CB T 3254.1-1994 船用柴油机台架试验.标准环境状况及功率燃油消耗和机油消耗的标定.pdf

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1、u 44 Em 船国业八民人华由lCB/T 3254.13254.3-94 船用柴油机台架试验1994一08-22发布1995一05一01实施中国船舶工业总公司发布1 主翻内容岛适用范围中华人民共和国船舶行业标准施用柴油机台架试验极准环境状况及功率燃油消耗和机油消耗的标定CB/T 3254. 1-94 分类号：U44代替CB*3255-85本标准规定了船用柴油机以下简称柴油机的标准环境状况，功率i燃油消辑和机油消艳的掠定方法，以及非标准环境状况下功率与燃油消辑率的修正方法本标准适用于船用主柴油机（以下简称主机和辅柴油机以下简称辅机2术语2.1，辅助设备为柴油机组成部分以外所附加的设备对于那些取

2、下后柴油机在任何情况下均不能以部定功率运转的设备赔不到人辅助设备例如燃油喷射泵、废气涡轮增压器、空气冷却器等2. 2 基本的拽立辅助设备为柴油机正常连续运行所不可缺少但不是由巢油机驱动的辅助设备，例如由电动机拖带的机油褒、玲却水泵、燃油供给泵等2. 3基本的附属辅助设备以下简称基本附件由柴油机理动豆在其正常连续运行时厨不可缺少的辅助设备倒如由曲轴传动的机油压油泵、描油菜、燃油供给褒、冷却水泵、海水泵、扫气泵、气缸注油泵，以及进气消商油滑器和排气消声器等2. 4非基本的附属辅助设备以下简称非基本附件由柴油机驱动但不是柴油机正常连续运行中所必需的辅助设备例如由柴油机驱动的起动空气压缩机、发电机、越

3、底装、消防泵、燃油输送泵以及推力轴承等2. 5 掠定功率或额定功事根据用途和使用特点，由制造厂规定的柴油机在规定条件下所能发出的功率2. 6 指示功率气缸中气体作用于工作活塞的总功率2. 7有效功率在柴油机一根或数根曲轴功率输出端测得的功率或功率的总和2. 8持续功率持续功率是在制造厂规定的维修周期内接制造厂规定进行维护保养的条件下，在规定的转速和坏境状况时柴油机能够持续发出的功率。中国船舶工业总公司1994-08一22批准1995-05一01实施CB/T 3254.1-94 2. 9超负荷功率在规定的环境下状况下，紧接在持续功率工作后按一定时限和频度（根据柴油机用途）所能发出的大于持续功率的

4、功率2.10燃油限制功率在规定的转速和环境状况下，柴油机在规定的时限内喷油量受油量限位器限制时所能发出的功率2.11 国际标准功率在制造厂规定维修周期内，柴油机在下列条件下只带有基本附件时所发出的持续有效功率：a. 在制造厂试车台上按规定转速运行时测得的zb.巳修正到规定的标准环境状况sc. 按制造广规定的要求进行维修保养的2.12 使用标准功率在制造厂规定的维修周期内，柴油机在下列条件下只带有基本附件时所发出的持续有效功率za. 在柴油机的使用环境状况和运行条件下，按规定转速运行时测得的zb. 己修正到使用环境状况和运行条件下Fc. 按制造广规定的要求进行维修保养的2.13 功率校正为了使柴

5、油机关键部件的热负荷和（或机械负荷基本上保持不变，把在一种环境状况下的功率值修正到另种环境状况下予期应发出的功率值而进行的计算过程2.14 功率换算柴油机不作任何调整，把在试验条件下实测的功率值修正到在另一种运行环境状况下予期应发出的功率值而进行的计算过程2.15 可调整柴油机为了适应不同环境状况而对柴油机进行例如变动燃油量限位器的位置、涡轮增压器的重新匹配4改变喷油定时以及其他实际调整，以保持柴油机相近的热负荷和机械负荷对于这种柴油机称为可调整柴油机2.16 不调整柴油机予先已调好因而不再为适应不同环境状况作实际调整的柴油机2.17 标定转速额定转速对应于掠定功率下的柴油机转速3 标准环境状

6、况确定柴油机的功率和燃油消艳率时，采用下列标准环境状况sa.大气总压Po=lOO KPa; b.环境温度To=298 K, c.相对湿度也30%;d.空气冷却器进水温度T面298K.注，当T.-298K，。30%时水蒸汽分压为lKPa，因此标准环境状况下的干空气分压为99即a.4 功草的标定4.1 目的标定功率的目的，主要有以下两点z2 CB/T 3254.1-94 a.制造厂应根据柴油机的用途和使用特点规定柴油机的标定功率值sb.在与规定相同环境状况下或在不同状况下经过修正对a.中的标定功率值进行测量验证E.4. 2 方法4. 2.1 标定时应说明功率的类别，并按下列方法进行分类za.接功率

7、标定的环境状况分为z国际标准功率或是使用标准功率国际标准功率是柴油机基本必需的标定功率值，使用括准功率可陆如说明在规定使用标准功率时应说明使用环境状况和运行条件例如，对于装在无限航区船舶上主辅柴油机应采用国际船级社(IACS）规定的环境状况z大气总压P.,=lOOKPa; 环境温度T.,=318K; 相对湿度也60%;空气冷却器进水温度T咀305K.b.接功率使用方法分为z持续功率、超负荷功率或燃油限制功率持续功率是柴油机基本必需的标定功率值，超负荷功率及燃油限制功率可附加说明对于装有定螺距推进器的船用主棍，制造厂通常提供允许持续运转和短期运转的功率区域图，凡图1.* f军”这图l一一-I锦帆

8、.，身产附栩栩rlJ,- 常用持续运行区一允许短期运行区一特殊使用场合的超负荷运行区4. 2. 2保定功率时应标出柴油机的相应转速（标定转速对于本身带有减速齿轮箱的柴油机，转速的标定应包括柴油机曲轴转速及减速箱后功率输出轴转速4. 2. 3若柴油机带有非基本附件或需要强立辅助设备旦其挺功率较大时，制造厂应分黠予以说明4. 2. 4 标定功率的表示方法为严按照CB/T3254.1的规定，柴油机的标定功率KW标定转速r/min”，另可附加说明4.2.1. a中的使用标准功率及4.:U.b中的超负荷功率和燃油限制功3 CB/T 3254. 1 - 94 率注a按此法表示的不另加说明的标定功率，其含义

9、即为国际标准功率4. 3 保定功率允羞制造厂可根据需要规定标定功率的允差5 燃油消耗的标定s. 1 燃油的基准热值标定燃油消起率时应以基准的柴油机低热值42700KJ/Kg为依据s. 2 燃油消辑率的标定s. 2. 1 燃油消辑率应在规定的磨合期后标定单位为g/(KW.h. s. 2. 2 应标定下列工况下柴油机的燃油消辑率fa. 标定工况zb. 对特殊使用场合下的柴油机，根据其使用条件，由制造厂与用户双方商定的工况s. 2. 3 当燃油消辑标定试验实际使用的燃油低热值不符合基准燃油低热值时，需用公式（1)换算zb.,=b1豆豆“.”. A句式中：b一援基准燃油低热值标定的燃油消路率，g/(K

10、W.h),b，一一标定试验时实测的燃油消辑率，g/(KW.h);Hur一一标定试验时使用的燃油低热值，KJ/Kg1H睛一一基准燃油低热值，KJ/Kg.s. 3 燃油消辑率的允差除另有说明外，标定功率下的燃油消耗率对于中高速柴油机允许有不超过5%的偏差，低速柴油机为不超过十3%的偏差6 机油消耗的标定6. 1 机油消耗以机油消艳率表示单位为g/(KW.h). 6. 2 机油消艳率应在标定工况下标定6. 3 机油消艳率应在使用说明书规定的磨合期后标定有单独气缸供油系统的柴油机，气缸机油耗量应统一计算在内6. 4 更换机油时弃去的机油不应包括在标定的机油消辑内6. 5 需说明使用的机油牌号7 可调整

11、柴油机功率及燃油消辑率的役军方法7. 1 不同环境状况下的功率校正接下列规定进行za. 当柴油机在不同于第4章规定的标准环境状况下运转而需要对功率进行计算时，在制造厂没有提供任何其他计算方法的情况下，可采用公式（2)(3)(4）计算4 P，.P。”(2) a=K-0 7（问（主1)”P:. PaP“一TK( ）田（）D（）”（4) p回P。一a。P”T,.T幅CB/T 3254. 1-94 公式（2）（4）中tPz一一现场环境状况下的有效率，KW;一一功率校正系数：P.一标准环境状况下的有效功率，KW;k一一指示功率比8弘一一机械效率zPm一一现场环境状况下的指示功率，KW1Pio一一标准环境

12、状况下的指示功率，KW;Pz一现场环境状况下的大气总压，KPa,一一现场环境下的相对温度；Pu现场环境状况下的饱和蒸汽压，KPa,p”一一标准环境状况下的饱和蒸汽压，KPa;T.一一现场环境状况下的环境温度，LT回一一标准环境状况下空冷器进水温度，K1Ta现场环境状况下空冷器进水温度，K1b. 若柴油机在标定功率下增压器转速、增压器涡轮进口温度及气缸最高燃烧压力尚未超过规定限值，制造厂可提出替代的基准环境状况作为需进行功率校E计算的依据在这种情况下，按公式（5川的（7）计算P，.P咀“（的P. T. Tc a K严（）一） .的P. T,. Ta P . P。在）(7) bmu 公式（5）（7

13、)式中zp睛一一替代基准环境状况下的大气总压，KPa;T .一一替代基准环境状况下的环境温度，KiT帽一一替代基准环境状况下空冷器进水温度，KiP . 一替代基准环境状况下的有效功率，KW;一一标准环境状况下增压比F一由制造广确定的标准环境状况下最大允许增压比式中系数a及指数m,n和s表2.注s可利用附录A参考件中的表格Al及A2查找公式（4）中所需子空气比值计算实例参阅酣录B参考佯当试验或现场环挽状况比标准环境状况或替代的基准环境状况有利时，可由制造厂将环境状况下的标定功率限止在标准环绕状况或替代基准环境状况下的标定功率机械效率由创造广规定表2功率校正计算用的系数及指数值工作条件工作条件系数

14、指数机型代号a m n s 功率受过量空气限制A 1 1 0.75 。非增压柴油机功率受热负荷限制B 。1 1 。低中速四冲程不带中冷器c 。0. 7 2 。涡轮增压柴油机带中冷器D 。1 5 CB/T 3254. 1-94 注g表中绘出的系数和指数系接许多具有普遍代表性的巢汹机试验结果确定的，在制造广没有作其他规定时应予采用对不属于表Z中的集油机自制造广规定功率校正公式工f信条件代号D项内，对于增压空气用缸套水冷却的巢油机，指鼓S可为零7.2 燃油消辑率的校正7. 2.1 当柴油机需要在不同于第3章中规定的标准环境状况下运转而制造广没有提供任何其他计算方法的情况下，燃油消梧率的校正可采用公式

15、（8川的计算b，.， bo ”(8) .(9) 公式中（8）（9）中zb，.一一现场环境状况下的燃油消辑率，g/(KW.h); b。一一栋准环境状况或替代基准环境状况下的燃油消辑率，g/(KW.h);9一一燃油消辑率的校正系数7. 2. 2 当校正后的功率大于标定功率因而功率不校正时，等功率条件下的燃油消起率校正可根据由制造广提供的经过试验验证的曲线图，或参考附录C（参考件的公式或表8 不调整柴油机的功率及燃油消耗辜的换算方法该法适用于供油量不随现场环境状况的改变而调整、且转速为2000r/min或以上的高速柴油机制造厂也可根据经验适当降低适用的转速范围8. 1 不同环境状况下有效功率的换算根

16、据试验环境下测得的有效功率，可用公式（10)(11）计算求出标准环境状况或现场环境状况下的有效功率zPoP,.乌，）I,. (10) .”(11) 公式(10）（11）中zP。一一标准环境状况或现场环境状况下的有效功率，KW,P，.试验环境状况下的实测有效功率，KW1鸟一一功率换算系数sf，一一大气因数Ff.一柴油机特性指数8. 1.1 .大气因素，表示了环境状况压力、温度和温度）对柴油机充气量的影响，官随机型的不同而有差异各种机型的大气因素计算如下Ea. 非增压、机械增压和带放气阀的涡轮增压柴油机按公式(12）计算P一！，PMT . A. ，（一）（手也7.”(12) P，.一，.P，.。b

17、. 无中冷或采用空气一一空气中冷器的涡轮增压柴油机按公式(13）计算P.-c!P, T . f，（）0.7 （忐I)1: .” (13) P，.，.P,. T。c. 中冷器冷却介质为柴油机缸套冷却水的涡轮增压柴油机按公式（14）计算P一cfp一.T . ，（棋）O.f（）O.f . 式(12）(14）中zP，.一一试验环境状况下的大气总压，KPa;6 CB/T 3254. 194 P，一一栋准环境状况下的饱和蒸汽压，KParP哼一试验环境状况下的饱和燕汽压，KPasT，试验环境状况下的进气环境温度，Ks吭一一试验环境状况下的相对温度8.1. 2 柴油机特性指数.取决于柴油机机型及与协量调整相对

18、应的燃烧空燃比各种机型特性指数f固的计算如下za; 四冲程柴油机接公式(15)(16)(17）计算f国O.036qe-1 14 q.=.s. h B 10 q:s百罚；b. 二冲程柴油机按公式(18）计算B 10 q丽而；公式(15）(18）中zq比排量循环供油量，mg/(L.C) s B一一燃油消艳量，Kg/h,V蝇一一气缸总排量，L;n一一试验时的柴油机转速，r/mins (15) . (16) . (18) . 一标准环境状况下的增压比（对于非增压柴油机n:1io=l，二级增压柴油机为总增压比公式(15）的适用范围见图2）为37.265 mg/(L. C时，儿1.2. 0.8 0.6 0

19、.4 o. 3 0. z zo 30 37. z 40 50 图2，.与q.的关系60 70 qc. 7 CB/T 3254. 1-94 8. 1. 3 公式(10）的适用范围为：a,=O.9 1. l;Ty=To土15K;P1一yp”80llOKPa.超出上述限值范围时，应在试验报告中详细说明试验时的大气状况8. 2 燃油消耗率的换算8. 2.1 燃油消耗率的换算按下列公式进行zb。良b,良le、，n亩, . ，、. . . . . . . . . . . 0000(20) 公式(19）（20）中zb。一标准环境状况下的燃油消耗率，g/(KW.h);by一试验环境状况下的燃油消籍率，g/(K

20、W.h);民一一燃油泊耗率换算系数8. 2. 2 燃油消耗率的计算实测参阅附录B（参考件8 Al 水蒸汽压力的确定CB/T 3Z54. 1-94 附录A功率修正计算辅助用表（擎考件表Al给出了在不同环境温度以和相对湿度也下的水蒸汽压力也Pu Bl. 2 台涡轮增压、进气中冷的四冲程中速柴油机，在现场环境状况下发出的使用标准功率为640KW，求在下列试验环境状况下应发出的功率现场环境状况试验环境状况P,.=lOlKPa T,.=318K T.,=-305K 计算时取柴油机的机械效率1J,.:a0.85 P,= 101. 3KPa T,=-283K T吁zsoK计算步骤是先将现场环境状况下的功率校

21、正到标准环境状况，然后把得到的结果再校正到试验环境状况由表2中的工作条件代号D给出za-o,m-0.1,n-1. 2,sl Bl. 2.1 由现场环境状况下的功率校正到标准环境状况下把已知参数值代入公式（4）及（3）求得z101 298 298 K=(-)O;f(-)lZ（一一）1=0.91 100 318 305 12 CB/T 3254. 1-94 a =O. 91-0. 7(1-0. 91)(_!_-1) o. 85 -o. 91-(0. 7 0.09 0.176) =-0. 899 由公式（2）求得标准环境状况下的有效功率为zP . 旦旦712KW 0.899 Bl. 2. 2 由标准

22、环境状况下的功率校正到试验环境状况下把已知参数值代入公式（4）及（3）得到a101理o.298 l. 298 K=0.1一一）l.Z一）1=1.143100 283 280 a 1.143-0. 7(1-1.143）（一1)o. 85 = 1. 143+ (0. 7 0.143 o. 176) =1.161 试验环境状况下的有效功率为：Pr=l.161712=826KW根据7.1条注，柴油机不能在826KW下试验，只能限止在标准环境状况下的标定功率712KW.Bl. 3 一台涡轮增压、进气中冷的中速囚冲程柴油机，标准环境状况下的标定功率为lOOOKW，机械效率为90%，增压比为2.o.制造厂注

23、明在标准环境状况下涡轮进口燃气温度和增压器转速均未达到极限，并给出替代的基准环境温度为313K和最大可能的增压比为2.36. 在高度为4000m、环境温度为323K和空冷器进水温度为310K时，所发出功率是这样计算的s应用表2中的工作条件代号D求得za=O,m=O. 7,n嚣1.2,s嚣1.0 由公式（7)，当P。lOOKPa,K11o=2.。和.=2.36时求得z100 2.0 P . 一一84.7KPa. 2. 36 由附录A o. 6o. 9 0.3o.s 2 排气温度T,1K 2.2z. 5 0.40.8 3 透气压力（绝对P. K.Pa 甲2.4-3.0 !. 82. 4 4 最大爆

24、发压力，K.Pa . 1. 5-2.0 o. 1. 0 5 空气流量A.Ka 甲3.5-4.5 1. 0z. 0 6 排气阀座舍面温度T.K !. 61. 9 。.50.81 活塞传热量Q.阳cycle1. 82.1 l. 72. 0 洼g表中来列入由于大气压改变而引起的参数值变化事附加说明z本标准由全国船用机械标准化技术委员会柴油机分技术委员会提出本标准由中国画姻工业总公司第七研究院第七一一研究所归口K, % 0.11. 0 1.41. 8 1.4-2.0 -1.0-1.s -z.o-3.0 1. 0I. 4 2. 02. 4 本标准由中国船鹉工业总公司第七研究院第七一研究所和六。三研究所负责起草本标准主要起草人z金国摩本标准于1985年6月首次发布，本次修订为第一次修订K曹%o. 4o. 6 1. 62.0 1.2I. 8 。2.0-1. 0-.2.0 1. 4L 8 4. 04. 4 15