【国家标准(GB)】 内燃机台架性能试验方法 标准环境状况及功率、燃油消耗和机油消耗的标定

中华人民共和国国家标准
内燃机台架性能试验方法
标准环境状况及功率、
燃油消耗和机油消耗的标定
Performance test methods forreciprocating internal combustion engineStandard ambient conditions anddeclarations of power, fuel consumptionand lubricating oil consumptionUDC 621.43.018
GB 1105.1-87
代替 GB 1105—74
本标准规定了一般用途的往复活塞式柴油机和汽油机的标准环境状况及功率、燃油消耗和机油消耗的标定方法。
标准环境状况
大气压po=100kPa（750mmHg）
相对湿度中。=30%
环境温度T。=298K或25℃
中冷器冷却介质进口温度Tco=298K或25℃注：①当T。=298K或25℃，Φ。=30%时，水蒸汽分压Φ。Ps。=1kPa（7.5mmHg),标准环境状况下于空气压ps。=99kPa（742.5mmHg）。Psw。为标准环境状况下的饱和蒸汽压，单位以kPa（mmHg）表示。②环境温度即进气温度。
③对于特殊使用环境的内燃机，可以补充规定其他的环境状况，但应加以说明。并经有关主管部门批准。例如应用于“无限航区”的船用内燃机（主机和辅机）应遵循国际船级协会（IACS）规定的环境状况：大气压px=100kPa（750mmHg）。
相对湿度Φx= 60 %
环境温度T×=318K或45℃
中冷器冷却介质进口温度Tcx=305K或32℃2功率的标定
2.1功率的类别
2.1.1指示功率：工作气缸内，气体的压力作用在工作活塞上发出的全部功率。单位以kW（马力）表示。
有效功率：动力输出轴输出的功率。单位以kW（马力）表示。2.1.2.1总功率：内燃机带有维持本身正常运转所需附件的有效功率。2.1.2.2净功率：内燃机按不同用途带有实际工作所需全部附件的有效功率。2.2标定功率（额定功率）
2.2.1定义
标准环境状况下，制造厂根据内燃机的用途和特点在标定转速（额定转速）下所规定的有效功率。国家标准局1987-01-12批准
1987-10-01实施
单位以kW（马力）表示。
2.2.2种类
GB 1105.1-87
2.2.2.115min功率：内燃机允许连续运转15min的标定功率。2.2.2.21h功率：内燃机允许连续运转1h的标定功率。2.2.2.312h功率：内燃机允许连续运转12h的标定功率。2.2.2.4持续功率：内燃机允许长期连续运转的标定功率。2.2.2.5专业标准也可根据本行业内燃机的特点和要求规定其他种类的标定功率。2.3超负荷功率
内燃机在标定工况工作之后，立即可以继续发出的最大功率。其大小以标定功率的百分数表示。具体的数值与使用情况由专业标准规定。一般情况下，标定功率为12h功率或持续功率的内燃机具有超负荷功率，其值可分别规定为这二种标定功率的110%，并在12h运转期内，连续运转1h。注：般情况下内燃机的标定功率应为净功率，当为总功率时应注明。②内燃机给出标定功率时应同时给出相应的转速，此即标定转速。③以标定功率、标定转速稳定运转时的工况称为标定工况或额定上况。①在内燃机铭牌上应标明2.2.2.1～2.2.2.5中·~种功率及其相应转速。当内燃机具有超负荷功率时，应同时标明超负荷功率及其相应转速。2.4功率允差
标定功率或超负荷功率的允差由专业标准规定，但其值最大应不超过标定功率或超负荷功率的±5%。
3燃油消耗
3.1燃油消耗量
在规定的环境状况和运转工况下，内燃机单位时间内消耗的燃油量。单位以kg/h表示。3.2燃油消耗率
单位有效功率的燃油消耗量，单位以g／kW·h（克/马力·小时）表示。3.3燃油消耗率的标定
3.3.1应以下列工况标定内燃机的燃油消耗率标定工况。
b。适合于具体用途所要求的其他工况。3.3.2标定内燃机的燃油消耗率时，柴油机应按规定的燃油基准低热值计算，其中，重油的基准低热值为42000kJ/kg（10030kcal/kg），轻油的基准低热值为42700kJ/kg（10200kcal/kg）。汽油机应注明所用燃油的辛烷值、密度及馏程。3.4燃油消耗率允差
燃油消耗率的允差其值最大应不超过标定值的+5%，可以规定燃油消耗率的“最大限值”或燃油消耗率的“最大偏差值”，具体由专业标准作出规定。4机油消耗的标定
4.1机油消耗量
在规定的运转工况下内燃机单位时间内消耗的机油量，单位以kg/h表示。4.2机油消耗率
单位有效功率的机油消耗量。单位以g/kW·h（克/马力·小时）表示。4.3机油燃油消耗百分比
内燃机机油消耗与燃油消耗的质量（量或率）百分比或容积百分比。4.4机油消耗的标定
GB 1105.1---87
根据具体情况可以标定机油消耗量，机油消耗率或机油燃油消耗白分比。在下列.1况标定内燃机的机油消耗4.4.2
标定功率为15min功率的内燃机：标定转速下85%标定功率的L况。标定功率为1h功率的内燃机：标定转速下90%标定功率的工况。标定功率为12h功率和持续功率的内燃机：标定L况。其他标定功率的内燃机按专业标准规定的工况。d.
4.4.3换机油时弃去的机油不包括在标定的机油消耗内。机油消耗应在内燃机制造厂规定的磨合期后标定。4.4.4
4.4.5机油消耗标定时，应明确注明使用的机油牌号。5内燃机有效功率和燃油消耗率的修正注：具体进行内燃机有效功率和燃油消耗率修正计算时，可参考应用附录A及参考附录B。5.1·内燃机在非标准环境状况下运转时，其有效功率及燃油消耗率应修正到标准环境状况，也可由标准环境状况修正到现场环境状况。5.2修正方法
5.2.1可调油量法：功率受过量空气系数或热力因素限制，燃油量随现场环境状况调整。适用于标定1况及超负荷功率况的有效功率和燃油消耗率的校正。5.2.1.1有效功率的校正
P= αP。
α=k+0.7(k-1)
P- a.Psw.
P,-ado.psw
）（T
涡轮增压内燃机，当标准环境状况下发出标定功率，其涡轮增压器的转速和涡轮增压器燃气进口温度还达不到极限值时，制造厂可提出替代标准环境状况。这时在非标准环境状况运转的涡轮增压内燃机其有效功率与燃油消耗率应校正到替代标准环境状况，也可由替代标准环境状况校正到现场环境状况。此时，可用公式（4），
（5）代替公式（3）
Poa= Po
式中：
现场环境状况下的有效功率，kW（马力），标准环境状况下的有效功率，kW（马力）可调油量法功率校正系数；
指示功率比：
机械效率；
-现场环境状况下的大气压，kPa（mmHg），现场环境状况下的饱和蒸汽压，kPa（mmHg），现场环境状况下的相对湿度，
现场环境状况下的环境温度，K，T。—j冷器冷却介质进口温度，K，8
（5）
GB 1105.1—87
替代标准环境状况下的大气压，kPa（mmHg），替代标准环境状况下的环境温度，K；标定功率时的增压比；
最大有效增压比；
功率校正用系数，由表1给出；
功率校正用指数，由表1给出；
功率校正用指数，由表1给出；
功率校正用指数，由表1给出。
注：①如果不知道现场环境状况的相对湿度，则在表1公式参考代号A，E项内可假定其为30%。②机械效率值由制造厂规定。
③如现场环境状况较标准环境状况有利，则按现场环境状况校正后的有效功率将大于标准环境状况时的有效功率，这时制造厂可将现场环境状况下的有效功率仍限制在标准环境状况时的有效功率。表1
内燃机型式
压燃式柴油
机和双燃料
内燃机
点燃式内燃机
非涡轮增压
涡轮增压不带中冷器
涡轮增压带中冷器
自然吸气
功率受过盘空气限制
功率受热力因素限制
低速或中速四冲程内
公式参
考代号
注：①公式参考代号D项内，对用内燃机冷却水套的水进行增压中冷的内燃机，9=0。②对于非涡轮增压的柴油机和双燃料内燃机，进行功率校正时，制造厂可根据发动机的特点与工作条件选定公式参考代号A或B。
5.2.1.2燃油消耗率的校正
式中： 9。-—
-现场环境状况下的燃油消耗率，g/kW·h（克/马力·时），一标准环境状况下的燃油消耗率，g/kW·h（克/马力·时），9o
（6）
：（7)
可调油量法燃油消耗率校正系数。B
5.2.2等油量法：燃油量固定不变，不随现场环境状况改变而调整。适用于标定工况（不具有超负荷功率的内燃机）或超负荷功率工况的有效功率及燃油消耗率的换算。5.2.2.1有效功率的换算
GB 1105.1—87
Po=αa·P
对于非增压以及机械增压的汽油机：aa
公式（9)仅当0.93≤aa<1.07和288K非增压和机械增压：
涡轮增压（带或不带中冷器）
fm = 0.036-
四冲程：
二冲程：
（8）～（15）式中：
ps(ps=p-Φ psw)
公式（13）仅当_9。
Gf×10 6
30noVH
Gfo×106
60noVHbzxz.net
等油量法汽油机的功率换算系数，等油量法柴油机的功率换算系数，现场环境状况下的干空气压，kPa（mmHg）；大气因素，
柴油机特性指数；
标定工况或超负荷功率工况的燃油消耗量，kg/h，比排量循环柴油供给量，mg/L·C，增压比（非增压柴油机πk=1）；内燃机转速，r/min，
内燃机总排量，L。
=40-65mg/L·C时才适用
则取fm=0.3
-≥65，则取f，=1.2。
关系见附录A.6
（13)
GB1105.1--87
公式(10)仅当0.9αd<1.1和283K式中：βd等油量法柴油机燃油消耗率换算系数。注：①采用等油量法对柴油机进行有效功率和燃油消耗率换算，试验时柴油温度应控制在313±5K或40±5C。②汽油机不进行按等油量法换算燃油消耗率。5.3专业标准或由用户与制造厂商定，可采用5.2.1，5.2.2规定的二种方法中之一种或采用其他合适的有效功率及燃油消耗率的修正方法。6
燃油消耗率按燃油低热值的换算以燃油基准低热值标定柴油机燃油消耗率时，燃油基准低热值应符合3.3.2规定。否则应按下述公式进行换算。
eA =geF
式中：9eA—按燃油基准低热值标定的燃油消耗率，g/kW·h（克/马力·时），geF
一按燃油实际低热值标定的燃油消耗率，g/kW·h（克/马力·时），HuF——燃油的实际低热值，kJ/kg（kcal/kg），HuA
燃油的基准低热值，kJ/kg（kcal/kg）。11
GB 1105.1-87
确定有效功率和燃油消耗率修正的各种数值的图表（参考件）
有效功率校正系数α的确定
下表给出在已知指示功率比h和机械效率nm下的功率校正系数α。k值由A.3确定。
nm值由制造厂规定。
燃油消耗率校正系数β的确定
GB1105.187
下表给出在已知指示功率比k和机械效率nm下的燃油消耗率校正系数β。k值由A.3确定。
n…值由制造厂规定。
指示功率比的确定
公式（3）或（4）可以写成：
GB 1105.1—87
=（R)\(R2)2(R)3
p-adpsw
P。-adopswo
Y, =mY2= nt U3 =q 。
R、R2、R可以算出，R也可由A.4得出，m、n、9由表1得到。下表给出在已知比值R和已知指数y时的R\数值。
值可由相应的各R数值相乘得到。R
.0.810
十空气压比的确定
GB1105.187
下表给出了表1中公式参考代号A、E的α=1的条件下，公式（3）中所用的F空气压比
p-adpsw
P-adopswo
水蒸汽分压的确定
的值。水蒸汽分压中psw可由A.5查得。-abpsw
Pa-adopswo
psw（kPa)
下表给出在不同环境温度t（℃）和相对湿度Φ下的水蒸汽分压Φpsw（kPa）。11
关系图
GB 1105.1--87
psw(kPa)
GB1105.1-87
A.7等油量法汽油机有效功率换算系数图αa=
（kPa）（mmHg）
例：（虚线）
ps = 100kPa，T = 293K时，αa =0.97810.6
T(K)I(C)
284 10
288于15
300王
308±35
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