汽车发动机性能试验方法

1汽车发动机性能试验方法本文件适用于M类和N类汽车用发动机。该发动GB17691-2018重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）GB18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）GB/T17692汽车发动机及驱动电机净功率3.23.3校正有效功率correctedbrakepower3.4将实测有效功率校正到标准进气状态下的功率。3.5发动机仅带维持运转所必需的附件进行试验，在发动机曲轴或其等效件的末端所测得相应转速下3.624对测量误差及测量部位的要求4.2转速4.3燃料消耗量4.4温度a)冷却液温度：在靠近发动机冷却液出口及入口两处测量；误差不超过±2℃;接管的中心；误差不超过±2.5℃或不超过所测温度的±0.75%，取两者中的较大压油泵的入口处测量；若有困难，可按制造厂推荐有代表性的部位；误差不超过±24.5压力mm左右处测量，测压头与管内壁齐平；进气管绝对压力按制造厂规定的位置测量；误差与管内壁齐平；进口压力测量准确度不超过±0.1kPa；出口压力测量误差不4.6点火、喷油及供油提前角4.7发动机进气状态34.7.1进气温度游150mm内测量；传感器不得受到热辐射，应采取措施进行热屏蔽；误差不超过±1℃。4.7.2进气压力在试验室内不受阳光和热辐射的部位测量；误差不超过±0.1kP4.7.3进气湿度在试验室内不受阳光和热辐射的部位测量，采用电子式湿度计；误差不超过±5%R4.8发动机空气消耗量4.9活塞漏气量5.1通用符号、名称及单位CfafmGaGatGfgegeoLm米MeMeoMmnnrPePeoPmp4pdpepopwqrTKt℃VHL升WNWmNαaαdafΔts秒Δmg克ηv5.2发动机的标准进气状态进气温度t℃进气干空气压pd水蒸气分压pw1进气总压p5.3通用计算公式5Me=w∙Lb)机械损失扭矩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)实测平均有效压力pe==pe==4π∙Me⁄VH12.57∙Me⁄VH6.283∙Me⁄VH3ηv=Ga/Gat的工况下，进气温度t在15℃~35℃的范围内，进气干空气压pd在80kPa～110kPa的范围2q/r值小于37.2mg/L·cyc时，令fm=0.2；q/r值大于65mg/L·cyc时，令fm=1.2。公式i)仅用于循环供油量置定后不变的压燃机。在全负荷的工况下，进气温度t在10℃~40℃的范围内，进气干空气压pd应在80kPa～110kPa的范围内。试验时应采取措施或选择适当的时间，使发动机的实际进气状态在校正系数ad应在0.9～1.1的范围内，如果超出，应在试验报告及试验曲线上注明实际进气状态6.2燃料及机油：采用制造厂所规定的牌号。6.3磨合：按制造厂规定的磨合规范进行。76.4冷却系温度：水冷机的冷却液出口温度控制在制造厂规定温度±5℃范围内，若制造厂没有特殊6.5机油温度：按制造厂的规定，若制造厂没有特殊规定，则控制在95℃±5℃,必要时可减少温6.6燃料温度按以下要求控制：厂没有特殊规定，则控制在25℃±5℃;必要时可减少温度允差。中冷后进气温度控制在50℃±2℃,必要时可减少温度允差。6.11数据测量的条件按以下要求控制：7.1发动机在进行各项试验时，所带附件按表4规定。7.2凡属维持发动机工作所不可少的零部件，如进气排气歧管、化油器或节气门体、电控系统、燃油输油泵、燃油喷射泵、分电器、水泵、机油7.4所带附件若与7.2到7.3规定有不同之处，应在试验报告中加以说明。8序号试验试验试验1√√√○√√√○○○√○√○√○○√√○√√√○○×○××○○×√√√○√√√○√√××√√√○√√√○2×√√×√√√×××√√√×××√√√××√×××√√√××√××√×××√√3√√√√×√√√×√√√×√×√×√×√×√√√√√4√√√√√√√√√√√√√√×○○√○√○√√√√√5√√×××××××××××a试验室排气系包括试验室中用于替代发动机排气系统的各类等效装置，其与制造厂b排气后处理系统可能包括排气再循环装置、催化转化器、颗粒捕集器和二次空气供给系统9机10min，环境温度不限，即可开始热起动试验。其程序如下:若起动失败，按制造厂使用说明书的规定程序再次进行设置和操作，在3min内继续进行下的关系曲线，采样频率为10Hz。起动前冷却液及各种润滑油的温度；汽油牌号及馏程、柴油94837好2615b)按起动质量(即起动成功的拖动时间)s0-199297385473562652742322211）；8.2怠速试验平顺性(如转速波动量)及运转持续性(不熄低温冷机怠速按照8.1.2试验条件的规定，在规定的低温下，起动机停止拖动后，发动机能自行运若系自动变速器，置于“停车”档(A-P)，运转20s油)提前角。瞬时的怠速的最高、最低及平均转速，采a)怠速转速波动率按照公式(1)进行计算：ψ2=|(ni,max−nim)|×100% ψ2——怠速转速波动率，单位为百分率(%)；ni,max——怠速的最高转速，单位为转每分钟(r/min)；ni,min——怠速的最低转速，单位为转每分钟(r/min)；ni,m——怠速的平均转速，单位为转每分钟(r/min)。b)按怠速质量(即运转的平顺性及怠速持续能力)给98好76543218.3功率试验评定发动机在全负荷工况下的动力性、经济性和排放性发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的8.4负荷特性试验在规定的转速、不同的负荷下评定发动机的经济性和排放性发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的步开大油门进行测量，直至油门全开，适当地分布8个以上的测量点，应包括转速为2000r/min，平均PM和粒子数量PN(压燃机按GB17691，点燃机按GB18352.8.5万有特性试验在不同转速、不同负荷下，评定发动机在车用状态下的经济性和排放发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的染物、颗粒物PM和粒子数量PN(压燃机按GB17691，点燃机按GB18358.6压燃机调速特性试验a)稳定调速率按照公式(2)进行计算：δ2——稳定调速率，单位为百分率(%)；n1——调速器开始不起作用的转速，单位为转每分钟(r/min)；nT——额定转速，单位为转每分钟(r/min)。8.7机械损失功率试验评定发动机的机械损失功率和点燃机节气门全开和全关的泵气损失的发动机所带附件按第7章的规定。本试验应和总功率试验一起进行，以便准确地计算发动机的机械8.8各缸工作均匀性试验各缸排气中CO或空燃比测量试验，压燃机按8.8.4进行单缸试验前调整气门间隙。发动机所带附件按第7章的规定。预热发动机到6.4及6.5的规定。使用气缸a)校正气缸压缩压力按照公式(3)进行计算：填写各缸工作均匀性试验结果表(见附录C表C.7)；参考附录E图E.14，绘制汽油机各缸混合气CO或发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的进气温度及压力、转速、扭矩及各缸熄火后的发动机扭矩。a)各缸指示功率不均匀率按照公式(4)和公式(5)进行计算：pij=pe−pe−j pij——第j缸指示功率,单位为千瓦(kW)；pe——实测发动机有效功率,单位为千瓦(kW)；pe−j——第j缸熄火后的发动机实测有效功率,单位为千瓦(kW)。δi.......——各缸指示功率不pi,max——最大的单缸指示功率,单位为千瓦(kW)；pi,min——最小的单缸指示功率,单位为千瓦(kW)；8.9机油消耗量试验提供了放油称重法和连续称重法两种方法，可在油底壳放油塞处开始放油，放油时间为45 Gop——机油窜油量；始测量。连续运行24h，每小时测量一次。计算24h总的机油计算机油燃油消耗百分率(×100%)、窜油燃油消耗百分率(×100%)及平均漏油量8.10活塞漏气量试验间可添置冷凝器，所有连接软管内径不小于20mm,漏气量测定仪的排气口不应受到吹拂。进气温度、进气压力、进气湿度、转速、漏气量、扭矩、燃料消耗量、机油黏度及牌号。填写活塞漏气量试验结果表(见附录C表C.9)；参考附录E图E.15，绘制活塞8.11机油稀释试验发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的控制除冷却液温度按试验工况要求调整外，其他按第6章的规定。发动机已完成制造厂定义的磨合工况并h℃222各工况试验前应更换新机油。发动机起动后，在40%~80%额定转速下运转，待冷却液温度达到目标a)机油稀释率按照公式(8)进行计算： Fd——机油稀释率；Fd1——初始机油样本的机油稀释率。料牌号。按需要测量压燃机的气体污染物、点燃机的气态污染物、颗粒物PM和粒子数量PN(压燃机按GBa)有效热效率按照公式(8)进行计算：ηe——有效热效率，单位为百分率(%)；n——发动机转速，单位为转每分钟(r/min)；Gf——燃料消耗量，单位为千克每小时(kg/h)；q——燃料的低热值，单位为千焦每千克(kJ/kg)。9.1试验报告的推荐格式9.1.1封面:封面上应写有试验单位的名称、报告名称9.1.3前言:说明试验任务的来源和试验依据，以及与过去工作的关系。9.1.6试验条件:说明不同于本标准的试验条件和特殊的试验仪表和设备。写明所用的燃料和机油的9.1.7试验方法:说明与本标准所不同的试验方法。9.1.9试验结论及建议:列出重要的试验结论，并可作出建9.2曲线的绘制测量点时不要压在符号上，应断开并与符号有效功率，绘制校正有效功率-转速曲线，则该曲线不再标有测量数据的符号，仅是一条平滑的曲线，而且曲线上的功率与扭矩值应相符；同样根据校正有效扭矩-转速曲线及燃料消耗量-转速曲线上所读出的相应数值计算压然机的校正燃料消耗率，绘制校正燃料消耗率-转速曲线。其他派生曲线也应采用9.3试验报告幅面试验报告及曲线纸推荐采用A4幅面图纸(210mm×297mA.1发动机 A.1.4缸径/行程：mm/mm A.2冷却系统A.2.1液冷A.2.1.2.1制造厂：A.2.1.2.4传动比：A.2.1.3节温器A.2.1.3.1初开冷却液温度：A.2.1.3.2全开冷却液温度：A.2.1.4散热器 A.2.1.4.3散热器盖的放气阀开启压力：kPaA.2.1.5风扇 A.2.2风冷A.2.2.1风扇 A.3制造厂规定的温度A.3.1液冷发动机冷却液出口处最高温度：A.3.2风冷 A.3.4燃料温度A.3.5机油温度A.4.2增压器 A.4.3增压中冷系统 A.5进气系统A.5.2进气管A.5.3空气滤清器A.5.3.1制造厂：A.5.4进气消声器 A.6燃料供给系统A.6.2化油器供油：是□/否□A.6.2.2化油器A.6.2.2.1制造厂：A.6.2.2.5阻风门：手动□/自动□调整(明确指出公差)：A.6.2.3汽油泵 特征及技术参数： A.6.3.2节气门体 A.6.3.3燃油压力调节器 A.6.3.4.1制造厂：A.6.4.1混合气 A.6.4.2蒸发器A.6.4.2.1制造厂：A.7配气机构A.7.1进气门A.7.2排气门A.8点火系统A.8.1分电器A.8.1.1制造厂：A.8.1.5接触点间隙：mmA.8.2火花塞 A.8.3高压线圈 A.8.4防电磁干扰设备A.9排气系统A.9.2制造厂规定在额定功率时的排气背压：kPaA.10附加排气净化装置(若有，且未包含在别的项目中)A.11润滑系统 A.11.3供给系统(机油泵、喷入进气中、与燃油混合 A.11.4机油泵：有□/无□ A.11.6机油冷却器：有□/无□ A.12.1发动机电控：是□/否□A.12.1.1特征(是否带有大气条件的补偿系 A.12.3发电机 A.12.4起动机 B.1.4缸径/行程：mm/mm B.2.1.2.1制造厂：B.2.1.2.4传动比：B.2.1.3.1初开冷却液温度：B.2.1.3.2全开冷却液温度： B.2.1.4.4散热器盖的放气阀开启压力：kPa B.2.2.1.1制造厂：B.2.2.1.4传动比：B.2.2.2导风罩(标准型)：发动机冷却液出口处最高温度： B.8.2制造厂规定在额定功率时的排气背压：kPaB.9附加排气气体污染物净化装置(若有，且未包含在别 B.10.3供给系统(机油泵、喷入进气中 V℃A-PA-PA-PA-P最低燃油消耗率/转速/[g/kW·h/(rC.4.1最低燃料消耗率/转速[g/kW·h/(r/min)]：C.4.2转速为2000r/min，平均有效压力为200kPa工况的燃料消耗率：g/C.6.1额定工况的机械效率：C.6.2额定转速的机械损失功率：kWC.7.1汽油机各缸混合气分配最大12345678C.8.1机油燃料消耗百分比(100%负荷)：油门全开时的活塞最大漏气量/转速[L/minC.10.3机油稀释率(50%额定转速，50%负荷)：最低油耗点转速/实测扭矩/[(r/mi进气温度、进气压力和进气湿度/(℃/kPD.1.1本允差适用于总功率和净功率试验。发动机的功率均得同时满足D.1.2～D.1.4的要求。发动机D.1.2在(1±1.5%)np（np系申报最大功率的转速）的转速范围内，至少应有一个试验得到的D.1.4在任一工作转速试验得到的校正功率应在(1±b%)P的范围内(P系该转速的申报校正2)通常在申报最大功率的转速附近，建议以不低于3%的在任一工作转速试验得到的燃料消耗率应在(abc2425673)通常在申报最大扭矩的转速附近，建议不低于3%的申报最大扭矩转速增量E.14汽油机各缸混合气分配均匀性曲线—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测空气消耗量Ga300[kg/h]200点火点火提前角θ-10800600400200排气温度Tex8642进气管真空度[kPa]00.950.900.850.800.75气系数1000150020002500300035004000450050005500转速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转速n[r/min]平均有效压力pe[kPa]有效扭矩Me010有效扭矩Me010Nox，ppm7744662000240022 400 40029002900 2000 2400 2900 29002400 2400200020002000 42042042010001500200025003000350040004500转速n[r/min]21有效扭矩Me11012021有效扭矩Me110120796HC，ppm9009151151 000 300 000 300 400 400400400400 200 200 10001500200025003000350040004500转速n[r/min]9有效扭矩Me09有效扭矩Me0CO，ppm 00338002006200570062005700700070007000700020062006 500054005400665000540054005400200200200200 54005400 5700 62006200 6200400400540050005400500054005400 10001500200025003000350040004500转速n[r/min]有效扭矩Me10有效扭矩Me10A/F2233 11 . 22.. 111 1 4.3 10001500200025003000350040004500转速n[r/min]有效扭矩Me950有效扭矩Me950PN240 3020 9970007000000000005590000900004000040000390000390000 9700022099900009000040000400009700097000900001 1390000390000 99 90000 540000664000040000390000390000 97000 970001000