（高清版）GBT 20076-2021 摩托車和輕便摩托車發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率測量方法

代替GB/T20076—2006摩托車和輕便摩托車發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率測量方法國家標準化管理委員會GB/T20076—2021前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4試驗方法 5火花點火式發(fā)動機功率和扭矩的修正系數(shù) 6壓燃式發(fā)動機功率和扭矩的修正系數(shù) 77最大扭矩和最大凈功率測量允許誤差 98混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的最大扭矩和最大功率測試方法 附錄A(規(guī)范性)發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率的測量(通過控制發(fā)動機溫度方法) I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T20076—2006《摩托車和輕便摩托車發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率測量方法》,與GB/T20076—2006相比，除編輯性修改外，主要技術(shù)變化如下：a)更改了扭矩和凈功率試驗中發(fā)動機的配件(見表2,2006年版的表1);b)更改了測量值的精度(見4.1,2006年版的3.1);c)更改了用于確定發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率的設(shè)置條件(見4.2.3,2006年版的3.2.3);d)增加了實驗室溫度控制要求(見4.3.1);e)更改了型式試驗時使用的燃油(見4.3.15,2006年版的3.3.14);f)增加了測試記錄要求(見4.3.16);g)增加了混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的最大扭矩和最大功率測試方法(見第8章)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。本文件由全國汽車標準化技術(shù)委員會(SAC/TC114)歸口。本文件起草單位：天津內(nèi)燃機研究所(天津摩托車技術(shù)中心)、力帆實業(yè)(集團)股份有限公司、重慶隆鑫機車有限公司、宗申產(chǎn)業(yè)集團有限公司、南京金城機械有限公司、臺州方圓質(zhì)檢有限公司。本文件于2006年首次發(fā)布為GB/T20076—2006,本次為第一次修訂。1摩托車和輕便摩托車發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率測量方法本文件描述了摩托車和輕便摩托車發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率的測量方法。本文件適用于摩托車和輕便摩托車用發(fā)動機(以下簡稱“發(fā)動機”)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB14622摩托車污染物排放限值及測量方法(中國第四階段)GB18176輕便摩托車污染物排放限值及測量方法(中國第四階段)3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。凈功率netpower發(fā)動機帶有表2所列配件，在制造廠規(guī)定的轉(zhuǎn)速下，從試驗臺架上發(fā)動機曲軸末端獲得的功率。注：如果功率只能通過發(fā)動機的變速箱測量，則變速箱的傳動效率也要考慮在內(nèi)。最大凈功率maximumnetpower發(fā)動機在全負荷下測得的最大輸出功率。最大扭矩maximumtorque發(fā)動機在全負荷下測得的最大扭矩值。系列安裝裝置series-mountedequipment為特定用途，由制造廠指定的設(shè)備。配件accessories扭矩和凈功率試驗中發(fā)動機安裝的部件。4試驗方法4.1試驗裝置測量值的精度試驗裝置測量值的精度要求見表1。2表1測量值的精度要求測量值發(fā)動機類型輕便摩托車用火花點火式摩托車用火花點火式摩托車用壓燃式扭矩轉(zhuǎn)速燃油消耗量發(fā)動機進氣溫度大氣壓排氣系統(tǒng)和進氣真空度燃油溫度排氣壓力 一扭矩的測量設(shè)備應(yīng)經(jīng)過校準，以考慮摩擦損失。如果測量的扭矩低于測功機最大扭矩的50%,其精度可以為士2%。在測量最大扭矩時，精度應(yīng)為±1%。4.2發(fā)動機配件及設(shè)置條件4.2.1安裝的配件試驗中，發(fā)動機運轉(zhuǎn)所需的配件見表2,應(yīng)按它們的實際應(yīng)用位置安裝在臺架上。表2扭矩和凈功率試驗中發(fā)動機的配件序號配件扭矩和凈功率試驗中的要求1進氣系統(tǒng)：——進氣歧管——空濾器——進氣消聲器——曲軸箱排放控制系統(tǒng)——電控裝置，如有是系列安裝裝置2進氣歧管加熱器是系列安裝裝置(如可能，應(yīng)安裝在對其最有利的位置)3排氣系統(tǒng)：——排氣歧管——管道系統(tǒng)*——消聲器*——排氣管——電控裝置，如有——排氣制動閥(壓燃發(fā)動機)是系列安裝裝置4化油器是系列安裝裝置3表2扭矩和凈功率試驗中發(fā)動機的配件(續(xù))序號配件扭矩和凈功率試驗中的要求5燃油噴射系統(tǒng)：——粗濾器——精濾器——供油泵和高壓泵，如有——高壓管路——壓縮空氣泵，如帶有直噴(DI)空氣輔助——噴嘴——空氣進氣閥",如有——燃油壓力/流量調(diào)節(jié)裝置，如有是系列安裝裝置6最高轉(zhuǎn)速或功率限制裝置是系列安裝裝置7液體冷卻設(shè)備：——發(fā)動機罩——出風(fēng)口罩——散熱器——風(fēng)扇或鼓風(fēng)機l——水泵——恒溫器是系列安裝裝置°8空氣冷卻設(shè)備：——風(fēng)罩——風(fēng)扇de——溫度調(diào)節(jié)器——輔助臺架風(fēng)扇是系列安裝裝置9電器設(shè)備是系列安裝裝置"機械增壓或渦輪增壓器，如有：——壓縮機直接由發(fā)動機或排氣驅(qū)動——中間冷卻器——冷卻液泵或風(fēng)扇(發(fā)動機驅(qū)動)——冷卻液流量控制裝置，如有是系列安裝裝置污染物控制裝置是系列安裝裝置潤滑系統(tǒng)：——機油供給裝置——機油冷卻器，如有是系列安裝裝置如果使用標準排氣設(shè)備有困難，則在制造廠允許下，可以使用產(chǎn)生相同壓力損失的排氣系統(tǒng)。在試驗室發(fā)動機工作中，廢氣引出系統(tǒng)在與車輛排氣系統(tǒng)相連接處的管內(nèi)壓力與大氣壓力之差不應(yīng)超過±740Pa(7.4mbar);除非在試驗前制造廠可以接受較高的背壓。對于壓燃式發(fā)動機，使用一個相當?shù)呐艢庀到y(tǒng)時，在發(fā)動機排氣系統(tǒng)出口處的排氣壓力同制造廠給定值相差不超過1000Pa。發(fā)動機的排氣系統(tǒng)出口處指距發(fā)動機排氣系統(tǒng)末端0.15m的地方?！边M氣閥應(yīng)能夠控制氣壓噴射泵調(diào)節(jié)器。散熱器、風(fēng)扇、風(fēng)扇出口、水泵和恒溫器應(yīng)按告中注明實際情況。發(fā)動機的冷卻液應(yīng)用發(fā)動機自帶水泵驅(qū)動，冷卻液通過發(fā)動機散熱器或外部環(huán)路冷卻，保證在環(huán)路中損失同發(fā)動機冷卻系統(tǒng)損失基本相同。如裝有發(fā)動機罩，應(yīng)打開。對于風(fēng)扇或鼓風(fēng)機可分離的情況，首先測量不帶風(fēng)扇或鼓風(fēng)機的發(fā)動機凈功率，然后測量帶風(fēng)扇或鼓風(fēng)機的發(fā)動機凈功率。對于本應(yīng)固定在臺架上但在試驗條件下不允許安裝的電動或機械式風(fēng)扇，應(yīng)測出在測量發(fā)動機功率時相同的轉(zhuǎn)速下它們吸收的功率，并從修正后的發(fā)動機功率中扣除，以獲得凈功率。恒溫器應(yīng)在全開的位置。發(fā)電機處于最小輸出功率狀態(tài)，只能向發(fā)動機工作中的必需配件提供電流。試驗中電池不允許重新充電。4某些配件僅為車身所用，盡管有可能安裝在發(fā)動機上，但在試驗中也應(yīng)去掉。對于不能分離的配件，可以在無負荷的情況下確定它們吸收的功率，并加在功率測量值中。試驗中，用于確定發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率的設(shè)置條件見表3。表3設(shè)置條件序號配置要求1化油器的設(shè)置按照制造廠的系列化產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)置，使用中不作任何調(diào)整2供油泵的流量設(shè)置(火花點火發(fā)動機)3噴油泵控油系統(tǒng)設(shè)置(壓燃發(fā)動機)4點火或噴射設(shè)置(提前或時間曲線)5(電子)節(jié)氣門控制6任何其他轉(zhuǎn)速控制裝置設(shè)置7(噪聲和排氣管)排放抑制系統(tǒng)設(shè)置和裝置4.3試驗條件4.3.1試驗在具有環(huán)境溫度調(diào)節(jié)功能的試驗室內(nèi)進行。4.3.2確定發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率的試驗應(yīng)在火花點火式發(fā)動機油門全開、壓燃式發(fā)動機在噴油泵全負荷的情況下完成，發(fā)動機按照表2所列安裝。4.3.3測量時發(fā)動機運轉(zhuǎn)應(yīng)正常、穩(wěn)定，空氣提供應(yīng)充分。發(fā)動機應(yīng)經(jīng)過制造廠推薦工況下磨合，燃燒室可以有積碳，但是要在制造廠許可范圍之內(nèi)。試驗條件(如進氣溫度)應(yīng)盡可能接近標準環(huán)境條件(見5.2.1),以減少修正系數(shù)的影響。4.3.4如果試驗臺架冷卻系統(tǒng)僅能滿足最低試驗條件，但是不能模擬實際的冷卻條件，那么為了使測量在正常穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)條件下進行，應(yīng)采用附錄A描述的方法。滿足最低試驗條件和選擇依照附錄A進行試驗的原則如下：如果V?≥V?且φ≥0.25m2,則可滿足最低的試驗條件。但是若運轉(zhuǎn)條件不能穩(wěn)定的話，應(yīng)采用附如果V?<V?和/或φ<0.25m2,則采用下述方法：a)如果能夠使運轉(zhuǎn)條件穩(wěn)定，則采用4.3所描述的方法；b)如果不能使運轉(zhuǎn)條件穩(wěn)定，則：km/h且φ≥0.25m2,那么就能夠滿足最低試驗條件，應(yīng)采用附錄A所描述的方法；km/h和/或φ<0.25m2,不能滿足最低試驗條件，試驗臺架冷卻系統(tǒng)應(yīng)該予以改進。在此情況下，試驗應(yīng)按照附錄A的方法進行，并且得到制造廠的認可。輕便摩托車用發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機不采用此條款規(guī)定的方法。4.3.5發(fā)動機進氣溫度(環(huán)境空氣)應(yīng)在空濾器進氣方向前端0.15m之內(nèi)測量，如果沒有空濾器，則在5距進氣口0.15m之內(nèi)測量。溫度計和熱電偶要進行防輻射保護和防燃油蒸汽保護，并直接插入空氣流中，為了得到一個代表性的平均進氣溫度，應(yīng)設(shè)置適當數(shù)量的測量點。4.3.6扭矩、轉(zhuǎn)速、溫度應(yīng)保持穩(wěn)定至少30s,才能開始測量。4.3.7輕便摩托車用火花點火式發(fā)動機每個測量點的轉(zhuǎn)速變化不應(yīng)超過±2%,摩托車用發(fā)動機測量轉(zhuǎn)速與所選取的轉(zhuǎn)速偏差不應(yīng)超過±1%或±10r/min,取兩者中較高值。4.3.8測功器負載和進氣溫度應(yīng)同時記錄，其值應(yīng)為連續(xù)采集的兩個穩(wěn)定記錄的平均值，測功器負荷的兩個值相差不應(yīng)超過2%。4.3.9在發(fā)動機冷卻液出口處的冷卻液溫度應(yīng)保持在制造廠給定的恒溫器上限溫度的±5K之間；如果沒有制造廠給定值，則溫度為353K±5K。對于風(fēng)冷發(fā)動機，制造廠指定點溫度應(yīng)保持在標準條件下制造廠指定最高溫度的-20K之間。4.3.10燃油溫度應(yīng)在化油器進口或噴油系統(tǒng)進口處及油耗儀處測量，其值應(yīng)在制造廠給定的范圍4.3.11潤滑油溫度應(yīng)在曲軸箱或油冷器出口處測量，其值應(yīng)在制造廠給定的范圍之內(nèi)。4.3.12壓燃式發(fā)動機溫度應(yīng)保持在4.3.8～4.3.10限定的范圍內(nèi)，否則應(yīng)使用一個附加的調(diào)節(jié)裝置。4.3.13排氣溫度應(yīng)在排氣接盤、排氣歧管或排氣管通氣孔處與氣流垂直角度測量。4.3.14測量轉(zhuǎn)速和油耗如果使用自動觸發(fā)設(shè)備，測量持續(xù)時間至少為10s;如果用手動，則至少為4.3.15型式試驗時應(yīng)使用符合GB14622和GB18176規(guī)定的基準燃料。4.3.16試驗時應(yīng)采集轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、進氣溫度、大氣壓力、濕度、機油溫度、燃油溫度、排氣溫度等參數(shù)并記錄在原始記錄中。應(yīng)在制造廠推薦的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之間的多個轉(zhuǎn)速點下進行試驗，以便正確地定義功率曲線。轉(zhuǎn)速點的分布應(yīng)包括發(fā)動機最大凈功率和最大扭矩的對應(yīng)轉(zhuǎn)速，每個轉(zhuǎn)速的確定應(yīng)是至少兩次穩(wěn)定測量的平均值。5火花點火式發(fā)動機功率和扭矩的修正系數(shù)5.1標準環(huán)境條件的修正系數(shù)(a?)和傳動效率的修正系數(shù)(α?)的含義標準環(huán)境條件的修正系數(shù)(a?)和傳動效率的修正系數(shù)(α?)與測得的功率和扭矩相乘，以確定是在標準環(huán)境條件下得到的功率和扭矩，同時保證在測試過程中考慮了傳動效率。修正功率公式見式(1):P?=α?·α?·P (1)P?——修正功率(曲軸輸出功率);a?——標準環(huán)境條件的修正系數(shù)；a?——傳動效率的修正系數(shù)；P——測得的功率。6GB/T20076—20215.2環(huán)境條件5.2.1標準環(huán)境條件標準環(huán)境條件如下：a)標準溫度(T。)298K(25℃);b)標準干壓(P)99kPa(990mbar)。注：標準干壓基于100kPa的總壓力和1kPa的水蒸氣壓力。5.2.2試驗環(huán)境條件試驗環(huán)境條件中試驗溫度T應(yīng)在283K至318K范圍內(nèi)。5.3標準環(huán)境條件的修正系數(shù)(a?)和傳動效率的修正系數(shù)(α?)5.3.1標準環(huán)境條件的修正系數(shù)(α?)的確定標準環(huán)境條件的修正系數(shù)(α?)可以通過式(2)求得：a?——標準環(huán)境條件的修正系數(shù)；T——發(fā)動機進氣的絕對溫度，單位為開爾文(K);P——大氣干壓，單位為千帕(kPa),可以通過式(3)求得：P?——大氣全壓，單位為千帕(kPa);P√——水蒸氣分壓，單位為千帕(kPa)。修正公式只適用于修正系數(shù)在0.93～1.07之間的情況，如果在這個范圍之外，修正值應(yīng)記錄在試驗報告中，試驗條件(溫度和壓力)應(yīng)在試驗報告中詳細記錄。5.3.2傳動效率的修正系數(shù)(a?)的確定傳動效率的修正系數(shù)(α?)的確定如下：a)當測量點在曲軸輸出端，其值為1;b)當測量點不在曲軸輸出端，系數(shù)通過式(4)計算：式中：a?——傳動效率的修正系數(shù)；………n:——曲軸末端與測量點之間的傳遞效率，它通過每個傳動部件的效率相乘確定，見式(5)。式中：n;——每個傳動部件的效率如表4所示：7表4傳動部件的效率類型效率齒輪正齒輪0.98斜齒輪0.97錐齒輪0.96鏈滾子鏈0.95齒形鏈0.98皮帶同步皮帶0.950.94液力耦合器或變矩器液力耦合器0.92液力變矩器0.926壓燃式發(fā)動機功率和扭矩的修正系數(shù)6.1修正功率標準環(huán)境條件的功率修正系數(shù)(αa)和傳動效率的修正系數(shù)(α?)與測得的功率和扭矩相乘，以確定是在標準環(huán)境條件下得到的功率和扭矩，同時保證在測試過程中考慮了傳動效率。修正功率公式見式(6):式中：P?——修正功率(曲軸輸出功率);α?——標準環(huán)境條件的功率修正系數(shù)；α?——傳動效率的修正系數(shù)；P——測得的功率。6.2標準環(huán)境條件標準環(huán)境條件要求如下：a)標準溫度(T。)298K(25℃);b)標準干壓(P)99kPa(990mbar)。6.3試驗環(huán)境條件試驗中環(huán)境條件應(yīng)在下列給定范圍之內(nèi)：a)試驗溫度(T):283K～313K;b)大氣干壓(P、):80kPa～110kPa。6.4標準環(huán)境條件的功率修正系數(shù)(αa)6.4.1標準環(huán)境條件的功率修正系數(shù)(αa)的確定在恒定的供油率下，壓燃式發(fā)動機的功率修正系數(shù)(αa)由式(7)得到：8GB/T20076—2021a?——標準環(huán)境條件的功率修正系數(shù)；f?！h(huán)境因子；fm——發(fā)動機和調(diào)節(jié)器的特征因子。6.4.2環(huán)境因子(fa)環(huán)境因子(fa)指的是環(huán)境條件(壓力、溫度、濕度)對發(fā)動機吸入空氣的影響。發(fā)動機型式不同，則因子不同。a)自然吸氣或機械增壓式發(fā)動機環(huán)境因子按式(8)計算：…(8)式中：fa——環(huán)境因子；T——發(fā)動機進氣的絕對溫度，單位為開爾文(K);b)渦輪增壓發(fā)動機環(huán)境因子按式(9)計算：式中：fa——環(huán)境因子；T——發(fā)動機進氣的絕對溫度，單位為開爾文(K);P'——大氣干壓，單位為千帕(kPa)。6.4.3發(fā)動機和調(diào)節(jié)器的特征因子(fm)發(fā)動機和調(diào)節(jié)器的特征因子(fm)是修正燃油流量(qe)的函數(shù)，按式(10)計算：fm=0.036q。—1.14 (10)qe——修正燃油流量，按式(11)計算：……(11)q——燃油流量，用全部工作容積每循環(huán)每升的毫克數(shù)表示[mg/(L·cycle)];r——壓氣機出口壓力和壓氣機進口壓力的比值(r=1,表示自然吸氣)。式(11)在q。位于40mg/(L·cycle)到65mg/(L·cycle)區(qū)間內(nèi)有效。若qe小于40mg/(L·cycle),fm取為常數(shù)0.3;若qe大于65mg/(L·cycle),fm取為常數(shù)1.2。如圖1所示：96.4.4在試驗室中使用的條件如果試驗有效，則標準環(huán)境條件的功率修正系數(shù)(αa)應(yīng)滿足：如果此限值被超過，則修正值應(yīng)記錄在試驗報告中。試驗條件(溫度和壓力)也應(yīng)在報告中詳細7最大扭矩和最大凈功率測量允許誤差7.1型式試驗要求7.1.1對于輕便摩托車用火花點火式發(fā)動機最大扭矩和最大凈功率要求的最大允許誤差范圍如表5所示。表5輕便摩托車用火花點火式發(fā)動機測量允許誤差測量功率最大扭矩和最大凈功率允許誤差最大扭矩和最大凈功率測量時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速誤差應(yīng)不大于3%。7.1.2對于摩托車用火花點火式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機的最大扭矩和最大凈功率要求的最大允許誤差范圍如表6所示。表6摩托車用火花點火式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機測量允許誤差測量功率最大扭矩和最大凈功率允許誤差最大扭矩和最大凈功率測量時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速誤差應(yīng)不大于1.5%。7.2生產(chǎn)一致性試驗要求生產(chǎn)一致性試驗時的最大扭矩、最大凈功率測量允許誤差要求如表7所示。表7生產(chǎn)一致性試驗時最大扭