GB/T 23341.1-2018 涡轮增压器 第1部分：一般技术条件

　　ICS 27 . 020 J 9 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 23341 . 1—2018代替 GB/T 23341 . 1—2009

　　涡轮增压器

　　第 1 部分：-般技术条件

　　Turbochargers—part1：Genernalrequirements

　　2018-02-06 发布 2018-09-01 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 2334 1 . 1—2018

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　前 言

　　GB/T 23341《涡轮增压器》分为两个部分：

　　— 第 1 部分：一般技术条件;

　　— 第 2 部分：试验方法。

　　本部分为 GB/T 23341 的第 1 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 23341 . 1—2009《涡轮增压器 第 1 部分：一般技术条件》，与 GB/T 23341 . 1 — 2009 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 修改了规范性引用文件(见第 2 章，2009 年版的第 2 章);

　　— 修改了术语和定义(见第 3 章，2009 年版的第 3 章);

　　— 修改了技术要求(见第 4 章，2009 年版的第 4 章);

　　— 修改了检验项目(见第 5 章，2009 年版的第 5 章);

　　— 修改了检验规则(见第 6 章，2009 年版的第 5 章)。

　　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：湖南天雁机械有限责任公司、上海内燃机研究所、昆明云内动力股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心、常州平江电气设备有限公司、宁波威孚天力增压技术股份有限公司、无锡科博增压器有限公司、浙江金峰汽车零部件制造有限公司。

　　本部分主要起草人：胡辽平、计维斌、夏跃利、刘石源、乔亮亮、刘麟、眭振华、毕金光、沈艳、戴志辉、戴华、陈丽琼、吴涛、王剑。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 23341 . 1—2009 。

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　涡轮增压器

　　第 1 部分：-般技术条件

　　1 范围

　　GB/T 23341 . 1 的本部分规定了径流和混流式涡轮增压器(以下简称“增压器”)的术语和定义、技术要求、检验项 目 、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

　　本部分适用于车用、船用、工程机械、农林机械、发电及其他用途的内燃机(包括柴油机、汽油机、天然气发动机等)用增压器。

　　本部分不适用于轴流式增压器。

　　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 727 涡轮增压器 产品命名和型号编制方法

　　GB/T 1804—2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差

　　GB/T 2828 . 1 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 6414 铸件 尺寸公差与机械加工余量

　　GB/T 25364 . 1—2010 涡轮增压器密封环 第 1 部分：技术条件

　　GB/T 26549—2011 涡轮增压器可变喷嘴环 通用技术条件

　　JB/T 6002—2007 涡轮增压器 清洁度限值及测定方法

　　JB/T 9752.3 涡轮增压器 第 3 部分：转子平衡品质及校验方法

　　JB/T 11325—2013 内燃机涡轮增压器执行器 技术规范

　　JB/T 11786—2014 涡轮增压器 压气机叶轮铸件 技术条件

　　JB/T 11787—2014 涡轮增压器 涡轮铸件 技术条件

　　JB/T 12335—2015 涡轮增压器 密封性试验方法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　基本型增压器 basicturbocharger

　　按新产品研制开发程序全新研制的并经定型鉴定的母型增压器。

　　3.2

　　变型增压器 transformedturbocharger

　　凡与基本型增压器的结构相同，只在压气机或涡轮机的通流部件或安装联接尺寸等方面有所改变的增压器。

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　3.3

　　基准曲线 benchmarkcurve

　　基本型增压器及其变型增压器，在产品定型时所确定的性能曲线。

　　注：包括压气机性能曲线、涡轮性能曲线和润滑油流量曲线。

　　3.4

　　增压比 compressorpressureratio

　　πc*

　　压气机出口气体总压 pc* 与进口气体总压 p1* 之比。

　　………………………( 1 )

　　3.5

　　涡轮膨胀比 turbineexpansionratio

　　πT

　　涡轮进口气体总压 p 与出口气体静压 p2之比。

　　………………………( 2 )

　　3.6

　　压气机绝热效率 compressoradiabaticefficiency

　　压气机效率

　　ηc

　　气体经压缩到一定的增压比时压气机进出口气体的绝热温升与实际温升之比。 其物理意义为，气体经压缩到一定的增压比时绝热压缩功与实际压缩功之比。

　　…………………( 3 )

　　式中：

　　T1* — 压气机进口气体总温，单位为开[尔文](K) ;

　　Tc* — 压气机出口气体总温，单位为开[尔文](K) ;

　　K —空气绝热指数，K = 1 . 4 。

　　3.7

　　标准环境状况 standardambientconditions

　　大气压力 p0 : 100 kPa(750 mmHg) ;

　　环境温度 T0 : 298 K(25 ℃ )。

　　3.8

　　压气机折合参数 compressorconversionparameter

　　为了加以比较压气机性能，当试验(实测)环境状况有别于标准环境状况时，其实测压气机流量和转速应按标准环境状况予以折算。

　　3.8.1

　　压气机折合流量 compressorconversionflow

　　折合后的压气机流量，用式(4)计算。

　　压气机折合流量 Gcnp =G ………………………( 4 )

　　式中：

　　Gc —压气机实测流量，单位为千克每秒(kg/s) ;

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　p0 —标准状态下的大气压力，单位为帕(Pa)。

　　3.8.2

　　压气机折合转速 compressorconversionrotatespeed

　　折合后的压气机转速，用式(5)计算。

　　压气机折合转速 ncnp =n ………………………( 5 )

　　式中：

　　n—增压器实测转速，单位为转每分(r/min)。

　　3.9

　　涡轮相似流量 turbineresembleflow

　　衡量涡轮端流通能力大小的一个有因次的相似流量参数。 涡轮实测流量乘上涡轮进口总温√T

　　与涡轮进口总压 p 之比。

　　式中：

　　GT — 涡轮实测流量，单位为千克每秒(kg/s) ;

　　T — 涡轮进口气体总温，单位为开[尔文](K) ;

　　p — 涡轮进口气体总压，单位为千帕(kPa)。

　　3 . 10

　　涡轮相似转速 turbineresemblerotatespeed

　　涡轮的实测转速与涡轮进口总温之比。

　　3 . 1 1

　　涡轮有效效率 turbineefficiency

　　涡轮效率

　　ηT

　　涡轮轴实际输出功与绝热膨胀功之比。

　　………………………………( 6 )

　　式中：

　　LT — 涡轮轴输出功，单位为焦每千克(J/kg) ;

　　LTad — 涡轮绝热膨胀功，单位为焦每千克(J/kg)。

　　LRT T …………………( 7 )

　　如以压气机作测功器时，则：

　　…………………( 8 )

　　式中：

　　KT —燃气绝热指数，当涡轮工质主要为燃气时，KT=1.34;当涡轮工质为空气时，KT = K= 1.4 ;

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　R —空气气体常数，单位为焦每千克开[J/(kg · K)] ,R= 287 J/(kg · K) ;

　　RT —燃气气体常数，单位为焦每千克开[J/(kg · K)],当涡轮工质主要为燃气时，RT = 287.4 J/ (kg · K)。当涡轮工质为空气时，RT =R= 287 J/(kg · K)。

　　当涡轮试验以 自循环方式进行时，≈1.02,则：

　　…………………………( 9 )

　　3 . 12

　　增压器总效率 totalturbochargerefficiency

　　ηTc

　　压气机效率与涡轮效率之乘积。

　　……………………( 11 )

　　3 . 13

　　标定参数 designparameter

　　由增压器设计技术文件规定的各项技术参数，包括增压比 πc* 、压气机流量 Gcnp 、压气机效率 ηc、涡轮效率 ηT 或增压器总效率 ηTc、增压器转速ncnp、涡轮进口温度 TTb 等 。

　　3 . 14

　　压气机流量范围 compressorflow range

　　压气机效率 ηc≥0.60 所包含区域的压气机流量区域范围。

　　3 . 15

　　最高参数 maximum parameter

　　增压器的技术文件规定允许增压器长期使用的最高工作转速nmax、最高涡轮进口温度 TTmax 。

　　4 技术要求

　　4 . 1 总则

　　涡轮增压器产品应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。

　　4 . 2 增压器产品配套要求

　　4 . 2 . 1 增压器产品的型号编制应符合 GB/T 727 的规定。

　　4 . 2 . 2 增压器制造商应向用户提供增压器产品主要技术参数和使用要求。

　　主要技术参数和使用要求如下：

　　a) 产品型号;

　　b) 增压器外形安装连接尺寸图样;

　　c) 增压器净质量;

　　d) 带有旁通阀或其他调节机构的增压器，应提供执行机构的设置参数及调节方式;

　　e) 增压器主要性能参数：增压比、压气机流量范围、压气机效率范围、最高工作转速、最高涡轮进口温度、涡轮效率和增压器总效率等;

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　f) 润滑油牌号，润滑油进口压力范围及油滤要求;

　　g) 带有冷却水系统的增压器，应提供冷却水安装及使用要求;

　　h) 带有电子元件的增压器，应提供电子元件的使用要求;

　　i) 增压器产品使用说明书。

　　4 . 3 增压器制造要求

　　4 . 3 . 1 增压器的压气机叶轮毛坯应符合 JB/T 11786—2014 第 3 章的规定。

　　4 . 3 . 2 增压器的涡轮叶轮毛坯应符合 JB/T 11787—2014 第 3 章的规定。 在新设计和制造时，涡轮(成品)叶片一阶自振频率和分散度限值：

　　犳min > 5狀max

　　δ < 8%

　　式中：

　　犳max — 涡轮叶片一阶自振频率最大值，单位为赫[兹](Hz) ;

　　δ — 涡轮叶片一阶自振频率分散度;

　　犳min — 涡轮叶片一阶自振频率最小值，单位为赫[兹](Hz) ;

　　狀max —增压器最高转速，单位为转每秒(r/s) ;

　　犳1 、犳2 、… 、犳狀 — 涡轮第 1 个叶片、第 2 个叶片、…、第 狀 个叶片一阶自振频率值，单位为赫[兹] ( Hz) 。

　　4 . 3 . 3 增压器的喷嘴环应符合 GB/T 26549—2011 第 4 章的规定。

　　4.3.4 增压器的执行器应符合 JB/T 11325—2013 第 3 章的规定。

　　4 . 3 . 5 增压器的密封环应符合 GB/T 25364 . 1—2010 第 5 章的规定。

　　4 . 3 . 6 增压器的涡轮箱(壳)的流通能力，以样件涡轮壳为基准，允许偏差应符合表 1 的规定。

　　表 1 涡轮壳流通能力与样件涡轮壳的偏差

　　4 . 3 . 7 增压器的涡轮转子、压气机叶轮应作单件动平衡检测，转子总成应作组合平衡检测，平衡品质应达到 JB/T 9752.3 的规定。 采用整体动平衡机或壳体振动试验检测时，转子总成可不作组合平衡检测，整体动平衡或壳体振动试验检测要求在涡轮增压器标定转速下许用振动速度值应 ≤4.5 mm/s。

　　4 . 3 . 8 增压器装配前，零部件应进行清洗。 增压器整机清洁度应符合 JB/T 6002—2007 第 3 章的规定。

　　4 . 3 . 9 增压器装配应符合产品图样及技术文件的规定。 转子应转动灵活，不准许有异响和卡滞现象。

　　4 . 3 . 10 带有旁通阀或其他调节机构的增压器，执行机构的工作参数应调整到符合技术文件规定范围。

　　4 . 3 . 1 1 增压器外观应保持清洁，轮廓完整美观，铸件表面无裂纹、夹渣等铸造缺陷。 外表面如刷油漆，则要求油漆牢固、光亮，不准许起皮、剥落和漏漆。 增压器各油、气、水进出 口均需配置有效封口措施。包装应完整、牢固。

　　4 . 3 . 12 增 压 器 外 形 尺 寸 和 形 位 公 差 要 求 应 符 合 图 纸 技 术 文 件 规 定 范 围。 未 注 机 加 尺 寸 公 差 按GB/T 1804—2000 中 C级执行;未标注毛坯面铸造尺寸公差按 GB/T 6414 中铸造尺寸公差 CT 10执行。

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　4 . 4 增压器主要性能要求

　　4 . 4 . 1 增压器压气机性能

　　在相同压气机折合转速ncnp下，压气机效率、增压比和压气机折合流量应符合压气机性能基准曲线，允许偏差范围应符合表 2 的规定。

　　表 2 增压器压气机性能偏差

　　压气机的最高效率应符合表 3 的规定。

　　表 3 压气机的最高效率

　　4 . 4 . 2 增压器涡轮机性能

　　在相同涡轮相似转速 n 下，涡轮效率、膨胀比和涡轮相似流量应符合涡轮机性能基准曲线，允许

　　/T

　　偏差范围应符合表 4 的规定。

　　表 4 增压器涡轮机性能偏差

　　涡轮机的最高效率应符合表 5 的规定。

　　表 5 涡轮机的最高效率

　　4 . 4 . 3 增压器自循环性能

　　增压器在自循环工作状况下，在相同的压气机折合转速 ncnp下，压气机效率、增压比和压气机折合流量、膨胀比、增压器总效率应符合增压器自循环的基准曲线，允许偏差应符合表 6 的规定。

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　表 6 增压器自循环性能偏差

　　4 . 4 . 4 涡轮增压器噪声

　　涡轮增压器在压气端不装空滤、涡轮出气端不装消音器，增压器在标定参数下的噪声声压级应符合表 7 的规定。 如需方对噪声限值有特殊要求的，按供需双方协商噪声限值执行。

　　表 7 增压器噪声声压级限值

　　4 . 4 . 5 增压器润滑油流量特性

　　涡轮增压器的润滑油流量特性曲线应符合基准曲线，允许偏差在 ±15%范围内。

　　4 . 4 . 6 增压器的壳体包容性

　　增压器的壳体包容性包括了压气机壳体包容性和涡轮箱壳体的包容性：

　　a) 压气机壳体包容性：增压器转速运行到标定转速的 1 . 2 倍，压气机叶轮轮毂在此转速下破裂，散块应被完全包容在压气机壳体内，不准许任何叶轮散块向外飞逸;

　　b) 涡轮箱壳体包容性：增压器转速运行到标定转速的 1 . 2 倍，涡轮叶轮在此转速下破裂，散块应被完全包容在涡轮箱壳体内，不准许任何涡轮散块向外飞逸。

　　4 . 4 . 7 增压器压气机叶轮、涡轮叶轮超速破坏性能

　　压气机叶轮、涡轮叶轮进行超速破坏时的转速应达到：

　　np ≥ 1.3nb ………………………( 13 )

　　式中：

　　np —增压器压气叶轮、涡轮叶轮破坏时的转速，单位为转每分(r/min) ;

　　nb —增压器标定转速，单位为转每分(r/min)。

　　4 . 4 . 8 增压器可靠性

　　经过 200 h可靠性耐久热循环试验后拆检增压器，检查增压器可靠性试验前后的性能变化及关键零件的磨损情况：

　　a) 可靠性试验前后对比压气机性能和涡轮性能或 自循环性能，允许各项性能偏差在 ±3%范围以内;

　　b) 涡轮转子应转动灵活，无卡滞现象;

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　c) 压气机端、涡轮端无漏油现象;

　　d) 压气机叶轮和涡轮叶片无擦壳、飞裂现象，叶轮叶片无裂纹、变形;

　　e) 涡轮壳所有外表面无裂纹，内流道隔墙上出现裂纹不准许多于 3 处，深度 ≤1 mm,长度不穿透外壁面三分之一壁厚;

　　f) 浮动轴承、止推轴承、转子轴承颈、密封件等关键零件的磨损量小于设计最大允许磨损量的 80%。

　　4 . 4 . 9 增压器密封性

　　增压器密封性应满足：

　　a) 静态密封应符合 JB/T 12335—2015 中 3.5 的要求;

　　b) 涡轮增压器在压气机端不装空滤，进气总压 p1* ≥-8 kPa 时，压气端不漏油。

　　5 检验项目

　　涡轮增压器按批准的产品图样及技术文件制造，按表 8 中规定的内容进行检验。

　　表 8 检验项目

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　6 检验规则

　　6 . 1 出厂检验

　　6 . 1 . 1 为保证产品质量，制造商在出厂前按技术文件规定进行的检验称为出厂检验。

　　6 . 1 . 2 出厂检验的项目按表 8 的规定。

　　6 . 1 . 3 出厂检验的样机按同型号、生产条件和生产时间基本相同的单位产品组成一批。 增压器清洁度和外型安装尺寸检验每一批抽取的样机数量为 2 台 。其余检验项 目每一批按 GB/T 2828 . 1 正常检验一次抽样方案，一般检验 Ⅱ水平，接收质量限 AQL=0.40,不合格判定数 Ac=0 的规定，进行抽样检查。不合格项目及分类按制造商技术文件规定。

　　6 . 2 型式检验

　　6 . 2 . 1 在投入批量生产之前，制造商对新设计或主要零部件结构或材料作重大改变的增压器进行制造要求、性能测定和可靠性试验的检验称为型式检验。

　　6 . 2 . 2 型式检验的项目按表 8 的规定。

　　6 . 2 . 3 型式检验时，随机抽取样机数量为 2 台按表 8 中 1~13 项及第 17 项进行各项试验，随机抽取样机数量 1 台进行表 8 中第 14 项试验，分别抽取样机 3 台或 3 台以上按表 8 中第 15 项和第 16 项进行试验。

　　6 . 3 抽查检验

　　6 . 3 . 1 制造商、客户或质量检测机构在规定的时间(或批量)内，对产品按技术文件规定进行的检验称为抽查检验。

　　6 . 3 . 2 抽查检验的项目按表 8 的规定。

　　6 . 3 . 3 抽查检验的样机数量为 1 ~2 台 。 客户抽检时，若制造商与客户达成协议的按双方商定的协议执行。 质量检测机构抽检时，按质量检测机构的规定执行。

　　6 . 3 . 4 压气机性能和涡轮特性试验的抽检，批量生产的增压器(相同系列型号)，月产量不小于 1 000 台，每半年进行一次抽检试验，月产量小于 1 000 台时，每一年进行一次抽检试验。 性能试验曲线不少于两条等转速线，其中包括产品设计(最高)参数及最高压气机效率在内。 检验的样机数量为 1 台 。

　　6 . 3 . 5 增压器自循环性能试验、增压器噪声试验、增压器清洁度测定的抽检，批量生产的增压器(相同系列型号)，月产量不小于 1 000 台，每一个月进行一次抽检试验，月产量小于 1 000 台，每 3 个月进行一次抽检试验。 检验的样机数量为 2 台 。

　　7 标志、包装、运输和贮存

　　7 . 1 标志

　　7 . 1 . 1 产品标志

　　每台增压器应在明显部位钉有铭牌或刻上产品标记，内容包括：

　　a) 产品名称;

　　b) 产品型号;

　　c) 产品编号、总成号或客户号;

　　d) 制造商名称、商标。

　　GB/T 2334 1 . 1—2018

　　7 . 1 . 2 包装箱标志

　　包装箱外应标识内容包括：

　　a) 产品名称、型号、数量、出厂日期、执行标准号;

　　b) 产品编号、总成号或客户号;

　　c) 包装箱尺寸：长 (mm) ×宽(mm) ×高(mm) ;

　　d) 总质量，单位为 kg;

　　e) 制造商名称、地址、电话;

　　f) 防雨防潮、向上及小心轻放标志。

　　7 . 2 包装

　　7 . 2 . 1 增压器的进出油口、进出气口、进出水口，应装有封盖或堵头。

　　7 . 2 . 2 增压器采用内外两层包装。 内包装采用塑料薄膜袋，外包装应牢固，能可靠固定增压器，纸箱包装应有可靠的封箱措施。

　　7 . 2 . 3 增压器应随带产品合格证、产品使用说明书、出厂检验单、质保卡等，带有备件或一箱装有多台的还需有装箱清单，一并装入包装箱内。

　　7 . 3 运输

　　增压器允许使用一般交通工具运输。 在运输过程中，防止日晒、雨淋、剧烈碰撞，应轻放、轻卸。

　　7 . 4 贮存

　　增压器应贮存在干燥、通风、无腐蚀性物质的清洁仓库内，妥善保管，油封有效期为一年。