GB/T 18297-2024 英文版/翻译版汽车发动机性能试验方法|冷机|增压器|性能试验|曲轴|汽车发动机|燃油|翻译

GB/T 18297-2024 英文版/翻译版汽车发动机性能试验方法
GBT 18297-2024 英文版/翻译版汽车发动机性能试验方法

1范围
本文件描述了汽车用发动机性能的台架试验方法,用来评定汽车发动机的性能。
本文件适用于M类和N类汽车用汽油,柴油发动机。该发动机属往复式,转子式,不含自由活塞式。
其他燃料形式的车用发动机参照执行，
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用面构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件:不注目期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1883.1 往复式内燃机词汇第1部分:发动机设计和运行术谱
GB/T15089 机动车辆及挂车分类
3 术语和定义
GB/T 1883.1,GB/T 15089 界定的以及下列术谱和定义适用于本文件。
3.1
实测有效功率observedl brake pover
发动机在实际进气状态下所输出的功率"
3.2
校正有效功率correeted brake power
将实测有效功率校正到标准进气状态下的功率。
3.3
净功率 net power
发动机带全套附件进行试验,在发动机曲轴或其等效件的末端所测得相应转速下的,并按标准进气状态修正的功率。
注:全套附件系指与整车搭载状态一致的,服务于发动机本体的所有附件,按第?章的规定。
3.4
总功率gross power
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的,并按标准进气状态修正的功率。
3.5
额定功率 rated power
制造厂根据发动机具体用途,在规定的额定转速所输出的总功率，
3.6
气态污染物浓度gaseous pollutanis concentration发动机排气中的一氧化碳(CO)、氨氧化物(NO,)和总碳氢化合物(THC)的体积分数。
注:一氧化碳(CO)体积分数的测量使用不分光红外线吸法。氨氧化物(NO，)体积分数的测量使用化学发光法或非扩散紫外线谐收法。总碳氢化合物(THC)体积分数的测量使用加热式氢火焰离子化法(柴油燃料)或氢火焰离子化法(非柴油燃料)。
3.7
机油稀释率 oil dilution ratio发动机运行时,与机油混合的未完全燃烧的燃料量占机油总量的比率。
4 对测量误差及测量部位的要求
4.1 扭矩
扭矩测量误差不超过所测发动机最大扭矩值士1%。
4.2 转速
转速测量误差不超过所测值士0.5%，
4.3 燃料消耗量
燃料消耗量测量误差不超过所测值士1%。
4.4 温度
除有特殊规定以外,一般应按下列要杀进行。
a)冷却液温度:在靠近发动机冷却液出口及人口两处测量,误差不超过士2℃。6) 机油温度:在主油道、主油道的人口或有代表性部位测量:误差不超过士2 ℃。c) 排气温度:传感器端头离发动机排气歧管出口或涡轮增压器出口 50 mm 处测量,并位于排气连接管的中心:误差不超过士2.5 ℃或不超过所测温度的士0.75%,取两者中的较大值。d)燃料温度:柴油温度在燃油喷射泵进口处测量,汽油温度在靠近化油器,低压油轨的入口或高
压油泵的人口处测量:若有困难,可按制造厂推荐有代表性的部位:误差不超过士2℃。
e) 中冷后进气温度:在中冷器出气口 50 mm 处测量,误差不超过士2 ℃。
4.5 压力
除有特殊规定以外,一般应按下列要求进行。
进气管真空度及绝对压力:真空度在进气歧管进口的下游 30 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:误差不超过士0.15kPa。
进气连接管压降,在发动机进气口上游 150 mm 左右处测量,测压头与管内壁齐平,误差不超过士0.05 kPa.
涡轮增压器的压气机进,出口压力,在压气机进,出口的管壁上有代表性的部位测量,测压头与管内壁齐平:进口压力测量准确度不超过士0.1 kPa:出口压力测量误差不超过士1 kPa。
排气背压:离发动机排气歧管出口或涡轮增压器出口下游 75 mm 处,在排气连接管里测量,测压头与管内壁齐平:误差不超过士0.2kPa.
机油压力:在发动机的主油道上或按制造厂推荐有代表性的部位测量:误差不超过士2.5 kPa。
4.6点火、喷油及供油提前角
点火,喷油及供油提前角测量误差不超过士1°曲轴转角。
4.7发动机进气状态
4.7.1 进气温度
沿发动机进气口(即进气连接管,化油器,节气门体或空气滤清器的进气口)的轴线,在进气口上游150 mm 内测量;传感器不应受到热辐射,应采取措施进行热屏蔽;误差不超过士1℃。4.7.2 进气压力
测量部位与进气温度测量部位一致:误差不超过士0,1kPa。4.7.3 进气湿度
测量部位与进气温度测量部位一致:相对湿度误差不超过士5%。4.8 发动机空气消耗量
佳出版社
空气消耗量测量误差不超过所测值的士3%。
4.9活塞漏气量
活塞漏气量测量误差不超过所测值的士5%。
5 试验数据的计算
5.1 通用符号,名称及单位
通用符号、名称及单位见表1。
6 对试验一般条件的控制
6.1 除有特殊规定以外,一般应按 6.2~6.11的要求进行性能试验。
6.2燃料及机油:采用制造厂规定的牌号。
6.3 合:按制造厂规定的磨合规范进行。
6.4 冷却系温度:水冷机的冷却液出口温度控副在制造厂规定温度士5 ℃范围内,若制造厂没有特殊规定,則控制在 88 ℃士5 ℃,必要时可凌少温度允差:风冷机的指定点,散热片等温度按制造厂的规定。
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 ℃士5℃,必要时可减少温度允差。
6.6 燃料温度按以下要求控制。
柴油温度,控制在制造厂规定温度士3 ℃范围内,且油菜入口的最低许用温度为 30 ℃;若制造厂没有特殊规定,则控制在 40℃士3℃:必要时可减少温度允差。
汽油温度:控制在制造厂规定温度士5 ℃范围内,且最低许用温度不应低于环境温度:若制造厂没有特殊规定,则控制在25℃士5℃:必要时可减少温度允差。
6.7 中冷后进气温度:控制在制造厂规定温度士2 ℃范围内,若制造厂没有特殊规定,则定功率点中冷后进气温度控制在50℃士2℃,必要时可减少温度允差。
6.8 排气背压:与制造厂规定的背压相差不超过士1 kPa。
6.9 发动机的吹拂,若发动机不带风扇,所有试验均可设置外加风扇或相应的装置向发动机吹拂。
6.10 发动机的调整:在进行定型,验证及质量检査三种类型试验时,除本文件有关条款规定外,不应另行调整。
6.11 数据测量的条件按以下要求控制。
a) 测量数据时的发动机运行转速与选定转速相差应不超过1%或士10r/min,取两者中的较小值。待转速、扭矩及排气温度稳定1min后,方可进行测量:转速,扭矩,燃料消耗量及进气温度尽6)量同时测量:测量时间应不少于 20 $.
取连续测量两次测量的平均值,前后两次的扭矩及燃料消耗量相差应小于2%:两次测量的时e)间间隔约 1 min。
7 试验时发动机所带的附件
7.1 发动机在进行各项试验时,所带附件按表4的规定。
7.2 凡属维持发动机工作不可缺少的附件,如进气排气歧管,化油器或节气门体,燃油输油泵,燃油喷射泵、分电器,水泵,机油泵、增压器,废气放气阀、中冷器以及风冷发动机的风扇,导风扇等一律带上,不再列于表4。
7.3 凡不是为发动机本身服务的附件,对发动机来说是外加的负载,如排气制动阀门,制动用的压气泵、空调用的冷气泵,动力转向用的液压泵等附件一律不带。若因为结构的原因,不便从发动机上拆下,其消耗的功率可加到发动机的实测有效功率中去,或从机械损失功率中扣除。

7.4 所带附件若与7.2、7.3的规定有不同之处,应在试验报告中加以说明。

8二项性能试验方法
8.1起动试验
8.1.1 目的
评定发动机的低温冷机(汽油机和柴油机环境温度均为-30℃:若制造厂另有要求,则按制造厂规定)暖机及热机起动性。起动的优劣取决于起动发动机所需要的拖动时间。
8.1.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。低温冷机起动试验时,发动机不装特殊起动附件,低温冷机起动试验用燃料和蓄电池容量应与制造厂的规定一致。试验在发动机台架上进行,发动机与测功机不相接,用仪器测量瞬态参数,如转速,起动电流、进气管绝对压力等。
低温冷机起动试验,汽油机和柴油机均在一30℃的环境温度下进行,加足冷却液及机油的发动机(含变速器),充足电的蓄电池和燃料一起置人规定的低温环境,至少静置8h,待机油温度及冷却液温度达到规定的环境温度士1℃时,即可开始低温冷机起动试验。
暖机起动试验前,在 40%~80%定转速下运转,待冷却液温度达到 88 ℃士5 ℃后,怠速 10 s,停机 120 min,环境温度不限,即可开始暖机起动。
热机起动试验前,在 40%~80%额定转速下运转,待冷却液温度达到 88 ℃士5 ℃后,总速 10 s,停机 10 min,环境温度不限,即可开始热机起动。
8.1.3 试验方法
若系自动变速器,置于“停车"挡状态(A-P),若系手动变速器,置于“空"挡,且离合器先后处于接合状态(M-〇-[)及分离状态(M-O-Ⅱ)。在相应试验条件下,各状态分别进行低温冷机,暖机及热机起动试验,其程序如下。
按制造厂使用说明书的规定程序进行设置和操作。起动电机通电拖动发动机,气缸内着火工2)作,转速升高,尽早断电,通电时间(亦称拖动、起动时间)不应超过 20s,发动机能自行运转10s以上不熄火,则认为起动成功,该种试验完成。在拖动及自行运转期间不应操纵发动机。6)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 内继续进行下一次起动:低温起动时需待润滑油达到规定的温度,方可进行下一次起动。若3次起动失败,则终止该种试验。
8.1.4 测量项目及数据整理
8.1.4.1 测量项目
起动前冷却液及各种润滑油的温度,起动成功的拖动时间,环境温度,进气温度,进气压力和进气湿度，起动机和蓄电池的最低工作(即抱动时的)电压,抱动及自行运转的发动机转速,起动电流,进气管绝对压力等与时间的关系曲线,采样率为 10 Hz。记录起动失败次数,汽油牌号及镏程,柴油牌号。
8.1.4.2 数据整理
发动机起动性评分及数据处理如下。
a) 分数与评谱的对应关系见表5.
8.2 总速试验
8.2.1 目的
评定发动机的息速质量,即发动机处在低温冷机及热机状态下,无负荷时,评定发动机息速运转的平顺性(如转速波动量)及运转持续性(不熄火)
8.2.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。利用汽车标准悬架及垫块将发动机安装在台架上,使其悬置姿态与整车一样。发动机与测功机不相技。试前发动机的息速系按制造厂说明书规定进行操作及设置,一旦试验开始,人不再操纵发动机如油门等,任其自行运转或熄火。用仪器记录发动机转速与时间的关系曲线。
8.2.3 试验方法
8.2.3.1 低温冷机怠速试验
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,发动机能自行运转,开始记录试验数据,起动转速上冲并回到制造厂提供的息速转速后,即开始低温冷机息速试验。若系手动变速器,置于空挡离合器接合(M-0-1),运转 20 s随后置于空挡离合器分开(M-0-Ⅱ),运转20s。若系自动变速器,置于“停车"挡(A-P),运转20s。试验完成后结束试验数据记录并保存。
8.2.3.2 热机总速试验
发动机在 40%~80%的额定转速下运行,待冷却液出口温度达到 88 ℃士5 ℃时,开始记录试验数据,油门回到怠速工况的位置,环境温度不限,即开始热机怠速试验。若系手动变速器,置于空挡离合器接合(M-0-1),运转 20s。若系自动变速器,置于“停车"挡(A-P),运转 208。试验完成后结束试验数据记录保存。
8.2.3.3 发动机熄火处理
试验中若遇发动机熄火,立即起动,进人试验工况再运转 20%,只记录炮火次数,不记录拖动时间,
8.3.3 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的控制按第6章的规定。8.3.4 试验方法
油门全开,在发动机工作转速范围内,依次地改变转速进行测量,适当分布8个以上的测量点。所测转速应包括发动机额定功率转速和最大扭矩转速。
8.3.5 测量项目及数据整理
8.3.5.1 测量项目
进气温度,进气压力、进气湿度,转速、扭矩、燃料消耗量,空燃比、气态污染物浓度,单位体积的颗粒物质量和粒子数量、排气温度,点火或喷油提前角,点燃式发动机进气管真空度或绝对压力。记录燃料牌号。
8.3.5.2 数据整理
按 5.3 进行计算,按表 A.3 填写功率试验结果:参考图 B.2a)和图 B.2b)绘制总功率,净功率特性曲线:功率,招矩及燃料消耗率的允差应符合附录心的规定。
8.4 负荷特性试验
8.4.1 目的
在规定的转速、不同的负荷下测定发动机的经济性和排放。
8.4.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的控制按6章的规定。
8.4.3 试验方法
在若干个转速(其中应含常用转速)下进行试验。发动机转速不变,从小负荷开始,逐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。工况点应包括转速为2000r/min,平均有效压力为 200 kPa的工况点(如适用)
8.4.4 测量项目及数据整理
8.4.4.1 测量项目
进气温度,进气压力、进气湿度,转速、扭矩、燃料消耗量,点火或喷油提前角,点燃式发动机的进气管真空度或绝对压力,空燃比。按需要測量气态污染物浓度,单位体积的颗粒物质量和粒子数量。记录燃料牌号。
8.4.4.2 数据整理
按 5.3 进行计算,按 A.4填写负荷特性试验结果;参考图B3绘制负荷特性曲线。
8.5 万有特性试验
8.5.1 目的
在不同转速、不同负荷下,测定发动机在车用状态下的经济性和排放。
8.9.4 测量项目及数据整理
8.9.4.1 测量项目
机油消耗量试验中的燃料总消耗量 G,,机油总消耗量,窜油量、油量、机油温度,点燃式发动机进气管真空度或绝对压力,进气温度、进气压力,进气湿度、转速,扭矩。记录机油黏度及牌号。
8.9.4.2 数据整理
计算机油燃料消耗百分率[(G„/G,)x100%],甯油燃料消耗百分率[(G/G,)x100%]及平均漏油量(Ge/24,kg/h),按 A.8填写机油消耗量试验结果。
8.10 活塞漏气量试验
8.10.1 目的
评定活塞组与气缸套的气体密封性,亦可用来检查这对摩擦副的工作情况。
8.10.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定，试验条件的控制按第“章的规定。堵住曲轴与外界交互的一切通道,如:曲轴箱通风的进出口,油标尺孔,汽油菜的呼吸孔及各种罩盖的接合处等,并要求曲轴油封密封正常(曲轴箱内加 0.2 kP 压力,其泄气量不应大于51./min)。必要时,曲轴箱与活塞漏气量测定仪之间可添置冷凝器,所有连接软管肉径不小于 20 看m,漏气量测定仪的排气口不应受到吹拂。
8.10.3 试验方法
油门全开,在发动机工作转速范围内,顺序地改变转速进行测量。适当地分布8个以上的测量点。
8.10.4 测量项目及数据整理
8.10.4.1 测量项目
进气温度、进气压力,进气湿度、转速、漏气量,扭矩、燃料消耗量。记录机油黏度及牌号。
8.10.4.2 数据整理
按 A.9填写活塞气量试验结果,参考图B.15绘制活塞漏气量曲线。
8.11 机油稀释试验
8.11.1 目的
测定发动机机油在规定工况下的机油稀释程度。
8.11.2 试验条件
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合工况并更换新机油及机油清器。
8.11.3 试验方法
本试验的运行工况按表 9，

9 试验报告
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,编号,校对、审核、批准,目期及报告编号。
9.1.2 目录。
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。
9.1.4 目的。
9.1.5 试验对象:对试验发动机进行描绘,按附录D和附录E所示的发动机主要参数表,并可附加图形、照片。
9.1.6 试验条件:说明不同于本文件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牌号及特性参数等。
9.1.7 试验方法,说明与本文件所不同的试验方法。
9.1.8 试验结果:参考附录F记录试验数据并加以处理,重要的数据可列表,尽可能用曲线表示,在所获得的曲线和数据基础上进行分析,从而得出结论。试验报告里应按附录A所示列出试验结果。9.1.9 试验结论及建议:列出重要的试验结论,并可作出建议。
9.2 曲线的绘制
将试验中所得到的实测或校正的一连串相关数据用符号(△、○、x、□等)标在坐标纸或电子版坐标图上,用平滑的曲线将它们连接起来。使曲线通过尽量多的点,而且尽可能靠近那些未能通过的点,并使曲线上下的点离曲线的距离大致相等。这样曲线上的数值是测量点的平均值,比孤立的测量数据准确度高,但要注意在平滑连接的过程中,不应掩盖曲线的局部真实走向,必要时增补测量点。曲线
通过测量点时不要压在符号上,应断开并与符号连接上。
对于那些不相关的数值,相邻两点没有连续的变化关系,符号与符号之间用直线连接,构成折线,见图 B.14.
鉴于在校正有效扭矩-转速曲线上所读出的数值准确度高,见图B.2a),利用这些读出的数值计算校正有效功率,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这种方法绘制。
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(210 mmx297 mm)的尺寸。