GB/T 1147.2-2017 中小功率内燃机 第2部分：试验方法

　　ICS 27 . 020 J 9 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 1 147 . 2—2017代替 GB/T 1147 . 2—2007

　　中小功率内燃机 第 2 部分：试验方法

　　Smallandmedium powerinternalcombustionengines—part2：Testmethods

　　2017-02-28 发布 2017-09-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 1 147 . 2—20 17

　　GB/T 1 147 . 2—20 17

　　前 言

　　GB/T 1147《中小功率内燃机》分为两个部分：

　　— 第 1 部分：通用技术条件;

　　— 第 2 部分：试验方法。

　　本部分为 GB/T 1147 的第 2 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分代替 GB/T 1147 . 2—2007《中小功率内燃机 第 2 部分：试验方法》。

　　本部分与 GB/T 1147 . 2—2007 相比，主要内容变化如下：

　　— 修改了规范性引用文件(见第 2 章，2007 年版的第 2 章);

　　— 将文中燃油修改为燃料(见第 3 章、第 4章、第 6 章、附录 B,2007 年版的第 3 章、第 4 章、第 6 章、附录 B) ;

　　— 增加了样机应装有与应装备附件相当的替代设备的要求(见 3 . 2 , 2007 年版的 3 . 2) ;

　　— 增加了非道路用柴油机加权燃料消耗率测量时，若环境状况不是标准环境状况，不对加权燃料消耗率进行修正的要求(见 3 . 4 , 2007 年版的 3 . 4) ;

　　— 增加了可燃气体品质要求、电控高压共轨内燃机燃油要求(见 3 . 5 , 2007 年版的 3 . 5) ;

　　— 增加了电控高压共轨内燃机试验条件(见 3 . 10) ;

　　— 表 1 中将调速性能项目抽查试验由需要进行的项 目改为按需要选定的项 目;燃料消耗率项 目出厂试验由需要进行的项目改为按需要选定的项目(见第 4 章，2007 年版的第 4 章);

　　— 增加了通用小型汽油机的起动试验方法要求及试验时增加记录辅助起动方式、测取起动辅助工作时间要求(见 6 . 1 . 1 , 2007 年版的 6 . 1 . 1) ;

　　— 增加了非道路用柴油机加权燃料消耗率和燃气机热耗率测量方法要求(见 6 . 1 . 5 , 2007 年版的6 . 1 . 5) ;

　　— 增加了点燃式发动机及燃气机安全性能检查要求(见 6 . 1 . 14 , 2007 年版的 6 . 1 . 14) ;

　　— 增加了车用发动机热平衡试验要求(见 6 . 1 . 16 , 2007 年版的 6 . 1 . 16) ;

　　— 增加了非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物排放限值和测量方法(中国第一、第二阶段)排气排放测定方法(见 6 . 1 . 19 , 2007 年版的 6 . 1 . 19) ;

　　— 增加了车用发动机活塞漏气量测量要求(见 6 . 1 . 21 , 2007 年版的 6 . 1 . 21) ;

　　— 增加了燃气机耐久性试验要求(见 9 . 1 , 2007 年版的 9 . 1) ;

　　— 增加了必要时应考核怠速波动及稳定时间指标要求(见附录 A. 1 . 1 , 2007 年版的 A. 1 . 1) 。

　　本部分由中国机械工业联合会提出。

　　本部分由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/TC 177)归口 。

　　本部分起草单位：昆明云内动力股份有限公司、上海内燃机研究所、潍柴动力股份有限公司、上海柴油机股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心、宁波鑫达杰电器有限公司。

　　本部分主要起草人：陈丽琼、谢亚平、计维斌、陆史浩、王志坚、纪丽伟、杨云海、王建平、黄胜东、向亦华、孟红霞、乔亮亮、胡惠祥。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 1147 . 2—2007 。

　　GB/T 1 147 . 2—20 17

　　中小功率内燃机 第 2 部分：试验方法

　　1 范围

　　GB/T 1147 的本部分规定了中小功率内燃机的试验方法。

　　本部分适用于道路车辆、船舶、农用拖拉机和林业机械、工程机械、发电机组、排灌机械用中小功率内燃机(以下简称内燃机)，其他中小功率内燃机也可参照执行。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 1147 . 1—2017 中小功率内燃机 第 1 部分：通用技术条件

　　GB/T 1859(所有部分) 往复式内燃机 声压法声功率级的测定

　　GB/T 3821 中小功率内燃机 清洁度限值和测定方法

　　GB 3847—2005 车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法

　　GB/T 5741—2008 船用柴油机排气烟度测量方法

　　GB/T 6072 . 1—2008 往复式内燃机 性能 第 1 部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法 通用发动机的附加要求

　　GB/T 6072 . 3—2008 往复式内燃机 性能 第 3 部分：试验测量

　　GB/T 7184—2008 中小功率柴油机 振动测量及评级

　　GB 9486 柴油机 稳态排气烟度及测定方法

　　GB/T 9487—2008 柴油机自由加速排气烟度的测量方法

　　GB/T 10398—2008 小型汽油机 振动评级和测试方法

　　GB 11871 船用柴油机辐射的空气噪声限值

　　GB/T 12542—2009 汽车热平衡能力道路试验方法

　　GB/T 15097 船用柴油机排气排放污染物测量方法

　　GB/T 15371—2008 曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法

　　GB 17691—2005 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法

　　(中国Ⅲ 、Ⅳ、Ⅴ阶段)

　　GB/T 18297—2001 汽车发动机性能试验方法

　　GB/T 19055—2003 汽车发动机可靠性试验方法

　　GB 19756—2005 三轮汽车和低速货车用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国 Ⅰ 、Ⅱ阶段)

　　GB 19757—2005 三轮汽车和低速货车加速行驶车外噪声限值及测量方法(中国 Ⅰ 、Ⅱ 阶段)

　　GB 20651 . 1 往复式内燃机 安全 第 1 部分：压燃式发动机

　　GB 20651 . 2 往复式内燃机 安全 第 2 部分：点燃式发动机

　　GB 20891—2014 非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)

　　GB 26133—2010 非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物排放限值和测量方法(中国第一、第二阶段)

　　GB/T 1 147 . 2—20 17

　　GB 28239—2012 非道路用柴油机燃油消耗率和机油消耗率限值及试验方法

　　JB/T 5135.2 通用小型汽油机 第 2 部分：台架性能试验方法

　　JB/T 5135.3 通用小型汽油机 第 3 部分：可靠性、耐久性试验与评定方法

　　JB/T 8127 内燃机 燃油加热器

　　JB/T 10629—2006 燃气机 通用技术条件和试验方法

　　JB/T 11323—2013 中小功率柴油机 可靠性评定方法

　　QC/T 731—2005 汽车用起动机技术条件

　　3 试验条件

　　3 . 1 试验前制造厂应提供内燃机必要的技术文件，试验样机应符合产品图样和技术文件的要求。

　　3 . 2 试验样机应装有产品技术文件或有关标准规定的全部附件或与应装备附件相当的替代设备。 若试验时不装排气消声器、排气管，则试验装置的排气背压应与产品相当。

　　3 . 3 试验前内燃机允许磨合 45 h或按制造厂规定进行磨合。

　　3 . 4 标准基准状况，功率和燃料消耗率的换算，以及试验设备精度均应符合 GB/T 6072 . 1—2008 、 GB/T 6072 . 3—2008 及其他相关标准的规定。 非道路用柴油机加权燃料消耗率测量时，若环境状况不是标准环境状况，不对加权燃料消耗率进行修正;其余用途用内燃机试验时的环境大气状况(大气压力和进气温度)如偏离标准基准状况，需进行换算，并在试验报告中予以说明。

　　3 . 5 试验用燃料和机油的质量要求应符合有关标准或内燃机使用说明书的规定。 可燃气体品质符合JB/T 10629—2006 中 4 . 3 的规定;电控高压共轨内燃机试验用燃油须经油水分离过滤。

　　3 . 6 除非另有商定，试验应在制造厂试验台或主管部门指定的试验中心进行。

　　3 . 7 除与传动装置(如液压机构、换向机构)制成一体或带有发电机的内燃机不能分开试验外，一般只对内燃机本身单独进行试验。

　　3 . 8 试验时内燃机的燃料、机油、进气空气和冷却介质温度(包括中冷器的冷却介质进口温度)等均应符合内燃机使用说明书或其他有关专业标准的规定。

　　3 . 9 试验时，可因试验条件和项目需要对发动机进行调整。

　　3 . 10 电控高压共轨内燃机试验时需具备与试验机型相适应的线束、匹配有相应 ECU数据的电控单元(ECU)及其对应的电控系统及其他附件。

　　4 试验和检查项目

　　内燃机的试验和检查项 目 由各专业标准规定。 如无规定时，可参照表 1 进行。

　　表 1 试验和检查项目

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　　表 1(续)

　　5 测量参数和要求

　　5 . 1 内燃机一般测量参数及其允许偏差，以及对测试仪器和设备的校验要求应按 GB/T 6072 . 3—2008或相关标准的规定。 具体测量可根据试验和检查项目的需要以及内燃机的结构可能性予以增减。 部分测量位置参见表 2 。

　　5 . 2 除试验项目要求测取参数的瞬时值外，各项参数均应在内燃机工况稳定运转 1 min 后测取。 主要

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　　参数应至少测定 2 次，取其平均值。

　　表 2 测量位置

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　　6 性能试验

　　6 . 1 -般性能试验

　　6 . 1 . 1 起动性能试验

　　考查内燃机的起动性能是否符合有关专业标准和/或制造厂的规定。 通用柴油机的起动试验方法可参照附录 A,车用发动机的起动试验方法可按 GB/T 18297—2001 的规定进行，通用小型汽油机的起动试验方法按 JB/T 5135.2 的规定进行，其他用途的内燃机如没有专业标准也可参照部分规定进行。

　　试验时，按使用说明书规定加注冷却液(水冷内燃机)和机油。 在专业标准和/或制造厂规定的起动环境温度下，按说明书规定的操作程序进行起动。

　　起动能量和重复进行的次数按专业标准或制造厂规定。

　　试验时，应记录起动辅助方式，测取环境状况参数，内燃机冷却介质和机油温度，起动次数、起动辅助工作时间、起动时间和曲轴瞬时转速，蓄电池电压、电流或贮气瓶压缩空气压力等。

　　6 . 1 . 2 调速性能试验

　　6 . 1 . 2 . 1 调速特性试验

　　试验时，将内燃机调定在标定工况或超负荷工况下稳定运转。 卸去全部负荷，使其转速达到标定空载转速(亦即高怠速或最高空载转速)或超载转速时的最高可调转速(超负荷功率最高空载转速)，然后逐步增加负荷直至上述工况。 在各档负荷下分别测定其稳定转速、扭矩、燃料消耗量等参数并绘制标定工况的调速特性曲线。

　　内燃机标定工况的标定调速率(稳定调速率)或超负荷工况的稳定调速率(参见图 1、图 2),可分别按式(1)、式(2)计算：

　　…………………………( 1 )

　　δ′nst.r = × 100% …………………………( 2 )

　　式中：

　　ni, r —标定空载转速( 即高怠速或最高空载稳定转速)，单位为转每分(r/min) ;

　　nr —标定转速，单位为转每分(r/min) ;

　　nov —超载转速，单位为转每分(r/min) ;

　　ni, ov —超载转速时的最高可调空载转速(最高空载稳定转速)，单位为转每分(r/min)。

　　注：装有全程制调速器的柴油机，应按其使用要求增做部分调速特性试验。 将柴油机调定在要求工况下稳定运转，卸去全部负荷，使其转速达到空载转速，然后逐步增加负荷直至原来要求的工况。 在各档负荷下分别测定转速、扭矩、燃料消耗量等参数。 绘制部分调速特性曲线。

　　6 . 1 . 2 . 2 瞬时转速差(瞬时调速率)

　　6 . 1 . 2 . 2 . 1 突减负荷试验

　　内燃机先在标定工况或超负荷工况下稳定运转，然后突然卸去全部负荷，测定转速随时间的变化关系(图 1) 。

　　突减负荷瞬时转速差可按式(3)、式(4)计算：

　　δn+dyn = × 100% …………………………( 3 )

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　　δ+dyn= × 100% …………………………( 4 )

　　式中：

　　nd, max —标定工况突减全部负荷时的上冲转速，单位为转每分(r/min) ;

　　n,max —超负荷工况突减全部负荷时的上冲转速，单位为转每分(r/min)。

　　6 . 1 . 2 . 2 . 2 突加负荷试验

　　内燃机先在最高空载转速或超负荷功率最高空载转速下稳定运转，然后突加全部负荷，测定转速随时间变化关系(图 2) 。

　　突加负荷瞬时转速差(瞬时调速率)可按式(5)、式(6)计算：

　　δn-dyn = × 100% …………………………( 5 )

　　δ-dyn= × 100% …………………………( 6 )

　　式中：

　　nd, min —标定工况突加全部负荷时的下冲转速，单位为转每分(r/min) ;

　　n,min —超负荷工况突加全部负荷时的下冲转速，单位为转每分(r/min)。

　　四冲程涡轮增压柴油机的突加负荷试验，当其标准环境状况发出的标定功率的平均有效压力超过800 kPa 时应分段进行。 第一次突加负荷的百分比可按有关标准或制造厂规定，也可由图 3 选取。

　　注：二冲程增压内燃机，瞬时转速差(调速率)的测定试验由制造厂和用户商定。

　　6 . 1 . 2 . 2 . 3 转速回复时间(稳定时间)(tn，in，tn，de)

　　在规定负荷变化后，转速偏离稳态转速波动率范围到再次持久进入新转速下规定的稳态转速波动率范围内的时间间隔为转速回复时间(见图 1、图 2) 。

　　注：tn, in — 转速回复时间(加载)，tn, de — 转速回复时间(减载)。

　　图 1 突减负荷试验

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　　图 2 突加负荷试验

　　图 3 现场环境状况下有效功率的第-次突加负荷百分比

　　6. 1 .2.3 稳态转速波动率(βn)

　　内燃机的稳态转速波动率为恒定功率下转速在平均值上下波动的包迹宽度 Δn(见图 2),用标定转速的百分率表示，按式(7)计算：

　　…………………………( 7 )

　　式中：

　　Δn — 恒定功率下转速在平均值上下波动的包迹宽度。

　　6 . 1 . 3 负荷特性试验

　　确定转速不变时内燃机的各项主要性能参数随负荷变化的规律。

　　试验时，内燃机保持在标定转速或有关标准规定的其他转速下。 负荷由小逐步增加至最大。 在各负荷下分别测取扭矩、燃料消耗量、排气温度等参数，制取负荷特性曲线。

　　6 . 1 . 4 标定功率试验

　　内燃机出厂试验时，检查内燃机能否发出铭牌所示功率。

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　　试验时，将内燃机的转速调定在制造厂规定的标定空载转速(高怠速)，然后逐步增加负荷直至转速达到铭牌所示标定转速，检查内燃机实际所发出功率与铭牌所示功率的偏差是否在 GB/T 1147 . 1—2017中 3 . 3 . 2 所规定的±5%范围内。

　　6 . 1 . 5 燃料消耗率试验

　　内燃机出厂试验时，检查内燃机在标定功率时的燃料消耗率。

　　试验时，将内燃机调定在标定功率、标定转速工况。 用质量法(容积法)测量燃料消耗率。 检查内燃机实际燃料消耗率与制造厂技术文件所示燃料消耗率的偏差应符合相关标准规定。 非道路用柴油机加权燃料消耗 率 符 合 GB 28239—2012 的 要 求。 燃 气 机 热 耗 率 及 其 他 用 途 内 燃 机 燃 油 消 耗 率 符 合GB/T 6072 . 1—2008 的规定 。

　　6 . 1 . 6 速度特性试验

　　确定内燃机的各项主要性能参数随转速变化的规律。

　　试验时，先将内燃机调定在标定工况稳定运转，固定燃料供给控制机构，然后逐步增加负荷，降低转速，分别测取各稳定转速下的扭矩、燃料消耗量、排气温度和烟度等参数。 制取速度特性曲线。 速度特性的扭矩储备率按式(8)计算：

　　…………………………( 8 )

　　式中：

　　Memax —标定工况速度特性的最大扭矩，单位为千牛米(kN · m) ;

　　Meb —标定功率时的扭矩，单位为千牛米(kN · m)。

　　汽油机和装有两级式调速器的柴油机可以根据用途需要增做部分负荷的速度特性试验，绘制相应的特性曲线。

　　6 . 1 . 7 使用特性试验

　　内燃机在台架上模拟动力装置配套使用特性(如船用主机的推进特性)而进行的试验。

　　试验方法按有关标准规定。

　　6 . 1 . 8 万有特性试验

　　确定内燃机各项主要性能参数相互关系的综合特性试验。

　　试验时，内燃机应根据用途，依次保持转速为标定转速或超负荷功率转速的一定百分比，分别进行负荷特性试验;汽油机及装有两极式调速器的柴油机也可依次保持功率为标定功率或超负荷功率的 一定百分比，分别进行速度特性及部分负荷速度特性试验，测量转速、扭矩、燃料消耗量和排气温度等各项参数，制取万有特性曲线。

　　6 . 1 . 9 标定功率工作稳定性试验

　　确定内燃机在标定功率运转时，各项主要性能参数的稳定性。

　　试验时，内燃机应在标定功率下稳定持续运转，测量转速、扭矩、燃料消耗量、排气温度和烟度等主要参数，并绘制它们随时间而变化的关系曲线。 稳定持续运转的时间按专业标准规定。

　　6 . 1 . 10 空载特性试验

　　确定内燃机空载时燃料消耗量随转速变化的关系。

　　试验时，内燃机不带负荷，转速从标定空载转速(最高空载转速)或超负荷功率最高空载转速逐步降

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　　至最低可调空载转速(最低空载稳定转速)，分别测取各稳定转速下的燃料消耗量。 绘制空载特性曲线。

　　6 . 1 . 1 1 最低可调空载转速测定(最低空载稳定转速测定)

　　确定内燃机最低可调空载转速。

　　试验时，内燃机不带负荷，降低转速至最低可调空载转速，并在此转速下稳定运转时间不少于5 min 。

　　6 . 1 . 12 最低满载持续转速测定(最低工作稳定转速)

　　确定内燃机的最低满载持续转速(最低工作稳定转速)。

　　试验时，内燃机的燃料供给控制机构保持在出厂调整的最大功率位置上，逐步改变负荷，降低转速达到最低满载持续转速(工作稳定转速)，并能在该转速下稳定运转。

　　6 . 1 . 13 各缸工作均匀性试验

　　确定多缸内燃机气缸内各项工作参数均匀性的试验。 测定缸数可按专业标准或制造厂规定。 测定参数和试验方法可根据内燃机的具体要求和结构按下述 a)、b)选定或由有关标准规定。

　　试验时，应严格保持内燃机正常工作时的热状态。

　　a) 工作参数直接测定法

　　试验时，内燃机在标定工况下稳定运转，测量各缸的压缩压力、最高爆发压力、平均指示压力和排气温度等参数，按式(9)计算各项参数的不均匀率：

　　式中：

　　ρmax(或 ρmin) —某项参数的最大(或最小)值 ;

　　ρm —各缸同项参数的算术平均值。

　　b ) 单缸熄火法

　　试验时，先将内燃机调定在标定工况下稳定运转，然后轮流停止一缸工作，并随即降低负荷使转速迅速恢复到标定转速，测量其有效功率。

　　某一缸的指示功率近似地按式(10)计算：

　　Pi=Pb - Pe …………………………( 10 )

　　式中：

　　Pi—第 i缸的指示功率，单位为千瓦(kW) ;

　　Pb —标定功率，单位为千瓦(kW) ;

　　Pe —第 i缸停止工作后内燃机的有效功率，单位为千瓦(kW) 。

　　指示功率的不均匀率按公式(9)确定。

　　6 . 1 . 14 安全性能检查

　　确定内燃机起动安全装置(手摇起动内燃机)、停机系统、防火、防爆(用于有爆炸性危险场合的内燃机)及超速保护等装置是否正常工作。

　　内燃机的安全性能按 GB 20651 . 1 、GB 20651 . 2 及其他有关标准中规定的具体要求进行检查，燃气机的安全性能按 JB/ T 10629—2006 中要求进行检查。

　　6 . 1 . 15 机械效率测定

　　确定内燃机在标定工况或其他规定工况下的机械效率。 可根据内燃机的用途和结构特点选用下述

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　　测定方法。

　　a) 单缸熄火法

　　方法同 6 . 1 . 13 中 b),机械效率按式(11)计算 ：

　　式中：

　　P1、P2、……Pi—分别为规定或标定工况下第 1、第 2…… 第 i 缸的指示功率，单位为千瓦( kW) 。

　　b) 电力测功机拖动法

　　内燃机在标定工况下或在其他规定工况下稳定运转，待达到热状态稳定后停止向各缸供给燃料(汽油机待剩余燃料烧尽后，还需切断点火电源)，随即用电力测功机以标定转速或所要求工况的转速拖动内燃机，测定电力测功机的拖动功率。 此即为内燃机的机械损失功率。

　　机械效率按式(12)计算：

　　…………………………( 12 )

　　式中：

　　P —规定工况下的有效功率(标定工况时为 Pb ),单位为千瓦(kW) ;

　　Pm —规定或标定工况的机械损失功率，单位为千瓦(kW)。

　　c) 油耗量线延长法

　　在标定转速或规定转速下作负荷特性试验，绘制燃料消耗量与有效功率的关系曲线[GF = f(P)]，近似直线部分延长与横坐标相交，则该点的横坐标即为标定转速或规定转速下的机械损失功率，机械效率按式(12)计算。

　　d) 其他方法

　　如示功图法、惯性法等。

　　6 . 1 . 16 热平衡试验

　　车用发动机按 GB/T 12542—2009 的规定进行，其他用途发动机按有关规定进行。

　　6 . 1 . 17 噪声测定

　　根据用途分别按 GB/T 1859(所有部 分)、GB 11871 、GB 19757—2005 或 其 他 有 关 标 准 的 规 定进行。

　　6 . 1 . 18 排气烟度测定

　　根据车用、船用、低速汽车用及非道路移动机械用等用途分别按 GB 3847—2005、GB/T 5741 —

　　2008、GB 9486、GB/T 9487—2008 或其他有关标准的规定进行。

　　6 . 1 . 19 排气排放测定

　　根据车用、船用、低速汽车用及非道路移动机械用等用途分别按 GB 17691—2005、GB/T 15097 、 GB 19756—2005、GB 20891—2014、GB 26133—2010 或其他有关标准的规定进行。

　　6 . 1 . 20 机械振动和曲轴扭转振动试验

　　根据用途分别按 GB/T 7184—2008、GB/T 10398—2008、GB/T 15371—2008 或其他有关标准的规定进行。

　　GB/T 1 147 . 2—20 17

　　6 . 1 . 2 1 活塞漏气量测定

　　车用发动机按 GB/T 18297—2001 标准规定进行，其他用途发动机按有关标准规定进行。

　　6 . 1 . 22 机油消耗的测定

　　确定内燃机在要求的工况下的机油消耗量、机油消耗率或机油燃料消耗百分比。

　　测定时，内燃机的运转工况应保持稳定。 测定方法由有关标准规定。 标定功率时的机油消耗，也可按附录 B规定的方法进行。

　　注：对于采用注油润滑的内燃机，应单独进行气缸润滑机油消耗量、机油消耗率或机油燃料消耗百分比的测定。

　　6 . 1 . 23 清洁度测定

　　按 GB/T 3821 或其他有关标准规定进行。

　　6 . 2 特殊性能试验

　　内燃机为满足某种特定用途而进行的试验项 目 。试验项 目可根据内燃机的结构和用途在 6 . 2 . 1 ~

　　6 . 2 . 4 中选定。 试验方法按有关标准规定。

　　6 . 2 . 1 模拟故障试验

　　模拟内燃机在发生故障情况下的运转能力，如停缸试验或停增压器试验等。

　　6 . 2 . 2 背压试验

　　对排气背压有特殊要求的内燃机，应在规定的排气背压情况下进行各项性能试验。

　　6 . 2 . 3 双燃料内燃机的燃料切换试验

　　将内燃机的燃料切换开关由一种燃料切换至另一种燃料，起动并运行发动机。

　　6 . 2 . 4 模拟特殊环境状况下的性能试验

　　如高气温、低气温、高湿度和高海拔等情况下内燃机主要性能变化的试验。

　　7 功能检查

　　7 . 1 7 . 1~7 . 5 所列功能检查项目如不能与第 6 章中的性能试验与测定结合进行，则应单独进行试验检查，检查要求和方法按有关标准规定。

　　7 . 2 安全装置功能检查：内燃机的各种安全装置(如超速保护、自动报警和防爆等)应随机进行试验检查，确认其动作是否灵敏、准确可靠。 随机试验检查有困难时，可采用模拟方法。

　　7 . 3 机油压力、机油温度、冷却介质温度等自动调节系统控制能力检查。

　　7 . 4 与内燃机制成一体的换向、倒车机构和离合器的功能检查。

　　7 . 5 重要零部件的运行温度检查、曲柄臂的挠度检查、内燃机在支座上的稳定性检查、活塞和气缸组件及轴承在试验后的状况检查按有关标准规定。

　　8 可靠性试验

　　可靠性试验根据用途分别按 GB/T 19055—2003、JB/T 11323—2013、JB/T 5135. 3 或其他有关标

　　GB/T 1 147 . 2—20 17

　　准的规定进行。

　　9 耐久性试验

　　9 . 1 耐久试验根据内燃机用途，按下列四种规范进行。 通用小型汽油机按 JB/T 5132. 3 的规定进行，燃气机按 JB/T 10629—2006 的规定进行，船用柴油机的耐久试验按有关标准规范进行。

　　规范 A—适用于轿车、中小型卡车、摩托快艇用内燃机，按表 3 规定，每 2 h 为一个循环，共运转500 个循环，即 1 000 h。

　　规范 B—适用于大中型载重卡车、工程机械、拖拉机及农用内燃机，按表 4 规定，每 8 h 为一个循环，运转 40 个循环后按标定工况连续运转 180 h,共 500 h, 即一个大循环。 重复进行 4 个大循环，总运转时间为 2 000 h。

　　规范 C—适用于矿用载重汽车、农用拖拉机、农用动力用内燃机，按表 5 规定，每 8 h 为一个循环，运转 40 个循环后按 110%标定功率、标定转速连续运转 180 h,共 500 h, 即一个大循环。 重复进行4 个大循环，总运转时间为 2 000 h。

　　规范 D—适用于固定动力、电站、铁路工程机械、农用排灌用内燃机，按 110%标定功率、标定转速连续运转，总运转时间为 2 000 h。

　　注：单缸功率大于或等于 73 . 6 kW 的柴油机在按规范 C、D试验时，其总运转时间允许减少，但应不少于 1 000 h。

　　表 3 耐久试验规范 A

　　表 4 耐久试验规范 B

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　　表 5 耐久试验规范 C

　　9 . 2 耐久试验前，发动机应先进行全面的性能试验，试验项目如下：

　　a) 起动性能试验;

　　b ) 各缸工作均匀性试验;

　　c) 机械效率测定;

　　d) 负荷特性或速度特性或推进特性试验(视内燃机用途而定);

　　e) 调速特性试验;

　　f) 空载特性和最低可调空载转速(低怠速)试验;

　　g) 船用主机的换向、倒转、停缸、停增压器和最低满载持续转速(最低工作稳定转速)试验;

　　h) 安全装置试验;

　　i ) 排气烟度测定;

　　j) 噪声测定;

　　k) 机油消耗量测定;

　　l) 其他性能试验：根据内燃机设计任务书和技术文件的要求测定机械振动、曲轴扭转振动，进行背压试验机废气排放测定等。

　　9 . 3 耐久试验后，应对 9 . 2 中 a)、d)、e)、f)、i) 和 k)六项进行性能复试。

　　10 热冲击试验

　　主要适用于使用工况频繁变动的汽车、工程机械等用途的发动机，考核该类发动机受热零部件是否因热冲击而损坏或失效。

　　热冲击试验前、后应进行 9 . 2 中 d)、e)、f)、i)和四项性能试验及性能复试。

　　注：耐久试验和热冲击试验后、性能复试前，允许对气门间隙、喷油压力和供油提前角进行调整。

　　水冷柴油机(蒸发冷却和凝气冷却式除外)应按表 6 进行热冲击试验，每 10 min 为 1 个循环，共运转 3 000 个循环，即 500 h,车用发动机也可按 GB/T 19055—2003 中有关要求进行试验和考核。

　　表 6 热冲击试验规范a

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　　表 6(续)

　　热循环时：阀 1 、3、8 开;阀 2、4 关 。

　　冷循环时：阀 2、4 开;阀 1 、3、8 关 。

　　阀 5、6、7 为调节水温用。

　　图 4 热冲击试验装置示意图

　　1 1 试验报告

　　试验完成后由试验单位根据试验结果编写试验报告，主要内容包括下列各项：

　　a) 内燃机的型号、出厂编号、主要技术规格、附件的名称、型号规格及制造厂一览表。

　　b ) 测试设备、仪器和仪表的名称、型号、规格、精度等级及其制造厂一览表。

　　c) 各项性能试验，如起动性能、各缸工作均匀性、机械效率、调速特性、负荷特性或速度特性或推进特性、空载特性、噪声、排放、烟度和机油消耗量等图表。

　　d) 可靠性、耐久性试验前、后主要零件尺寸的测量数据(附零件测量位置图)，并根据气缸套、曲轴主轴颈和连杆轴颈、主轴瓦和连杆轴瓦中最大的磨损值推算内燃机的大修期。

　　e) 可靠性、耐久性试验期间的保养情况(包括每次加入或更换的机油量)、停车故障和更换零件、附件的名称、件数、发生时刻和次数统计表(附损坏件照片及原因分析)。

　　f) 可靠性、耐久性试验过程中标定工况或 110%标定工况(按 9 . 1 中的规范)时下列主要参数的变化曲线：

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　　1) 柴油机转速;

　　2) 功率;

　　3) 扭矩;

　　4) 燃料消耗率;

　　5) 大气压;

　　6) 进气温度;

　　7) 出水温度;

　　8) 排气温度;

　　9) 增压柴油机的增压器转速;

　　10) 涡轮前燃气温度;

　　11) 中冷器冷却介质进口温度等。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　柴油机起动性能试验

　　A.1 试验条件

　　A.1 . 1 柴油机起动性能的质量，用起动极限温度和起动时间进行评定，必要时还应考核预动作时间、暖机时间、怠速波动及稳定时间等指标。

　　A.1 . 2 柴油机生产厂应将起动极限温度作为柴油机主要技术规格之一，列入产品样本和使用说明书中。

　　A.1 . 3 柴油机装有辅助措施出厂时，应标出使用辅助措施时的起动极限温度。

　　A.1 . 4 起动极限温度表示方法：

　　a) 柴油机不使用任何起动辅助措施的起动极限温度若为 263 K(- 10 ℃),则表示为：

　　起动极限温度 263 K(- 10 ℃ )

　　b ) 柴油机装有燃烧室电热塞的起动极限温度若为 263 K(- 10 ℃),则表示为：

　　起动极限温度(电热塞)263 K(- 10 ℃ )

　　c) 柴油机不使用任何起动辅助措施的起动极限温度若为 263 K(- 10 ℃),装有进气预热塞时的起动极限温度若为 253 K(-20 ℃),则表示为：

　　起动极限温度 263 K(- 10 ℃ )

　　(进气预热)253 K( -20 ℃ )

　　d) 柴油机不使用任何起动辅助措施的起动极限温度若为 263 K( - 10 ℃);装有加热器能在233 K( -40 ℃)起动，则表示为 ：

　　起动极限温度 263 K(- 10 ℃ )

　　(加热器)233 K( -40 ℃ )

　　e) 若柴油机同时装有几种起动措施，应将几种起动极限温度同时列出。

　　A.1 . 5 蓄电池-起动电机系统：

　　a) 与柴油机配套的蓄电池，其容量应保证在柴油机规定的使用温度范围内、按 A. 3 . 6 . 2 规定的时间、使用选定的润滑油、停止喷油进行拖动，能重复进行 6 次以上，每次间隔 2 min,并要求曲轴拖动转速不能下降。

　　b ) 蓄电池若不能满足 A. 1 . 5a) 的要求时，允许使用蓄电池保温箱，使电解液温度保持在 273 K~ 298 K(0 ℃ ~25 ℃)之间，以弥补由于温度下降造成的容量损失，并在使用的温度范围内进行评定。

　　c) 连接蓄电池和起动电机的导线，在试验温度下电压降应不大于 4%。

　　d) 起动电机应符合 QC/ T 731—2005 规定的要求。

　　A.1 . 6 柴油机使用的润滑油、润滑脂、燃油和冷却液，均应与使用的环境温度相适应。 润滑油和冷却液的凝固点应低于使用温度 10 K(10 ℃);燃油的浊点应低于环境温度 3 K~5 K(3 ℃ ~5 ℃ ) ;润滑油的高温黏度应适应柴油机运转的要求。

　　A.1 . 7 柴油机按使用地区温度的不同，生产厂应配备必要的起动辅助措施。

　　A.1 . 8 柴油机及其起动辅助措施，在柴油机曲轴转动后应能分别独立地工作，也能同时工作。

　　a) 若选用柴油机低温起动加热器，则应符合 JB/ T 8127 的规定。

　　b ) 燃烧室电热塞和进气预热塞应符合有关标准的规定。

　　GB/T 1 147 . 2—20 17

　　c) 起动液加注装置应能在规定的温度范围内使用，保证每次有稳定的加注量，并应备有安全机构。

　　起动液应具有稳定的成分，在柴油机上按规定的喷注量使用时，气缸内压力升高率、瞬时最大转速不得超过该机的设计允许值。

　　A.1 . 9 起动用压缩空气瓶的容量，应保证柴油机连续起动的次数不少于 6 次 。

　　A.2 试验准备

　　A.2 . 1 试验前应对柴油机进行检查：

　　a) 记录试验柴油机的名称、型号、出厂日期、编号、生产厂名;

　　b ) 检查柴油机及起动辅助措施的原始状态和技术参数是否符合产品技术条件的规定，并记录与起动有关的性能参数;

　　c) 测量润滑油、燃油、冷却液等主要的低温性能指标，至少应测量以下数值：润滑油的黏温特性(或试验温度下的黏度)、凝固点，燃油的浊点、凝固点、十六烷值;冷却液的密度、沸点、凝固点等。

　　A.2 . 2 润滑油、燃油、冷却液的更换：

　　试验前应更换符合 A. 1 . 6 要求的润滑油、燃油和冷却液等。 更换方法如下：柴油机在常温下起动运转，待润滑油温度升高到 313 K(40 ℃)、冷却液度升高到 333 K(60 ℃) 以上时停机，将润滑油、燃油、冷却液排放干净、清洗机油滤芯、燃油滤芯，擦洗油底壳和油箱，加入试验用油和冷却液;再一次起动运转，待润滑油温度与冷却液温度分别升高到 313 K(40 ℃)和 333 K(60 ℃) 以上时停机，将润滑油排放干净(燃油箱的燃油和冷却液除外)，再次加入试验用润滑油，补足燃油和冷却液，在常温下起动运转，升温后停机待试。

　　A.2 . 3 蓄电池试验前预处理：

　　a) 试验前对蓄电池必须完全充电。 干荷电蓄电池要经激活处理。 激活处理是把干荷电蓄电池和密度为(1.280±0.01) g/cm3 的电解液在室温为 298 K±1 K (25 ℃ ± 1 ℃) 的环境内放置 18 h以上，然后将电解液注入蓄电池内静置 20 min。

　　b ) 蓄电池的初充电和普通充电，均应按制造厂规定的电流或电压以及规定的方法充电。

　　c) 带有蓄电池保温箱时应对保温箱进行操作检查，同时应备有充足电的蓄电池。

　　A.2 . 4 仪器仪表的准备见表 A. 1 。

　　A.2 . 5 仪器仪表的安装及测量位置：

　　a) 冷却液温度传感器应安装在气缸盖和机体上。 气缸盖上的温度传感器应伸入气缸盖水套，距内腔底面 10 mm、尽量接近气缸中心连线的位置上。 机体水套部分的温度传感器，应在水套下部伸入两缸套之间的位置上。

　　单缸机(包括蒸发冷却机型)可参照上述规定在气缸盖和机体水套部位安装传感器。

　　b ) 风冷柴油机气缸盖温度，在气缸盖喷油器座孔处钻孔，距气缸盖内表面 2 mm 的深度安装测温电偶进行测量。

　　c) 润滑油温度传感器应伸入油底壳当中，在润滑油液面下 20 mm~30 mm 深度处测量。

　　d) 燃油温度在喷油泵进口处测量。

　　e) 进排气的瞬时温度，在进排气歧管法兰结合面外 50 mm 以内测量。

　　f) 环境温度，在距柴油机总体外壁 1 m 的空间处测量;测量点需 4 点以上，测量点与室壁及其他物体的距离应大于 0 . 5 m,两点间距离应大于 1 m,测量点分布在柴油机周围的上部。 环境温度为各个测量点的平均值。

　　A.2 . 6 试验温度：

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　　a) 对于人工温度环境下的起动试验，首先试验室温度由起始温度降温至试验要求的温度;

　　b ) 降温过程中对其降温速率不做规定，但最低温度应不低于试验温度点 2 K ;

　　c) 在人工环境试验室中进行试验时，试验柴油机的润滑油、燃油、冷却液、风冷柴油机气缸盖以及蓄电池电解液(当蓄电池不需保温、与柴油机在同一环境温度下使用时)的温度与试验环境温度之差在 ±1 . 0 K 范围之内，则认为试验柴油机与该环境已达到了温度平衡。

　　表 A.1 仪器仪表测量范围及精度要求

　　d) 从达到温度平衡时开始计算，一般应保温 2 h 以上才可进行起动试验。

　　e) 在自然环境下进行起动试验时，试验柴油机应放置于不受太阳照射的 自然环境中 12 h 以上，然后选择合适的温度点进行试验，并使润滑油、燃油、冷却液的温度也接近环境温度，但不受 A. 2 . 6 . 3 规定的限制。

　　f) 对试验条件下的风向及风烈度不做规定。 试验环境下的温度条件：降温、保温过程、降温速率、过冷情况，均应用温度自动记录仪进行记录监督。

　　对于人工环境试验室的有效利用空间和室内的模拟 自然吹风以及在 自然环境温度下的风向、风烈度，均应记录。

　　A.3 试验方法

　　A.3 . 1 柴油机起动过程分为四个阶段(见图 A. 1) 。

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　　a) 预动作阶段：系指在起动柴油机之前，为准备起动预先进行操作(如预热进气、喷注起动液、接通电热塞、开动低温起动加热器等)的第一个动作，即在预定的试验温度下从起动操作开始到开始转动曲轴瞬间时的阶段。 其所经历的时间为预动作时间。

　　b ) 起动阶段：系指柴油机靠外力拖动曲轴开始转动，直至柴油机自行运转、转速开始持续上升时的阶段。 其所经历的时间为起动时间。

　　c) 稳定阶段：系指起动后转速开始持续上升，不再借助外力拖动，直至达到稳定运转时的阶段。其所经历的时间为稳定时间。 在此阶段中，起动辅助措施均允许继续工作。 达到稳定运转的标志是：除低温起动加热器和蓄电池保温箱以外的辅助措施都应停止工作，多缸柴油机所有气缸全都着火工作;这可以在柴油机各缸排气口处安装传感器来测量，各缸之间的排气温度差不应大于 50 K,单缸柴油机可由转速记录曲线加以判定。

　　d) 暖机阶段：系指柴油机稳定运转后，调整转速在标定值的 50%~75%之间进行暖机，直至可以加负荷为止的阶段，为暖机阶段。 其所经历的时间为暖机时间。 在暖机期间低温起动加热器可以继续工作，暖机结束低温起动加热器也应停止工作(蓄电池保温箱除外)。

　　e) 起动操作时间：为预动作时间、起动时间、稳定时间三者之和。

　　图 A.1 柴油机起动过程分段示意图

　　A.3 . 2 待试柴油机应按 A. 2 的规定准备就绪后进入环境试验室或试验场所，安装柴油机和测试用的仪表、传感器连接线路和排气管路等。

　　A.3 . 3 在环境试验室内进行试验时，柴油机应拆除消声器，并安装排气管路，将柴油机及低温起动加热器的排气引出室外。 连接排气管路的压力降在起动试验中不得超过 4 . 9 kPa。 排气管及其连接处应严密，试验中室内的 NO狓 体积浓度不得超过 5 × 10 - 6 , CO 的体积浓度不得超过 50 × 10 - 6 。

　　A.3 . 4 试验进行中不允许修理或更换零件和附件。

　　A.3 . 5 柴油机起动试验中的操作应与实际使用时相同，原则上由 1 人操作(当使用辅助措施时可增加1 人)。

　　A.3 . 6 起动规定：

　　a) 在转动曲轴、进行起动之前的任何一个与起动有关的操作，均视为预备起动的操作、并记录预动作时间。

　　b ) 起动时，转动柴油机曲轴的时间一般应是：试验环境温度 258 K( -15℃)或高于此温度时，不大于 15 s;试验环境温度低于 258 K(-15℃) 时不大于 30 s。

　　c) 每一试验温度下进行 3 次起动，其中应有 2 次成功。 每次起动后需运转一段时间，证明已达到

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　　稳定运转后方可评定为“起动成功”。如果前两次起动成功，可不再进行第三次起动。 每次起动时，喷油泵齿条应置于最适宜起动的位置，不得随意拨动。

　　d) 每一试验温度下若 3 次起动中有 2 次起动不成功，即评定为“起动失败”。

　　e) 在同一试验温度下，3 次起动中如有 1 次不成功，则允许继续进行下一次起动，但其间至少应间隔 2 min。

　　f) 在测定起动极限温度时，如在某一试验温度下起动失败，在查清原因后允许重复试验，或者改变试验温度重新试验。 进行起动之前要用加热或其他办法，将柴油机起动并升温，达到稳定运转后停机，按 A. 2 . 6 规定进行冷冻。

　　g) 每一次成功的起动，应是起动操作开始到稳定运转的连续过程。

　　h) 当起动成功后到进行下一次起动之前，柴油机必须达到 A. 2 . 2 的要求，才能进行下一次起动。

　　A.3 . 7 柴油机在第二次起动成功并达到稳定运转时，应进行暖机试验。 在暖机阶段，试验环境温度的升高应不大于原试验温度 5 K。

　　A.3 . 8 柴油机起动时不与测功机、变矩器等负荷机械相连。 在蓄电池与柴油机一起进行低温考核时，允许在某一温度点起动之后，更换充足电的蓄电池进行另一温度点的试验，但蓄电池在该温度点进行试验时也应达到温度平衡。

　　A.3 . 9 柴油机在进行不带辅助措施的起动极限温度试验时，至少应测试和记录以下数据：

　　环境温度; 起动转速; 进气温度;

　　大气压力; 起动电流; 排气温度;

　　冷却液温度; 起动电压; 预动作时间;

　　润滑油温度; 气缸盖温度(风冷柴油机); 起动时间;

　　润滑油压力; 蓄电池电解液温度; 稳定时间;

　　燃油温度; 蓄电池电解液比重; 暖机时间。

　　起动次数; 蓄电池电压;

　　A.3 . 10 柴油机装有低温起动加热器的试验：

　　a) 柴油机起动前首先开动低温起动加热器，操作程序应符合加热器使用说明书的规定。 加热器工作后，冷却液的温度(风冷柴油机气缸盖温度)升到 313 K ( +40 ℃)时，开始起动柴油机。

　　b ) 低温起动加热器允许工作到暖机阶段结束。

　　c) 测试内容：

　　除按 A. 3 . 9 规定记录外，还应记录加热器的加热过程：

　　1) 点燃加热器时间;

　　2) 加热器电热塞工作时间;

　　3) 加热器工作时间(由开始操作计时);

　　4) 加热过程中冷却液的温度(如果加热润滑油，应同时测量润滑油温度)每隔 2 min~3 min 记录1 次 。

　　5) 加热器操作开始与冷却液温度上升到 313 K ( +40 ℃) 的时间。 对于对流循环加热器，记录气缸盖冷却液温度升到 353 K ( +80 ℃)或机体冷却液温度升到 283 K ( +10 ℃) 的时间。

　　A.3 . 1 1 柴油机装有进气预热塞的试验：

　　a) 进气预热塞的操作按生产厂使用说明书的规定进行。

　　b ) 进气预热塞应允许工作到柴油机起动后的稳定运转阶段。

　　c) 测试记录内容：除按 A. 3 . 9 规定外，还应测量每个气缸的进气温度和温度的变化过程，进气预热塞的工作时间，记录进气预热塞的型号、数量、安装方式等。

　　A.3 . 12 柴油机装有燃烧室电热塞的试验：

　　测试内容除按 A. 3 . 9 规定进行记录外，还应记录电热塞的工作时间。 电热塞允许工作到柴油机起

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　　动后的稳定运转阶段为止。

　　A.3 . 13 柴油机装有起动液喷注装置的试验：

　　起动液的喷注按使用说明书的规定进行，记录每次喷注量、喷注次数。

　　起动试验时测量、记录的内容，除按 A. 3 . 9 规定外，还应测量柴油机气缸压力曲线和转速变化曲线。

　　A.3 . 14 柴油机上同时装有几种起动辅助装置。 在进行试验时，可根据使用说明书的规定进行操作，测试内容可参照 A. 3 . 9~A. 3 . 13,但应注意进气预热装置与喷注起动液装置不可同时并用。

　　A.3 . 15 手摇起动试验：

　　起动时，摇动曲轴，使减压机构减压，发动机进入起动阶段。 在此阶段之前的任何操作均为预起动操作，其余均按本部分进行。

　　A.3 . 16 汽油起动机起动试验：

　　汽油起动机起动后开始带动柴油机曲轴转动的瞬间，即进入起动阶段。 在此瞬间之前的任何操作(包括汽油起动机自行运转期间)均为预起动操作，其余均按本部分进行。

　　A.3 . 17 压缩空气起动试验：

　　其起动操作可按生产厂使用说明书的规定进行。

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　　附 录 B

　　(资料性附录)机油消耗的测定

　　B.1 运转工况

　　按 GB/T 6072 . 1—2008 规定的标定功率、标定转速或其他专业标准规定的工况进行运转。

　　B.2 测定时间

　　连续运转 12 h。

　　B.3 测定方法和计算

　　内燃机预热运转至机油温度达到使用说明书规定值或 85 ℃ ± 5 ℃后停机。 使第 1 缸活塞处于上止点位置后，再转动曲轴 3 圈 。然后放尽机油或放油一定时间，加入规定量的机油(m1) , 按上述运转工况和测定时间运转后停机，待油温与上述相同时，按同样顺序操作并按同样的方法放尽机油或放油一定时间，测量其质量(m2) 。

　　机油消耗量按式(B. 1)计算：

　　G …………………………( B.1 )

　　式中：

　　m1 —加入的机油量，单位为千克(kg) ;

　　m2 —放出的机油量，单位为千克(kg) 。

　　机油消耗率按式(B. 2)计算：

　　g

　　式中：

　　P—运转工况的有效功率，单位为千瓦(kW) 。

　　机油燃料消耗百分比按式(B. 3)计算：

　　A

　　式中：

　　Gfk —测定时间的燃料消耗量，单位为千克每小时(kg/h) ;

　　gek —测定时间的燃料消耗率，单位为克每千瓦小时[g/(kW · h)]。