GB/T20076-2021
摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率测量方法
Measurementmethodsofmaximumtorqueandmaximumnetpowerofenginesformotorcyclesandmopeds
- 中国标准分类号（CCS）T81
- 国际标准分类号（ICS）43.140
- 实施日期2022-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数14页
- 文件大小1,000.24KB
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摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率测量方法
国家标准 GB/T20076一2021 代替GB/T20076一2006 摩托车和轻便摩托车发动机 最大扭矩和最大净功率测量方法 Measurementmethodsofmaximumtorqueandmaximumnetpoerof enginesfomotoreyclesandmopeds 2021-12-31发布 2022-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB:/T20076一2021 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 ，
，
.*. 试验方法 火花点火式发动机功率和扭矩的修正系数 压燃式发动机功率和扭矩的修正系数 最大扭矩和最大净功率测量允许误差 混合动力驱动系统的最大扭矩和最大功率测试方法 附录A(规范性》发动机最大扭矩和最大净功率的测量(通过控制发动机温度方法》
GB/T20076一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草
本文件代替GB/T20076一2006《摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率测量方法》， 与GB/T200762006相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下 更改了扭矩和净功率试验中发动机的配件(见表2,2006年版的表1) a b 更改了测量值的精度见4.1,2006年版的3.1l); c 更改了用于确定发动机最大扭矩和最大净功率的设置条件(见4.2.3,2006年版的3.2.3) d 增加了实验室温度控制要求见4.3.1); 更改了型式试验时使用的燃油见4.3.15,2006年版的3.3.l4); e 增加了测试记录要求(见4.3.16); 增加了混合动力驱动系统的最大扭矩和最大功率测试方法(见第8章). g 本文件的发布机构不承担识别专利的责任
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本文件由工业和信息化部提出
本文件由全国汽车标准化技术委员会(sAc/Tc114)归口
本文件起草单位;天津内燃机研究所(天津摩托车技术中心),力帆实业(集团)股份有限公司、重庆 隆鑫机车有限公司、宗申产业集团有限公司,南京金城机械有限公司、台州方圆质检有限公司
本文件主要起草人;李家国、贺文杰、袁克忠、孙克友、李先文、张斌、,应柏庆、刘勇、阮立 本文件于2006年首次发布为GB/T20076一2006,本次为第一次修订
GB/T20076一2021 摩托车和轻便摩托车发动机 最大扭矩和最大净功率测量方法 范围 本文件描述了摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率的测量方法
本文件适用于摩托车和轻便摩托车用发动机(以下简称“发动机”)
规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款
其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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
GB14622摩托车污染物排放限值及测量方法(第四阶段 GB18176轻便摩托车污染物排放限值及测量方法(第四阶段》 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3. 净功率 netpweer 发动机带有表2所列配件,在制造厂规定的转速下,从试验台架上发动机曲轴末端获得的功率
注，如果功率只能通过发动机的变速箱测量,则变速箱的传动效率也要考虑在内
3.2 aximumnet 最大净功率 p0wer 发动机在全负荷下测得的最大输出功率
3.3 最大扭矩maximumtorgue 发动机在全负荷下测得的最大扭矩值 3.4 系列安装装置series-mountedequipment 为特定用途,由制造厂指定的设备
3.5 配件aceessories 扭矩和净功率试验中发动机安装的部件
试验方法 4.1试验装置测量值的精度 试验装置测量值的精度要求见表1
GB/T20076一2021 表1测量值的精度要求 发动机类型 测量值 轻便摩托车用火花点火式 摩托车用火花点火式 摩托车用压燃式 士2% 扭矩 士1%" 士1%" 士0.5% 士0.5% 士0.5% 转速 燃油消耗量 士1% 士1% 士1% 发动机进气温度 士1K 士1K 士1K 大气压 士70Pa 士70Pa 士l00Pa 排气系统和进气真空度 士25Pa 士25Pa 士50Pa 1K K K 燃油温度 士1 士1 士1 士200P 排气压力 扭矩的测量设备应经过校准,以考虑摩擦损失
如果测量的扭矩低于测功机最大扭矩的50%,其精度可以为 士2%
在测量最大扭矩时,精度应为士1%
4.2发动机配件及设置条件 4.2.1安装的配件 试验中,发动机运转所需的配件见表2,应按它们的实际应用位置安装在台架上
表2扭矩和净功率试验中发动机的配件 序号 扭矩和净功率试验中的要求 配件 进气系统 -进气歧管 空滤器 是系列安装装置 -进气消声器 曲轴箱排放控制系统 -电控装置,如有 进气歧管加热器 是系列安装装置如可能,应安装在对其最有利的位置 排气系统 -排气歧管 -管道系统" -消声器" 是系列安装装置 排气管" 电控装置,如有 排气制动阀压燃发动机 化油器 是系列安装装置
GB/T20076一2021 表2扭矩和净功率试验中发动机的配件(续 序号 配件 扭矩和净功率试验中的要求 燃油喷射系统 粗滤器 精滤器 供油泵和高压泵,如有 高压管路 是系列安装装置 压缩空气系,如带有直喷(DI)空气辅助 喷嘴 空气进气阀,如有 燃油压力/流量调节装置,如有 最高转速或功率限制装置 是系列安装装置 液体冷却设备 -发动机罩 出风口罩 散热器 是系列安装装置" 风扇或鼓风机山" 水系 恒温器" 空气冷却设备 风罩 风扇 是系列安装装置 温度调节器 辅助台架风刷 电器设备 是系列安装装置" 机械增压或涡轮增压器,如有 压缩机直接由发动机或排气驱动 10 中间冷却器 是系列安装装置 冷却液系或风扇发动机驱动 冷却液流量控制装置,如有 11 污染物控制装置 是系列安装装置 润滑系统
12 是系列安装装置 机油供给装置 机油冷却器,如有 如果使用标准排气设备有困难,则在制造厂允许下,可以使用产生相同压力损失的排气系统
在试验室发动 机工作中,废气引出系统在与车辆排气系统相连接处的管内压力与大气压力之差不应超过士740 7.4mbar);除非在试验前制造厂可以接受较高的背压
对于压燃式发动机,使用一个相当的排气系统时在 发动机排气系统出口处的排气压力同制造厂给定值相差不超过1000Pa
发动机的排气系统出口处指距发动 机排气系统末端0.15m的地方 进气阀应能够控制气压喷射系调节器 散热器、风扇、风扇出口,水泵和恒温器应按其在车上的相对位置安装在试验台架上
如果不这样,应在检验报 告中注明实际情况
发动机的冷却液应用发动机自带水泵驱动,冷却液通过发动机散热器或外部环路冷却， 保证在环路中损失同发动机冷却系统损失基本相同
如装有发动机罩,应打开 对于风扇或鼓风机可分离的情况,首先测量不带风扇或鼓风机的发动机净功率,然后测量带风扇或鼓风机的 发动机净功率
对于本应固定在台架上但在试验条件下不允许安装的电动或机械式风扇,应测出在测量发动机功率时相同的 转速下它们吸收的功率,并从修正后的发动机功率中扣除,以获得净功率
恒温器应在全开的位置
发电机处于最小输出功率状态,只能向发动机工作中的必需配件提供电流
试验中电池不允许重新充电
GB/T20076一2021 4.2.2不安装的配件 某些配件仅为车身所用,尽管有可能安装在发动机上,但在试验中也应去掉
对于不能分离的配 件,可以在无负荷的情况下确定它们吸收的功率,并加在功率测量值中
4.2.3设置条件 试验中,用于确定发动机最大扭矩和最大净功率的设置条件见表3
表3设置条件 序号 配置 要求 化油器的设置 供油梨的流量设置(火花点火发动机 喷油泵控油系统设置(压燃发动机 按照制造厂的系列化产品应用设 点火或喷射设置(提前或时间曲线》 置,使用中不作任何调整 电子)节气门控制 任何其他转速控制装置设置 噪声和排气管)排放抑制系统设置和装置 4.3试验条件 4.3.1试验在具有环境温度调节功能的试验室内进行
43.2确定发动机最大扭矩和最大净功率的试验应在火花点火式发动机油门全开、压燃式发动机在喷 油泵全负荷的情况下完成,发动机按照表2所列安装
4.3.3测量时发动机运转应正常、稳定,空气提供应充分
发动机应经过制造厂推荐工况下磨合,燃烧 室可以有积碳,但是要在制造厂许可范围之内
试验条件(如进气温度)应尽可能接近标准环境条件(见 5.2.1),以减少修正系数的影响
43.4如果试验台架冷却系统仅能满足最低试验条件,但是不能模拟实际的冷却条件,那么为了使测 量在正常稳定的运转条件下进行,应采用附录A描述的方法
满足最低试验条件和选择依照附录A进行试验的原则如下: 如果V>V且克>0.25nm',则可满足最低的试验条件
但是若运转条件不能稳定的话,应采用附 录A的方法
注:V是车辆的最高车速;V是鼓风机出风口风速;是出风口横截面
如果V
GB/T20076一2021 距进气口0.15m之内测量
温度计和热电偶要进行防辐射保护和防燃油燕汽保护,并直接插人空气流 中,为了得到一个代表性的平均进气温度,应设置适当数量的测量点
4.3.6扭矩、转速、温度应保持稳定至少30s,才能开始测量
4.3.7轻便摩托车用火花点火式发动机每个测量点的转速变化不应超过土2%,摩托车用发动机测量 转速与所选取的转速偏差不应超过士1%或士10r/min,取两者中较高值
4.3.8测功器负载和进气温度应同时记录,其值应为连续采集的两个稳定记录的平均值,测功器负荷 的两个值相差不应超过2% 4.3.9在发动机冷却液出口处的冷却液温度应保持在制造厂给定的恒温器上限温度的士5K之间;如 果没有制造厂给定值,则温度为353K士5K
对于风冷发动机,制造厂指定点温度应保持在标准条件 下制造厂指定最高温度的-%K之间
4.3.10燃油温度应在化油器进口或喷油系统进口处及油耗仪处测量,其值应在制造厂给定的范围 之内
润滑油温度应在曲锄箱或油冷器出口处测量,其值应在制造厂给定的范围之内
4.3.11 4.3.12压燃式发动机温度应保持在4.3.84.3.10限定的范围内,否则应使用一个附加的调节装置
4.3.13排气温度应在排气接盘、排气歧管或排气管通气孔处与气流垂直角度测量 测量转速和油耗如果使用自动触发设备,测量持续时间至少为10s;如果用手动,则至少为 4.3.14 20 s
4.3.15型式试验时应使用符合GB14622和GB18176规定的基准燃料
试验时应采集转矩、转速,进气温度、大气压力、湿度机油温度、燃油温度、排气温度等参数并 4.3.16 记录在原始记录中
4.4试验 应在制造厂推荐的最低转速和最高转速之间的多个转速点下进行试验,以便正确地定义功率曲线
转速点的分布应包括发动机最大净功率和最大扭矩的对应转速,每个转速的确定应是至少两次稳定测 量的平均值 S 火花点火式发动机功率和扭矩的修正系数 5.1标准环境条件的修正系数(a)和传动效率的修正系数(a)的含义 标准环境条件的修正系数(a))和传动效率的修正系数(a;)与测得的功率和扭矩相乘,以确定是在 标准环境条件下得到的功率和扭矩,同时保证在测试过程中考虑了传动效率
修正功率公式见式(1) P =a1a2
P 式中: 修正功率(曲轴输出功率):; -标准环境条件的修正系数; a 传动效率的修正系数; Q" 测得的功率
GB/T20076一202 5.2环境条件 5.2.1标准环境条件 标准环境条件如下 a) 标准温度(T)298K(25C) b标准干压(P)99kPa(990mbar). 注:标准干压基于100kPa的总压力和1kPa的水蒸气压力
5.2.2试验环境条件 试验环境条件中试验温度丁应在283K至318K范围内
5.3标准环境条件的修正系数(a)和传动效率的修正系数(a) 5.3.1标准环境条件的修正系数(ai)的确定 标准环境条件的修正系数(ai)可以通过式(2)求得 99 298 式中: 标准环境条件的修正系数 Q1 发动机进气的绝对温度,单位为开尔文(K); T -大气干压,单位为千帕(kPa),可以通过式(3)求得 P,=P
一尸 式中 -大气全压,单位为千帕(kPa); -水燕气分E,单位为千帕(kPo. 修正公式只适用于修正系数在0.931.07之间的情况,如果在这个范围之外,修正值应记录在试 验报告中,试验条件温度和压力)应在试验报告中详细记录
5.3.2传动效率的修正系数(a2)的确定 传动效率的修正系数(a.)的确定如下 当测量点在曲轴输出端,其值为l a b)当测量点不在曲轴输出端,系数通过式(4)计算 n 式中 传动效率的修正系数; 曲轴末端与测量点之间的传递效率,它通过每个传动部件的效率相乘确定,见式(5)
n (5 川，=nn2
n 式中 每个传动部件的效率如表4所示 1
GB/T20076一2021 表4传动部件的效率 类型 效率 正齿轮 0.98 齿轮 斜齿轮 0,97 0.96 锥齿轮 0.95 滚子链 链 齿形链 0.98 同步皮带 0,95 皮带 V型皮带 0.94 液力耦合器 0,92 液力耦合器 或变矩器 液力变矩器 0,92 压燃式发动机功率和扭矩的修正系数 6 6.1修正功率 标准环境条件的功率修正系数(a)和传动效率的修正系数(a)与测得的功率和扭矩相乘,以确定 是在标准环境条件下得到的功率和扭矩,同时保证在测试过程中考虑了传动效率
修正功率公式见式(6): P，=aa
P 6 式中: P 修正功率曲轴输出功率); -标准环境条件的功率修正系数 a 传动效率的修正系数; a 测得的功率
6.2标准环境条件 标准环境条件要求如下 标准温度(T.)298K(25); a b标准干压P)99kPa(990mbar)
6.3试验环境条件 试验中环境条件应在下列给定范围之内 试验温度(T):283K~313K a b)大气干压(P,):80kPa一110kPa 6.4标准环境条件的功率修正系数(a 6.4.1标准环境条件的功率修正系数(a)的确定 在恒定的供油率下,压燃式发动机的功率修正系数(aa)由式(7)得到
GB/T20076一202 ai=(f.)f 式中 标准环境条件的功率修正系数， ad -环境因子; f
f用 发动机和调节器的特征因子
6.4.2环境因子( 环境因子(f.)指的是环境条件(压力、温度、湿度)对发动机吸人空气的影响
发动机型式不同,则 因子不同
自然吸气或机械增压式发动机环境因子按式(8)计算 a 199 f
= 298 式中 -环境因子 T 发动机进气的绝对温度,单位为开尔文(K) -大气干压,单位为千帕(kPa). D涡轮增压发动机环境因子按式9)计算 1.5 /99 f
一 P 298 式中 -环境因子; f
-发动机进气的绝对温度,单位为开尔文(K); P,-大气干压,单位为千帕(kPa)
6.4.3发动机和调节器的特征因子(fm 发动机和调节器的特征因子(f.)是修正燃油流量(g.)的丽数,按式(10)计算 =0,036g
一1.14 (l0 m- 式中 修正燃油流量,按式(11)计算 qe g q 式中 燃油流量,用全部工作容积每循环每升的毫克数表示[mg/(Leycle)]; -压气机出口压力和压气机进口压力的比值(r=1l,表示自然吸气) 式(11)在g
位于40mg/(Leycle)到65mg/(Leyele)区间内有效 若q
小于40g/(Lcyele),f取为常数0.3; cycle).f
取为常数1.2
若.大于65mg/L 如图1所示
GB/T20076一2021 1.2 .0 30 图1f和g.关系图 6.4.4在试验室中使用的条件 如果试验有效,则标准环境条件的功率修正系数(aa)应满足 0.9adl.l 如果此限值被超过,则修正值应记录在试验报告中
试验条件温度和压力)也应在报告中详细 记录
最大扭矩和最大净功率测量允许误差 7.1型式试验要求 7.1.1对于轻便摩托车用火花点火式发动机最大扭矩和最大净功率要求的最大允许误差范围如表5 所示 表5轻便摩托车用火花点火式发动机测量允许误差 测量功率 最大扭矩和最大净功率允许误差 kw 10% <1 >lkw 5% 最大扭矩和最大净功率测量时,发动机转速误差应不大于3%. 7.1.2对于摩托车用火花点火式发动机和压燃式发动机的最大扭矩和最大净功率要求的最大允许误 差范围如表6所示
表6摩托车用火花点火式发动机和压燃式发动机测量允许误差 测量功率 最大扭矩和最大净功率允许误差 <1lkw 5% >11kw 2% 最大扭矩和最大净功率测量时,发动机转速误差应不大于1.5%. 7.2生产一致性试验要求 生产一致性试验时的最大扭矩、最大净功率测量允许误差要求如表7所示
GB/T20076一2021 表7生产一致性试验时最大扭矩,最大净功率测量允许误差 测量功率 最大扭矩、最大净功率允许误差范围 <1kW 20% 1kw~l1kw S10% >llkw 5% 混合动力驱动系统的最大扭矩和最大功率测试方法 由点燃式发动机或压燃式发动机和电机组成的混合动力驱动系统的最大总扭矩和最大总功率应按 本文件规定的方法进行测试
如果车辆所使用的混合动力技术允许在多种混合动力模式下运行,应针 对每种模式进行相同的测试,所测得的动力单元性能最高值即为该动力单元的最终测试结果
10
GB/T20076一2021 附 录 A 规范性 发动机最大扭矩和最大净功率的测量(通过控制发动机温度方法 A.1确定发动机最大扭矩和最大净功率的试验应在火花点火式发动机油门全开、压燃式发动机在喷油 泵全负荷的情况下完成,发动机按照表2所列安装
A2测量时的发动机运转应正常.稳定,空气提供应充分
发动机应经过制造厂推荐工况下的鹰合,燃 烧室可以有积碳,但是要在制造厂许可范围之内
试验条件(如进气温度)应尽可能接近标准环境条件 见5.2.1),以减少修正系数的影响
A.3发动机进气温度(环境空气)的测量见4.3.5
A.4在一次测量中,每个测量点的转速变化不应超过士1%
测量发动机的负载读数应在发动机监控温度达到预定值,发动机转逃基本维持恒定时,从测功器 A.5 上读取 A.6测功器负载和进气温度测量见4.3.8
A.7燃油消耗量的测量要在发动机达到指定转速时才能进行
测量转速和油耗如果使用自动触发设 备,测量持续时间至少为10s;如果用手动,则至少为20s A.8在发动机冷却液出口处的冷却液温度应保持在制造厂给定的恒温器上限温度的士5K之间;如果 没有制造厂给定值,则温度为353K士5K
对于风冷发动机,火花塞垫片温度应保持在标准条件下制 造厂指定最高温度的士10K之间,若无制造厂指定,则温度为483K士10K A.9风冷发动机火花塞垫圈处的温度由温度计配合热电偶密封圈测量
A.10燃油温度的测量和要求见4.3.10
A.11润滑油温度的测量和要求见4.3.11
A.12排气温度测量见4.3.13
摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率测量方法GB/T20076-2021
摩托车和轻便摩托车是现代交通运输工具中比较常见的一种，它们的引擎性能对于车辆的性能和驾驶体验有着至关重要的影响。为规范发动机最大扭矩和最大净功率的测量方法，国家发布了最新的标准——摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率测量方法GB/T20076-2021。
最大扭矩的测量
最大扭矩是指发动机在特定转速下输出的最大扭矩值。GB/T20076-2021标准规定了最大扭矩的测量方法，主要包括以下步骤：
- 将车辆轮胎固定在台架上，并保证驱动轮与台架间的接触面光滑；
- 将发动机转速控制在指定值，进行扭矩测量，通常情况下测量范围为20%~100%的额定转速；
- 采用合适的传感器对发动机输出的扭矩进行测量，通常情况下使用电测扭矩仪器或者万能试验机进行测量。
最大净功率的测量
最大净功率是指发动机在特定转速下输出的最大功率。GB/T20076-2021标准规定了最大净功率的测量方法，主要包括以下步骤：
- 将车辆轮胎固定在台架上，并保证驱动轮与台架间的接触面光滑；
- 将发动机转速控制在指定值，进行功率测量，通常情况下测量范围为30%~100%的额定转速；
- 采用合适的传感器对发动机输出的功率进行测量，通常情况下使用电功率仪器或者万能试验机进行测量。
需要注意的是，在实际测量过程中，应严格按照GB/T20076-2021标准要求进行操作，保证测量数据的准确性和可靠性。
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- 汽车轮胎和摩托车轮胎滚动阻力试验方法多点试验GB/T18861-2012
- 摩托车和轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法）GB14621-2011
- 摩托车和轻便摩托车防篡改GB/T29122-2012
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- 轻便摩托车污染物排放限值及测量方法（中国第四阶段）GB18176-2016
- 摩托车和轻便摩托车碰撞乘员防护试验方法GB/T33438-2016
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