柴油机的出厂试验

第七章柴油机的出厂试验

第一节柴油机出厂试验目的和要求

柴油机提交使用的性能要求必须通过出厂试验进行验证和调整，可以说出厂试验是保证质量，提供合格产品的最后重要的装配阶段或制造阶段。

柴油机的性能系指柴油机的动力性和经济性。它是通过柴油机各项运行指标和参数来表达的，而这些是要通过试验来取得的。在柴油机制造和装配中这些影响如何也要求试验来验证和调整，同时在使用管理上必须掌握柴油机的参数和特性，以利运行于监控和调整，所以柴油机（或船舶）接受和验收时，也必须通过试验提供这些性能指标。

柴油机出厂试验的目的就是检验和提交产品性能指标。要求根据国家及行业有关标准规定的项目和内容进行，试验结果要符合国家及行业有关标准的要求。

对成批大量生产的柴油机应做定期抽查试验以考核其制造工艺稳定性情况，每季度或半年应对未出厂的产品任意抽取，进行性能试验，每年抽取进行耐久性试验；船用柴油机产品出厂前必须逐台进行出厂试验（或称台架试验）；经过修理厂大修的内燃机也要经过出厂试验，达到指标方可出厂，一般情况下应进行常温启动，怠速试验和外特性试验。

出厂试验一般要求根据国家及行业有关标准或规范，由工厂编制出厂试验大纲，并按大纲要求进行试验，并出据出厂试验报告。船用柴油机出厂试验大纲还必须经过国家船检部门审查通过，其它有特殊用途的柴油机经与使用方相关部门协商还可以增减一些项目。

第二节船用柴油机出厂试验的项目及要求根据国家船检局“钢质海船入级与建造规范”有关柴油机规范的要求（也可采用国外船级社规范的要求），台架试验一般含有以下试验项目和要求：

1．起动换向试验

供主机起动用的空气瓶至少须有两个。其总容量应在不补充充气的情况下，对每台可换向的主机能从冷机连续起动不少于12次，试验时应正，倒车交替进行；对每台不能换向的主机能从冷机连续起动不少于6次。如主机多于两台时，空气瓶容量可适当减少。

主机换向时间应不大于15秒（主机换向时间系指主机在最低稳定转速下从操纵开始到主机在相反方向开始工作为止）。

2．负荷试验

柴油机作主机的要做推进特性试验，作辅机的要做负荷特性试验。船用柴油机还应有110％额定功率连续运转1小时的能力。

《钢质海船入级与建造规范（2001）》规定：额定功率系指环境温度45℃，大气压力0.1MPa，相对湿度60％，海水温度（中冷器进口处）32℃的基准环境条件下，柴油机所能发出的最大持续功率（即入级的最大轴功率），其相应的转速为额定转速。

柴油机制造厂在试验台上，不必按本规定提供模拟的基准环境条件，但应提供基准环境条件下柴油机功率的修正值。

发电机的原动机，应能以持续功率驱动发电机发出全功率，还应具有短时（15min）超负荷10%的能力。

3．调速器试验

主机应装有可靠的调速器，使主机的转速不超过额定转速的115％（2001年的规范没有对主机的转速波动率，额定工况的稳定调速率和瞬时调速率提出要求）。

带动发电机的柴油机其调速特性：当突卸额定负荷时，其瞬时调速率不大于额定转速的10％，稳定调速率不大于额定转速的5％；当在空负荷状态下突加50％额定负荷，稳定后再加上余下的50％额定负荷时，其瞬时调速率不大于额定转速的10％，稳定调速率不大于额定转速的5％；稳定时间（即转速恢复到波动率为±1％范围的时间）不超过5秒；对应急发电机则应做一次突加额定负荷的试验；当发电机组并联运行时，调速器的稳定调速率应相同。

4．最低稳定转速试验：

主机应具有良好的低速工作性能。低速机的最低稳定工作转速一般不高于额定转速的30％，中速机不高于40％，高速机不高于45％。

5．倒车试验：

主机必须能直接倒转，但带可调螺距螺旋桨、电力推进及带有倒顺设备的动力系统除外。主机应有足够的倒车功率，以确保在一切正常情况下能适当控制船舶。可直接倒转的主机，其倒车功率样机认可时（在台架上测得）一般不小于正车额定功率的70％。

6．柴油机应急运转试验

⑴停缸试验：

用停止供油的办法停止一个或几个气缸工作，柴油机应能继续运转。对于气缸数目在6缸以下的柴油机，应能在停止一个缸工作的情况下保持继续运转，6缸以上的柴油机应能在停止两个缸工作的情况下保持继续运转。为了避免停缸后柴油机超负荷，试验可在75％负荷的转速下运转（停缸运行若引起喘振应降低转速直至喘振消除为止）。

⑵停增压器试验：

停增压器试验可用专用工具将停增压器转子轴锁住，或者不让废气进入废气涡轮。对于四冲程增压柴油机或具有应急鼓风机的二冲程增压柴油机，应能停止全部增压器工作；对于其它类型柴油机，有两个以上增压器的，可任停一个运转，要求柴油机仍能继续工作。

7．安全保护装置试验：

安全保护装置试验包括超速保护装置（超速停车）试验，应急停车，滑油低压和高温停车，推力块高温停车等试验。

超速保护装置用以防止主机的转速超过额定转速的120％，试验是在柴油机运行情况下，假设一模拟值，观察其是否能停车，或仅做模拟试验；其它项目只做模拟试验。

8．柴油机拆检：

柴油机台架试验后应对柴油机拆检，拆检项目将根据不同类型机器有所不同，常拆检一个缸观察缸盖，气缸套，活塞和活塞杆，十字头轴承，十字头销和导板，曲柄销和曲柄销轴承，主轴承和推力轴承，推力块，凸轮轴驱动，链条和链轮等工作和磨损情况，曲轴甩档检查，喷油器喷射试验等项目。

试验和拆检结果都必须记录在试验报告和检查报告中。并提交验收。

第三节 HD-MAN B＆W 5L50MC柴油机台架试验交货大纲

一、柴油机主要参数

1．型号：HD-MAN B＆W 5L50MC

2．型式：两冲程，单作用，直接可逆转，带有废气涡轮增压器的十字头式柴油机。

⑴气缸直径：500mm

⑵活塞行程：1620mm

⑶气缸数：5

3．功率参数见表7-1：

表7-1 MAN B＆W 5L50MC型柴油机功率参数表

4．合同规定功率点MCR（5853kW，136r/min）时的燃油消耗率175.48g/KW.h+3％；保证上述燃油消耗率的工况条件：

燃油低发热值：42707kJ/kg；

压气机进口空气温度：27℃；

压气机进口空气压力：0.1MPa；

海水进口温度：27℃。

5．旋转方向（正车）：右（由尾端向首端看）

6．发火顺序：1-4-3-2-5

7．涡轮增压器：ABBVTR454（非冷式）

8．起动换向空气最大压力：3MPa

9．电源：三相380V 50HZ，单相220V 50HZ，操纵系统电源：直流24V±15%，最大脉动5%RMS。

二、试验项目

1．起动换向试验

起动空气瓶中的空气压力为技术说明书要求的最大压力3.0MPa和柴油机在冷态空负荷情况下，作起动换向试验，直至不能起动为止。柴油机的起动换向时间t＜15s。

2．负荷试验

按螺旋桨推进特性试验作负荷试验。该试验必须连续进行，并对其性能参数按附表1的规定进行全面记录。试验步骤按附表7-2。

表7-2 MAN B＆W 5L50MC型柴油机负荷试验程序

在100%工况下，操纵手柄保持不变，突卸水力测功器负荷。要求调速器的瞬时调速

率＜15%。

4．最低稳定转速试验（约为160kW，41r/min，K=3.9）

在所有气缸都发火的条件下，记录柴油机的最低稳定转速，调节手柄的位置和涡轮增压器的转速。

5．倒车试验

在空负荷的情况下，倒车运转5min。

6．安全保护装置试验

安全保护装置试验应按表7-3规定进行。

表7-3 MAN B＆W 5L50MC型柴油机安全保护装置试验

1*超速停车试验是在柴油机运行情况下，超速停车装置，假设一模拟值的信号点，如120r/min，观察其是否能实现停车。

2*试验项目仅做模拟试验。

7．噪音，振动测试（仅适用于第一台5L50MC）

按螺旋桨推进特性作负荷试验，同时进行在75%，90%，100%负荷下噪音，振动测试。

8．停缸试验（仅适用于第一台5L50MC）

利用油泵提升机构装置任停一只气缸工作，稳定运行15分钟后测量负荷为63%，转速为117转/分，功率3723kW主要性能参数（即n=117r/min，N e=3723kW，测功器刻度K=31.82）。

9．停增压器试验（仅适用于第一台5L50MC）

测量负荷为15%，转速为72r/min时发动机各项参数（此时N e=878kW，测功器刻度K=12.19）。

10．倒车负荷试验（仅适用于第一台5L50MC）

负荷为70%MCR，N e=4097kW，n=120r/min，K=33.93。

11．拆机检验

拆机检验项目及要求按表4执行。

表4

12．上述试验及拆检项目结束则柴油机台架出厂试验结束，并提交验收。