GB/T18297-2001前言由于汽车排放控制标准相继发布,且限值日趋严格,电子控制的发动机及燃气发动机已在国内投产,从而对发动机性能试验方法提出了许多新的要求,故制定了本标准。在制定的过程中,吸收了QC/T524-1999即JB3743-84《汽车发动机性能试验方法》长期的使用经验,并参考了ISO1585-1992《道路车辆发动机净功率试验》、ISO2534-1998《道路车辆发动机总功率试验》等。本标准系在全国汽车标准化委员会的安排下,由汽车发动机标准化分技术委员会组织起草工作的。本标准的附录A、附录B、附录C及附录D都是标准的附录;附录E、附录F、附录G、附录H是提示的附录。本标准由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。本标准起草单位:东风汽车工程研究院。本标准主要起草人:方达淳、吴新潮。本标准为首次发布。中华人民共和国国家标准汽车发动机性能试验方法GB/T18297-2001Performancetestcodeforroadvehicleengines1范围本标准规定了汽车用发动机性能台架试验方法,其中包括各种负荷下的动力性及经济性试验方法,无负荷下的起动、怠速、机械损失功率试验方法以及有关气缸密封性的活塞漏气量及机油消耗量试验方法等,用来评定汽车发动机的性能。本标准适用于轿车、载货汽车及其他陆用车辆的内燃机,不适用于摩托车及拖拉机用内燃机。该内燃机属往复式、转子式,不含自由活塞式。其中包括点燃及压燃机、二冲程及四冲程机、非增压及增压机(机械增压、涡轮增压及中冷)、水冷及风冷机。凡新设计及有重大改进的发动机定型试验、转产生产的发动机验证试验以及现生产的发动机质量检验试验等,均按本标准规定的方法进行。本标准还可作为发动机制造厂和汽车制造厂之间交往的技术依据。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/Tl883-1989往复活塞式内燃机术语(eqvISO2710:1978)GB3847-1999压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方法GB14761-1999汽车排放污染物限值及测试方法GB17691-1999压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法3定义本标准采用下列定义:本标准采用的各种功率系指全负荷(即油门置于全开位置)时,在不同条件下,将所测得的转速及扭矩值经计算而得出来的功率,以kW表示。3.1实测有效功率observedbrakepower发动机在实际迸气状态下所输出的功率。3.2校正有效功率correctedbrakepower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netpower发动机带全套附件时所输出的校正有效功率,所带附件按第7章的规定。3.4总功率grosspower发动机仅带维持运转所必需的附件时所输出的校正有效功率,所带附件按第7章的规定。3.5额定功率ratedDOwer制造厂根据发动机具体用途,在规定的额定转速下所输出的总功率。4对仪表精度及测量部位的要求4.1扭矩误差不超过所测发动机最大扭矩值的±1%。4.2转速误差不超过所测值的±0.5%。4.3燃料消耗量误差不超过所测值的±1%。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±2K。b)机油温度:在主油道、主油道的入口或有代表性部位测量;误差不超过±2K。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50mm处测量,并位于排气连接管的中心,传感器逆气流方向插入;误差不超过±15K。d)燃油温度: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或喷油器的入口处测量。若有困难,可按制造厂推荐有代表性的部位。误差不超过±2K:4.5压力a)进气管真空度及绝对压力,真空度在进气歧管进口(即化油器下法兰)的下游30mm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±0.15kPa。b)进气连接管压降:在发动机进气口(即进气连接管、化油器、节气门体或空气滤清器的进气口)上游150mm左右处测量,测压头与管内壁齐平;误差不超过±0.05kPa。c)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,进口压力测量误差不超过±0.1kPa;出口压力测量误差不超过±1kPa。d)排气背压:离发动机排气歧管出口或涡轮增压器出口下游75mm处,在排气连接管里测量,测压头与管内壁齐平;误差不超过±0.2kPa。e)机油压力:在润滑系的主油道上或按制造厂推荐有代表佐的部位测量;压力表相度1.5级。f)气缸压缩压力:在火花塞孔或喷油器孔处测量,除测量的气缸外,其他各缸的火花塞或喷油器等均装好;压力表精度1.5级。g)曲轴箱压力:在有代表性的部位测量,如加机油口、油标尺插入口等,误差不超过±0.02kPa。4.6点火、喷油及供油提前角:误差不超过±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30~60mm处测量,若空气滤清器系周边进气结构,可在空气滤清器里面的中间位置测量;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±2K。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±0.1kPa。4.7.3进气湿度在试验室内不受阳光和热辐射的部位测量,采用抽风式干湿球温度计;温度误差不超过±0.5K。4.8发动机空气消耗量误差不超过所测值的±3%。4.9活塞漏气量误差不超过所测值的±5%。5试验数据的计算5.1通用符号、名称及单位(见表1)。5.2发动机的标准进气状态(见表2)。表2标准进气状态进气参数单位标准值进气温度TK298进气干空气压PdkPa99水蒸气分压PwkPa1进气总压PkPa100应按本标准进气状态,校正点燃机及压燃机油门全开时的实测有效功率、扭矩和压燃机实测燃料消耗率等。5.3通用计算公式(见表3)。6对试验一般条件的控制除有特殊规定以外,一般应按下列条件进行性能试验。6.1燃料及机油,采用制造厂所规定的牌号,柴油中不得有消烟添加剂。6.2磨合:按制造厂规定的磨合规范进行。6.3冷却系温度:水冷机的冷却液的出口温度控制在361K±5K,必要时可减少温度允差;风冷机的指定点、散热片等温度按制造厂的规定。6.4机油温度:按制造厂的规定或控制在368K±5K,必要时可减少温度允差。6.5燃料温度:柴油温度控制在311K±5K;汽油温陵控制在298K±5K。必要时可减少温度允差。6.6排气背压:按制造厂的规定或低于6.7kPa。6.7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。6.8发动机的调整:在进行定型、验证及质量检查三种类型试验时,除本标准有关条款规定外,不应另行调整。6.9测量数据的条件: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±10r/min。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量同时测量,测量燃料耗时间应不少于20s。取连续测量两次测量的平均值,前后两次的扭矩及燃料耗值相差应小于2%。两次测量的时间间隔约lmin。如果使用米制单位,可参照附录N(提示的附录)换算成法定计量单位。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规定。7.2凡属维持发动机工作所不可少的附件,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、机油泵、增压器、废气放气阀、中冷器以及风冷发动机的风扇、导风罩等附件一律带上,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到7.3规定有不同之处,应在试验报告中加以说明。8十项性能试验方法8.1起动试验8.1.1目的评定发动机的低温(汽油机环境温度255K、柴油机263K)、中温及热机起动性。起动性的优劣取决于启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。低温起动试验时,发动机不装特殊起动附件。不与测功机相连。用仪器测量瞬态参数如转速、起动电流、进气管绝对压力等。低温起动试验,汽油机在255K、柴油机在263K的环境温度下进行,加足防冻液及润滑油的发动机(含变速器)、充足电的蓄电池和燃油一起置人规定的低温环境,待蓄电池电解液、防冻液及润滑油温达到规定的环境温度±1K时,即可开始低温起动试验。暖机起动试验前,在40%~80%额定转速下运转,待冷却液温度达到361K±5K后,怠速10s,停机120min,环境温度不限,即可开始中温起动。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361K±5K后,怠速10s,停车10min,环境温度不限,即可开始热车起动。8.1.3试验方法若系自动变速器,置于“停车”档状态(A-P);若系手动变速器,置于“空”档,且离合器先后处于接合状态(M-O-Ⅰ)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、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。起动机通电拖动发动机,气缸内着火工作,转速升高,尽早断电,通电时间(亦称拖动、起动时间)不得超过15s,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得操纵发动机。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;低温起动时需待冷却液、润滑油及电解液达到规定的环境温度,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测量项目起动失败次数、起动成功的拖动时间、环境温度和迸气状态。起动机和蓄电池的最低工作(即拖动时的)电压、拖动及自行运转的发动机转速、起动电流、迸气管绝对压力等与时间的关系曲线。起动前冷却液,各种润滑油及电解液的温度;汽油牌号及馏程、柴油牌号。8.1.4.2数据处理发动机起动性评分。a)评语与分数(见表5)。表5分数与评语的对应关系分数评语分数评语98765优秀很好好尚可及格4321不及格不大可靠不可靠很不可靠b)按起动质量(即起动成功的拖动时间)评分(见表6)。表6拖动时间与分数的关系拖动时间s低温起动评分环境温度:汽油机255K、柴油暖机/热机起动评分机263K环境温度不限0~12345678~910~1515以上99876543219753222221c)起动失败扣分一次失败扣2分,两次失败扣5分,三次失败评定为1分。d)发动机的起动性总分计算总分等于起动成功的评分减去起动失败的扣分数。若差值小于1时,令总分为1。e)填写起动试验结果表[见附录C(标准的附录)表C1]。8.2怠速试验8.2.1目的评定发动机的怠速质量,即发动机处在低温冷机及热机状态下,无负荷时,评定发动机怠速运转的平顺性(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,使其悬置与汽车一样。发动机与测功机不相接。试前发动机的怠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试验方法本方法分低温冷机怠速试验及热机怠速试验方法两种。a)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,即开始低温冷机怠速试验。手动变速器在空档离合器接合(M-O-Ⅰ),运行20s,终了时记录