ChinaAutoRegs|GB/T 18297英文版翻译 汽车发动机性能试验方法
Performance test code for road vehicle engines
1 范围
本文件规定了汽车用发动机性能的台架试验方法，用来评定汽车发动机的性能。
本文件适用于M类和N类汽车用发动机。该发动机属往复式、转子式，不含自由活塞式。
2 规范性引用文件
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GB/T 1883.1 往复式内燃机 词汇 第1部分：发动机设计和运行术语
GB 17691-2018 重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段） GB 18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段） GB/T 17692 汽车发动机及驱动电机净功率测试方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
功率 power
本文件采用的各种功率系指全负荷（即油门置于全开位置）时，在不同条件下，将所测得的转速及 扭矩值经计算而得出来的功率，以kW表示。
实测有效功率 observed brake power
发动机在实际进气状态下所输出的功率。
校正有效功率 corrected brake power
将实测有效功率校正到标准进气状态下的功率。
净功率 net power
发动机带全套附件进行试验，在发动机曲轴或其等效件的末端所测得相应转速下的，并按标准进气 状态修正的功率。
总功率 gross power
发动机仅带维持运转所必需的附件进行试验，在发动机曲轴或其等效件的末端所测得相应转速下 的，并按标准进气状态修正的功率。
额定功率 rated power
制造厂根据发动机具体用途，在规定的额定转速所输出的总功率。
4 对测量误差及测量部位的要求
扭矩
扭矩测量误差不超过所测发动机最大扭矩值±1%。
转速
转速测量误差不超过所测值±0.5%。
燃料消耗量
燃料消耗量测量误差不超过所测值±1%。
温度
除有特殊规定以外，一般应按下列要求进行：
a) 冷却液温度：在靠近发动机冷却液出口及入口两处测量；误差不超过±2 ℃； b) 机油温度：在主油道、主油道的入口或有代表性部位测量；误差不超过±2 ℃；
c) 排气温度：传感器端头离发动机排气歧管出口或涡轮增压器出口 50 mm 处测量，并位于排气连 接管的中心；误差不超过±2.5 ℃或不超过所测温度的±0.75%，取两者中的较大值；
d) 燃料温度：柴油温度在燃油喷射泵进口处测量；汽油温度在靠近化油器、低压油轨的入口或高 压油泵的入口处测量；若有困难，可按制造厂推荐有代表性的部位；误差不超过±2 ℃；
e) 中冷后进气温度：在中冷器出气口 50 mm 处测量；误差不超过±2 ℃。
压力
除有特殊规定以外，一般应按下列要求进行：
a) 进气管真空度及绝对压力：真空度在进气歧管进口（即化油器下法兰或节气门体）的下游 30 mm 左右处测量，测压头与管内壁齐平；进气管绝对压力按制造厂规定的位置测量；误差不超 过±0.15 kPa；
b) 进气连接管压降：在发动机进气口（即进气连接管、化油器、节气门体或空气滤清器的进气口） 上游 150 mm 左右处测量，测压头与管内壁齐平；误差不超过±0.05 kPa；
c) 涡轮增压器的压气机进、出口压力：在压气机进、出口的管壁上有代表性的部位测量，测压头 与管内壁齐平；进口压力测量准确度不超过±0.1 kPa；出口压力测量误差不超过±1 kPa；
d) 排气背压：离发动机排气歧管出口或涡轮增压器出口下游 75 mm 处，在排气连接管里测量，测 压头与管内壁齐平；误差不超过±0.2 kPa；
e) 机油压力：在润滑系的主油道上或按制造厂推荐有代表性的部位测量；压力传感器精度 0.25
级；
f) 气缸压缩压力：在火花塞孔或喷油器孔处测量，除测量的气缸外，其他各缸的火花塞或喷油器 等均装好；压力表或压力传感器精度 1.5 级；
g) 曲轴箱压力：在有代表性的部位测量，如加机油口、油标尺插入口等；误差不超过±0.02 kPa。
点火、喷油及供油提前角
点火、喷油及供油提前角测量误差不超过±1°曲轴转角。
发动机进气状态
4.7.1 进气温度
沿发动机进气口（即进气连接管、化油器、节气门体或空气滤清器的进气口）的轴线，在进气口上 游150 mm内测量；传感器不得受到热辐射，应采取措施进行热屏蔽；误差不超过±1 ℃。
4.7.2 进气压力
在试验室内不受阳光和热辐射的部位测量；误差不超过±0.1 kPa。
4.7.3 进气湿度
在试验室内不受阳光和热辐射的部位测量，采用电子式湿度计；误差不超过±5% RH。
发动机空气消耗量
空气消耗量测量误差不超过所测值的±3%。
活塞漏气量
活塞漏气量测量误差不超过所测值的±5%。
5 试验数据的计算
通用符号、名称及单位
通用符号、名称及单位见表1。
应按本标准进气状态，校正点燃机及压燃机油门全开时的实测有效功率、扭矩和压燃机实测燃料消 耗率等。
通用计算公式
通用计算公式见表3。
6 对试验一般条件的控制
除有特殊规定以外，一般应按 6.2～6.11 的要求进行性能试验。 燃料及机油：采用制造厂所规定的牌号。
磨合：按制造厂规定的磨合规范进行。
冷却系温度：水冷机的冷却液出口温度控制在制造厂规定温度±5 ℃范围内，若制造厂没有特殊 规定，则控制在 88 ℃±5 ℃，必要时可减少温度允差；风冷机的指定点、散热片等温度按制造厂的规 定。
机油温度：按制造厂的规定，若制造厂没有特殊规定，则控制在 95 ℃±5 ℃，必要时可减少温 度允差。
燃料温度按以下要求控制：
a) 柴油温度：控制在制造厂规定温度±3℃范围内，且油泵入口的最低许用温度为 30 ℃；若制 造厂没有特殊规定，则控制在 40 ℃±3 ℃；必要时可减少温度允差；
b) 汽油温度：控制在制造厂规定温度±5 ℃范围内，且最低许用温度不得低于环境温度；若制造 厂没有特殊规定，则控制在 25 ℃±5 ℃；必要时可减少温度允差。
中冷后进气温度：控制在制造厂规定温度±2 ℃范围内；若制造厂没有特殊规定，则额定功率点 中冷后进气温度控制在 50 ℃±2 ℃，必要时可减少温度允差。
排气背压：与制造厂规定的背压相差不超过±1 kPa。
发动机的吹拂：若发动机不带风扇，所有试验均可设置外加风扇或相应的装置向发动机吹拂。 发动机的调整：在进行定型、验证及质量检查三种类型试验时，除本标准有关条款规定外，不应 另行调整。
数据测量的条件按以下要求控制：
a) 测量数据时的发动机运行转速与选定转速相差应不超过 1%或±10 r/min；
b) 待转速、扭矩及排气温度稳定 1 min 后，方可进行测量。转速、扭矩、燃料消耗量及进气温度 尽量同时测量；测量燃料耗时间应不少于 20 s；
c) 取连续测量两次测量的平均值，前后两次的扭矩及燃料耗值相差应小于 2%；两次测量的时间 间隔约 1 min；
d) 如果使用米制单位，可参照附录 H（提示的附录）换算成法定计量单位。
7 试验时发动机所带的附件
发动机在进行各项试验时，所带附件按表 4 规定。
凡属维持发动机工作所不可少的零部件，如进气排气歧管、化油器或节气门体、电控系统、燃油 输油泵、燃油喷射泵、分电器、水泵、机油泵、增压器、废气放气阀、中冷器以及风冷发动机的风扇、 导风扇等一律带上，不再列于表 4。
凡对发动机来说是外加的负载，因为结构的原因，不便从发动机上拆下，其消耗的功率可加到发 动机的实测有效功率中去，或从机械损失功率中扣除。
所带附件若与 7.2 到 7.3 规定有不同之处，应在试验报告中加以说明。
8 十二项性能试验方法
起动试验
8.1.1 目的
评定发动机的低温冷机(汽油机和柴油机环境温度均为-30 ℃)、暖机及热机起动性。起动的优劣取 决于起动发动机所需要的拖动时间。
8.1.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。低温冷机起动试验时，发动机不装特殊起动附件，低温冷机起动 试验用燃料和蓄电池容量应与制造厂的规定一致。试验在发动机台架上进行，发动机与测功机不相接。 用仪器测量瞬态参数如转速、起动电流、进气管绝对压力等。
低温冷机起动试验，汽油机和柴油机均在-30 ℃的环境温度下进行，加足防冻液及润滑油的发动机 (含变速器)、充足电的蓄电池和燃料一起置入规定的低温环境，至少静置8小时，待润滑油温达到规定 的环境温度±1 ℃时，即可开始低温冷机起动试验。
暖机起动试验前，在40%-80%额定转速下运转，待冷却液温度达到88 ℃±5 ℃后，怠速10 s，停机
120 min，环境温度不限，即可开始暖机起动。
热机起动试验前，在40%-80%额定转速下运转，待冷却液温度达到88 ℃±5 ℃后，怠速10 s ，停 机10 min，环境温度不限，即可开始热机起动。
8.1.3 试验方法
若系自动变速器，置于“停车”档状态(A-P)；若系手动变速器，置于“空”档，且离合器先后处 于接合状态(M-O-I)及分离状态(M-O-Ⅱ)。在相应试验条件下，各状态分别进行低温冷机、暖机及热机 起动试验。其程序如下:
按制造厂使用说明书的规定程序进行设置和操作。起动用电机通电拖动发动机，气缸内着火工作， 转速升高，尽早断电，通电时间(亦称拖动、起动时间)不得超过20 s，发动机能自行运转10 s以上不熄 火，则认为起动成功，该种试验完成。在拖动及自行运转期间不得操纵发动机。
若起动失败，按制造厂使用说明书的规定程序再次进行设置和操作，在3 min内继续进行下一次起 动；低温起动时需待润滑油达到规定的温度，方可进行下一次起动。若3次起动失败，则终止该种试验。
8.1.4 测量项目及数据整理
8.1.4.1 测量项目
起动失败次数、起动成功的拖动时间、环境温度、进气温度、进气压力和进气湿度。起动机和蓄电 池的最低工作(即拖动时的)电压、拖动及自行运转的发动机转速、起动电流、进气管绝对压力等与时间 的关系曲线，采样频率为10 Hz。起动前冷却液及各种润滑油的温度；汽油牌号及馏程、柴油牌号。
8.1.4.2 数据整理
发动机起动性评分及数据处理。
a) 分数与评语的对应关系见表 5。
c) 一次失败扣 2 分，两次失败扣 5 分，三次失败评定为 1 分。
d) 发动机的起动性总分等于起动成功的评分减去起动失败的扣分数。若差值小于 1 时，令总分为
1。
e) 填写起动试验结果表（见附录 C 表 C.l）；参考附录 E 图 E.l，绘制起动特性曲线。
怠速试验
8.2.1 目的
评定发动机的怠速质量，即发动机处在低温冷机及热机状态下、无负荷时，评定发动机怠速运转的 平顺性(如转速波动量)及运转持续性(不熄火)。
8.2.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。利用汽车标准悬架及垫块将发动机安装在台架上，使其悬置姿态 与整车一样。发动机与测功机不相接。试前发动机的怠速系按制造厂说明书规定进行操作及设置，一旦 试验开始，人不再操纵发动机如油门等，任其自行运转或熄火。
用仪器记录发动机转速与时间的关系曲线。
8.2.3 试验方法
8.2.3.1 低温冷机怠速试验
低温冷机怠速按照8.1.2试验条件的规定，在规定的低温下，起动机停止拖动后，发动机能自行运 转，开始记录试验数据，起动转速上冲并回到厂商提供的怠速转速后，即开始低温冷机怠速试验。若系 手动变速器，置于空档离合器接合(M-O-Ⅰ)，运转20 s；随后置于空档离合器分开(M-O-Ⅱ)，运转20 s。 若系自动变速器，置于“停车”档(A-P)，运转20 s。试验完成后结束试验数据记录并保存。
8.2.3.2 热机怠速试验
发动机在40%-80%的额定转速下运行，待冷却液出口温度达到88 ℃±5 ℃时，开始记录试验数据， 油门回到怠速工况的位置，环境温度不限，即开始热机怠速试验。若系手动变速器，置于空档离合器接 合(M-O-Ⅰ)，运转20 s。若系自动变速器，置于“停车”档(A-P)，运转20 s。试验完成后结束试验数 据记录保存。
8.2.3.3 发动机熄火处理
试验中若遇发动机熄火，立即起动，进入试验工况再运转20 s，只记录熄火次数，不记录拖动时间。
8.2.4 测量项目及数据整理
8.2.4.1 测量项目
熄火次数。进气管绝对压力或真空度、怠速(或高怠速)转速、燃料消耗量、点火提前角/喷油(或供 油)提前角。瞬时的怠速的最高、最低及平均转速，采样频率为10 Hz。
8.2.4.2 数据整理
怠速质量评定及数据处理如下：
功率试验
8.3.1 目的
评定发动机在全负荷工况下的动力性、经济性和排放性能。
8.3.2 试验项目
总功率试验及净功率试验。
8.3.3 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的控制按第6章的规定。
8.3.4 试验方法
油门全开，在发动机工作转速范围内，依次地改变转速进行测量，适当分布8个以上的测量点。所 测转速必须包括发动机额定功率转速和最大扭矩转速。
8.3.5 测量项目及数据整理
8.3.5.1 测量项目
进气温度、进气压力、进气湿度、转速、扭矩、燃料消耗量、空燃比、压燃机的气体污染物、点燃 机的气态污染物、颗粒物PM和粒子数量PN(压燃机按GB 17691，点燃机按GB 18352.6)、排气温度、点火 或喷油提前角、点燃机进气管真空度或绝对压力及燃油牌号。
8.3.5.2 数据整理
按5.3进行计算，填写功率试验结果表(见附录C表C.3)；参考附录E图E.2a和E.2b，绘制总功率、净 功率特性曲线；功率、扭矩及燃料消耗率的允差应符合附录D的规定。
负荷特性试验
8.4.1 目的
在规定的转速、不同的负荷下评定发动机的经济性和排放性能。
8.4.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的控制按第6章的规定。
8.4.3 试验方法
在若干个转速(其中应含常用转速和2000 r/min)下进行试验。发动机转速不变，从小负荷开始，逐 步开大油门进行测量，直至油门全开，适当地分布8个以上的测量点，应包括转速为2000 r/min，平均 有效压力为200 kPa的工况点。
8.4.4 测量项目及数据整理
8.4.4.1 测量项目
进气温度、进气压力、进气湿度、转速、扭矩、燃料消耗量、点火或喷油提前角、点燃机进气管真 空度或绝对压力、空燃比和燃料牌号。按需要测量压燃机的气体污染物、点燃机的气态污染物、颗粒物 PM和粒子数量PN(压燃机按GB 17691，点燃机按GB 18352.6)。
8.4.4.2 数据整理
按5.3进行计算，填写负荷特性试验结果表(见附录C表C.4)；参考附录E图E.3，绘制负荷特性曲线。
万有特性试验
8.5.1 目的
在不同转速、不同负荷下，评定发动机在车用状态下的经济性和排放特性。
8.5.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的控制按第6章的规定。
8.5.3 试验方法
在发动机工作转速范围内适当地选定8个以上的转速进行试验，试验按8.4.3规定，在选定的转速下 进行负荷特性试验。
8.5.4 测量项目及数据整理
8.5.4.1 测量项目
进气温度、进气压力、进气湿度、转速、扭矩、燃料消耗量、点火或喷油提前角、空燃比、排气温 度、点燃机的进气管真空度或绝对压力和燃料牌号。按需要测量压燃机的气体污染物、点燃机的气态污 染物、颗粒物PM和粒子数量PN(压燃机按GB 17691，点燃机按GB 18352.6)。
8.5.4.2 数据整理
按5.3进行计算，参考附录E图E.4、E.5、E.6、E.7、E.8、E.9和E.10，绘制万有特性曲线和排放特 性曲线。
压燃机调速特性试验
8.6.1 目的
用稳定调速率来评定压燃机的调速性能。
8.6.2 试验条件
发动机所带的附件按第7章的规定。试验条件的控制按第6章的规定。本试验可与总功率试验结合在 一起进行。
8.6.3 试验方法
卸除全部负荷，油门置于全开位置，使发动机转速达到最高稳定空转转速，然后逐步增加负荷，转 速逐步下降，直至最大扭矩转速，适当地选取10个以上的测量点，包括额定转速点，并使较多的点分布 在转折处。
8.6.4 测量项目及数据整理
8.6.4.1 测量项目
进气温度、进气压力、进气湿度、转速、扭矩、燃料消耗量、调速器开始不起作用的转速及最高稳 定空转转速。
8.6.4.2 数据整理
机械损失功率试验
8.7.1 目的
评定发动机的机械损失功率和点燃机节气门全开和全关的泵气损失的差异。
8.7.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。本试验应和总功率试验一起进行，以便准确地计算发动机的机械 效率。
8.7.3 试验方法
油门全开，在额定转速下运行，按6.4及6.5保持冷却液温度及机油温度，然后切断油路，使管路中 的剩余燃料烧尽，点燃机还需切断点火电源。用电力测功机拖动发动机。从额定转速起，逐步降低转速， 直至最低工作转速，均匀地选定8个以上的测量点。
点燃机在选定的转速下完成油门全开工况测量后，还需立即进行油门全关工况的测量。 试验应在发动机熄火后3 min以内完成。
8.7.4 测量项目及数据整理
8.7.4.1 测量项目
进气温度、进气压力、进气湿度、转速、机械损失扭矩、点燃机进气管真空度或绝对压力、机油温 度、机油牌号和黏度。
8.7.4.2 数据整理
按5.3进行计算，填写机械损失功率试验结果表(见附录C表C.6)；参考附录E图E.12，绘制机械损失 功率曲线。
各缸工作均匀性试验
8.8.1 试验说明
为了提高发动机的燃料经济性，减少爆震及排气污染，点燃机按8.8.2及8.8.3进行压缩压力试验及 各缸排气中CO或空燃比测量试验，压燃机按8.8.4进行单缸熄火功率试验。
8.8.2 压缩压力试验
8.8.2.1 目的
评定点燃机各缸进气的分配均匀性。
8.8.2.2 试验条件
试验前调整气门间隙。发动机所带附件按第7章的规定。预热发动机到6.4及6.5的规定。使用气缸 压力表或缸压传感器测量压缩压力；若采用气缸压力表，其单向阀应尽量靠近气缸。
8.8.2.3 试验方法
8.8.2.3.1 使用气缸压力表测量
切断燃料供给，将剩余燃料烧尽，再切断点火电源，用电力测功机拖动发动机。油门全开，仅拆下 一个缸的火花塞，其他缸的火花塞均装好，在额定转速下，测量该缸的最大压缩压力，然后再测量其他 各缸。逐步降低转速，进行同样的测量，直至最低转速，适当分布10个以上的测量点。
8.8.2.3.2 使用缸压传感器测量
切断燃料供给，将剩余燃料烧尽，再切断点火电源，用电力测功机拖动发动机。油门全开，各缸均 装好缸压传感器，在额定转速下，测量各缸的最大压缩压力。逐步降低转速，进行同样的测量，直至最 低转速，适当分布10个以上的测量点。
8.8.2.4 测量项目及数据整理
8.8.2.4.1 测量项目
进气温度、进气压力、进气湿度、转速及各缸实测气缸压缩压力。
8.8.2.4.2 数据整理
8.8.3 各缸排气中 CO 或空燃比测量试验
8.8.3.1 目的
评定汽油机各缸混合气空燃比的均匀性。
8.8.3.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定，试验条件的控制按第6章的规定。 若发动机的相邻两缸共用一个排气道排气，则应在各缸排气阀座的座面上打孔(直径为0.6-0.8 mm)，
分别引出各缸的排气。若发动机的每个气缸均有一个排气道，则在排气阀座附近，用管子分别取出各缸 排气的样气。用不分光红外线分析法测定CO或空燃比。
8.8.3.3 试验方法
油门全开，从最低转速开始，测量各缸排气中的CO或空燃比，逐步增加转速，进行同样测量，直至 额定转速，适当分布若干个测量点。
8.8.3.4 测量项目及数据整理
8.8.3.4.1 测量项目
进气温度、进气压力、进气湿度、转速、各缸排气的CO或空燃比、扭矩、燃料消耗量、汽油馏程及 牌号。
8.8.3.4.2 数据整理
填写各缸工作均匀性试验结果表(见附录C表C.7)；参考附录E图E.14，绘制汽油机各缸混合气CO或 空燃比均匀性曲线。
8.8.4 单缸熄火功率试验
8.8.4.1 目的
评定非增压压燃机的各缸指示功率的均匀性。
8.8.4.2 试验条件
发动机所带附件按第7章的规定。试验条件的控制按第6章的规定。
8.8.4.3 试验方法
油门全开，在额定转速下，第1缸断油熄火，待测功机转速恢复，进行测量；同样进行其他各缸单 独熄火和测量。
8.8.4.4 测量项目及数据整理
8.8.4.4.1 测量项目
进气温度及压力、转速、扭矩及各缸熄火后的发动机扭矩。
8.8.4.4.2 数据整理
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