1 范圍

GB/T 8190的本部分規定了用以確定柴油發(fā)電機系族技術(shù)規格和選擇源機的參數。

本部分適用于陸用、鐵路牽引和船用往復式柴油發(fā)電機，但不包括主要用作道路行駛的機動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機。本部分亦可用于動(dòng)力輸出及/或驅動(dòng)諸如農業(yè)設備、筑路機械和土方機械、工業(yè)卡車(chē)、發(fā)電機組等的柴油發(fā)電機。

 

2  術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件

2.1

發(fā)動(dòng)機系族 engine family

制造廠(chǎng)通過(guò)其設計，可望具有類(lèi)似排放特性的一類(lèi)發(fā)動(dòng)機，在該系族中，所有發(fā)動(dòng)機均需符合所適用的排放限值。

2.2

源機 parent engine

從發(fā)動(dòng)機系族中選出的、使其具有那些對有關(guān)排氣組分的排放水平有不利影響特征的發(fā)動(dòng)機。

注：可以預料，這是一種排放較高的發(fā)動(dòng)機。

 

3   系族的選擇

3.1 總則

發(fā)動(dòng)機系族的選擇應基于以下原則。

發(fā)動(dòng)機系族系由該系族中各發(fā)動(dòng)機所共用的設計參數來(lái)表征。發(fā)動(dòng)機制造廠(chǎng)只要考慮符合第4章所列的系族發(fā)動(dòng)機確定準則，就可以決定哪些發(fā)動(dòng)機屬于同一發(fā)動(dòng)機系族。該發(fā)動(dòng)機系族應經(jīng)相關(guān)各方同意。制造廠(chǎng)應提供與該系族發(fā)動(dòng)機排放水平相關(guān)的適當信息。

制造廠(chǎng)應提供其認為屬于同一系族的發(fā)動(dòng)機清單及規格，并根據試驗和技術(shù)上的考慮，與有關(guān)各方商定應選擇哪個(gè)（或哪幾臺）高排放發(fā)動(dòng)機進(jìn)行測試。

源機的選擇規程見(jiàn)第5章。

有關(guān)各方應有可能選擇一臺不同的發(fā)動(dòng)機進(jìn)行定型或生產(chǎn)一致性試驗，以確信整個(gè)發(fā)動(dòng)機系族均能滿(mǎn)足要求。

3.2 特殊情況

    在某些情況下，各參數間會(huì )相互作用。對此影響應予以考慮，以確保在同一發(fā)動(dòng)機系族中只包括具有類(lèi)似排放特性的發(fā)動(dòng)機。例如，對某些發(fā)動(dòng)機，由于吸氣方式或所用燃料系統的不同，氣缸數可能成

為關(guān)聯(lián)參數，但是對其他結構而言，排放特性就與氣缸數或結構布置無(wú)關(guān)。這些情況應由發(fā)動(dòng)機制造廠(chǎng)進(jìn)行鑒別并告知相關(guān)方。并在建立新的發(fā)動(dòng)機系族時(shí)將此作為一個(gè)準則予以考慮。

如有第4章未列出的、對排放水平有很大影響的裝置或零部件，制造商應根據良好的工程慣例予以鑒別并告知相關(guān)方。并在建立新的發(fā)動(dòng)機系族時(shí)作為一個(gè)準則予以考慮。

除第4章所列參數外，制造廠(chǎng)還可以補充新的準則，以便能更加嚴格的限定系族的定義。而這些參數未必會(huì )對排放水平產(chǎn)生任何影響。

 

4  確定發(fā)動(dòng)機系族的參數

發(fā)動(dòng)機制造廠(chǎng)應負責規定其產(chǎn)品系列中同一系族所包含的發(fā)動(dòng)機。為了認定發(fā)動(dòng)機屬于同一系族，應共同具有下列基本特征（但不是技術(shù)規格）。

a)  燃燒循環(huán)：

—二沖程；

—四沖程；

—轉子發(fā)動(dòng)機；

—其他。

b)  主冷卻介質(zhì)：

—空氣；

—水；

—機油。

c)  單缸排量：

—對單缸排量大于或等于0.75 L的發(fā)動(dòng)機，應為系族中最大排量的85％～100％；

—對單缸排量小于0.75 L的發(fā)動(dòng)機，應為系族中最大排量的70％～100％；

—如有關(guān)各方同意，偏差可加大。

d)  缸數（僅適用于火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機）。

e)  氣缸布置：

1） 機體中氣缸位置

•  V型；

•  直列型；

•  星型；

•  其他形式（F、w等）。

2） 氣缸相對位置

機體相同的發(fā)動(dòng)機，只要各缸缸心距相同，就可屬于同一系族。

f)  吸氣方式：

1） 自然吸氣；

2） 增壓；

3） 增壓中冷。

g)  燃料類(lèi)型：

1） 柴油；

2） 汽油；

3） 天然氣（壓縮天然氣，液化天然氣）；

4） 液化石油氣；

5） 甲醇；

6） 乙醇；

7） 其他燃料。

   H)   燃燒室型式：

1） 開(kāi)式；

2） 分隔式；

3） 其他。

    i)   氣門(mén)和氣道：

1） 結構布置；

2） 每缸氣門(mén)數。

    j)   燃料供給型式：

1） 僅燃料：

•  泵一管一嘴；

•  直列泵；

•  分配泵； 

•  單體泵；

•  泵噴嘴；

•  共軌；

•  燃氣閥；

•  節流閥段噴射。

2） 燃料和空氣。

3） 化油器。

    K)   其他特征：

1） 廢氣再循環(huán)（EGR）；

2） 乳化液或噴水；

3） 空氣噴射；

4） 雙燃料；

5） 點(diǎn)火型式：

•  壓縮

•  點(diǎn)火；

•  電熱塞。

    l)  電控策略：

發(fā)動(dòng)機是否安裝電子控制單元（ECU）是該系族的一個(gè)基本參數。

對于電控發(fā)動(dòng)機，制造廠(chǎng)應說(shuō)明將這些發(fā)動(dòng)機歸為同一系族的技術(shù)要素，亦即預計這些發(fā)動(dòng)機可以滿(mǎn)足相同排放要求的理由。這些因素可以是計算結果、模擬數據、預估測數值、噴射參數簡(jiǎn)述及試驗結果等。

電子調速器與機械調速器無(wú)需屬于不同的系族。僅當涉及到控制特性，諸如正時(shí)、噴射壓力、多次噴射、噴油率形狀、增壓壓力、可變幾何截面（VGT）、廢氣再循環(huán)（EGR）等時(shí)，才需要將電控發(fā)動(dòng)機與機械式發(fā)動(dòng)機分開(kāi)。

   m)  排氣后處理系統： 

     下列裝置的功能和組合可作為同一系族發(fā)動(dòng)機的準則：

1）  氧化催化器;

2）  三效催化器；

3）  具有選擇性還原NOx功能的DeNOx系統（添加還原劑）；

4）  其他DeNOx系統；

5）  被動(dòng)再生顆粒捕集器；

6）  主動(dòng)再生顆粒捕集器；

7）  其他顆粒捕集器；

 8）  其他裝置

如果有一臺無(wú)排放后處理系統的源機或同系族發(fā)動(dòng)機通過(guò)認證，則當該發(fā)動(dòng)機裝上氧化催化器，且無(wú)需改變燃料特性不變，就可將其包含在同一發(fā)動(dòng)機系族中。

如要求有不同的燃料特性（如為保證再生過(guò)程，需要在燃料中添加專(zhuān)門(mén)添加劑的顆粒捕集器），則應根據制造廠(chǎng)提供的技術(shù)要素決定其是否列人同一系族中。這些要素應表明安裝后處理系統后發(fā)動(dòng)機期望的排放水平能滿(mǎn)足安裝后處理系統前發(fā)動(dòng)機的同一排放限值。

如果有一臺裝有排放后處理系統的源機或同系族發(fā)動(dòng)機通過(guò)認證，而源機裝有同一后處理系統，則該發(fā)動(dòng)機如不安裝后處理系統，就不應包含在同一發(fā)動(dòng)機系族中。

 

5   源機的選擇

發(fā)動(dòng)機系族一經(jīng)相關(guān)方認同，就應按5.1～5.3描述的一種方法選擇源機。所選方法應經(jīng)有關(guān)各方同意。

5.1和5.2所述的方法實(shí)施比較簡(jiǎn)單，但可能會(huì )導致所選發(fā)動(dòng)機的排放沒(méi)有5.3所述的方法的高。

相關(guān)各方可能最后認為，還需要再補試發(fā)動(dòng)機才能充分表征系族內最差排放水平。在此情況下，發(fā)動(dòng)機制造廠(chǎng)應考慮5.3所列特征，提供相應資料來(lái)確定系族內可能具有最高排放水平的發(fā)動(dòng)機。

5.1  壓燃式發(fā)動(dòng)機

應采用最大標定扭矩轉速時(shí)每行程最大供油量作為首要準則來(lái)選擇源機。如果有兩臺或兩臺以上發(fā)動(dòng)機均符合該首要準則，則應以額定轉速時(shí)每行程最大供油量作為第2準則來(lái)選擇源機。

5.2  點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機

應用最大排量作為首要準則來(lái)選擇源機。如果有兩臺或兩臺以上發(fā)動(dòng)機均符合該首要準則，則應按以下優(yōu)先順序作為第2準則來(lái)選擇源機：

a)  標定功率轉速下每行程最大供油量；

b)  最大點(diǎn)火提前正時(shí)；

c)  最低廢氣再循環(huán)（EGR）率。

5.3   替代方法

選擇一臺根據經(jīng)驗判斷其特征和特性很難達到低排放的發(fā)動(dòng)這種方法需要對系族中的發(fā)動(dòng)機有詳細的了解，但一般都能精確選出高排放的發(fā)動(dòng)機。

按排放控制選擇系族源機，應根據對比排放（以克千瓦每小時(shí)表示）最不利的特征來(lái)選擇發(fā)動(dòng)機。下列特征可能被認為對排放不利，但在選擇時(shí)應考慮發(fā)動(dòng)機規格中各種基本特征的組合。

a)  發(fā)動(dòng)機的噴油或點(diǎn)火定時(shí)調節與轉速無(wú)關(guān)；

b)  發(fā)動(dòng)機的噴油或點(diǎn)火定時(shí)調節與負荷無(wú)關(guān)；

c)  發(fā)動(dòng)機的噴油或點(diǎn)火定時(shí)調節與負荷無(wú)關(guān)；

d)  發(fā)動(dòng)機的最高噴油壓力最低；

e)  發(fā)動(dòng)機氣缸進(jìn)氣口處的增壓空氣溫度最高；

f)  發(fā)動(dòng)機氣缸進(jìn)氣口處的增壓空氣壓力最低；

g)  發(fā)動(dòng)機氣缸數最少；

h)  發(fā)動(dòng)機額定轉速時(shí)的額定功率最??；

i)  發(fā)動(dòng)機額定轉速最低；

j)  發(fā)動(dòng)機低急速最低；

k)  發(fā)動(dòng)機燃料噴射點(diǎn)數最少。

如果系族中的發(fā)動(dòng)機具有其他據認為可能會(huì )影響排放的可變特征，則也應對這些特征進(jìn)行鑒別，并在選擇源機時(shí)予以考慮。