TB-T 3098-2004 铁路动力装置用柴油机认证试验实施细则.pdf.pdf

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1、I C S 4 5 . 0 6 0 . 1 0 s 乙 夕 TB 中 华 人 民 共 和 国 铁 道 行 业 标 准 T B / T 3 0 9 8 - 2 0 0 4 铁道动力装置用柴油机 认证试验实施细则 Ma n u a l f o r t h e c a r r y i n g o u t o f a p p r o v a l t e s t s o f r a i l w a y m o t i v e p o w e r u n i t s 2 0 0 4 - 1 0 - 2 3发布2 0 0 5 - 0 1 - 1 5实施 中 华 少 L民 共 和 国 铁 道 部发布 TB /

2、 T 3 0 9 8 -2 0 0 4 目次 前言 ， 。 、 、 、 、 、 、 、 ， ， n 1 范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 规范性引 用文件 ， 1 3 1 0 0

3、h 试验前、 试验期间及试验后的测量和检查 ， 一1 4 温度测量、 温度计及压力表的校验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， 3 5 测功机的 检查和校准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 柴油机零部件的测量 ， ， 5 7 热 平

4、衡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8 污 染 物 检 测和 烟 度 检 测 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 9 燃油及机油消耗量的

5、测量、 水及机油流量的测量、 水泵特性的检验、 ， ， ， ， 、 巧 1 0 柴 油 机 特 性曲 线的 检 验 ， . 一 1 8 1 1 超负荷试验和8h 交替突变负荷试验的实施 1 9 1 2 3 6 0 h 耐久试验的实施 2 0 1 3 认证试验后零部件解体直观检查 ， 2 0 1 4 自 动记录仪器的采用 2 1 1 5 认证试验报告的编写 “ 二2 2 附录A( 规范性附录) 试验 报告主件样本 ， 2 4 A. 1 一般情况 2 4 A. 2 1 0 0 h 性能试验和3 6 0 h 耐久试验的实施 、 、 、 、 、 、 ， 、 “ ， ， ， 2 4 A . 3 零 部

6、件 直 观 检 查 和 测 量 . ， 2 9 A . 4 试验监督员对柴油机认证试验的结论 3 0 附录B( 资 料性附录) 试验报告附件样本 3 1 B . 1 柴油机外观及说明 3 1 B . 2 技术数据及总图 3 1 B . 3 试验台布置图 ， 3 1 B . 4 认 证 试 验 准 备 会议 备 忘 录 ， ， ， . . . . . 3 2 B . 5 水泵特性曲 线检查 ， 3 4 B . 6 特性曲 线及热平衡测量数值记录 ， 、 、 、 、 、 、 、 、 ， 、 、 “ ， 、 、 3 4 B . 7 特 性曲 线( 由 制 造 厂 提 供) . . . . . . 3

7、 5 B . 8 热 平 衡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 B . 9 1 0 0 h 试 验和 3 6 0 h 试 验 ， ， . . . . . . . . . . . . . . 3 7 B . 1

8、0 1 0 0 h 和3 6 0 h 试验期间发生的异常情况 。 4 9 B . 1 1 燃油分析 ， 。 4 9 B . 1 2 机油分析 ， ， 一 4 9 B . 1 3 排气分析 5 0 B . 1 4 尺 寸 表( 柴油机零部件测量用). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 B . 1 5 照片 、 、 、 、 、 、 、

9、、 、 、 、 、 ， 。 ， 、 5 1 丁 T B/ T 3 0 9 8 - 2 0 0 4 前言 本标准 非等 效采用国际铁路联盟报告U I C O R E B 1 3 / R P 6 按照U I C 6 2 3 O R规定的 柴油机型 式试 验实施细则 ( 英文版) ， 并按照T B / I 2 7 4 4 -2 0 0 2 动力装置用柴油机认证方法 , T B / T 2 7 4 5 -2 0 0 2 动 力装置用柴油机认证试验 的要求制定的。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准的附录B为 资料性附录。 本标准由 铁道行业内 燃机车标准化技术委员会提出并归口 。 本标准由中国北车集

10、团大连机车研究所起草。 本标准主要起草人: 王贤。 本标准为首次发布。 T B / T 3 0 9 8 -2 0 0 4 铁道动力装置用柴油机认证试验实施细则 1 范围 1 . 1 本标准规 定了铁道动力装置用柴油机认证试验的 实施细则。 ，2 本标准适用于 铁道动力 装置用柴油机， 但不 包括专用机车( 如矿山 和炼油厂用机车) 的柴油机和有 效功率小于1 0 0 k W的柴油机。 1 . 3 制定本细 则的目 的是对认证试验的每项试验作出 具体的 实施规定， 从而使在监督员监督下的所有 试验可在同样条件下进行， 并得到可以相对比 较的结果。 2 规范性引用文件 下列文件中 的条款通过本标准

11、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。 G B 2 5 2 轻柴油 G B / T 3 2 1 4 -1 9 9 1 水泵流量的测定方法 T B / T 2 7 4 4 -2 0 0 2 动力装置用柴油机认证方法 T B / T 2 7 4 5 -2 0 0 2 动力装置用柴油机认证试验 T B / T 2 7 8 3 -1 9 9 7 铁路牵引用柴油机排放污染物限值及

12、测试规则 A S T M D 5 2 4 -2 0 0 0 石油产品中兰氏残碳的标准试验方法( S t a n d a r d t e s t m e t h o d f o r R a m s b o t t o m C a r b o n R e s id u e o f p e t r o l e u m p r o d u c t s . M O D ) 3 1 0 0 h 试验前、 试验期间 及试验后的 测f和 检查 3 . 1 1 0 0 h 试验前的 测f和检查( a , i , k 及r 在试验前约两个星期完成) a ) 柴油机装配前 测量零件的实际尺寸并填人尺寸表内( 表1

13、一 表6 ) ; b ) 柴油机尺寸: 总的长度、 宽度及高度; 以曲轴中 心线为基准的 宽度及高度。 c ) 标牌上表示的制造厂名、 柴油机型号、 编号、 标定功率、 标定转速及制造年份; d ) 二冲程或四 冲程及增压方式; e ) 喷射方式及燃烧方式( 燃油喷射提前角) ; f ) 气缸数及排列; 9 ) 旋转方向; h ) 冷却方式; 1) 测量仪表; k ) 测功机; 1 ) 试验装置检查， 校对柴油机测量点布置图、 测量点实际布置与测量记录表三者之间的 测量点及 其编号的一致性; m) 水泵特性曲线的检验; n ) 热平衡检验; o ) 污染物检测和烟度检测; 1 T B/ T 3

14、 0 9 8 -2 0 0 4 P ) 柴油机特性曲 线的检验; 9 ) 机油泵出口 及距油泵最远的测量点机油压力的 检验( 在机油最高允许温度下进行) ， 如果1 0 0 h 试验期间可连续进行测量， 此项试验前的检验可省略; r ) 燃油采样， 采取1 L 燃油样品( 另取1 L 备用) ， 将样品瓶密封， 并贴上标签， 注明柴油机编号、 采 样日 期、 地点 及监督员姓名， 随后将油罐车或储油箱加封， 并对燃油供油系统( 包括测量油箱) 加以 监控， 以确保不使其他燃油注 人供油系统， 如果燃油供应容器是以油桶代替油罐车或储油箱， 则无需预先说 明， 若在1 0 0 h 试验期间 燃油型

15、号发生变化则需另采1 次样品， 同 首次采样， 由 公认的 权威机构分析， 在 试验开始前约两星期， 应将第一个样品 送交预先指定的化验室分析， 以 保证在认证试验时能将分析结果 提交给监督员检查; e ) 从油桶中 取出1 L 清洁机油， 作为第1 次样品， 油桶上标明的牌号应与柴油机制造厂选定的机 油牌号相符， 机油样品瓶应和燃油样品瓶一样， 贴上标签; 1 0 0 h 试 验开始之前， 应事先检查机油油位; 调速系统调整到1 / 4 h 超负荷运转的位置。 a ) , o ) , p ) 的 项目 检测在认可的实验室进行或有监督员在场。 3 . 2 1 0 0 h 试验期间的测，和检查(

16、 测试频率按T B / T 2 7 4 5 -2 0 0 2 附录3 规定) 3 . 2 . ， 时间 a ) 按照规定程序运转每一小时的序号( 1 一 1 0 0 ) ; b ) 每一小时 运转开始的时间( 准 确时间) ; c ) 测量的确切时间( 或测量工作完成约一半的 时刻) 。 3 . 2 . 2 输出 a )用计数器和转速记录 仪测量转速; b ) 制动负荷或电测参数。 3 . 2 . 3 燃油 a )有载时的燃油消耗率 g / ( k W “ h )及空载时的 燃油消 耗量( k g / h ) ; b ) 燃油泄漏量( 在测量记录中随时记人称量的回收油量) ; c ) 喷油泵进

17、口燃油温度。 3 . 2 . 4 机油( 循环中无串联升压泵) a ) 机油消耗量( k g / h ) ( 在测量记录中随时记人加油量) ; b ) 油底壳内 油温; c ) 循环系统中的机油流量( 流量计测量) ; d ) 柴油机进口 油温按技术数据表( 制造厂提供) 的规 定， 机油温度应保持 稳定; e ) 柴油机出口 油温应不 低于6 5 C ; f ) 机油泵出口 油压( 如柴油机机油系统各循环回 路分开设置， 则应测量每个油泵的出口 压力) ; g ) 距油泵最远处测量点的机油压力; h ) 柴油机运转8 0 h 和8 1 h 后， 分别采取第 2 次和第 3 次机油样品。 3

18、. 2 . 5 冷却水( 按照制造厂提供的技术数据表) a ) 冷却水流量( 中冷水和柴油机冷却水流量) ; b ) 柴油机进口水温; c ) 柴 油机出口 水温( 应为制造厂提供的 技术数据表中的规定 值士 3 C) ; d ) 水泵进口压力( 泵轮中心以上的静压头高度不超过2 m) ; e ) 水泵出口 压力( 如各循环回 路为分开 设置， 则每个泵均需测量) ; ) 柴油机出口 压力( 每个循环回路 均需测量) ; 9 ) 机油热交 换器进口 水温; 2 T B/ T 3 0 9 8 -2 0 0 4 h ) 机油热交换器出口水温; i ) 中冷器进 口水温; J ) 中 冷器出口水温。

19、 3 . 2 . 6 空气 a ) 大气 压( k P a ) ; b ) 进气温度; c ) 相对湿度( %) ; d ) 每台涡轮增压器压气机进口 处的进气负压( 应不小于制造厂在技术数据表中 规定值的8 0 % ) ; e ) 每台涡轮增压器压气机出口增压空气温度; f ) 每台涡轮增压器压气机出口 增压 空气压力; 9 ) 每台中冷器出口 增压空气温度( 应等于柴油机技术数据表中最高允许温度 ， 允许有0 一 一 5 的 偏差) ; h ) 每台中 冷器出口 增压空气压力( 应等 于柴油机技术数据表中 规定值士 5 %) 0 a ) , b ) , c ) 三 项参数在距柴油机进口 一

20、定距离处测量， 此处空气为 层流， 温度均匀。 3 . 2 . 7 排气 a ) 各缸排气温度( 各缸允许有0 - - 8 0 的偏差) ; b ) 每个涡轮进口 废气温度; c ) 每个涡轮出口废气温度; d ) 每个涡轮转速; e ) 每个涡轮进口 废气 压力; f ) 每个涡 轮出口 的排气背压( 应大于或等于柴油机技术数据表中 规定值的8 0 %) ; 9 ) 排气管出口 处废气烟色( 用烟度计测量以及目 视直观评定) 。 3 . 2 . 8 交替突变负荷时测功机的灵敏度( 见第 1 1 章) 。 3 . 2 . 9 调速偏差 a ) 稳定调速率; b ) 瞬时调速率( 在标定工况下稳

21、定运转时， 突然卸去全部负荷， 测量 调速系统的瞬时调速率) ; c ) 最高空载转速( 在上述测试之后转速稳定时测量) 。 3 . 3 试验运转结束， 柴油机停机后的测f和检查 3 . 3 . ， 试验运转结束后应立即检查柴油机总的状态、 清洁度和密封性。 3 . 3 . 2 测量并计算机油消耗量( 见第9 章) 。 3 . 3 . 3 第4 次采取机油样品。 3 . 3 . 4 按照“ 试验 报告样本” 中A . 2 和B . 9 所述的条件 确定1 0 0 h 试 验期间各 参数在每个阶段的 平均值。 3 . 3 . 5 由三名监督员编写试验报告( 附录 A、 附录B ) o 4 温度测

22、f. 温度计及压力表的校验 4 . 1 温度测A 精度: 热平衡试验时循环冷却水及机油的测量精度为士 0 . 1 t; 水、 机油及空气的测量精度为士 I t; 排气温度测量精度为士 l o t o a . 2 温度计校验 在1 0 0 h 试验前， 监督员应对所有校验合格 证进行检查， 合格证的签发日 期不应超过半年， 每个校验 合格证均应注明检验单位及每台仪器的编号。采用热 电偶传感器时， 还应注明补偿导线的长度及 类型。 对于计算机数据采集的试验台， 应在试验室现场对测温系统进行校验， 即从温度计、 端子箱到计算 TB / T 3 0 9 8 -2 0 0 4 机。将校验结果记录下来，

23、以备监督员检查 4 . 3 压力表的校验 1 0 0 h 用的所有压力表， 在试验前应经过校验， 被校验的压力表的偏差不应超过士5 %。压力表上应 附有清晰的标记， 以备监督员检查。 压力表量程的选择， 应使试验期间的指示值显示于满量程的 2 / 3 范围内。 对于计算机数据采集的试验台， 应在试验室现场对测压系统进行校验， 即 从压力传感器、 端子箱到 计算机。将校验结果记录下来， 以备监督员检查。 测功机 的检 查和校 准 5 . ， 水力测功机 吸收功率的数值由下式求得: 吸 收功率( k W) = 制动称重值x 转速( r / m i n ) X k ( 1 ) k 为各种测功机型式和

24、臂长尺寸所特 有的常数， 通常打印在测功机的标牌上。 标牌上还应标出使 用极限转速和负荷。 监督员应确认试验用的测功机能够满足1 0 0 h 试验期间全部 工况的负荷及转速要求， 应核实测功机 确能在实际使用中按规定要求迅速充水和排水， 监督员还应校验对应于“ 无载空转” 工况时测功机的最 小扭矩值， 该值不应超过标定扭矩的5 9 6 0 试验时标定工况的扭矩值最好指示在测功机表盘量程的3 / 4 处。 监督员还应校验: 平衡臂或负荷指示器的工作精度， 测功机的灵敏度。校验工作按以下方式进行: 5 . 1 . 1 在中 间位， 即“ 静止状态” ， 负荷指示器应指零。然后分别在两个方向 上转动

25、定子( “ 受力” ) ， 从而 使负荷指示器 指针有一微小但可以 看得出的 移动( 约1 - - 2 个刻度， 并只 能向 一个方向 移动) 。 当定子被 放开或“ 不受力” 时， 负荷指示器指针应回到零位。 5 . 1 . 2 仍在中间位， 在距离测功机转子中心线“ L ” 处( 沿水平方向测量) ， 在定子上依次加以质量为 P , 一 P : 一 几 的 祛码， 负荷指示器则显示相应的数值p i 一 p 2 一 p 3 ， 并做出记录( 或者在试验过程中进行 这项工作, P 1 一 P : 一 P 3 硅码加在杠杆末端， 使系统达到 平衡状态) 。监督员应确认记录的 数值 p i 一 九

26、 一p : 与相 应的尸 1 一 尸 z - 尸 : 之比 应相当 于下列比 值， 其精度约在士 1 %的范围内: 一 2 7 C L 4 5 0 0 k - 九一几 一- 式中: k 标牌上标出的测功机常数; L 力臂长度， 单位为米( m ) . 试验负荷尸和指示负荷p之间 允许有士 1 %的 误差， 如果误差大于士1 %， 则测功机应重新调整。 不能调整时， 应绘出 校准曲 线， 然后对测功机上相应偏高或偏低的 读数进行修正， 从而将正确的数值记 人测量记录中。在监督员指导下将标定功率 9 0 %一1 1 5 %范围的实际值制成一张修正表， 固定在测功 机上 。 为了 验证测功机的灵敏度

27、和可靠性， 在力臂L处加一质量尸 ， 记下相应的读数p ; 再在 尸上加以 微 小质量d P ， 使d Px L约为最大允许负荷( 以N “ m计) 的0 . 5 %， 记下相 应的 读数d p o 比 值d p / d 尸应是常数， 当尸变化时， 比 值 P / P不变。 校准时的 允许误差为士 1 %0 6 . 2 测功发电机 主电路上测量仪器的精度应相当于 0 . 2 级， 其他电路上( 例如主励磁分路、 励磁机、 辅助发电机) 测 量仪器的精度应相当于0 . 5级。 发电机( 或发电机组) 制造厂应保证， 在整个1 0 0 h 试验期间， 发电机的容量能充分吸收( 接受) 柴油 机发出

28、的所有输出功率: 包括标定负荷和不同的转速挡位、 超标定转速的超负荷和超标定扭矩的超负荷 4 T B/ T 3 0 9 8 -2 0 0 4 以及在突变负荷试验中全速加载和卸载工况。 评定输出功率必要的技术文件有: 5 . 2 . 1 曲线 A 辅助 设备在实际使用范围内的 效率曲 线( 例如全功率时) 。 其转速与柴油机1 0 0 h 试验期间的各种 转速相对应， 并且是在辅助发电机为平均负荷( 尽可能为标定负荷) ， 绕组是热态时测得的。这一负荷应 尽可能达到并在整个试验过程中保持不变。 6 . 2 . 2 曲线B和C ( 对主发电 机) a ) 发电机绕组热态( 约7 5 C ) 时，

29、与电流强度成函数关系的损耗曲线为 P , ( k W) = .f ( I ) ， 该曲线 表示了电 枢、 附加极及差复激绕组中的铜耗f ( I ) . 碳刷电压降损耗以 及约占 发电机小时功率1 %的附 加损耗( 曲线B ) ; b ) 对应于下列不同的转速时， 可表示为与电压成函数关系的损耗曲线组( 曲线族) P , ( k W) = f ( V ) : 标定转速; 标定转速+1 0 %标定转速; 标定转速 一1 0 %标定转速; 最低空载转速; 最低空载转速与标定转速之间的中间转速， 按 1 0 0 r / m in 的间隔递增。 上述曲线族是对应于 发电机持续功率励磁削弱为平均 值( 如

30、该转速有励磁削弱时) 得出的。空载损 耗及通风损耗也应包括在曲 线族中( 曲 线C ) o 上述所有文件， 应由发电机制造厂提供。 其内容应反映制造厂车间的实际测量结果; 此外， 还应得 到负责试验组织工作的 机构的正式认可。测量的 精度及得到的曲 线都应进行检验。 柴油机的输出功率计算如下 : 尸 柴 油 机= P 主 发 电 机 +P , + 尸 v + 尸 辅 助 发 电 机 ( 3 ) 式中: 尸 主 发 电 机=V主 回 路 ( 电 压 ) xI 主 回 路( 电 流) ; P r铜耗f ( I ) ( 曲 线B ) ; P v = 电压损耗 AV ) ( 曲 线 C ) ; 尸 ，

31、 助 发 电 机 一 辅 助 发 电 机 输 人 功 率 一 ( V x ，百 曲 线 A ) o 5 . 3 交流同 步牵引 发电机改制的测功机 测量原理是利用外壳摆动的平衡式原理， 直接测量作用在外壳上的反力矩。在测功机的一 侧， 由固定在测功机外壳上的测力臂、 压力传感器、 数字式电子秤等组成测量系统。通过压力传感 器测量测功机外壳摆动的平衡制动力， 求出平衡力矩， 即可求得柴油机的输出扭矩， 从而测得柴油 机的输出功率。 在测功机外壳的另一侧， 由固定的校验臂( 可放置校验硅码) 与另一侧的压力传感器、 电子秤 等组成测功机的校验系统， 在试验中作动态综合扭矩测试精度的校验。其校验方法

32、及要求与水力 测功机相同。 柴油机零部 件的测t 6 . ， 试验前下列零部件应进行测量: a ) 在沿高度方向的四个横截面上， 测量全部气缸套在柴油机上安装后的尺寸( 沿曲 轴纵向和横向 两个方向进行) ， 图 1中， 位置 1 ( 最高处) 系指活塞在压缩行程结束时， 第一道活塞环顶面以下5 mm处; 位置2 系指活塞在膨胀行程结束时， 第一道活塞环底面以 上5 m m处; 位置3 为气缸套密封圈处; 位置4 5 T B/ T 3 0 9 8 -2 0 0 4 ( 最低处) 在气缸套底面以上约 1 0 r n m处( 见表 1 ) ; 图 ， 气缸套测，位I b ) 曲轴所有主轴颈和曲 柄

33、销 轴颈的 垂向和横向尺寸( 见表2 ) ; c ) 全部活塞在两个互 相垂直方向( 纵向和横向) 的直径， 在活塞裙底部 及活塞销以上约5 二 处 测量( 见表 3 ) ; d ) 全部活塞第一、 二两道环槽高度( 见表3 ) ; e ) 全部活塞第一、 二两道活塞环厚度( 见表 3 ) ; 进行d ) 及 e ) 两项测量时， 不必拆除活塞环。 0全部活塞销孔垂向和横向直径( 见表4 ) ; 9 ) 全部活 塞销中央截面垂向 和横向 直径 见表4 ) ; h ) 全部连杆小头孔径( 连杆小头衬套内 径) ( 见表4 ) ; 1) 全部气门杆直径， 各气门杆与气门 导管的间隙， 以 装机状态进行检查( 见表5 ) ; k ) 每个喷油泵的供油量( 单位。3 ， 根据制 造单位出厂技术条件的要求进行测量， 在确定的转速、 齿条位置和 供油次数下， 所有喷油泵在试验前后测量结果应符合规定要求) ( 见表6 ) ; m) 全部喷油器的开启压力( 见表6 ) 0 6 . 2 所有的测量工作应由制 造厂的熟练工人完成。 并始终在一名负责试验组织工作的 监督员的监督 下进行。 该监督员还应当在现场抽检测量的 精度。 测量室内最好避免通风， 温度 保持在2 0 1C。由 于被 测零部件和测量仪器应达到测量室内