1、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 for reciprocating Internal combustion e略lneStandard ambient conditions and declaratlons of pow er, fuel e。nsumptlonand lubrlcatlng oil c。nsumptlonUDC 621.“ .018 GB 1105.1-87 代替GB1105 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
2、定方法。1 标准环境状况大气压Po=100 kP a ( 750 mmHg) 相对温度oP,.,=1 kP(7.5mmHg），标准环境状况下于空气压儿。99kPa(742.smmHg).P，.，为标准环填状况下的饱和蒸汽压，单位以kPa(mmH U表示。环境温度即进气温度。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。并经离关主管部门批准。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（！ACS）规定的环境状况大气压P,= 1ookPa(75ommHg）。相对湿度如60% 环境温度Tx=318K或45中冷器冷却介质进口温度T,x= 305K或32C2 功
3、率的标定2.1 功率的类别2. 1. 1 指示功率g工作气缸内，气休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。2. 1.2 有效功率s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2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s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198701 12批准1987 10 01实施6 GB 1105.1 8 7 单位以kW弓力）表示。z.z.z 种类z
4、.z.z.1 15min功率s内燃机允许连续运转15min的标定功率。z.z.2.2 1 h功率z内燃机允许连续运转1h的标定功率。Z.2.2.3 12h功率2内燃机允许连续运转12h的标定功率。2.2.2.4 持续功率z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。Z.3 超负荷功率内燃机在标定工况I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，真值可分别规定为这二种标定功率的110%，并在12h运转期
5、内，连续运转lh。注2、U股悄况下内燃机的标定功率应为净功率，当为总功率时应注明。内燃机给出标定功率时应同时给出相应的转速，此即f,jc朵）1.5 ( 12) Im= o.o3一1.140000.（川J p,wPPo oPsw O可Poa R, = T T.回R, 一或.二，T T R, T, o T, 。R,. R2. R，可以算出，R1也可由A.4得出，m、n、q由表1得到。下表给出在已知比值R和已知指数H时的R数值。h值可由相应的各R数值相乘得到。R R y 0. 5 0.55 0.57 o. 7 0.75 0.86 1.2 I. 75 2 0.60 o. 775 。.755o. 747
6、 0.699 。.6820.645 。，542o. 409 0.360 0.62 0. 787 o. 769 0.762 0.716 。.6990.663 0.564 0.433 0.384 0.64 0.800 0.782 o. 775 0.732 0.716 0. 681 0. 585 0.458 0.410 0.66 0.812 0. 796 0.789 o. 748 0.732 0.700 0.607 0.483 o. 436 0. 68 0.825 0.809 0,803 0.763 o. 749 。.7180.630 o. 509 0.462 0.70 0.837 0.822 。.
7、816。.7790.765 0.736 0.652 0.536 。.490o. 72 0.849 。.8350.829 0.795 0.782 o. 754 。.6740.563 0.518 0. 74 0.860 0.847 0.842 0.810 o. 798 o. 772 0.697 0.590 0.548 0.76 0.872 。.8600.855 0.825 0.814 0. 790 o. 719 0.619 0.578 0.78 0.883 0.872 0.868 0.840 0.830 0.808 。.7420.647 0.608 0.80 0.894 。.885。.8810.8
8、55 0.846 0.825 0.765 0.677 0.640 0.82 0.906 0.897 0.893 0.870 0.862 。.843。.788 0.707 0.672 0.84 。.9170.909 o. 905 0. 885 0.877 0.861 0.811 0.737 0.706 0.86 0.927 0.920 0.918 0.900 0.893 。.8780.834 0.768 0. 740 0.88 0.938 0.932 0.930 0.914 0.909 0.896 0. 858 0.800 0.774 0.90 0.949 o. 944 0.942 0.929
9、。.9240.913 0.881 0.832 0.810 。.92 。.959。.955。.954。.943。.9390.931 0.905 0.864 0.846 0.94 0.970 0.967 。.965。.9580.955 0.948 0.928 0.897 o. 884 0.96 0.980 o. 978 。.977。.9720.970 0.966 o. 952 0.931 0.922 0.98 0.990 0.989 0.989 0.986 。.9850.983 0.976 0.965 。.960I. 00 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1
10、.000 1.000 1.000 I. 02 I. 010 1. 011 1. 011 1.014 1. 015 I. 017 1.024 1.035 1. 040 1. 04 1.020 1.022 1.023 1.028 1.030 1.034 1.048 1.071 1.082 I. 06 1. 030 1.033 1.034 1.042 1.045 1. 051 1.072 1.107 1.124 1.08 1.038 !.043 1.045 1.055 1.059 1.068 1.097 1. 144 1.166 1.10 1.049 1.054 1.056 1.069 1甸0741
11、. 085 1.121 1.182 l. 210 l 12 1.058 1.064 1.067 1.083 1.089 1.102 1.146 1.219 1. 254 1.14 1.068 1.075 1. 078 1. 096 1.103 1.119 1.170 1.258 1. 300 1.16 1. 07 7 1.085 1.088 1.110 1.118 1.136 1.195 1. 297 l 346 1. 18 1. 086 l. 095 1.099 1.123 1.132 1.153 1.220 1.336 1.392 1. 20 1. 095 1.106 1.110 1.13
12、5 1.147 1.170 1.245 1.376 1. 440 14 GB 1105.1一盯A .4 f穹气压比的确定F -i提给出r运l1j1公式参考代号A、E的1的条件下，公式（3 ）巾所用的F空气压t:t ）的值。水蒸汽分压P,w可由A.5查得。P。一。oP,wo P uP,w 大气IEP a Pw p P, - aefo P,wo 海拔m kPa mm Hg P,., Cl跚生870” 10 I- 0.94 1 :1.蛊回o.田咀. /,”!o .j l-0.97 95 / 292 ” 720 ,/ 7$0 ,/ 卡0.99, 740/ f. , 嚣楠r:, t 25 I .四 75
13、0 1.2 ” o. 。.8。.咽。1 1.01 760” 302 l-30 o.四 1.02 78。7，。1.04 剧。1.05 10 40 1.瞄1.07 1.08 1.瞄。.91.jL 1.10 例：虚线P, = 1ookPa, T = 288K, Im= o.s时引0.98 . 18 GB 1105.1-87 A .9 等油i过法涡轮增压柴油机（带或不带中冷器）有效功率换算系数图副主！m, I. = （晏）0.7（忐）1.5 例：（虚线）P,=1001Pa, T = 288K. Im= o.s时副主0.96519 GB 1105.1 87 附录B功率及燃油消耗率修正实例（参考件）B .
14、1 可调油量法有效功率及燃油消耗率校正B 1 .1 一非增压柴油机，功率受过量空气限制，其标定功率为sookW，机械效率为o.邸，燃油消耗率为220g/kWh。在现场环境状况大气压sokPa，环境温度46，相对湿度60%时，有效功率和燃油消耗率各为多少？标准环填状况现场环境状况P0= 100 kP a p = sokP a To=298K或25T= 319 K或46币。0.3(30%）币0.60( 60 %) 由5.2.1.1表1，参考代号A给出，a=1,m=l ,”= o. 75, q 。由附录A.5当t= 46， = 0.6时，乌w=6.lkPaIo = 25，r/J=0.3时g币。Psw
15、o= l kP a P - ar/J Psw 80- 6.1 一一=0.746 Po-ar/JoPswo 99 由附录A.3T, 298 当R，一一一0.934和y,= n = O. 75时，用内插法解得gT 319 R,= （争） = (0.9但）0.川m指示功率比h= ( m 、，-o w-w hm一人Awr-o ， -4 pf川（争”（斗）=0.746 0.9502 = 0.709 由附录A.1当k=0.709和T/m= 0.85时，用内插法求得o. 673 由附录A.2当k=0.709和m= 0.85时，用内插法求得1.054 现场环境状况下有效功率PPo= 0.673 500 = 3
16、36.5 kw 燃油消挺率9,9,0 = 1.054 220 =231.88g/kW h B .1.2 一涡轮增压、进气中冷的中速四冲程柴油机，标定功率在标准环境状况下为1oookW，机械效率为90%,I冷器的冷却介质进口温度为298K、增压比为2.0。制造厂注明在标准环境状况下燃气温度和涡轮精压器转速均未达到极限，并给出替代标准环境状况温度为313K和最大可能的增压比为2.36。司在高度4000m，环境温度323K和中冷器冷却介质进口温度310K时可发出有效功率多少？由5.2.1.1表l，参考代号D,a= O, m =0.7, n=l.2, Q=l.。当户。750 mmHg，k 0 = 2.
17、0和kmax=2,36时由公式（5) 。oa 750 2.0 2.36 = 636 mmHg 20 GB 1105.1-87 由附录A.4在，：；，度4000m处p = 462 mmHg . 替代标准环境状况现场环境状况. p恤636 mmHg p = 462mmHg Toa = 313 K T = 323 K T,0 = 298 K T,= 310 K 因此，p 462 =O. 726 Poa 636 Toa 313 = 0.969 T 323 T, o 298 一= 0.960 T, 310 由附录A.3用插入法sR, = 0.726 7 = 0.800, R: = o.969 1.2 =
18、 0.963 由公式（4)k=(f-) 0.7 （斗！）1.2（号）l.O = 0.800 0.963 0.96 = o. 739 再由附录A.l 当k= 0.739和m= 0.90时，a 0.72 因此，现场环境状况的有效功率p= 0.72 1000 = 726 kW B .1.3 台带进气中冷嚣的四冲程涡轮增压柴油机，机械效率可m= 0.85，在以下使用的现场环境状况下发出有效功率640kW.。P= 7okPa1 T = 330K1 T( =300K 试问在下列试验的现场环境状况下，柴汹机应输出多少有效功率？P= lOokPa, T =300K1 T, =280K 按5.2.1.1的公式，
19、我们可首先将使用的现场环境状况下柴油机发出的有效功率校正到标准环境状况下的有放功率。指示功率比gk = （亏）m（朵”（主）fti:Jil, m=0.7, n=l.2, q= 1 功率校11：系数z. . h（丁击）0.7 （瓷）1.2 （瓷）1=0.685 k0.7(1-k） +-1) tm =0.685 -0.7( 1 0.685) ( .!._ -1) = 0.646 0.85 标准环境状况下的有效功率为221 GB 1105.1一盯尸 640 Po .：，一一990.7 kW 。.646再将标准环境状况下的有效功率校正到试验的现场环境状况下的有效功率。k = （丢）m （卒）”（号）q
20、 = （峦）0.7 （瓷）l.2 ( 298 ) I 一一一】= 1.0555 280 k 0.7(1-k) (-1) =l.0624 Im 试验的现场环境状况的有效功率PPo=1.0624 990.7=1052.tkW 根据5.2.1.l注（川，柴油机不能在1052.l kW有效功率下试验，只能限制输出990.7kW有效功率。B.2 等油量法有效功率及燃油消耗率换算B .2.1 一台非增压汽油机在试验的现场环境状况下发出64kW有效功率，试问在标准环境状况下可输出多少有效功率？试验现场环境状况标准环境状况p = 98kP a T = 303 K =0.8(80%) 由5.2.2.lP, 马.
21、pPo= iookPa To=298K 。0.3 (30%) 99 由A.5. a = （） 1.2 (_I:._) 0.6 = ( P, 298 p- /J Psw P,w =3.4kPa 当T= 303 K (30） = 0.8时，a = （冬4)-Ws-) (l.047) t.i x (1.017) 0 = 1.068 P0=1.068 64 = 68.352kW ) 1.2 x （丁去）0.6 B .2.2 一台转速1800r/min，总排量51.8L具有进气中冷器的四冲程涡轮增压柴油机在试验现场环境状况下发出896kW有效功率，试问在使用现场环填状况下应输出多少有效功率？燃油消耗率又
22、为多少？该机的燃油消耗量为54.5g/s增压器的增压比k= 2.6 试验现场环境状况使用现场环境状况p = 96kP a T = 302 K 世20% P = 98kP a T = 313 K 4= 40% 由5.2.2.l公式（8) ( 10) 况的有效功率P之间的关系g( 12）可以导出使用现场环境状况的有效功率P与试验现场环境状p =( A 0.7 ( ;, ) l.5 t. p Ps ( * ) 0.7 ( f, ) 1.5 P - q, Aw ) 0.7 ( f, ) I 5 而p-/JPsw 22 GB 1105-1-87 由A.5可得z币P:w二3kP a, P Aw = 0.8
23、3kP a . . （一丘）o. 7 c+,)1. = c巳）0.7（）l.5 士叫6 1 96-0.83 313 人0.031.14 k q, (1000 60 2) k 2.6 51.8 : 40 k 二_L= 27 mg/ L C 1800 儿0.3 （亏）0.7 C-f,-)1.s /m = (0.9466) 03 =0-.9836 :.P= 0.9836 p = 0.9836 896 = 881.3 kW 由5.2.2.2公式（10)(12) (17) (18）可以导出使用现场环境状况的燃油消起率g：与试验现场环境状况的燃油消耗率g，之间的关系z而中，g; = g, c7)0 x C
24、丁）1.5 fm1 = g, x ( ) 0.7 ( f )1.5 Img, 54.5 3600 =219g/kW h 896 g: = 219一土一222.65g/ kW h 0.9836 B .2.3 台转速12oorI min，总排量44L，机械效率可m= 0.85的四冲程涡轮增压柴油机（不带进气巾冷器），在试验现场环境下发出400kW有效功率，试问在使用现场可输出多少有效功率？该机的燃油消耗量为28g/s增压器的增压比k= 2.5 试验现场环境状况使用现场环境状况标准环境状况P = 96kP a p= 69kP a Po= 100 kPa T = 302 K T= 281 K To =
25、 298 K P=o.2 P = 0.4 Po= 0.3 按照5.2.2.1b巾的说明，使用现场环境状况下的有效功率一般不能直接由试验现场环境状况的有效功率修正得到。必须分成二步计算。首先应用等油量法将试验现场环境状况的功率换算到标准环境状况下的功率，然后再由此应用可调油量法将它校正到使用现场环境状况的功率。a. 由5.2.2.1公式g等油量法）Pod p 句1:m 儿cT )0.7（忐）l.5 = （丁去：) 0,7（忐）l.5 23 GB 1105.1-87 99、o.7 96 0.83 Im = o.036一1.14k （瓷）1.5 1.048 q, 28 3600 1000 10 6
26、=25.4Smg/LC 30 1200 44 2.5 40 k :. Im = o.3 句J!m = (I.048）川1. 014 人Po= .i p =!.014 400 = 405.6 kW b. 由5.2.l.1公式z（可调汹i过法）P Po k+0.7(k-t) （一1)m . k = ( Pa币p. 飞Po- a/Jo Pswo 由5.2.!.1表l: a = O m = 0. 7 n = 2 .O q = O 卡（与f一）q :. k= -f)m比（扣”（击）0.7 x （旦）2=0.865 281 0.865 +0.7 (0.865 !) ( 户0.8484 405.6 = 344 kW 附加说明2L一1 ) = 0 .8484 0.85 本标准由中华人民共和国机械卫业部提出，由上海内燃机研究所归口p本标准由t海内燃机研究所、七研究所、长春汽车研究所、洛阳拖拉机研究所负责起草。本标准主要起草人孙剑华、王志心。牛；标准f!974年11月首次发布，1987年6月第4次修订。24
