【TB铁路运输标准】 内燃机车冷却装置性能及热平衡试验方法

ICS45.060.10
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T3167-2016
代替TB/T3167—2007、TB/T2537—1995、TB/T2363—1993内燃机车冷却装置性能及
热平衡试验方法
Test methods for cooling system performance andheat balance on diesel locomotive2016-05-26发布
国家铁路局
2016-12-01实施
规范性引用文件
试验条件·
试验设备及测量参数
试验前的准备
6试验方法
试验结果计算
附录A（规范性附录）
测量参数及相对偏差要求
TB/T3167-2016
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TB/T3167-2016
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准代替TB/T3167一2007《内燃机车台架试验方法油水冷却装置性能及热平衡试验》、TB/T2537一1995《内燃机车热平衡性能试验方法》和TB/T2363一1993《内燃机车冷却能力试验方法》。与TB/T31672007相比主要技术变化如下：—纳了TB/T2537—1995和TB/T2363—1993中在室外及线路上进行试验的要求（见3.2）；一纳人了TB/T2537一1995和TB/T2363一1993中柴油机有效功率和热平衡计算的方法（见第7章）；
纳人了TB/T2537一1995和TB/T2363一1993中的试验要求及方法（见第5章、第6章）；一修改了周围空气温度条件（见3.1.3）；增加了周围空气温度测点位置（见3.1.4、3.1.5）；一修改了试验单位提交技术文件的要求（见第6章，2007年版的3.3.1）；修改了测量参数的表述方式（见附录A，2007年版的3.5及第4章）；删除了试验报告的要求（见2007年版的3.6）。本标准由铁道行业内燃机车标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：中车大连机车研究所有限公司、中国铁道科学研究院机车车辆研究所、中车大连机车车辆有限公司、中车资阳机车有限公司、中车戚墅堰机车有限公司。本标准主要起草人：李季、刘和才、李海燕、董志忠、牟俊彦、张少元、刘茹。本标准所代替标准的历次版本发布情况：-TB/T2363—1993；
—TB/T2537—1995；
—TB/T3167—2007。
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1范围
内燃机车冷却装置性能及热平衡试验方法TB/T3167-2016
本标准规定了内燃机车冷却装置性能及热平衡试验的试验条件、试验设备及测量参数、试验前的准备、试验方法和试验结果计算。本标准适用于铁路以柴油机为动力的电力传动或液力传动内燃机车及内燃动车（以下简称机车）。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3314内燃机车通用技术条件TB/T3098-2004铁路动力装置用柴油机认证试验实施细则TB/T3155内燃机车定置性能试验方法3试验条件
3.1环境条件
3.1.1海拔不高于700m。
3.1.2相对湿度不大于70%。
3.1.3试验应在周围空气温度为40.3℃的条件下进行。3.1.4室内定置或定置滚动试验台进行试验时，周围空气温度测点位置距机车柴油机进气和机车散热器进气口中心水平距离2m处，两侧各设置2点，取其温度平均值。3.1.5室外定置试验时，周围空气温度按气象温度方法测取。3.1.6有特殊规定的机车，可按设计任务书规定值确定。3.2试验场所及方式
3.2.1采用室内定置或定置滚动试验台试验时，试验场所不应少于5倍被试机车的外轮廓体积空间，周围空气保持流畅。
3.2.2采用室外定置试验时，机车应置于空旷地点，无其他热源影响。3.2.3采用线路运行试验时，试验区段的选择应满足被试机车冷却能力试验要求。3.3试验机车状态
3.3.1提交试验的机车应符合GB/T3314的要求，其运行里程由供需双方约定。3.3.2为满足测试和传感器安装的需要，对试验机车的冷却水系统、机油系统、传动工作油系统、燃油系统和柴油机进排气系统，以及辅助传动系统应进行必要的改装，改装时应尽可能保持其原运用状态。冷却水、机油、传动工作油的流量、温度、压力等也应和机车的实际运用情况相当。3.3.3机车试验期间使用的燃油、机油、液力传动工作油及冷却水的数量和质量指标，应符合图样及技术文件的规定。
3.3.4机车在试验规定的温度范围下，不应进行人为的功率修正；柴油机总管排气温度、爆发压力（需要时）和增压器转速不应超限。4试验设备及测量参数
4.1试验设备基本要求
4.1.1定置试验设备（水电阻或干电阻）的负载能力应满足主发电机负载试验要求。1
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4.1.2线路运行试验的牵引负载应满足被试机车全功率持续工况试验要求（可利用带有动力制动的机车作为负载机车以便调整试验速度）。4.1.3试验设备相对偏差见附录A。4.2测量参数
试验中测量的参数见附录A。
5试验前的准备
5.1提交试验机车的单位应向试验单位提供试验必需的技术资料。5.2试验前应根据试验目的和要求拟定全部测试参数，编写试验大纲，制订试验计划。5.3合理确定测试部位，完成各测试设备的安装，并确认可靠无误。5.4试验前应确保试验机车油水系统及系统中的设备、元件工作正常。设备、元件如需调整应安排在试验前进行。在试验过程中不应调整，如必须调整则试验应重新开始。5.5按技术要求检查调整柴油机在标定转速下的功率。6试验方法
6.1冷却能力
6.1.1定置试验
6.1.1.1适用于电力传动内燃机车室内定置、室外定置试验，以及电力传动内燃机车、液力传动内燃机车的定置滚动试验台试验。
6.1.1.2柴油机启动后在最低空载稳定转速下运转不少于10min。6.1.1.3待柴油机油水温度达到允许条件时逐步加载。6.1.1.4电力传动内燃机车定置试验时，柴油机应在满负荷状态下运行：定置滚动试验时，机车应以持续速度运行。
6.1.1.5工况稳定5min后开始记录。连续记录各参数，直至试验到冷却风扇达到设计要求的最高转速，并且柴油机机油温度及水温度、增压器涡轮前温度在最高允许值内不再上升为止。此时的温度为最高平衡温度，这个温度至少要稳定5min。6.1.1.6超温及其处理：当柴油机出口油、水温度之一达最高允许值尚继续上升时，说明处于超温状态，则应停止试验。针对此种状态，如有必要，可降低柴油机功率重复上述试验，功率降低的幅度按照被测柴油机额定功率百分比确定，但应保持柴油机额定转速，力求试验到平衡温度。6.1.1.7液力传动内燃机车进行定置滚动试验台试验时，按6.1.2.2~6.1.2.4的步骤进行。6.1.2线路运行试验
6.1.2.1液力传动内燃机车可采用线路运行试验。6.1.2.2通过调节负载，维持试验机车在持续工况下运行。6.1.2.3工况稳定5min后，连续记录各参数，直至柴油机出口油、水或液力传动工作油温度在最高允许值内不再上升为止。此时的温度为最高平衡温度，这个温度至少要稳定5min。6.1.2.4超温及处理：
a）当柴油机出口机油、水或液力传动工作油之一达到最高允许值尚继续上升时，则应停止试验。b）
当柴油机出口油、水温度之一超温时，如有必要，可参照6.1.1.6做降低柴油机功率重复试验。当液力传动工作油超温时，可提高运行速度重复试验。其运行速度提高的幅度由试验相关人c
员来确定，力求取得平衡温度。6.2热平衡性能
6.2.1定置试验
6.2.1.1适用于电力传动内燃机车室内定置、室外定置试验，以及电力传动内燃机车、液力传动内燃2
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机车的定置滚动试验台试验。
6.2.1.2柴油机启动后在最低空载稳定转速运转不少于10min。6.2.1.3待柴油机油水温度达到允许条件时逐步加载。TB/T3167-2016
6.2.1.4电力传动内燃机车定置试验时，柴油机应在满负荷状态下运行：定置滚动试验时，机车应以持续速度运行。
6.2.1.5工况稳定5min后，开始测量记录各项参数。试验时每隔10min~15min取作一个试验点试验点数不少于3个。每个试验点应同步测量记录各项参数，测量记录的次数取3次~5次，然后以算术平均值作为一个试验点的试验数据。6.2.1.6试验中测量记录时以手动控制空气压缩机不工作。6.2.2线路试验
6.2.2.1液力传动内燃机车可采用线路运行试验。6.2.2.2列车编组要求：
a）被试验机车+动力试验车+若干车辆+负载机车；动力试验车的测力车钩与被试机车车钩相连接。b）
6.2.2.3列车起动后，被试机车逐步加到满负荷，由负载机车控制试验运行速度。6.2.2.4测量记录时的机车速度应在持续速度附近。各项参数的试验记录按6.2.1.5的规定进行。6.2.2.5测量记录时，应避开空气压缩机工作工况。7试验结果计算
7.1柴油机功率的计算
7.1.1电力传动内燃机车
柴油机有效功率(N。)按公式(1)计算。,·U,×10-3
式中：
N。—柴油机有效功率,单位为千瓦(kW）；I,一一主发电机（整流后）输出电流，单位为安（A）；U,一一主发电机（整流后）输出电压，单位为伏（V）；主发电机效率，用百分数（%）表示；Ner
整流柜效率，用百分数（%）表示；.(1)
N—各辅助机组消耗柴油机功率总和，主要包括：励磁机、辅助发电机、冷却风扇、牵引电动机通风机和主发电机通风机等，分别计算到柴油机输出轴功率值，单位为千瓦（kW）。交流传动内燃机车功率计算按TB/T3155的规定进行。7.1.2液力传动内燃机车
柴油机有效功率N）接公式（2)或公式(3)计算。N.=M o+ZN.
或N。=3.6m
式中：
M—柴油机输出轴扭矩，单位为千牛米（kN·m）；n一一柴油机输出轴转速，单位为转每分（r/min）；(2)bZxz.net
.（3）
之N一一各辅助机组消耗功率总和，主要包括：辅助发电机和冷却风扇计算到柴油机输出轴功率值，3
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单位为千瓦（kW）：
F—一机车轮周牵引力，单位为千牛（kN）；一机车速度，单位为千米每小时（km/h）；n。——从柴油机输出轴到机车轮对的传动系统总效率，用百分数（%）表示。7.2热平衡计算
7.2.1各项热量计算：
燃油放出的总热量(Q)按公式(4)计算。a）
式中：
Q—一燃油放出的总热量，单位为千焦每小时（kJ/h）；G一小时燃油消耗量，单位为千克每小时（kg/h）Hu——燃油低热值，单位为千焦每千克（kJ/kg）。b）柴油机有效功的热当量（Q.)按公式(5)计算。Q.=3.6×10N
式中：
Q。一一柴油机有效功的热当量，单位为千焦每小时（kJ/h）。柴油机冷却水带走的热量（Q)按公式(6)计算。c
Q,=C·p·G·At
式中：
Q.一一柴油机冷却水带走的热量，单位为千焦每小时（kJ/h）；C
一冷却水比热，单位为千焦每千克开［kJ/（kg·K）]；冷却水密度，单位为千克每立方米（kg/m）；冷却水流量，单位为立方米每小时（m/h）：柴油机进、出口冷却水温度差，单位为开（K）。d)
中冷器冷却水带走的热量（Q）参照公式（6）计算，At为中冷器出口冷却水温度差，单位为开()。
柴油机机油带走的热量（Q，）参照公式（6）计算，由热交换器的冷却水测定（多独立循环时为各独立循环热量之和）
柴油机排气及辐射热等损失的热量（Q)按公式(7)计算。Q=Q-（Q+Q+Q+Q）
7.2.2分别计算Q。、Q1、Q2、Q3、Q占Q的百分比。7.2.3根据测试和计算结果，按TB/T3098一2004绘出柴油机和机车热平衡图。4
+（7)
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附录A
（规范性附录）
测量参数及相对偏差要求
测量参数及相对偏差应符合表A.1的要求。表A.1测量参数及相对偏差
牵引运行参数
环境条件参数
电力传动内燃机车专项测量参数液力传动内燃机车专项测量参数测量参数
柴油机进、出口水温度
柴油机进、出口机油温度
机油热交换器进、出口水温度
中冷器进、出口水温度
增压器压气机前空气温度
中冷器前增压空气温度
柴油机(增压器涡轮前)排气总管温度柴油机(增压器涡轮后)排气总管温度柴油机各缸排气温度
增压器压气机前空气压力
中冷器前、后增压空气压力
柴油机（增压器涡轮前)排气总管压力柴油机（增压器涡轮后）排气总管压力柴油机各缸爆发压力
冷却水（高、低温水系统）流量小时燃油消耗量
柴油机转速
增压器转速
冷却风扇转速
机车车钩牵引力（线路运行试验时）轮周牵引力（定置滚动试验台试验时）机车运行速度
周围空气温度
大气压力
相对湿度
主发电机输出电流
主发电机输出电压
励磁机输出电流
励磁机输出电压
辅助发电机输出电流
辅助发电机输出电压
传动油热交换器进、出口水温度传动油热交换器进、出口油温度液力传动箱输人扭矩（必要时）TB/T3167-2016
相对偏差
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中华人民共和国
铁道行业标准
内燃机车冷却装置性能及热平衡试验方法Test methods for cooling system performance and heat balance on diesel locomotiveTB/T3167—2016
中国铁道出版社出版、发行
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开本：880mm×1230mm
2016年8月第1版
印张：0.75
字数：12千字
2016年8月第1次印刷
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