JB/T 4198.2-1999 工程机械用柴油机 性能试验方法

ICS53.100

P97

JB/T4198.2999－－－1

工程机械用柴油机

性能试验方法

Constructionmachinery—Methodofperformancetestfordieselengines

1999-08-06发布2000-01-01实施

国家机械工业局发布

JB/T4198.2－－－－1999

目次

前言

1范围………………………1

2引用标准…………………1

3定义………………………1

4测量精度和测量部位……………………2

5对试验中一般条件及各参数测量的要求………………4

6性能试验…………………4

7试验数据的整理…………………………8

附录A（标准的附录）柴油机特性曲线………………16

附录B（标准的附录）负荷率的计算…………………19

I

JB/T4198.2－－－－1999

前言

本标准是对JB3826—84《工程机械用柴油机性能试验方法》的修订。修订时，对原标准作了编

辑性的修改，其主要技术内容没有变化。

本标准自实施之日起代替JB3826—84。

本标准的附录A、附录B都是标准的附录。

本标准由工程机械标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位：天津工程机械研究所、上海柴油机股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、

重庆康明斯发动机有限公司。

本标准主要起草人：杨承珊、柴修国、朱模奇、胡志、朱达安。

本标准于1984年12月30日首次发布，1999年第一次修订。

II

中华人民共和国机械行业标准

JB/T4198.2－－－－1999

工程机械用柴油机

性能试验方法代替JB3826—84

Constructionmachinery—Methodofperformancetestfordieselengines

1范围

本标准规定了工程机械用柴油机性能试验方法作为评价其主要性能的依据。

本标准适用于工程机械用柴油机（包括四冲程、二冲程；风冷、水冷；非增压、增压及增压中冷）。

引进产品的试验还应符合许可证要求。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T1859—1989内燃机噪声声功率级的测定准工程法

GB/T6456—1986柴油机排放试验方法第一部分：汽车及工程机械用

GB9486—1988柴油机稳态排气烟度及测定方法

3定义

本标准采用下列定义。

3.1标准大气状况

标准大气状况见表1。

表1标准大气状况

大气参数数值

大气压力100kPa

进气温度298K

干空气压99kPa

水蒸汽分压1kPa

3.2净功率

带全部附件，包括风扇、水箱（风冷柴油机除外）、空气滤清器、消声器、发电机和空压机空负

荷时的最大输出有效功率。

3.3总功率

不带风扇（风冷柴油机必带）、水箱、消声器、空气滤清器、发电机和空压机空负荷时的最大输

出有效功率。

国家机械工业局1999-08-06批准2000-01-01实施

1

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3.4间歇功率Ⅰ（简称功率Ⅰ）

制造厂根据用途所标定的功率，即在变工况运行中、调速手柄在最大位置，允许连续运转1h的

净功率，其平均负荷率不超过连续功率。适用于轮胎式装载机、轮胎式推土机、自行式平地机、

自行式铲运机、叉车、牵引车等工程机械。

3.5间歇功率Ⅱ（简称功率Ⅱ）

制造厂根据用途所标定的功率，即在变工况运行中、调速手柄在最大位置，允许连续运转12h

的净功率，其平均负荷率不超过连续功率。适用于履带式推土机、履带式装载机、挖掘机、压路

机等工程机械。

3.6海拔高度

标定功率时应说明在不改变柴油机燃油供油量条件下所允许正常工作的海拔高度。

4测量精度和测量部位

这里所规定的测量精度不包括人为的或其它包含在读数中可能产生的误差。

4.1扭矩

4.1.1测功器的容量要与柴油机的大小相匹配，柴油机与测功器之间宜采用弹性连接，并应保证柴油

机在试验转速范围内具有最小的功率损耗和不平衡度。

4.1.2全负荷测量精度应为±1%。

4.2转速

测量精度应为±0.5%。

4.3燃油消耗量

测量精度应为±1%。

4.4温度

4.4.1进气温度

在距空气滤清器进口150mm内测量，若不用空气滤清器时可在距离空气进口150mm内测量。测

量时温度计要防护热辐射并置于进气流中。测量精度应为±2℃。

4.4.2大气温度

在避开热辐射和阳光直接照射的试验室内测量，宜采用通风式干湿球温度计，测量精度应为±0.5

℃。

4.4.3冷却介质温度

在柴油机冷却液入口及出口两处测量冷却液温度。增压中冷柴油机还需在中冷器进出口处测量冷却

液温度；风冷柴油机在缸头中心附近处测量冷却空气温度。测量精度应为±2℃。

4.4.4燃油温度

在喷油泵入口（PT泵按制造厂规定）处测量。测量精度应为±2℃。

4.4.5机油温度

在主油道内或紧靠机油泵进口处测量。测量精度应为±2℃。

4.4.6排气温度

热电偶温度计放在排气总管出口法兰或涡轮增压器出口后50mm内测量（单缸机在相应位置）。偶

2

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头尽可能逆气流插入（注明插入角度），深度为1/2管径。测量精度应为±10℃。

4.4.7涡轮进口温度

热电偶温度计放在增压器涡轮进口法兰前50mm内测量。偶头尽可能逆气流插入（注明插入角度），

深度为1/2管径。测量精度应为±10℃。

4.4.8各缸排气温度

热电偶温度计放在气道断面中央测量，偶头应插入缸头排气道里20mm内。测量精度应为±10℃。

4.4.9增压温度

在增压器（或中冷器）后进气管壁上有代表性的部位测量。测量精度应为±2℃。

4.5压力

4.5.1大气压力

在试验室内不受阳光直接照射、柴油机热辐射和排气影响的地方测量。测量精度应为±0.1kPa。

4.5.2进气阻力

U形压力计放在空气滤清器后进气管上有代表性的部位测量，测压孔应与管内壁垂直并齐平。测量

精度应为±0.05kPa。

4.5.3增压压力和扫气压力

U形压力计（或精度不低于0.5级的压力表）放在增压器（或中冷器）后进气管或扫气箱上有代表

性的部位测量，测压孔应与管内壁垂直并齐平。U形压力计的测量精度应为±0.15kPa。

4.5.4涡轮进口压力

U形压力计（或精度不低于0.5级的压力表）放在增压器涡轮进口法兰前50mm内测量，测压孔

应与管内壁垂直并齐平。U形压力计的测量精度应为±0.2kPa。

4.5.5排气背压

U形压力计（或精度不低于0.5级的压力表）放在排气总管出口法兰或增压器涡轮出口后50mm内

测量，测压孔应与管内壁垂直并齐平。U形压力计的测量精度应为±0.2kPa。

4.5.6机油压力

在主油道上或制造厂规定的部位测量。测量精度应为±1.5%。

4.5.7燃油压力

在喷油泵入口处测量，测量精度应为±1.5%。PT泵的测量位置可按制造厂的规定，测量精度应为

±1%。

4.5.8冷却液各处的压力

根据热平衡等试验的需要，采用精度不低于0.5级的压力表或U形压力计测量。U形压力计的测量

精度应为±0.15kPa。

4.5.9曲轴箱压力

采用U形压力计测量。测量精度应为±0.02kPa。

4.5.10气缸压缩压力

测量精度应为±1.5%。

4.6活塞漏气量

测量精度应为±6%。

3

JB/T4198.2－－－－1999

4.7供油提前角或喷油提前角

测量精度应为±1°曲轴转角。

4.8机油消耗量

采用质量法。先将柴油机按标定功率运转至热平衡状态，记下机油温度，停机。转动曲轴3转至第

一缸上止点处，取下呼吸器，放油20min，拧上放油塞，装上呼吸器，加入已知质量的机油至油尺标

志中间位置。再按标定功率连续运转12h，用同样的方法，在相同的机油温度和放油时间下放机油，前

后两次机油温度差不超过3℃，测出两次机油的质量之差。油量称量精度应为±0.1%。

计算机油消耗量和消耗率（功率按实测值）。

4.9振动

采用测振仪和加速度计等在柴油机具有代表性的部位测量。

4.10扭转振动

采用扭转振动测量仪按4.2.1的工况进行测量。

5对试验中一般条件及各参数测量的要求

5.1磨合

应按制造厂规定的磨合规范进行。

5.2机油压力

按制造厂规定。

5.3机油温度

应按制造厂的规定或稳定在85℃±5℃。

5.4冷却液出口温度

应按制造厂的规定或稳定在80℃±5℃。

5.5燃油温度

应稳定在40℃±5℃。

5.6各参数测量的要求

5.6.1在试验中，当扭矩稳定在±1%，转速稳定在±0.5%范围内，机油温度、冷却液出口温度、燃油温

度在3.3、3.4、3.5规定的条件以后，再稳定1min以上方可读数。

5.6.2在试验中，扭矩、转速和燃油消耗量应同时记取，每一工况测量两次，取平均值。

5.6.3燃油消耗量按质量法测量，测量时间不得少于30s。

5.6.4在进行各项性能试验时必须记录一次大气状况（大气压力、温度、干温和湿温）。时间长的试验

每4h记录一次。耐久试验每8h记录一次。

6性能试验

6.1起动试验

6.1.1起动气温条件

6.1.1.1一般性起动，在环境温度不高于–5℃的条件下进行。

6.1.1.2低温起动，在环境温度不高于–25℃的条件下进行。

6.1.1.3特殊低温起动，在环境温度不高于–40℃的条件下进行。

4

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6.1.2试验条件

室内试验：柴油机带全部附件，与测功器脱开，机油、燃油、冷却液和蓄电池按制造厂规定。一般

性起动试验时机油、冷却液及蓄电池电解液温度与室温相差不得超过2℃。低温起动和特殊低温起动试

验时机油温度与室温相差不得超过5℃。

室外试验：试验条件同室内。

6.1.3试验方法

起动操作按制造厂规定进行。一般性起动试验时，起动电机拖动时间不得超过15s，低温起动和特

殊低温起动试验不得超过30s，试验重复进行三次，两次之间间隔1min。三次均未起动即为不能起动，

三次内有一次能起动并能正常运转，即为能够起动。

6.1.4测量项目

环境温度、机油温度、冷却液温度、蓄电池电解液温度及比重、蓄电池及起动电机的起动电压和电

流、起动转速、拖动时间、起动成功与失败的次数。室外试验还应测量风速。

6.2调速特性和速度特性试验

6.2.1调速特性和全负荷速度特性（外特性）试验

将调速手柄固定在最大位置。卸去全部负荷，待达到最高空载转速后依次增加负荷，使转速逐步下

降到不高于标定转速的50%，测取各项参数，测量点应不少于11个。试验中应测出最大功率点、最大

扭矩点、最低燃油消耗率点和调速特性相应的各点燃油消耗率。

6.2.2部分特性试验

将调速手柄固定在最高空载转速实测值的80%。逐渐增加负荷，使转速下降到不高于标定转速的

50%，测取各项参数。试验中应测出在此手柄位置的最大功率点。两极调速器不做此项试验。

6.2.3扭矩储备率和稳定调速率的计算：

扭矩储备率和稳定调速率分别按式（1）、式（2）计算：

M−M

e,maxeb………………（）

m=×100%1

Meb

式中：——扭矩储备率；

m

——实测最大扭矩，·；

Me,maxNm

——标定转速时的实测扭矩，·。

MebNm

n−n

o,maxb…………………（）

δ2=×100%2

nb

式中：——稳定调速率；

δ2

——实测最高空载转速，；

no,maxr/min

——标定转速，。

nbr/min

6.3标定功率试验

6.3.1标定为功率Ⅰ的柴油机，按所标定的功率连续运转1h，每隔10min按6.3.3测量一次。观察柴

油机各部位的振动、音响和三漏（漏水、漏油、漏气）情况，并做记录。

6.3.2标定为功率Ⅱ的柴油机，按所标定的功率连续运转12h，每1h按6.3.3测量一次。观察柴油机

各部位的振动、音响和三漏情况，并做记录。

5

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6.3.3在6.3.1和6.3.2的试验中应测量：测功器读数、转速、燃油消耗量、燃油温度、进气温度、机

油温度、冷却液温度、排气温度、排气烟度、机油压力、增压压力、进气阻力和排气背压等。

6.3.4根据6.3.1和6.3.2的试验数据，按式（3）~式（5）计算功率波动率和转速波动率：

P(或P)−P

ψ=maxminb×100%……………（3）

Pb

式中：ψ——功率波动率；

——标定功率试验中最大功率，；

PmaxkW

——标定功率试验中最小功率，；

PminkW

——标定功率，。

PbkW

n(或n)−n

ϕ=maxminm×100%…………（4）

nm

n+n

n=maxmin……（5）

m2

式中：ϕ——转速波动率；

——标定功率试验中最大转速，；

nmaxr/min

——标定功率试验中最小转速，；

nminr/min

——标定功率试验中平均转速，。

nmr/min

6.4机械效率的测定

6.4.1电力测功器热反拖法

柴油机预热至规定的热状态，立即停止供给燃油，用电力测功器拖动柴油机，使转速从标定转速开

始逐步下降，分别测定柴油机全负荷速度特性相应各点转速的机械损失功率，按式（6）计算出机械效

率：

P…………………（）

ηm=×100%6

P+Pm

式中：——机械效率；

ηm

P——试验转速下的最大有效功率，kW；

——试验转速下的机械损失功率，。

Pm