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发动机功率修正系数的说明

 
资料大。 0 MB 下载次数: 67
点击次数: 11567 创建时间: 2013-08-22
文件语言: 运行环境:
 

发动机功率修正系数的说明

众所周知的同一台发动机在不同的进气状态有不同的功率输出,为了同一个标准衡量一台发动机的功率输出或者方便用户知晓在甲方进气状态下生产的发动机到乙方进气状态下能输出多大功率,那么国家标准就出台这么一项规定:将发动机输出功率都修正到“标准环境进气状况”下,这就出来了一个功率修正系数,发动机的输出功率比较就有同一个统一的标准。具体解释如下:

进气状况是发动机运行地点的环境大气进气压力、大气温度和相对湿度。大气压力低、大气温度升高和相对湿度大时,吸入气缸的干空气量减少,发动机功率会下降;反之,发动机功率上升。即同一台发动机在不同的进气状况下使用性能差别很大。

例如一:290柴油机,在14℃时比39.5℃时功率高13%,耗油率低2.6%。

例如二:同温湿度情况下在大同生产的发动机在海上或平原上实际输出的功率就要比在大同试验室输出的功率要高,因为海上或平原上的海拔低大气压力高。

为使功率标定不致混乱,产品质量有统一的检验和比较标准。在GB1105.1-87、GB/T18297-2001、GB/T21404-2008等标准中,规定了标准环境进气状况,并给出了大气进气状况下的功率试验结果换算成标准环境进气状况下的功率修正值的方法。

  1. 标准环境进气状况(所有标准)

大气压力 P0 =100k Pa (750mmHg),大气温度(进气温度) T0 =298K(25℃)

水蒸气分压力 Pswo =1k Pa (7.55mmHg),,干空气压力 Pso =99k Pa (742.55mmHg)。

  1. 可调油量法修正公式(2001标准)

当发动机需要在不同于标准基准状况下运转,并且需要将功率和油耗率输出调整到标准基准状况下,请使用下面的公式:

Peo=Ka×Pe                    Peo:修正功率;Pe:实测功率;Ka:修正系数

geo=β×ge         geo:修正油耗率;ge:实测油耗率;β:修正系数

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:大气压力,kPa;Pw:水蒸气分压,kPa;ta:环境温度,℃;

tc:中冷器冷却介质进口温度,℃。

ηm:机械效率,如无明确要求,设为0.8。

Pw=φ×Psw;φ:相对湿度;Psw:ta温度下的饱和水蒸气压。

a,m,n,s按发动机的状况的定义如下表:

 

发动机类型

工作条件

a

m

n

s

压燃式柴油机或双燃料发动机

非涡轮增压

功率受过量空气不足限制

1

1

0.75

0

功率受热力原因限制

0

1

1

0

涡轮增压无中冷器

低速或中速

0

0.7

2

0

涡轮增压有中冷器

四冲程发动机

0

0.7

1.2

1

气体燃料的火花点燃式发动机

非涡轮增压

 

1

0.86

0.55

0

涡轮增压有中冷器

低速或中速四冲程发动机

0

0.57

0.55

1.75

液体燃料的火花点燃式发动机

自然吸气

 

1

1

0.5

0

 

3、等油量法修正公式(2001标准和2008标准)

适应发动机:往复式内燃机(火花塞点燃式或压燃式发动机),旋转活塞式发动机(不包括自由活塞式发动机)。

此功率修正方法用于确定将试验环境状况下测得的功率,通过计算,修正到标准基准状况下的功率使用。

试验大气状况应该在下列范围内:

大气温度:15℃~35℃(火花塞点燃式);10℃~40℃(压燃式柴油发动机)。

干空气压:90kPa~110kPa。

Peo:修正到标准基准状况下的功率代码

Pe:试验环境状况下测得的功率代码

2.2.1 对于自然吸气和增压(带和不带增压中冷)火花点燃式发动机,其功率修正系数使用下面的公式:

Peo=αa*Pe

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

m=1.2,n=0.6

此公式适应于化油器式或电控点燃式的发动机(在不同进气状态下空燃比基本不变)。

此类型的燃油消耗率不修正,系数αa在0.96~1.06之间,超出范围,应标注实际环境状况。

2.2.2 对预调定燃料设定值的压燃式柴油发动机,其功率修正系数使用下面的公式:

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

对于非增压自然吸气或机械增压发动机:m=1.0,n=0.7。

对于不带中冷器或带气气中冷器的涡轮增压发动机:m=0.7,n=1.2。

对于带气液中冷器的涡轮增压发动机:m=0.7,n=0.7。(2001标准中m=1.0)

fm=0.036*q/r - 1.14

四冲程柴油机:q=(Gf*106)/ (30*n*V)

二冲程柴油机:q=(Gf*106)/ (60*n*V)

Gf:发动机的燃油消耗量。

n:发动机转速。

V:发动机排量

r:增压比,非增压=1。r=P0/P

P0:增压器的压气机出口绝对压力

P:进气总压力

当q/r<37.2,fm=0.2;当q/r>65,fm=1.2。

注:此修正仅适用于0.96≤α≤1.06,若超出范围,应在试验报告中确切说明实际试验的环境状况。

对此类发动机,全负荷下燃油消耗率修正;部分负荷燃油消耗率一般不修正。

2008标准中,对于不包含在2.2.1和2.2.2中的发动机类型,在实际环境状况下,若空气密度与标准环境下差异不大于±2%,可取修正系数=1,否则标注实际环境状况。

对所有的修正方法,当发动机进气口有进气温度传感器时,在计算时,用“进气温度”替代环境温度。

在湘仪软件参数中,请将环境参数命名为“大气温度、大气湿度、大气压力”,方便程序计算修正系数。

0~50℃下的饱和水蒸气压:

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
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