62132车用天然气单燃料发动机技术条件 标准 QC T 691-2002.pdf

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1、Q C / T 6 9 1 -2 0 0 2 前言 为促进我国车用天然气单燃料发动机技术的发展和推广，实现规范化、标准化、通用化，确保天 然气发动机的质量和安全，根据天然气的特点，在现有汽车标准的基础上，编制了 车用天然气单燃 料发动机技术条件 ，为车用天然气单嫩料发动机的开发生产提供统一的依据。 本标准的附录A和附录B都是规范性附录。 本标准为首次制定 本标准由原国家机械工业局提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位:东风汽车工程研究院。 本标准参加起草单位:一汽集团发动机厂、重庆汽车研究所 本标准主要起草人: 饶如麟、江国华、贾雨、顾善愚、殷勇、王一光、武文霞、邓

2、杰。 本标准由全国汽车标准化技术委员会燃气汽车分技术委员会负责解释 1 02 Q C / T 6 9 1 -2 0 0 2 车用天然气单燃料发动机技术条件 1范围 本标准规定了汽车用天然气单燃料发动机 ( 包括压缩天然气及不带液态喷射的液化天然气发动 机)的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于储气瓶工作压力不大于2 0 MP a的汽车用天然气单燃料发动机。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单 ( 不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可

3、使用这些文件的最新版本。凡是不注 日 期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB / T 1 1 4 7 内燃机通用技术条件 G B / T 1 8 5 9 往复式内燃机 辐射的空 气噪声测量 工程法及简易法 GB / T 3 8 4 5 汽油车排气污染物的测量怠速法 G B 7 2 5 8 机动车运行安全技术条件 G B 1 1 3 4 。 汽车曲轴箱排放物测量方法及限值 GB 1 4 0 2 3 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法 G B 1 4 0 9 7 中 小功率柴油机噪声限 值 G B 1 4 7 6 1 . 4 汽油车曲轴箱污染物 排放标准

4、 GB 1 4 7 6 1 . 5 汽油车怠速污染物排放标准 GB 1 4 7 6 2 车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法 GB / T 1 7 6 9 2 汽车用发动机净功率测试方法 G B / T 1 7 8 9 5 天然 气汽车和液化石油气汽车 词汇 GB 1 8 0 4 7 车用压缩天然气 GB / T 1 8 2 9 7 汽车发动机性能试验方法 GB 1 8 3 5 2 . 1 轻型汽车污染物排放限值及测量方法 (I ) G B 1 8 3 5 2 . 2 轻型汽车污染物排放限值及测量方法 ( ll) QC / T 2 4 5 压缩天然气汽车专用装置和

5、安装要求 Q C / T 2 5 7 压缩天然气汽车定型试验规程 Q C / T 5 2 5 汽车发动机可靠性试验方法 Q C / T 5 2 6 汽车发动机定型试验规程 Q C / T 9 0 1 汽车发动机产品质量检验评定方法 3 术语和定义 GB / T 1 7 8 9 5中的术语和定义以及下列术语和定义适用于本标准。 3 . 1 车 用天然气单嫉料发动机m o n o - f u e l n a t u r a l g a s e n g i n e f o r v e h i c l e s 指以车用天然气作为唯一燃料的汽车用发动机。 3 . 2 额定净 功率r a t e d n

6、e t p o w e r 制造厂根据发动机具体用途，在所规定的额定转速下，全负荷时发动机输出的净功率校正到标态 一1 0 3 一 Q C / T 6 9 1 -2 0 0 2 下。其中净功率的定义遵照G B / T 1 7 6 9 2的规定。 4技术要求 车用天然气单燃料发动机的名词、术语应符合G B / T 1 7 8 9 5 的规定。 4 . 1 通用技 术要求 4 . 1 - 1 车用天然气单燃料发动机总成、 零部件， 应按经规定程序批准的图纸和技术文件制造， 并符合 本标准的规定。 4 . 1 . 2 制造厂应在技术文件中提供车用天然气单燃料发动机的主要规格和参数，见附录A, 4 .

7、 1 . 3 制造厂应对发动机系统安装提出推荐要求。 4 . 1 . 4 制造厂应遵照附录B的规定，对天然气的气质提出要求，并在铭牌上予以标明。 4 . 1 . 5 制造厂应保证车用天然气单燃料发动机在使用其铭牌规定的天然气时， 其额定净功率允差 ( 型 式认证及生产一致性)满足G B / T 1 7 6 9 2的要求，并遵照其附录C的规定提供特性曲线。 4 . 1 . 6 制造厂应保证车用天然气单燃料发动机在使用其铭牌规定的天然气时， 其最大净扭矩允差: 型 式认证士4 %， 生产一致性士6 0 0 ;最小燃料消耗率允差:型式认证士2 %，生产一致性士4 写。( 相应转 速允差:型式认证士1

8、 . 5 %，生产一致性士5 0 0 ) 0 4 . 1 . 7 排放要求: 4 . 飞 . 7 . ， 最大总质量不超过3 5 0 0 k g 的车辆其排放污染物应满足G B 1 8 3 5 2 . 1 或G B 1 8 3 5 2 . 2 的限值 要求; 怠速排放污染物满足G B 1 4 7 6 1 . 5 的限值要求。 4 . 1 . 7 . 2 最大总质量超过3 5 o 0 k g 的 车辆其排放污染物应满足G B 1 4 7 6 2 的限值要求; 怠速排放污染 物满足G B 1 4 7 6 1 . 5的限值要求;曲轴箱排放污染物满足G B 1 4 7 6 1 . 4的限值要求。 4

9、. 1 . 8 机油/ 燃气消耗比、全负荷下最大活塞漏气量应满足QC / T 5 2 5 或制造厂更严的限值要求。 4 . 1 . 9 噪声应满足G B / T 1 4 0 9 7的要求。 4 . 1 . 1 0 不得有漏气、漏水、漏油现象。 4 . 1 . 1 1 外观和装配调整质量、清洁度应符合企业标准和技术文件。 4 . 1 . 1 2 车辆上的天然气单燃料发动机其无线电干扰特性应满足G B 1 4 0 2 3的要求。 4 . 1 . 1 3 发动机在环境温度不低于一1 0 时， 不采取任何措施应能遵照G B / T 1 8 2 9 7 的要求顺利起动， 若为满足更低环境温度下的冷起动要

10、求，允许制造厂增加辅助起动装置。 4 . 2 对专用装里及安装的技术要求 车用天然气单燃料系统专用装置应满足有关国家、行业标准要求。车用天然气单姗料发动机专用 装置产品必须与所装机型进行过严格的匹配试验，且性能满足要求，同一型号产品具有互换性。 4 . 2 门天然气专用装置安装遵照Q C / T 2 4 5的要求。 4 . 2 . 2 车用天然气单燃料发动机用滤清器应满足该机对天然气流量的要求， 其滤清效果及阻力应满足 制造厂的规定。 4 . 3 安全要求 4 . 3 . 1 发动机燃料控制系统在下列情况下，应能切断天然气供给系统 ( 允许有不大于2s 的延迟) : 点火开关未接通; 发动机未

11、运转; 发动机进口处的燃气压力低于制造厂规定的限值 4 . 3 . 2 发动机应具有以下报警功能及安全保护 超速报警或保护 ( 始终起作用) ; 超增压保护 ( 始终起作用，仅适用于增压发动机) ; 冷却液超温报警或保护 ( 出厂设置为关闭) ; 进气歧管超温保护 ( 出厂设置为关闭，仅适用于增压发动机) 。 一1 04 一 QC / T 6 9 1 -2 0 0 2 4 . 3 . 3 天然气系统的电子元件必须有过载保护。 4 . 4 匹配要求 4 . 4 . ， 天然气供给系统装置为满足汽车发动机性能要求，必须在发动机和汽车上进行匹配试验和评 价。 4 . 4 . 2 发动机台架试验时所装

12、进气系统、 排气系统应与该车所装系统相同或采用等效系统 ( 即指该进 气系统进气压力与制造厂规定的整车进气压力限值相差不超过1 0 0 P a ;该排气系统出口处的排气压力 与制造厂规定的整车排气压力相差不超过1 k P a ) , 4 . 4 . 3 发动机台架试验的性能应在汽车 整车 性能试验中加以验证， 遵照Q C / T 2 5 7 的 规定进行。 4 . 4 . 4 车用天然气单燃料发动机装车后必须进行安装评审试验。 例如:进气温升、排气背压、氧传感 器外壳温度，最高使用环境温度、空气中冷器压力降、进气歧管温升、燃气压力等参数，应满足发动 机制造厂的规定。 试 验方 法 发动机净功率

13、试验遵照G B / T 1 7 6 9 2 有关规定进行。 发动机性能试验遵照G B / T 1 8 2 9 7 有关规定进行。 发动机可靠性试验遵照Q C / T 5 2 5 有关规定进行。 发动机定型试验遵照Q C / T 5 2 6 有关规定进行，并做出评定。 装用车用天然气单燃料发动机的车辆定型试验遵照Q C / T 2 5 7 进行，并做出评定。 车用天然气单嫩料发动机排放污染物测量 a ) 最大总质量不超过3 5 0 0 k g 的天然气单燃料车辆排放污染物遵照G B 1 8 3 5 2 . 1 和G B 1 8 3 5 2 . 2 的 ，nJ勺月Jnb 55.5.55.55 规定

14、进行测量;怠速排放污染物遵照G B / T 3 8 4 5 的规定进行测量。 b ) 最大总质量超过3 5 0 0 k g 的车辆用天然气单燃料发动机 排放污染物遵照G B 1 4 7 6 2 的规定 进行 测量; 怠速排放污染物遵照G B / T 3 8 4 5的规定进行测量; 曲轴箱排放污染物遵照G B 1 1 3 4 0的规定进行 测量 5 . 7 车用天然气单燃料发动机清洁度遵照Q C / T 9 o 1 测定。 5 . 8 车用天然气单燃料发动机的噪声遵照G B / T 1 8 5 9的规定进行测量。 6检验规 则 6 . 1 型式试验 凡属于下列情况之一者应进行型式试验: 新产品或

15、产品有重大改进 ( 即经改进的发动机， 其额定转速较原机型提高1 0 %或额定功率较 原机型提高 1 5 %或结构有重大变化者)时遵照QC / T 5 2 6 的规定进行定型试验; 产品转厂生产时遵照Q C / T 5 2 6 的规定进行; 国家质量监督机关提出型式试验要求，按其规定进行。 62 出厂检验 6 . 2 . 1 发动机经过出厂检验合格并由制造厂质量检验部门签发产品质量合格证后，方能出厂 ( 或人 库) 。 6 . 2 . 2 检验项目至少包括以下内容: 外观检查 ( 装配完整性、装配质量) ; 燃气供气系统、润滑系统、冷却系统的密封性; 整机装配调整检查按制造厂的出厂技术条件进行

16、，主要包括:热试磨合、渗漏检查、间隙检 查、异响检查、技术调整等。 6 . 3质f抽查 一1 0 5 Q C / T 6 9 1 -2 0 0 2 发动机质量抽查，遵照QC / T 9 0 1 的规定或按企业标准进行。 标志、包装、运输、贮存 除以下特殊规定外， 车用天然气单燃料发动机的标志、 包装、 运输、 贮存遵照G B / T 1 1 4 7的规定。 71标志 7，1 铭牌 天然气单燃料发动机的铭牌应标明以下内容 制造厂名、商标、发动机型号; 发动机出厂编号; 额定净功率/ 额定转速; 天然气燃料规格 ( 品牌) ; 出厂 日 期:年月日。 7 . 1 . 2 按GB 7 2 5 8规定

17、，在缸体适当部位打上永久性的出厂编号。 7 . 2 包装箱内应有随机技术文件及产品合格证。 附录A 规范性附录 ) 车用天然气单姗料发动机主要参数 A. 1 发动机结构参傲 制造厂:型号: 型式 ( 系指冲程数、冷却方式、气缸排列方式、燃烧型式、燃料供给方式、是否增压、是否带中 冷器、是否带催化器等) 气缸数 : 缸径/ 行程: 总排量 : 压缩 比 : 发火次序: 旋转方向 : mm/ mm 1 A . 2 发动机性能参数 额定净功率:k W 额定净功率转速:r / m i n ) 最大扭矩:N. m ” 最大扭矩转速:r / mi n ” 怠速转速:r / mi n ， 额定工况燃气消耗量

18、: _k g / h 最低比 燃气消耗率:9 / k W “ h 热效 率 :% 平均有效压力:k P a 排放水平: 1 0 6 一 Q c / T 6 9 1 -2 0 0 2 A . 3 制造厂应给定的参数 A . 3 . 1 拐料 天然气基准燃料规格: 推荐适用的天然气产地: 低热值:k J / k g A. 3 . 2润滑油 厂牌: 规格:( 夏季)( 冬季) A . 3 . 3 规定的温度 冷却液出口最高温度:K或 最高排气温度:K或 机油温度: 最高K或 最低K或 发动机进气口燃气温度:min ma xK或 进气歧管混合气相对中冷器出口 空气的温升V , _ m a x K或 进

19、气温升 ( 压气机进气i7 与环境的温差) “ . _ m a x K或 天然气系统部件工作环境温度: 机舱:mi n - ma x K或其它部位:mi n - 冷起动最低环境温度:K或 氧传感器外壳温度 : K或 A . 3 . 4 规定的压力 机 油压力 :mi n- ma x MPa 发动机进气口燃气压力:MP a压力变化允差MP a 储气瓶储存压力:MP a 储气瓶最低供给压力:MP a 排气背压:minma x k P a 中冷器， ， 压力降:m a x k P a A . 3 . 5 其它 额定工况时的空气消 耗量:k g / h 全负荷下活塞最大漏气量:L/ m in 额定工况

20、机油燃油消耗比:% 外形尺寸 ( 长X宽X高) :mm 净质量 ( 不包括油、水、散热器及传动装置) : _k g 总质量 ( 包括散热器、 底座及传动装置) :k g ma x K或 A. 4 A. 4 增压 中冷 系统2 ， A. 4 1 增压器 厂牌型号: 特征描述 ( 是否是水冷中间壳，是否带废气放气阀等) : 2 中冷系统2 中冷器 : 厂牌型号 特征描述 ( 水冷或空冷、材质) : 1 0 7 Q C / T 6 9 1 -2 0 0 2 A. 5 配气 系统 进气 门: C A)开 M A)关 ， 排气 门: 上止点前 最大升程 下止点前 最大升程 MA ) 下止 点后 m m;

21、 间隙: _ 开，上止点后 m m; 间隙: ( C A)关， A6 点火系统 A. 6 . 1 点火系统 型式 : 静态点火提前角: 上止点前( C A) 点火系统工作电压:V 点火系统工作环境温度:K或 A . 6 . 2 点火模块 ( E C M) ) 型号 : A . 6 . 3 分电器2 型号:安装正时: 点火提前特性: 白金即: 间隙mm;闭合角:( 。 ) A . 6 . 4 火花塞 型号:间隙:mm A . 6 . 5 点火线圈 z 型号 : 最高输出电压:万伏 A . 6 . 6 无线电干扰抑制装里 型号 : A . 了 排气净化装，2 ) 结构特征 厂牌 : ( 氧化型、三

22、效型等) : 型号 : 8冷却 系统 1 冷却液 种类及特性: 2 水泵2 ， 型号 : 特性 : 传动比: AA A- 8 A . S . 3 节温器 型号 : 初开冷却温度 ;全开冷却温度 ;升程 1 08 Q C / T 6 9 1 -2 0 0 2 A. 9 A. 9 润滑系统 1 机油泵2 ， 型号 : A . 9 . 2 机油冷却器2 ) 型号 : 粥气供给 系统 燃气/ 空气混合器 独立混合器式 nU八Un户 月刁月 : AAA 型 号 : 工作 压力: 可能的调节 : k p a n;材质 : A . 1 0 . 1 . 2 单点喷射式: A . 1 0 . 1 . 2 . 1

23、 燃气/ 空气混合器 特征 : 工作压 力: 型号 : k P a “ ; 材质: A. 1 02 . 2喷嘴 数量 : 可能 的调节 : 材质 : 额 定工 况流量 : 型号 : 工作压力 :k P a “ 工作 电压 :V k g / h( 或提供流量一压力差函数曲线) A. 1 0 . 1 . 2 . 3 型号 : 节流阀体 ( 气体流量调节器) D 可能 的调 节 : 工作压力:k P a 材质 : 附属装置 ( 怠速控制、步进电机等) : A . 1 0 门. 3 多点喷射式 A . 1 0 . 1 . 11 喷嘴 数量:型号: 可能的调节:工作压力:k P a “ 材质:工作电压:

24、V 额定工况流量:k g / h ( 或提供流量一压力差函数曲线) A . 1 0 . 1 . 12 燃气分配器 型号:可能的调节: 工作压力:k P a “ 材质 : A . 1 0 . 1 . 13 其它装置 A. 1 0 . 2压力调节器2 ) A 门0 . 2 . 1 低压压力调节器 ( 蒸发减压器) 型号:材质: 数量:工作压力:k P a 怠速调节z 其它可能的调节:( 如果有进行描述) A. 1 0 . 3 天然气低压滤清器2 1 0 9 Q C / T 6 9 1 -2 0 0 2 型号 :滤清能力 : A. 1 0 . 4 天然气低压截断阀z 型号 : 工作电压 :v;型式:

25、( 常开/ 常闭) A . 1 1 电控系统 发动机电控2): 型号 : 可能的调整:软件基本原理: A. 1 1 . 1 电控单元 型号 : 系统电压:v;接地极: A. 1 1 . 2 传感器 A . 1 1 . 2 . 1 节气门位置传感器2 ， 型号 : A. 1 1 . 2 . 2 天然气流量传感器z ) 型号 : 工作压力” :k P a 材质 : A. 们. 2 . 3 气体温度传感器v 型号 : 安装尺寸:数量: A. 1 1 . 2 . 4 水温传感器 型号 : 安装尺寸 :数量 : A. 1 1 . 2 . 5 转速传感器 型号 : 安装尺寸 :数量 : A. 1 1 .

26、2 . 6 压力传感器z 型号 : 安装尺寸 :数量 : A . 1 1 . 2 . 7 绝对压力传感器2 ) 型号: 安装尺寸 : A , 1 1 . 2 . 8 相位传感器v 型号: 安装尺寸 : A. 1 1 . 2 . 9 氧传感器2 ， 特征描述 ( 是否加热、 螺纹规 格 : 适用的空燃比范围等) : 型号 : A. 1 1 . 3执行器 A . 1 1 . 11 怠速旁通控制阀z ) 型号: A . 1 1 , 12 废气旁通控制阀1 7 型号: 一1 1 0 一 Q C / T 6 9 1 -2 0 0 2 A. 1 2 A. 1 2 电气系统 发电机 输出 电压 : 型号 :

27、 A . 1 2 . 2 起动机 艳出 电压 : 型号 : A. 1 3 其它 ( 详细目录，必要时简要说明) 注1 : 应给定范围或公差. 注2 : 有/ 无 注3 ; 划去不适用者。 附录B ( 规范性附录) 车用天然气气质要求 B . 1 制造厂应明确规定其生产的车用天然气单燃料发动机所用天然气的嫩料规格及技术要求。 B. 2 B. 2 . 1 料时， B. 3 下表: 制造厂所选用的天然气必须满足G B 1 8 0 4 7 车用压缩天然气的规定。 根据G B 1 8 0 4 7 的规定， 天然气有1 0 T , 1 2 T和1 3 T三种类别， 制造厂在规定其发动机所用燃 应明确以下6

28、 种选择: 1 0 T , 1 2 T , 1 3 T , 1 O T -1 2 T , 1 2 T -1 3 T和1 O T -1 3 T , 制造厂根据需要，亦可选用E C E R 8 5 a 2 , 欧盟指令9 9 / 9 6 / E E C规定的基准燃料及有关规定。见 N G基准嫌料的技术要求 基准姗料G2 0 组分单位要求 限值 试验方法 最 小 值最 大 值 甲 烷 %mo l e 1 0 09 91 0 0 I S O 6 9 7 41 平衡气 N, 硫含量 m g / m, 5 0I S O 6 3 2 5 一 5 沃泊指数MJ / m 35 3 . 6 士 2 % 1 1 1

29、 Q C / T 6 9 1 一2 Q 0 2 基准粥料G23 组分单位要求 限值 试验方法 最 小 值 最 大 值 甲烷 %mo l e 9 2 59 1 .59 3 . 5 1 5 0 6 9 7 4 平衡气 1 7 . 56 . 58 . 5 N 2 硫 含 量 一m g /m 。一一 一 5 01 50 63 25 一 5 沃泊指数 M J / mJ4 8 . 2 士2 % 基准榭料G25 组分单位 要求 限值 试验方法 最小值最 大 值 甲烷 %mo l e 8 68 48 8 1 5 0 6 9 7 4 一 l 平衡气 l 4l 2 1 6 N 2 硫含量mg / m3 一 一 5

30、 01 5 0 6 3 2 5 一 5 沃泊指数 一M J / m 3 4 3 . 9 士 2 % 注硫含量是在标准状态 ( 2 。 ，1 01. 3k Pa)下确定的数值。 注: 该指数是在总热值基础上，在。 状态下计算得出. 混合的气体成份至少应具有以下纯度: NZ : 9 9 %; C H :9 5 %，氢气、一氧化碳和氧气总含量低于1 %，氮气和二氧化碳总含量低于2 % 沃泊指数的计算如下 : 沃 泊 ” ” 一 从 ”摄 其 中: Hgas燃料的热值，MJ / m “( 在。 时) ; Pai 在。 时空气密度; 凡 在。 时燃气密度。 B . 3 ， 1 根据欧洲排放法规对基准N G燃料的规定， 天然气有G20、G 23 和G25 三种类别，制造厂在规 定其发动机所用燃料时， 应明确以 下6 种选择: G 20、 G 23、 G 25、 G 20一 G 23、 G 23一 G 25和G 20一G 2 5 。 B4 制造厂生产的车用压缩天然气单燃料发动机或车用液化天然气单燃料发动机对天然气的燃料有 更高的要求时，则应提出明确的技术要求和规格 1 2