691-2002车用天然气单燃料发动机技术条件

QC/T691-2002车用天然气单燃料发动机技术条件前言为促进我国车用天然气单燃料发动机技术的发展和推广，实现规范化、标准化、通用化，确保天然气发动机的质量和安全，根据天然气的特点，在现有汽车标准的基础上，编制了《车用天然气单燃料发动机技术条件》，为车用天然气单燃料发动机的开发生产提供统一的依据。本标准的附录A和附录B都是规范性附录。本标准为首次制定。本标准由原国家机械工业局提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位：东风汽车工程研究院。本标准参加起草单位：一汽集团发动机厂、重庆汽车研究所。本标准主要起草人：饶如麟、江国华、贾雨、顾善愚、殷勇、王一光、武文霞、邓杰。本标准由全国汽车标准化技术委员会燃气汽车分技术委员会负责解释。中华人民共和国汽车行业标准QC/T691-2002车用天然气单燃料发动机技术条件1范围本标准规定了汽车用天然气单燃料发动机（包括压缩天然气及不带液态喷射的液化天然气发动机）的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本标准适用于储气瓶工作压力不大于20MPa的汽车用天然气单燃料发动机。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1147内燃机通用技术条件GB/T1859往复式内燃机辐射的空气噪声测量工程法及简易法GB/T3845汽油车排气污染物的测量怠速法GB7258机动车运行安全技术条件GB11340汽车曲轴箱排放物测量方法及限值GB14023车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法GB14097中小功率柴油机噪声限值GB14761.4汽油车曲轴箱污染物排放标准GB14761.5汽油车怠速污染物排放标准GB14762车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法GB/T17692汽车用发动机净功率测试方法GB/T17895天然气汽车和液化石油气汽车词汇GB18047车用压缩天然气GB/T18297汽车发动机性能试验方法GB18352.1轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅰ）GB18352.2轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅱ）国家经济贸易委员会2002-12-31批准2003-03-01实施QC/T691-2002QC/T245压缩天然气汽车专用装置和安装要求QC/T257压缩天然气汽车定型试验规程QC/T525汽车发动机可靠性试验方法QC/T526汽车发动机定型试验规程QC/T901汽车发动机产品质量检验评定方法3术语和定义GB/T17895中的术语和定义以及下列术语和定义适用于本标准。3.1车用天然气单燃料发动机mono-fuelnaturalgasengineforvehicles指以车用天然气作为唯一燃料的汽车用发动机。3.2额定净功率ratednetpower制造厂根据发动机具体用途，在所规定的额定转速下，全负荷时发动机输出的净功率校正到标态下。其中净功率的定义遵照GB/T17692的规定。4技术要求车用天然气单燃料发动机的名词、术语应符合GB/T17895的规定。4.1通用技术要求4.1.1车用天然气单燃料发动机总成、零部件，应按经规定程序批准的图纸和技术文件制造，并符合本标准的规定。4.1.2制造厂应在技术文件中提供车用天然气单燃料发动机的主要规格和参数，见附录A。4.1.3制造厂应对发动机系统安装提出推荐要求。4.1.4制造厂应遵照附录B的规定，对天然气的气质提出要求，并在铭牌上予以标明。4.1.5制造厂应保证车用天然气单燃料发动机在使用其铭牌规定的天然气时，其额定净功率允差（型式认证及生产一致性）满足GB/T17692的要求，并遵照其附录C的规定提供特性曲线。4.1.6制造厂应保证车用天然气单燃料发动机在使用其铭牌规定的天然气时，其最大净扭矩允差：型式认证±4％，生产一致性±6％；最小燃料消耗率允差：型式认证±2％，生产一致性±4％。（相应转速允差：型式认证±1.5％，生产一致性±5％）。4.1.7排放要求：4.1.7.1最大总质量不超过3500kg的车辆其排放污染物应满足GB18352.1或GB18352.2的限值要求；怠速排放污染物满足GB14761.5的限值要求。4.1.7.2最大总质量超过3500kg的车辆其排放污染物应满足GB14762的限值要求；怠速排放污染物满足GB14761.5的限值要求；曲轴箱排放污染物满足GB14761.4的限值要求。4.1.8机油/燃气消耗比、全负荷下最大活塞漏气量应满足QC/T525或制造厂更严的限值要求。4.1.9噪声应满足GB/T14097的要求。4.1.10不得有漏气、漏水、漏油现象。4.1.11外观和装配调整质量、清洁度应符合企业标准和技术文件。4.1.12车辆上的天然气单燃料发动机其无线电干扰特性应满足GB14023的要求。4.1.13发动机在环境温度不低于－10℃时，不采取任何措施应能遵照GB/T18297的要求顺利起动，若为满足更低环境温度下的冷起动要求，允许制造厂增加辅助起动装置。4.2对专用装置及安装的技术要求车用天然气单燃料系统专用装置应满足有关国家、行业标准要求。车用天然气单燃料发动机专用装置产品必须与所装机型进行过严格的匹配试验，且性能满足要求，同一型号产品具有互换性。4.2.1天然气专用装置安装遵照QC/T245的要求。4.2.2车用天然气单燃料发动机用滤清器应满足该机对天然气流量的要求，其滤清效果及阻力应满足制造厂的规定。4.3安全要求4.3.1发动机燃料控制系统在下列情况下，应能切断天然气供给系统（允许有不大于2s的延迟）：——点火开关未接通；——发动机未运转；——发动机进口处的燃气压力低于制造厂规定的限值。4.3.2发动机应具有以下报警功能及安全保护——超速报警或保护（始终起作用）；——超增压保护（始终起作用，仅适用于增压发动机）；——冷却液超温报警或保护（出厂设置为关闭）；——进气歧管超温保护（出厂设置为关闭，仅适用于增压发动机）。4.3.3天然气系统的电子元件必须有过载保护。4.4匹配要求4.4.1天然气供给系统装置为满足汽车发动机性能要求，必须在发动机和汽车上进行匹配试验和评价。4.4.2发动机台架试验时所装进气系统、排气系统应与该车所装系统相同或采用等效系统（即指该进气系统进气压力与制造厂规定的整车进气压力限值相差不超过100Pa；该排气系统出口处的排气压力与制造厂规定的整车排气压力相差不超过1kPa）。4.4.3发动机台架试验的性能应在汽车整车性能试验中加以验证，遵照QC/T257的规定进行。4.4.4车用天然气单燃料发动机装车后必须进行安装评审试验。例如：进气温升、排气背压、氧传感器外壳温度、最高使用环境温度、空气中冷器压力降、进气歧管温升、燃气压力等参数，应满足发动机制造厂的规定。5试验方法5.1发动机净功率试验遵照GB/T17692有关规定进行。5.2发动机性能试验遵照GB/T18297有关规定进行。5.3发动机可靠性试验遵照QC/T525有关规定进行。5.4发动机定型试验遵照QC/T526有关规定进行，并做出评定。5.5装用车用天然气单燃料发动机的车辆定型试验遵照QC/T257进行，并做出评定。5.6车用天然气单燃料发动机排放污染物测量a）最大总质量不超过3500kg的天然气单燃料车辆排放污染物遵照GB18352.1和GB18352.2的规定进行测量；怠速排放污染物遵照GB/T3845的规定进行测量。b）最大总质量超过3500kg的车辆用天然气单燃料发动机排放污染物遵照GB14762的规定进行测量；怠速排放污染物遵照GB/T3845的规定进行测量；曲轴箱排放污染物遵照GB11340的规定进行测量。5.7车用天然气单燃料发动机清洁度遵照QC/T901测定。5.8车用天然气单燃料发动机的噪声遵照GB/T1859的规定进行测量。6检验规则6.1型式试验凡属于下列情况之一者应进行型式试验：——新产品或产品有重大改进（即经改进的发动机，其额定转速较原机型提高10％或额定功率较原机型提高15％或结构有重大变化者）时遵照QC/T526的规定进行定型试验；——产品转厂生产时遵照QC/T526的规定进行；——国家质量监督机关提出型式试验要求，按其规定进行。6.2出厂检验6.2.1发动机经过出厂检验合格并由制造厂质量检验部门签发产品质量合格证后，方能出厂（或入库）。6.2.2检验项目至少包括以下内容：——外观检查（装配完整性、装配质量）；——燃气供气系统、润滑系统、冷却系统的密封性；——整机装配调整检查按制造厂的出厂技术条件进行，主要包括：热试磨合、渗漏检查、间隙检查、异响检查、技术调整等。6.3质量抽查发动机质量抽查，遵照QC/T901的规定或按企业标准进行。7标志、包装、运输、贮存除以下特殊规定外，车用天然气单燃料发动机的标志、包装、运输、贮存遵照GB/T1147的规定。7.1标志7.1.1铭牌天然气单燃料发动机的铭牌应标明以下内容·制造厂名、商标、发动机型号；·发动机出厂编号；·额定净功率/额定转速；·天然气燃料规格（品牌）；·出厂日期：年月日。7.1.2按GB7258规定，在缸体适当部位打上永久性的出厂编号。7.2包装箱内应有随机技术文件及产品合格证。附录A（规范性附录）车用天然气单燃料发动机主要参数A.1发动机结构参数制造厂：型号：型式（系指冲程数、冷却方式、气缸排列方式、燃烧型式、燃料供给方式、是否增压、是否带中冷器、是否带催化器等）3）气缸数：缸径/行程：mm/mm总排量：L压缩比：发火次序：旋转方向：A.2发动机性能参数额定净功率：kW额定净功率转速：r/min1）最大扭矩：N·m1）最大扭矩转速：r/min1）怠速转速：r/min1）额定工况燃气消耗量：kg/h最低比燃气消耗率：g/kW·h热效率：％平均有效压力：kPa排放水平：A.3制造厂应给定的参数A.3.1燃料天然气基准燃料规格：推荐适用的天然气产地：3）低热值：kJ/kg1）A.3.2润滑油厂牌：规格：（夏季）（冬季）A.3.3规定的温度冷却液出口最高温度：K或℃最高排气温度：K或℃机油温度：最高K或℃最低K或℃发动机进气口燃气温度：min～maxK或℃进气歧管混合气相对中冷器出口空气的温升2）：maxK或℃进气温升（压气机进气口与环境的温差）2）：maxK或℃天然气系统部件工作环境温度：机舱：min～maxK或℃其它部位：min～maxK或℃冷起动最低环境温度：K或℃氧传感器外壳温度2）：K或℃A.3.4规定的压力机油压力：min～maxMPa发动机进气口燃气压力：MPa压力变化允差MPa储气瓶储存压力：MPa储气瓶最低供给压力：MPa排气背压：min～maxkPa中冷器2）压力降：maxkPaA.3.5其它额定工况时的空气消耗量：kg/h全负荷下活塞最大漏气量：L/min额定工况机油燃油消耗比：％外形尺寸（长×宽×高）：mm净质量（不包括油、水、散热器及传动装置）：kg总质量（包括散热器、底座及传动装置）：kgA.4增压中冷系统2）A.4.1增压器厂牌：型号：特征描述（是否是水冷中间壳，是否带废气放气阀等）：A.4.2中冷系统2）中冷器厂牌：型号：特征描述（水冷或空冷、材质）：A.5配气系统进气门：上止点前（℃A）开，下止点后（℃A）关，最大升程mm；间隙：mm排气门：下止点前（℃A）开，上止点后（℃A）关，最大升程mm；间隙：mmA.6点火系统A.6.1点火系统型式：静态点火提前角：上止点前（℃A）点火系统工作电压：V点火系统工作环境温度：K或℃A.6.2点火模块（ECM）2）型号：A.6.3分电器2）型号：安装正时：点火提前特性：白金2）：间隙mm；闭合角：（0）A.6.4火花塞型号：间隙：mmA.6.5点火线圈2）型号：最高输出电压：万伏A.6.6无线电干扰抑制装置型号：A.7排气净化装置2）结构特征（氧化型、三效型等）：厂牌：型号：A.8冷却系统A.8.1冷却液种类及特性：A.8.2水泵2）型号：特性：传动比：A.8.3节温器型号：初开冷却温度℃；全开冷却温度℃；升程mmA.9润滑系统 A.9.1机油泵2）型号：A.9.2机油冷却器2）型号：A.10燃气供给系统A.10.1燃气/空气混合器A.10.1.1独立混合器式型号：可能的调节：工作压力：kPa1）材质：A.10.1.2单点喷射式：A.10.1.2.1燃气/空气混合器特征：型号：工作压力：kPa1）；材质：A.10.1.2.2喷嘴数量：型号：可能的调节：工作压力：kPa1）材质：工作电压：V额定工况流量：kg/h（或提供流量－压力差函数曲线）A.10.1.2.3节流阀体（气体流量调节器）2）型号：可能的调节：工作压力：kPa材质：附属装置（怠速控制、步进电机等）：A.10.1.3多点喷射式A.10.1.3.1喷嘴数量：型号：可能的调节：工作压力：kPa1）材质：工作电压：V额定工况流量：kg/h（或提供流量－压力差函数曲线）A.10.1.3.2燃气分配器型号：可能的调节：工作压力：kPa1）材质：A.10.1.3.3其它装置A.10.2压力调节器2）A.10.2.1低压压力调节器（蒸发减压器）型号：材质：数量：工作压力：kPa怠速调节2）：其它可能的调节：（如果有进行描述）A.10.3天然气低压滤清器2）型号：滤清能力：A.10.4天然气低压截断阀2）型号：工作电压：V；型式：（常开/常闭）A.11电控系统发动机电控2）：型号：可能的调整：软件基本原理：A.11.1电控单元型号：系统电压：V；接地极：A.11.2传感器A.11.2.1节气门位置传感器2）型号：A.11.2.2天然气流量传感器2）型号：工作压力1）：kPa材质：A.11.2.3气体温度传感器2）型号：安装尺寸：数量：A.11.2.4水温传感器型号：安装尺寸：数量：A.11.2.5转速传感器型号：安装尺寸：数量：A.11.2.6压力传感器2）型号：安装尺寸：数量：A.11.2.7绝对压力传感器2）型号：安装尺寸：A.11.2.8相位传感器2）型号：安装尺寸：A.11.2.9氧传感器2）特征描述（是否加热、适用的空燃比范围等）：螺纹规格：型号：A.11.3执行器A.11.3.1怠速旁通控制阀2）型号：A.11.3.2