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發動機功率修正系數的說明

 
資料大。 0 MB 下載次數: 85
點擊次數: 27692 創建時間: 2013-08-22
文件語言: 運行環境:
 

發動機功率修正系數的說明

眾所周知的同一臺發動機在不同的進氣狀態有不同的功率輸出,為了同一個標準衡量一臺發動機的功率輸出或者方便用戶知曉在甲方進氣狀態下生產的發動機到乙方進氣狀態下能輸出多大功率,那么國家標準就出臺這么一項規定:將發動機輸出功率都修正到“標準環境進氣狀況”下,這就出來了一個功率修正系數,發動機的輸出功率比較就有同一個統一的標準。具體解釋如下:

進氣狀況是發動機運行地點的環境大氣進氣壓力、大氣溫度和相對濕度。大氣壓力低、大氣溫度升高和相對濕度大時,吸入氣缸的干空氣量減少,發動機功率會下降;反之,發動機功率上升。即同一臺發動機在不同的進氣狀況下使用性能差別很大。

例如一:290柴油機,在14℃時比39.5℃時功率高13%,耗油率低2.6%。

例如二:同溫濕度情況下在大同生產的發動機在海上或平原上實際輸出的功率就要比在大同試驗室輸出的功率要高,因為海上或平原上的海拔低大氣壓力高。

為使功率標定不致混亂,產品質量有統一的檢驗和比較標準。在GB1105.1-87、GB/T18297-2001、GB/T21404-2008等標準中,規定了標準環境進氣狀況,并給出了大氣進氣狀況下的功率試驗結果換算成標準環境進氣狀況下的功率修正值的方法。

  1. 標準環境進氣狀況(所有標準)

大氣壓力 P0 =100k Pa (750mmHg),大氣溫度(進氣溫度) T0 =298K(25℃)

水蒸氣分壓力 Pswo =1k Pa (7.55mmHg),,干空氣壓力 Pso =99k Pa (742.55mmHg)。

  1. 可調油量法修正公式(2001標準)

當發動機需要在不同于標準基準狀況下運轉,并且需要將功率和油耗率輸出調整到標準基準狀況下,請使用下面的公式:

Peo=Ka×Pe                    Peo:修正功率;Pe:實測功率;Ka:修正系數

geo=β×ge         geo:修正油耗率;ge:實測油耗率;β:修正系數

Ka=1/α                  

β=α/K

α=K+0.7×(K-1) ×(1/ηm-1)

K=((Pa- a×Pw)/(100-a×1))m×(298 / (ta+273))n×(298/(tc+273))s

Pa:大氣壓力,kPa;Pw:水蒸氣分壓,kPa;ta:環境溫度,℃;

tc:中冷器冷卻介質進口溫度,℃。

ηm:機械效率,如無明確要求,設為0.8。

Pw=φ×Psw;φ:相對濕度;Psw:ta溫度下的飽和水蒸氣壓。

a,m,n,s按發動機的狀況的定義如下表:

 

發動機類型

工作條件

a

m

n

s

壓燃式柴油機或雙燃料發動機

非渦輪增壓

功率受過量空氣不足限制

1

1

0.75

0

功率受熱力原因限制

0

1

1

0

渦輪增壓無中冷器

低速或中速

0

0.7

2

0

渦輪增壓有中冷器

四沖程發動機

0

0.7

1.2

1

氣體燃料的火花點燃式發動機

非渦輪增壓

 

1

0.86

0.55

0

渦輪增壓有中冷器

低速或中速四沖程發動機

0

0.57

0.55

1.75

液體燃料的火花點燃式發動機

自然吸氣

 

1

1

0.5

0

 

3、等油量法修正公式(2001標準和2008標準)

適應發動機:往復式內燃機(火花塞點燃式或壓燃式發動機),旋轉活塞式發動機(不包括自由活塞式發動機)。

此功率修正方法用于確定將試驗環境狀況下測得的功率,通過計算,修正到標準基準狀況下的功率使用。

試驗大氣狀況應該在下列范圍內:

大氣溫度:15℃~35℃(火花塞點燃式);10℃~40℃(壓燃式柴油發動機)。

干空氣壓:90kPa~110kPa。

Peo:修正到標準基準狀況下的功率代碼

Pe:試驗環境狀況下測得的功率代碼

2.2.1 對于自然吸氣和增壓(帶和不帶增壓中冷)火花點燃式發動機,其功率修正系數使用下面的公式:

Peo=αa*Pe

αa= (99 / (Pa-Pw))m ×( (ta+273)/298) n

m=1.2,n=0.6

此公式適應于化油器式或電控點燃式的發動機(在不同進氣狀態下空燃比基本不變)。

此類型的燃油消耗率不修正,系數αa在0.96~1.06之間,超出范圍,應標注實際環境狀況。

2.2.2 對預調定燃料設定值的壓燃式柴油發動機,其功率修正系數使用下面的公式:

Peo=αc*Pe

geo=β×ge         β=1/αc

αc=(fa)fm

fa = (99/( Pa-Pw))m ×( (ta+273)/298) n

  m,n的值

對于非增壓自然吸氣或機械增壓發動機:m=1.0,n=0.7。

對于不帶中冷器或帶氣氣中冷器的渦輪增壓發動機:m=0.7,n=1.2。

對于帶氣液中冷器的渦輪增壓發動機:m=0.7,n=0.7。(2001標準中m=1.0)

fm=0.036*q/r - 1.14

四沖程柴油機:q=(Gf*106)/ (30*n*V)

二沖程柴油機:q=(Gf*106)/ (60*n*V)

Gf:發動機的燃油消耗量。

n:發動機轉速。

V:發動機排量

r:增壓比,非增壓=1。r=P0/P

P0:增壓器的壓氣機出口絕對壓力

P:進氣總壓力

當q/r<37.2,fm=0.2;當q/r>65,fm=1.2。

注:此修正僅適用于0.96≤α≤1.06,若超出范圍,應在試驗報告中確切說明實際試驗的環境狀況。

對此類發動機,全負荷下燃油消耗率修正;部分負荷燃油消耗率一般不修正。

2008標準中,對于不包含在2.2.1和2.2.2中的發動機類型,在實際環境狀況下,若空氣密度與標準環境下差異不大于±2%,可取修正系數=1,否則標注實際環境狀況。

對所有的修正方法,當發動機進氣口有進氣溫度傳感器時,在計算時,用“進氣溫度”替代環境溫度。

在湘儀軟件參數中,請將環境參數命名為“大氣溫度、大氣濕度、大氣壓力”,方便程序計算修正系數。

0~50℃下的飽和水蒸氣壓:

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

0.6108

0.6566

0.7054

0.7592

0.8129

0.8738

0.9346

1.003

1.072

1.150

1

1.227

1.315

1.402

1.500

1.597

1.707

1.817

1.940

2.063

2.200

2

2.337

2.490

2.642

2.812

2.982

3.171

3.360

3.570

3.779

4.011

3

4.242

4.518

4.794

5.070

5.346

5.622

5.973

6.324

6.675

7.024

4

7.375

7.816

8.258

8.699

9.141

9.582

10.13

10.68

11.23

11.78

5

12.34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 

湘公網安備43011202000393號

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