ГОСТ 14846-81
Группа Д29
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДAPT
ДВИГАТЕЛИ АВТОМОБИЛЬНЫЕ
Методы стендовых испытаний
Аutomobile engines. Methods of bench tests
МКС 43.060
Дата введения 1982-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством автомобильной промышленности
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24.06.81 N 3117
3. ВЗАМЕН ГОСТ 14846-69
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
|
Обозначение НТД | Номер пункта |
| 3.4 |
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)
6. ИЗДАНИЕ (февраль 2003 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в марте 1984 г., марте 1986 г., марте 1987 г., сентябре 1987 г. (ИУС 7-84, 6-86, 5-87, 12-87), Поправкой (ИУС 3-2003)
Настоящий стандарт распространяется на автомобильные поршневые и роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания и их модификации.
Стандарт не распространяется на свободно-поршневые двигатели.
Стандарт устанавливает объем и методы стендовых испытаний для определения:
- мощностных и экономических показателей при полных нагрузках (мощности нетто и брутто);
- мощностных и экономических показателей при частичных нагрузках;
- показателей на холостом ходу;
- условных механических потерь;
- равномерности работы цилиндров;
- безотказности работы;
- дымности отработавших газов.
1. УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ
1.1. Двигатели серийного изготовления и опытные образцы новых и модернизированных двигателей перед испытаниями должны быть обкатаны в объеме, установленном технической документацией на обкатку двигателей, утвержденной в установленном порядке. Двигатели, бывшие в эксплуатации, обкатке не подвергают.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2. (Исключен, Изм. N 1).
Испытания допускается проводить в помещении с кондиционированным воздухом, где возможна регулировка условий испытаний (температуры и давления).
(Измененная редакция, Изм. N 1, 4).
1.4. Температуру топлива на входе в топливную систему дизеля поддерживают в пределах, установленных в технической документации изготовителя, утвержденной в установленном порядке.
1.5. Испытания проводят на топливе и масле, установленных в технической документации изготовителя, утвержденной в установленном порядке.
1.4, 1.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.6. При проведении испытаний температуру охлаждающей жидкости и масла в двигателе поддерживают в пределах, указанных в технических условиях на двигатель. При отсутствии таких указаний температуру охлаждающей жидкости на выходе из двигателя поддерживают в пределах 75-85 °С, а температуру масла - в пределах 80-100 °С.
1.7. При проведении испытаний двигателей воздушного охлаждения температуру окружающего воздуха поддерживают в пределах, указанных в технических условиях на двигатель.
При отсутствии таких указаний температура окружающего воздуха не должна превышать плюс 40 °С.
Температура двигателя в точке, указанной в технических условиях на двигатель, должна поддерживаться в пределах между максимальным значением, указанным в технических условиях на двигатель, и уменьшенным на 20 °С.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.8. (Исключен, Изм. N 1).
1.9. Для поддержания температур, установленных пп.1.4, 1.6 и 1.7, может использоваться, при необходимости, вспомогательная система охлаждения или автономный вентилятор.
1.10. При каждом испытании число точек измерений должно быть достаточным для того, чтобы при построении характеристик выявить форму и характер протекания кривой во всем диапазоне обследуемых режимов.
1.11. Показатели двигателя могут определяться как при ручном, так и при автоматическом управлении стендом. Показатели двигателя должны определяться при установившемся режиме работы.
Примечание. Установившийся режим работы - режим, при котором крутящий момент, частота вращения, температура охлаждающей жидкости, температура масла, а для двигателей воздушного охлаждения и температура двигателя изменяются за время измерения не более чем на ±2%.
1.11.1. Значения крутящего момента, частоты вращения и расхода топлива должны определяться одновременно. В протокол вносят среднее арифметическое значение результатов двух последовательных измерений, которые не должны отличаться одно от другого более чем на 2%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.11.2. При ручном управлении стендом продолжительность измерения расхода топлива должна быть не менее 30 с.
1.12. При определении рабочих показателей, условных механических потерь и равномерности работы цилиндров фиксируют показатели, перечисленные в разд.2.
1.13. По окончании испытаний двигателя составляют отчет (техническую справку), в котором дают заключение о соответствии двигателя техническим условиям.
2. ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД И АППАРАТУРА
2.1. Испытательный стенд должен иметь оборудование для измерения следующих показателей:
2.1.1. крутящего момента двигателя с точностью ±1% измеренного крутящего момента, в нижней половине шкалы динамометра допускается ±2% измеренного крутящего момента.
Примечание. В системе измерения крутящего момента должны быть учтены потери на трение в системе;
(Измененная редакция, Изм. N 4, Поправка).
2.1.2. частоты вращения коленчатого вала с точностью ±0,5%;
2.1.3. расхода топлива с точностью ±1%;
2.1.4. температуры атмосферного воздуха на входе в двигатель с точностью ±1 °С;
(Измененная редакция, Изм. N 4).
2.1.5. температуры охлаждающей жидкости с точностью ±2 °С;
2.1.6. температуры масла с точностью ±2 °С;
2.1.7. температуры топлива с точностью ±2 °С;
2.1.8. температуры отработавших газов с точностью ±20 °С (только при приемочных испытаниях);
2.1.9. температуры газа (у газовых двигателей) с точностью ±2 °С;
2.1.10. барометрического давления с точностью ±200 Па (2,0 мбар);
2.1.11. давления масла с точностью ±20 кПа (200 мбар);
2.1.12. давления отработавших газов с точностью ±3% (только при приемочных испытаниях);
2.1.13. угла опережения зажигания или начала подачи топлива с точностью ±1° поворота коленчатого вала;
2.1.14. давления во впускном тракте с точностью ±200 Па (2,0 мбар) (только при приемочных испытаниях);
(Измененная редакция, Изм. N 4).
2.1.15. давления наддува.
2.1.16. При проведении контрольных испытаний (кроме периодических) и испытаний на безотказность допускается оценка параметров с погрешностями, соответствующими паспортным данным стендов, установленных на заводах до введения в действие настоящего стандарта, но не более чем в два раза превышающими погрешности, установленные настоящим стандартом.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Измерениям подлежат температуры:
2.2.1. воздуха на расстоянии не более 0,15 м от входного отверстия в воздухоочиститель, а если воздухоочиститель не применяется, то на расстоянии не более 0,15 м от воздухозаборника;
(Измененная редакция, Изм. N 1, 4).
2.2.2. отработавших газов на расстоянии не более 0,1 м за выходным фланцем выпускного трубопровода двигателя. При наличии у двигателя нескольких выпускных трубопроводов измерения проводят соответственно в каждом трубопроводе (только при приемочных испытаниях);
2.2.3. охлаждающей жидкости на выходе из головки (или головок) цилиндров в общем патрубке, ведущем к радиатору (теплообменнику);
2.2.4. масла в масляном баке для двигателей с сухим нижним картером или в картере двигателя, или в месте, установленном в технических условиях на двигатель;
2.2.5. воздуха, входящего в вентилятор системы охлаждения двигателя воздушного охлаждения, на расстоянии не более 0,15 м от входного коллектора;
2.2.6. двигателя воздушного охлаждения в точке, указанной в технических условиях на двигатель;
2.2.7. топлива в устройстве для измерения расхода топлива или на входе в топливную систему дизеля.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3. Измерениям подлежат давления:
2.3.1. атмосферное;
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3.2. всасываемого воздуха во впускном трубопроводе (только при приемочных испытаниях). У двигателя с наддувом - после нагнетателя;
2.3.3. воздуха после вентилятора системы охлаждения двигателей воздушного охлаждения в месте, указанном в технических условиях на двигатель;
2.3.4. отработавших газов у выходного фланца выпускного трубопровода (только при приемочных испытаниях). У двигателей с наддувом - перед турбокомпрессором и после него;
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3.5. масла в системе смазки в местах, указанных в технических условиях на двигатель.
2.4. Приборы или устройства для измерения расхода воздуха не должны искажать кривые крутящего момента и часового расхода топлива (определенные без указанных приборов и устройств) более чем на ±1% во всем диапазоне скоростной характеристики.
2.5. Измерению подлежит расход картерных газов.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
3. МЕТОДЫ И ПРАВИЛА ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
3.1 Определение рабочих показателей двигателя
3.1.1 При испытаниях определяют скоростные характеристики, устанавливающие зависимость показателей двигателя от частоты вращения коленчатого вала, и нагрузочные характеристики, устанавливающие зависимость показателей двигателя от его нагрузки при постоянной частоте вращения коленчатого вала.
3.1.2. Скоростные внешние характеристики определяют при полностью открытом дросселе при включенном зажигании и подаче топлива у двигателя с искровым зажиганием, при полной подаче топлива у дизеля и при углах опережения зажигания или начала подачи топлива, указанных в технических условиях на двигатель.
В зависимости от укомплектованности двигателя вспомогательными устройствами и оборудованием определяют мощность нетто или брутто.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.2.1. При определении мощности нетто двигатель должен быть укомплектован серийным оборудованием и устройствами в соответствии с приложением 1.
3.1.2.2. При определении мощности брутто двигатель должен быть укомплектован серийным оборудованием и устройствами в соответствии с приложением 2.
3.1.2.3. Вспомогательные устройства, не обслуживающие двигатель и оборудование, необходимые для специальных целей в условиях эксплуатации автомобиля (например, компрессоры тормозной системы, сервомеханизмов, системы кондиционирования, участки выхлопной системы, предназначенные для обогрева кузова, и т.п.), должны быть отключены или демонтированы при испытаниях.
Если такое вспомогательное оборудование не может быть отключено или демонтировано, должна быть определена мощность, потребляемая им без нагрузки на всем диапазоне скоростной характеристики, и прибавлена к мощности двигателя.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.3. Для двигателей с искровым зажиганием, снабженных ограничителем частоты вращения, скоростные характеристики определяются дважды: с включенным и отключенным ограничителями.
3.1.4. При определении скоростных характеристик должны быть выявлены точки, соответствующие минимальной рабочей, номинальной и максимальной частотам вращения, установленным техническими условиями на двигатель для мощности нетто (или брутто), частотам вращения при максимальном крутящем моменте; при минимальном удельном расходе топлива и начале срабатывания ограничителя частоты вращения.
Примеры построения скоростных характеристик приведены на черт.1 и 2 в приложении 3.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 4).
3.1.5. Скоростные частичные характеристики определяют при некотором промежуточном положении дросселя, постоянном для всей характеристики, или неизменном промежуточном положении рычага управления, соответствующем неполной подаче топлива. Примеры построения частичных характеристик приведены на черт.3 в приложении 3.
При определении характеристики тормоз должен быть отсоединен от двигателя.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 4).
3.1.7. Нагрузочные характеристики определяют при постоянной частоте вращения, при включенном зажигании и подаче топлива при изменении открытия дросселя от полного до соответствующего холостому ходу, а для дизелей - в диапазоне от максимальной до минимальной подачи топлива. При определении нагрузочных характеристик должны быть выявлены точки, соответствующие минимальным удельным расходам топлива.
Пример построения нагрузочных характеристик приведен на черт.5 в приложении 3.
3.2. Определение условной мощности механических потерь и равномерности работы цилиндров двигателя
3.2.1. Условную мощность механических потерь определяют одним из следующих методов:
- методом прокручивания коленчатого вала двигателя балансирной электрической машиной (при ее работе на моторном режиме);
- методом отключения цилиндров при работе двигателя с полностью открытым дросселем (для двигателей с искровым зажиганием) или с полной подачей топлива (для дизелей).
В промежутках между измерениями в опытных точках температуры охлаждающей жидкости и масла должны выдерживаться в соответствии с пп.1.6 или 1.7 и указываться в протоколах испытаний.
(Измененная редакция, Изм. N 4).
Перед выключением очередного цилиндра должны быть восстановлены температуры охлаждающей жидкости и масла в соответствии с пп.1.6 и 1.7. Частота вращения коленчатого вала при отключении отдельных цилиндров может отличаться от частоты вращения при работе всех цилиндров в пределах ±1%.
3.2, 3.2.1-3.2.3 (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2.4. Допускается применение методов определения условных механических потерь, обеспечивающих более точные результаты, например метод двойного выбега, при котором значение условных механических потерь оценивают по запасу кинетической энергии движущихся деталей двигателя.
3.2.5. Условную мощность механических потерь определяют на двигателе, укомплектованном серийным оборудованием и устройствами соответственно приложению 1 или 2.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2.6. Равномерность работы цилиндров определяют методом отключения отдельных цилиндров при работе двигателя на режиме максимального крутящего момента. Должны быть определены: отклонения условной индикаторной мощности каждого цилиндра от средней для данного двигателя, выраженные в процентах, и коэффициент равномерности работы цилиндров, т.е. отношение наименьшей индикаторной мощности одного из цилиндров к наибольшей мощности одного из цилиндров данного двигателя.
3.2.7. По данным испытаний должны быть подсчитаны значения условного среднего давления механических потерь, условной индикаторной мощности, условного механического КПД двигателя и равномерность работы цилиндров.
3.3. Испытания двигателя на безотказность
3.3.1. Двигатели, подвергаемые испытаниям на безотказность, должны иметь микрометражные карты основных деталей, составленные до обкатки двигателя по п.1.1, и скоростную внешнюю характеристику, определенную после обкатки двигателя по п.1.1.
(Измененная редакция, Изм. N 4).
3.3.2. Микрометражу должны подвергаться следующие основные детали двигателя: цилиндры (гильзы), поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, коленчатый вал, коренные и шатунные подшипники, вкладыши коренных и шатунных подшипников, втулки поршневой головки, шатуна, распределительные валы, втулки распределительного вала, направляющие клапанов, клапаны газораспределения. Карты микрометража приведены в приложении 4.
Если при микрометраже будут выявлены отступления от конструкторской документации, которые могут привести к неправильным результатам, двигатель к дальнейшим испытаниям не допускается.
Примечание. Измерение износа цилиндров двигателей и шеек коленчатого вала может проводиться методом вырезанных лунок по нормативно-технической документации (НТД).
(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).
3.3.3. При проведении испытаний на безотказность двигатель должен быть укомплектован в соответствии с приложением 2.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3.4. Длительность испытаний на безотказность
Для бензиновых двигателей с искровым зажиганием:
- для двигателей легковых автомобилей:
250 ч - с рабочим объемом до 1,0 л,
300 ч " " св. 1,0 до 2,5 л,
350 ч " " " 2,5 л;
- для двигателей грузовых автомобилей и автобусов:
350 ч - с рабочим объемом до 2,5 л,
400 ч " " св. 2,5 до 7,0 л,
450 ч " " " 7,0 л;
- для дизелей:
400 ч - с рабочим объемом до 3,0 л,
600 ч " " св. 3,0 до 7,0 л,
1000 ч " " " 7,0 л.
3.3.5. Испытания на безотказность должны проводиться циклами, состоящими из следующих режимов:
- остановка двигателя ... не менее 10 мин.
При выходе на режим испытаний двигатель должен быть прогрет в соответствии с п.1.6. Время пусков, прогревов и остановок не входит в зачетное время работы двигателя по п.3.3.4.
Испытания на безотказность следует проводить либо по указанным циклам, либо по циклам, учитывающим фактическую нагрузку и ее колебания с необходимым форсированием режима испытаний, обеспечивающим объективную оценку надежности, в соответствии с НТД на испытания автомобильных двигателей внутреннего сгорания.
С 01.01.89 испытания на безотказность следует проводить только по циклам, учитывающим фактическую нагрузку.
Примечание. Требования пп.3.3.4 и 3.3.5 не распространяются на двигатели, производство которых начато до 1969 г. Длительность и режимы испытаний этих двигателей устанавливаются технической документацией изготовителя, утвержденной в установленном порядке.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
3.3.6. В процессе испытаний, в начале и в конце каждого цикла, фиксируют:
- крутящий момент (при полностью открытом дросселе в двигателе с искровым зажиганием и при полной подаче топлива в дизеле);
- частоту вращения коленчатого вала;
- температуру выходящей охлаждающей жидкости;
- температуру двигателя в точке, указанной в технических условиях на двигатель (для двигателей воздушного охлаждения);
- температуру масла в масляном баке для двигателей с сухим нижним картером или в картере двигателя, или в месте, указанном в технических условиях на двигатель;
- давление масла в системе смазки в местах, указанных в технических условиях на двигатель;
- давление воздуха после вентилятора системы охлаждения двигателей воздушного охлаждения в месте, указанном в технических условиях на двигатель;
- часовой расход топлива (на режиме максимальной мощности через каждые 100 ч работы двигателя);
- расход картерных газов (на режиме максимальной мощности через каждые 100 ч работы двигателя);
- температуру и давление окружающей среды;
- температуру топлива в устройстве для измерения расхода топлива или на входе в топливную систему двигателя одновременно с измерением расхода топлива.
3.3.7. В процессе испытаний должен систематически учитываться расход топлива и масла (раздельно на доливку и смену).
3.3.8. Смену масла, фильтрующих элементов, очистку ротора центрифуги и технический уход за двигателем производят через периоды времени, соответствующие указанным в инструкции по эксплуатации изготовителя двигателя.
В процессе испытаний допускается регулировка агрегатов и замена свечей зажигания в соответствии с инструкцией по эксплуатации изготовителя двигателя.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3.9. В процессе испытания регистрируют все замеченные в работе двигателя неполадки, а также замену и ремонт отдельных деталей.
После проведения испытаний определяют скоростную внешнюю характеристику двигателя. В заключение двигатель разбирают для выявления состояния его основных деталей и микрометража по одной и той же программе и в одинаковых условиях, что и первичный.
3.3.10. Двигатель считают не выдержавшим испытания на безотказность:
- при наличии отказов, для устранения которых требуется разборка двигателя со снятием головки цилиндров или масляного картера, или крышки распределительных зубчатых колес, или маховика;
- при появлении стуков, опасных для дальнейшей работы двигателя;
- если в процессе и после испытаний двигатель не может без замены деталей продолжать работу на любых рабочих режимах;
- при снижении мощности или ухудшении экономичности, происшедшими во время испытаний на безотказность, более чем на 5% по сравнению с показателями, полученными перед испытаниями на безотказность;
- при расходе масла свыше пределов, указанных в технических условиях на двигатель;
- при снижении давления масла за нижний предел, установленный в технических условиях на двигатель.
3.3.9, 3.3.10. (Измененная редакция, Изм. N 4).
3.3.11. При выходе из строя во время испытаний внешних агрегатов (деталей), поставляемых смежными предприятиями (генератор, свеча зажигания, форсунка, вентиляторный ремень и т.п.), эти агрегаты (детали) заменяют и продолжают испытания. Такие замены фиксируют в протоколе испытаний и в заключении о результатах испытаний.
При выходе из строя во время испытаний какого-либо внешнего агрегата (детали), за исключением свечей зажигания, более двух раз двигатель считают не выдержавшим испытания.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.4. При определении скоростных характеристик дизелей определяют дымность отработавших газов по ГОСТ 17.2.2.01.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
4.1. (Исключен, Изм. N 1).
4.2. Результаты измерений и расчетов заносят в протокол.
Результаты измерений деталей вносят в карты микрометража, формы которых приведены в приложении 6.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
(Измененная редакция, Изм. N 4).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.7. При испытании двигателей с искровым зажиганием, работающих при полностью открытом дросселе, и дизелей, работающих при полной подаче топлива, мощность, крутящий момент и среднее эффективное давление приводят к стандартным условиям:
Допускается приводить к следующим стандартным условиям:
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
Давление водяных паров определяют в том же помещении, где испытывается двигатель. Для определения давления водяных паров приведен график на черт.6 приложения 3 и в табл.1 настоящего стандарта.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура воздуха, °С | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
Давление насыщенного водяного пара, кПа | 0,6 | 1,2 | 2,3 | 4,2 | 7,4 | 12,3 | 19,9 | 31,2 |
(Измененная редакция, Изм. N 1, 4).
4.7.2. (Исключен, Изм. N 1).
4.7.3. Формулы п.4.7.1 применяют в пределах температур от 283 К (10 °С) до 313 К (40 °С). Если поправочный коэффициент больше 1,06 или меньше 0,96, то он может быть использован, но значение этого коэффициента, значения давления и температуры всасываемого воздуха должны быть указаны в протоколе испытаний.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.