.2在(1±1.5%)np（np系申報(bào)最大功率的轉(zhuǎn)速）的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，至少應(yīng)有一個試驗(yàn)得到的D.1.4在任一工作轉(zhuǎn)速試驗(yàn)得到的校正功率應(yīng)在(1±b%)P的范圍內(nèi)(P系該轉(zhuǎn)速的申報(bào)校正2)通常在申報(bào)最大功率的轉(zhuǎn)速附近，建議以不低于3%的在任一工作轉(zhuǎn)速試驗(yàn)得到的燃料消耗率應(yīng)在(abc2425673)通常在申報(bào)最大扭矩的轉(zhuǎn)速附近，建議不低于3%的申報(bào)最大扭矩轉(zhuǎn)速增量E.14汽油機(jī)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(diǎn)火點(diǎn)火提前角θ-10800600400200排氣溫度Tex8642進(jìn)氣管真空度[kPa]00.950.900.850.800.75氣系數(shù)1000150020002500300035004000450050005500轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速n[r/min]9有效扭矩Me09有效扭矩Me0CO，ppm 00338002006200570062005700700070007000700020062006 500054005400665000540054005400200200200200 54005400 5700 62006200 6200400400540050005400500054005400 10001500200025003000350040004500轉(zhuǎn)速n[r/min]有效扭矩Me10有效扭矩Me10A/F2233 11 . 22.. 111 1 4.3 10001500200025003000350040004500轉(zhuǎn)速n[r/min]有效扭矩Me950有效扭矩Me950PN240 3020 9970007000000000005590000900004000040000390000390000 9700022099900009000040000400009700097000900001 1390000390000 99 90000 540000664000040000390000390000 97000 970001000