1、ICS 27.020 J 90 GB 中华人民主t./、和国国家标准GB/T 6072.4-2012/ISO 3046-4: 2009 代替GB/T6072.4-2000 往复式内燃机性能第4部分:调速Reciprocating internal combustion engines-Performance一Part 4: Speed governing (ISO 3046-4: 2009 ,IDT) 2012-09-03发布中华人民共和国国家质量监督检验检蛮总局中国国家标准化管理委员会2013-01-01实施发布GB/T 6072.4-2012月SO3046-4: 2009 目次前言.m1
2、范围-2 术语、定义、符号和脚标.1 2. 1 调速系统.2.2 调速参数2.3 发动机稳态转速.3 2.4 动态转速特性.5 2.5 符号和脚标.63 调速系统的分级.74 动态转速特性.75 其他规则和附加要求.76 调速系统的技术要求.7 7 调速系统的试验.8 8 调速系统的性能分级和稳态限值.8 参考文献.12 I G/T 6072.4-20 12/ISO 3046-4: 2009 前GB/T 6072(往复式内燃机性能由以下各部分组成:一一第1部分z功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求F一一第3部分:试验测量;一一第4部分z调速;一一第5部分:扭转振动;第6
3、部分:超速保护。本部分是GB/T6072的第4部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本部分代替GB/T6072. 4-2000。与GB/T6072.4-2000相比，主要内容变化如下:一一删除了规范性引用文件，增加了参考文献;一一将术语、定义、符号、脚标整合为一章，并对内容进行了重新编辑;增加、删除或修改了部分术语和定义。本部分使用翻译法等同采用ISO3046-4: 2009(往复式内燃机性能第4部分:调速c英文版)。本部分做了下列编辑性修改z一一订正了表1脚注的内容;一一补充了公式编号z参考文献改用与国际标准有对应关系的我国标准表示。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分
4、由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/TC177)归口。本部分起草单位z玉柴机器股份有限公司、津柴动力股份有限公司、上海内燃机研究所、雪龙集团有限公司。本部分主要起草人:陆寿域、王建平、陈云清、计维斌、邓斌、胡惠祥、乔亮亮、郭华、莫宗华、陈民忠。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T6072.4一20000皿GB/T 6072.4-20 12/ISO 3046-4: 2009 往复式内燃机性能第4部分:调速1 范围GB/T 6072的本部分规定了往复式内燃机调速系统要求和参数的分级，以及典型发动机转速的术语和定义。特殊用途发动机可提出附加要求。GB/T 6072的本部分适用于陆用
5、、铁路牵引和船用往复式内燃机，但不包括驱动筑路机械、土方机械、农业和工业用拖拉机、道路车辆和航空用发动机，也不包括自调式发动机和仅要求限制最高转速或最大供油量的发动机。GB/T 6072的本部分规定了压燃式发动机(柴油机)的要求，对火花点燃式发动机和双燃料发动机可提出特殊要求。注1:往复式内燃机交流发电机组调速系统的性能和参数参见GB/T2820. 2和GB/T2820. 50 注2:与超速保护装置有关的典型发动机转速的术语和定义参见GB/T6072.6。2 术语、定义、符号和脚标下列术语、定义、符号和脚标适用于本文件。注:有关超速装置的术语和定义参见GB/T6072.6 0 2. 1 调理系
6、统2. 1. 1 发动机调速器engine speed governor 在发动机特定工况下，通过实际转速与整定转速的比对，对输入发动机的燃料量进行修正，以调节发动机的实际转速，使其趋近整定转速的装置。注1:参见GB/T6809.7-2009中3.1.1。注2:调速器可按以下分类z2. 1.2 a) 按转速感应和输出信号放大参见GB/T6809. 7-2009 ,3.3. 1) ; M 按动态特性(传递函数)(参见GB/T6809.7-2009 ,3.6.2); c) 按与发动机用途相关的功能(参见GB/T6809. 7-2009 ,3. 3. 3)。转速整定装置speed-setting d
7、evice 根据用途或所需调节的类别，可调节调速器设定点的装置。注:改写GB/T6809.72009，定义3.1.202. 1.3 扭矩校正torque control 在转速低于发动机标定转速下，对从燃料喷射系统获得的最大自然供油量曲线所作的修正。注2改写GB/T6809.7-2009，定义3.5.302.2 调速参数2.2.1 标定调速率declared speed droop (5n.t ,r 1 GB/T 6072.4-2012月SO3046-4: 2009 标定空载转速与标定功率时标定转速的差值。用固定整定转速时标定转速的百分数表示。用式(1)计算:式中znr一一标定转速;叽r一一标
8、定空载转速。注2参见表1、图4和图5.2.2.2 nst卢=生正二生X100 n主并联运行的负载分配load sbaring in parallel operation t:l.P ( 1 ) 单台发动机承担的功率比例与所有发动机承担的总标定功率之差，用百分数表示，按式(2)计算:叫旦-ZPr Pr 式中zP.一一单台发动机的实际输出功率FPr一一单台发动机的标定功率。2.2.3 最大作用力maximum force 在任意规定行程位置时，调速器输出端的作用力最大值。GB/T 6809. 7-2009，定义3.4.1J2.2.4 最大扭矩maximum torq ue 在任意规定行程位置时，调
9、速器输出轴的扭矩最大值。GB/T 6809.7-2009，定义3.4.2J2.2.5 转速整定范围range of speed setting t:l.n, 由转速整定装置决定的最低可调空载转速与最高可调空载转速之差。注:参见2.3.7和2.3.10。2.2.6 转速整定变化率rate of cbange of speed setting 在转速整定范围内可以使整定转速改变的速率，用标定转速的百分数表示，用式(3)计算。式中znj一一空载转速pnr一一标定转速;t一一时间。注1:参见GB/T2820. 2-2009，第3章。n一.，.Vn=叫.maxl, m.!. X 100 nrt ( 2
10、) . ( 3 ) 注2:对船用主机，转速整定变化率按具体用途、制造厂和(或)客户要求而定(例如对操纵和常规加速/减速均有不同的转速整定变化率。2.2.7 2 调速器输入信号speed governor input signal 用以度量发动机瞬时转速而输入调速器的信号。注2改写GB/T6809.7-2009，定义3.2.1.GB/T 6072.4-2012月SO3046-4: 2009 2.2.8 调速器输出信号speed governor output signal 用以调节供油量而由调速器输出的信号。注z改写GB/T6809.7-2009，定义3.2.2。2.2.9 稳态转速波动率ste
11、ady state speed band A 在恒定功率下，转速围绕其平均值波动的包络线宽度.n，用标定转速矶的百分数表示，用式(4)计算:注，:参见图60卢n-生!:X 100 n , . ( 4 ) 注2:往复式内燃机在整个运行范围内的稳态转速波动率的运行限值，取决于功率输出和发动机与从动机的连接与否，并且还与往复式内燃机的标定转速有关。可以区分为下列几种情况za) 发动机与从动机械连接z1) n0.5n,; 2) n二三0.5n，和P二三0.25Pd3);:0.5n，和P0.25Prob) 发动机不与从动机械连接，并按最低可调空载转速运转。图1-图3所示曲线系根据经验绘制而成。也可按式(
12、5)用百分率表示2n =口1，-式中c和m在a)、b)规定情况下的值列于表1中。( 5 ) 注3:c和m的值取决于系统的转动惯量、调速器的能力和发动机在整个转速范围内的功率输出。因此，仅对最终用户有用。2.2. 10 工作能力work capacity 将调速器输出轴或拉杆推至有效全行程时，调速器所提供的最大有用功。2.3 发动机稳态转速2.3.1 标定空载转速declared no load speed 高怠速high idling speed ni.r 当转速整定在标定转速时的发动机空载稳定转速。2.3.2 标定转速declared speed n, 发动机发出标定功率时的转速。GB/T
13、1883.1-2005，定义11.1. 2J 2.3.3 接合转速engaging speed nc 从动机械与发动机连接时的发动机转速。3 GB/T 6072.4-2012月SO3046-4: 2009 2.3.4 发动机转速engine speed n 规定时间内曲轴旋转的转数。GB/T 1883. 1-2005，定义11.1J 2.3.5 快怠速fast idling speed ni.f 提高的最低可调空载转速。注:该转速常常用于发动机的冷起动和预热时。采用手动或自动调整可达到。GB/T 6809. 7-2009，定义3.6.1.13J 2.3.6 着火转速firing speed n
14、,f 利用与燃料供给系统分开的外部能源，将发动机从静止状态加速到可以自行运转的发动机转速。GB/T 1883.1-2005，定义11.1. 5J 注:着火转速(和起动转速)取决于发动机起动时的温度和工作条件及所采用的起动系统。2.3.7 超载转速时的最高可调空载转速highest adjustable no-load speed based on overload speed ni.av 将转速整定在超载转速时的发动机最高空载稳定转速。注:对发电机组，此转速可由调速器的转速整定装置选定(参见GB/T2820. 2)。2.3.8 怠速idling speed 发动机空载时的稳态转速。注:改写GB
15、/T1883.1-2005，定义11.1.4.2.3.9 最低可调转速lowest a句ustablespeed np.由m当发动机与从动机连接并按螺旋桨曲线或另行规定的功率曲线运行时，可由转速整定装置选定的发动机最低稳定转速。2.3. 10 最低可调空载转速lowest adjustable no-load speed 低怠速low idling speed ni.min 当转速整定在最低可调转速时的发动机最低空载稳定转速。注，:对发电机组，此转速由调速器的转速整定装置选定(参见GB/T2820. 5)。注2:改写GB/T6809.7-2009，定义3.6. 1. 8。2.3. 11 最低满
16、载持续转速lowest continuous full-load speed nf.l 发动机在满载(油量操纵杆置于额定功率)时的最低允许稳定转速。4 GB/T 6072.4-2012月SO3046-4: 2009 2.3. 12 部分功率最低持续转速lowest cootiouous at partial power np ,t 发动机按螺旋桨曲线或另行规定的功率曲线运行时的最低允许持续稳定转速。2.3.13 空载转速oo-Ioad speed ni 最大扭矩转速speed at maximum torque ntq 发动机在最大供油量位置时(包括可能有附加扭矩校正油量)按最大扭矩运行的转速
17、。2.3. 14 部分功率转速时的空载转速oo-Ioad speed based 00 speed at partial power ni, p 将发动机转速整定在部分功率转速np时的空载稳定转速。2.3.15 超载转速overload speed nov 发动机发出由制造厂标定的超载功率时的转速。2.3.16 部分功率转速speed at partial power n p 发动机在标定转速与最低可调转速之间的稳定转速。2.3. 17 起动转速startiog speed ns 当燃料齿条置于止点位置时，用起动系统使发动机(和与其机械连接的辅助设备一起)能加速达到的最高转速。注1:起动转速(
18、和着火转速)取决于发动机起动时的环境温度和运行条件及起动装置的类型。注2:起动转速会受辅助装置功率要求的影响，因而会比着火转速高。2.4 动态转速特性2.4.1 上冲转速overshoot speed nd,m a.x. 当功率从大到小或转速从低到高变化时出现的最高瞬时转速。注2改写GB/T6809.7-2009，定义3.6.2.2.2.4.2 加载时转速回复时间speed recovery time 00 load iocrease tn,in 减载时转速回复时间speed recovery time 00 load decrease tn.de 在规定负载变化后，转速偏离稳态转速波动率到再
19、次持久进入新转速下规定的稳态转速波动率之间的时间间隔。5 GB/T 6072.4-20 12/ISO 3046-4: 2009 2.4.3 加载时(一)或减载时(+)瞬态转速差(按初始转速计)traosient speed differeoce (from ioitial speed) 00 load iocrease( -) or 00 load decrease( + ) ndyn 在随负载改变的调速过程中，下冲转速(或上冲转速)与初始转速的瞬时转速差。注:瞬态转速差用初始转速的百分比表示，加载时为负值，减载时为正值，分别用式(6)和式(7)计算ziSnyn =主生旦旦二旦h旦X100 n
20、p ( 6 ) nu nu - 一句一-F +d n 、。. ( 7 ) 2.4.4 下冲转速undershoot speed nd.min 当功率从小到大或转速从高到低变化时出现的最低瞬时转速。注:改写GB/T6809.7-2009，定义3.6.2.L 2.5 符号和脚标2.5.1 符号下列符号适用于本文件。c 一一计算稳态转速波动率的常数m 一一计算稳态转速波动率的指数常数Pa 单台发动机的实际输出功率Pr 一-一单台发动机的标定(额定)输出功率t:;.n 恒定功率时转速在平均值上下波动的包络线宽度Pa-并联运行时全部发动机实际输出的功率总和Pr 并联运行时全部发动机的标定(额定)功率总和
21、2.5.2 脚标下列脚标适用于本文件。a 一一实际的c 一一联机的de 一一减少dyn一一动态f 满载空载(怠速)m 增加最低n 一一转速ov 一一超载P 部分负载r 标定(额定)s 起动sf 着火6 GB/T 6072.4-20 12/ISO 3046-4 :2009 st 一一一静态偏差(调速率)tq 一一扭矩3 调速系统的分级3. 1 调速系统应按下列特性或品质进行分级和评定za) 输出信号的转速敏感性和放大作用;b) 动态特性(传递功能); c) 与发动机用途相关的功能。另外，应明确所用转速整定装置的类型。3.2 压燃式发动机调速系统示例见图4和图50往复式发动机恒速运行的示例参见GB
22、/T2820.2一2009中图104 动态转速特性动态转速特性(见图的取决于1a) 往复式内燃机是否装有涡轮增压系统;b) 往复式内燃机在标定功率时的制动平均有效压力CPme); c) 调速器特性;d) 从动机械的工作特性;e) 往复式内燃机和从动机械的转动惯量zf) 往复式内燃机与从动机械之间的连接。由于发动机制造厂不知道从动机械的工作特性，本部分元法提出发动机瞬态特性的技术要求或评价数值。5 其他规则和附加要求下面规定了除第6章第8章所述外的附加要求。一一对必须符合船级社规范的船舶和海上设施用发动机，应遵守船级社的附加要求。客户在订货前应指明该船级社。一一对不定级发动机，这些附加要求在所有
23、情况下均应由制造厂与客户共同商定。如需满足其他有关当局，例如检测或立法机构规定的特殊要求，客户在订货前应指明该主管部门。任何进一步的附加要求应经制造厂与客户共同商定。6 调速系统的技术要求客户或发动机制造厂应根据第8章要求，规定调速系统的运行限值和精度要求。通常由发动机制造厂选择调速系统来满足这些要求。转速整定范围.n，应视发动机用途(见图4和图5)由发动机制造厂与客户共同商定。全部发动机在单根轴上并联运行时，发动机的负载分配取决于调速率和所装调速器整定装置的精度。利用自动负载分配装置可降低限定值。当调节调速器和转速整定装置时，发动机在最低可调转速时的最小功率和在标定转速时的标定功率的限定值都
24、较小。为使负载分配时保持限定值，调速率应在表1规定限值范围内。7 GB/T 6072.4-2012月SO3046-4: 2009 7 调速系统的试验调速系统应在验收或必要时进行试验，也可按合同商定由发动机与从动机联机运行时进行试验(参见GB/T6072. 1)。试验时应检验并记录各项限值。8 调速系统的性能分级和稳态限值调速系统的动态特性取决于用途和从动机械，GB/T6072的本部分只规定了稳态限值(见表1)。发电机组的限值参见GB/T2820. 2-2009的第16章。调速精度要求按下列4种性能等级进行确定zM1:在发动机宽广转速范围内要求调速精度较低(见图1); 二-M2:在发动机宽广转速
25、范围内要求调速精度一般(见图2); 一-M3:在发动机宽广转速范围内要求调速精度较高(见图3); 一-M4:调速精度要求由制造厂与客户共同商定。客户应选用能满足要求的最低性能等级。注:调速器工作特性精度会受调速器热漂移和往复式内燃机负载变化的影响。因此，假定所有测量均在稳定温度和稳定负载下进行。发动机制造厂应指明在表1规定的限值范围内发动机从起动到可控所需的正常时间。如根据发动机用途无需规定该时间或需缩短该时间，则该时间和所需采取的技术措施应由发动机制造厂与客户共同商定。表1运行限值性能等级下的运行限值妥!i$数符号单位岛11M2 M3 M4 标定调速率a(见2.2.1)8st.:r % 15
26、 主二105 AMCb 稳态转速波动率(见2.2.9)n % 见图1见图2见图3AMCb 发动机与从动机械连接时的稳态波动率C 押ZC 押ZC z AMCb 0.5r 48 0.440 70 0.545 48 0.530 AMCb n二三0.5n，和P:;:，O.25P, 39 0.455 49 0.540 40 。.550AMCb n:;:0.5n，和P0.25P，48 0.440 70 0.545 48 0.530 AMCb 发动机不与从动机械连接并以空载最68 低可调转速运行时的稳态转速波动率0.460 104 。.55063 。.530AMCb 转速整定变化率(见2.2.的Vn %/s
27、 AMCb AMCb AMCb AMCb 并联运行的负载分配(几台发动机驱动% 至二10主三1010 AMCb t:.P 一根轴b)(见2.2.2)对用轴驱动发电机组的动力装置，瞬态转速变化率和负载分配(与发电机组并联工作时应由制造厂和客户商定。a某些用途无标定调速率(即无差控制)。b由制造厂与客户商定。c由于技术条件关系(例如各发动机功率输出各不相同，而转速控制特性无法完全适应并联运行)，可由制造厂与客户协商规定较大的t:.P值。但在这种情况下，不得超过小发动机在相应工况下允许输出的功率。8 G/T 6072.4-20 12/ISO 3046-4: 2009 Y 12 10 8 正-/ /
28、b 飞/ 。、:昆主;r-_ -、国._-._-6 4 2 。500 1 000 1 500 2 000 标号说明zX 标定转速，n，Cmin-1);Y 稳态转速波动率，nC%).a发动机不与从动机械连接。b nO. 5n或n二三0.5n，和P0.25P，o, n二?!:0.5n，和P);0.25P，。圄1性能等级M1的运行限值Y 12 10 8 6 4 -2 - -一-、同._-r-_ -。500 标号说明zX一一标定转速，n，(min-1); Y一一稳态转速波动率，.C%).a发动机不与从动机械连接。1 000 b 0.5n或n二三0.5n，和P0.25P，, n二注0.5n，和P二三0.
29、25P，1 500 2 000 圄2性能等级M2的运行限值-r-2 500 2 500 3 000 X -3 000 X 9 G/T 6072.4-2012月SO3046-4 :2009 Y 12 10 8 a 6 4 2 嗣E?TF-芒-。500 1 000 标号说明zX一一标定转速，以min-1);Y 稳态转速波动率，n(%)。a发动机不与从动机械连接。b n. 5nr，或n.5z和P.25Pr，, n注.5nr和P.25Pr。1 500 2 000 圄3性能等级M3的运行限值Y1 100% L一-三二/ o nsf ns np，皿nnz，皿皿ni.f np, l n同标号说明zX 发动机
30、转速，n(min-1); Y, 发动机功率zY2一一一发动机扭矩。a发动机功率曲线。b发动机扭矩曲线。np ni, p -, 一斗国主-_王2 500 nr ni.r Y2 3 000 X 100% X 圄4操纵杆在规定位置时的压燃式发动机10 G/T 6072.4-2012月SO3046-4: 2009 Y 100% o nsf ns 巧，皿nnl，皿叫，fnp, l 标号说明zX一一发动机转速，nCmin-1); Y 发动机功率。a标称螺旋桨曲线。n, np ni, p nf, l nr ni.r nov ni, ov X 图5使用固定螺距螺旋桨的压燃式发动机标号说明zY nd，皿ni,
31、p n p nd，皿皿飞X一一一时间，tCmin); Y一一发动机转速，Cmin-勺。且功率增加。b功率减小。a 与b tn，因tn, de 与与11J 11 V I -. . s气-/ 。. X 圄6动态转速特性11 GB/T 6072.4-20 12/ISO 3046-4: 2009 参考文献lJ GB/T 1883.1-2005往复式内燃机词汇第1部分:发动机设计和运行术语2J GB/T 2820.2-2009 往复式内燃机驱动的发电机组第2部分z发动机3J GB/T 2820. 5-2009 往复式内燃机驱动的发电机组第5部分:发电机组4J GB/T 6072. 1往复式内燃机性能第1
32、部分z功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求5J GB/T 6072. 6往复式内燃机性能第6部分z超速保护6J GB/T 6809.7-2009往复式内燃机零部件和系统术语第7部分:调节系统12 由OON730的。自NFON|叮.NhoH阁。中华人民共和国国家标准往复式内燃机性能第4部分:调速GB/T 6072. 4-2012/1S0 3046-4 :2009 争e中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销争舍开本880X12301/16 印张1.25 字数26千字2013年1月第一版2013年1月第一次印刷* 书号:155066 1-45929定价21.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107打印日期:2013年2月22日F008AOO
