МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПОРШНЕВЫЕ

Общие технические условия

(ISO 3046-1:2002, NEQ) (ISO 3046-4:2009, NEQ) (ISO 3046-5:2001, NEQ) (ISO 15550:2002, NEQ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения,обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Центральный научно-исследовательский дизельный институт» (ООО «ЦНИДИ»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 235 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2014 г. № 72-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по MK (ИСО 3166) 004—97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 августа 2015 г. № 1128-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 10150-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.

5    Настоящий стандарт соответствует следующим международным стандартам:

ISO 3046-1:2002 Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 1: Declarations of power, fuel and lubricating oil consumptions, and test method — Additional requirements for engines for general use (Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Характеристики. Часть. 1. Объявление мощности, расхода топлива и смазочного масла, и методы испытаний. Дополнительные требования для двигателей общего применения);

ISO 3046-4:2009 Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 4: Speed (Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Характеристики. Часть 4. Регулирование скорости);

ISO 3046-5:2001 Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 5: Torsional vibrations (Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Характеристики. Часть 5. Крутильные колебания);

ISO 15550:2002 Internal combustion engines — Determination and method for the measurement of engine power — General requirement (Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Определение и метод измерения мощности двигателя. Общие требования).

Степень соответствия — NEQ

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ 10150-2014

Т_аа — заменяющая исходная абсолютная температура охлаждающей среды на входе в охладитель наддувочного воздуха, К;

Т_г— стандартная исходная абсолютная температура окружающего воздуха, К;

Т_т — заменяющая исходная абсолютная температура окружающего воздуха, К;

Т_х — абсолютная температура окружающего воздуха при местных условиях, К;

Т_сх — температура охлаждающей среды на входе в охладитель наддувочного воздуха при местных условиях, К;

Ту — абсолютная температура окружающего воздуха при испытаниях, К;

Т_су — температура охлаждающей среды на входе в охладитель наддувочного воздуха при испытаниях, К;

а — коэффициент приведения мощности;

Од — коэффициент корректировки мощности для двигателей с искровым зажиганием; а_с — коэффициент корректировки мощности для двигателей с воспламенением от сжатия; а_т — коэффициент корректировки мощности для коэффициента полезного действия (КПД) трансмиссии (передачи);

Р — коэффициент пересчета расхода топлива; г|,- — КПД каждого из элементов трансмиссии (передачи); ц_т — механический КПД;

r|_f— КПД трансмиссии (передачи), размещенной между коленчатым валом и местом измерения; Ф_г— стандартная исходная относительная влажность окружающего воздуха, %;

Ф_х — относительная влажность окружающего воздуха при местных условиях, %;

Фу — относительная влажность окружающего воздуха при испытаниях, %.

4.2 В настоящем стандарте использованы следующие индексы: а — атмосферный;

с — двигатель с воспламенением от сжатия; с — охлаждающая среда наддувочного воздуха; с — корректированный; d — сухой;

/ — каждый элемент; m — механический; max — максимальный; о — стандартные исходные условия; г— стандартные исходные условия;

га — заменяющие исходные условия; s — насыщенный (в зависимости от применения); t— полная; х — местные условия; у — условия при испытаниях.

5 Классификация и обозначение двигателей

5.1 Двигатели классифицируются в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1

Классификационный признак Двигатель Тактность -    Четырехтактные -    Двухтактные Способ расположения цилиндропоршневой группы -    Рядные -    V-образные -    Звездообразные -    С противоположно-движущимися поршнями Вид используемого топлива -    Дизельные -    Газовые -    Газодизельные

5.2 Условные обозначения двигателей должны состоять из нижеследующих букв и чисел:

Ч — четырехтактный;

Д — двухтактный;

К — крейцкопфный;

Г — газовый;

ГД — газодизельный;

Н — с наддувом;

Р — реверсивный;

С — с реверсивной муфтой;

П — с редукторной передачей;

А — автоматизированный по ГОСТ 14228.

Число перед буквами означает число цилиндров; число над чертой — диаметр цилиндра в сантиметрах; число под чертой — ход поршня в сантиметрах.

Отсутствие в условном обозначении:

-    буквы К указывает, что двигатель тронковый;

-    буквы Р указывает, что двигатель нереверсивный.

Пример условного обозначения тронкового двенадцатицилиндрового четырехтактного двигателя с наддувом, с реверсивной муфтой, с редукторной передачей, с диаметром цилиндра 18 см и ходом поршня 20 см:

12ЧНСП 18/20

6 Технические требования

6.1    Общие требования

6.1.1    Двигатели следует изготавливать в соответствии с требованиями настоящего стандарта по рабочим чертежам и техническим условиям на двигатели конкретного типа, а двигатели, строящиеся на класс морского и/или речного регистров, должны также соответствовать требованиям этих классификационных обществ. Классификационное общество должно быть заявлено потребителем до размещения заказа.

6.1.2    Дополнительные требования для неподнадзорных регистрам двигателей определяют по соглашению между изготовителем и потребителем.

6.2    Требования к параметрам и режимам работы двигателя

6.2.1    Требования к объявлению мощности:

6.2.1.1    Объявление мощности изготовителем требуется для:

а)    информирования потребителя о величине мощности, которую будет развивать двигатель при заданных условиях;

б)    проверки ее величины путем измерения мощности двигателя при тех же условиях или после соответствующего соглашения при измененных условиях.

6.2    1.2 При объявлении мощности должны быть указаны:

а)    вид объявления мощности (мощность ИСО, эксплуатационная мощность) и, при необходимости, окружающие и рабочие условия;

б)    вид применения мощности [длительная (номинальная) мощность, мощность перегрузки (максимальная мощность), мощность на упоре подачи топлива (полная мощность)];

в)    вид мощности (индикаторная или тормозная);

г)    объявленная частота вращения.

Способы определения мощности двигателя в соответствии с перечисленияи а)—в) приведены на рисунке 1.

Термины, используемые в перечислениях а)—в), можно комбинировать, например длительная тормозная мощность на упоре подачи топлива.

6.2.1.3 В зависимости от назначения двигателя в техническом задании и технических условиях на двигатели конкретного типа устанавливают следующие мощности:

- длительную (номинальную);

ГОСТ 10150-2014

Рисунок 1 —Диаграмма, показывающая способы определения мощности

-    мощность перегрузки (максимальную);

-    мощность на упоре подачи топлива (полную);

-    минимальную, допускаемую при длительной работе двигателя;

-    мощность, соответствующую минимально устойчивой частоте вращения;

-    минимальную мощность заднего хода (для судовых двигателей).

Допускается по согласованию изготовителя с потребителем (заказчиком) в технических заданиях и технических условиях на двигатели конкретного типа устанавливать дополнительные виды мощностей.

Для двигателей всех назначений в технических заданиях и технических условиях на двигатели конкретного типа устанавливают стандартную мощность ИСО.

6.2.1.4    В зависимости от назначения двигателя и условий его изготовления фактически полученная мощность может колебаться в пределах допуска на объявленную мощность. Наличие такого допуска и его значение должны быть указаны изготовителем.

6.2.1.5    Для двигателей с отбором мощности с помощью вала (валов) любая мощность, устанавливаемая настоящим стандартом, пропорциональна среднему расчетному или измеренному крутящему моменту и средней частоте вращения вала (валов), передающего этот крутящий момент.

6.2.2 Требования к объявлению частоты вращения

6.2.2.1 В зависимости от объявленной мощности двигателя объявляют:

-    частоту вращения, соответствующую длительной мощности (номинальной), мощности перегрузки (максимальной) или мощности на упоре подачи топлива (полной);

-    минимально устойчивую частоту вращения под нагрузкой;

-    минимально устойчивую частоту вращения на холостом ходу;

9

-    максимальную частоту вращения (при необходимости);

-    частоту вращения, соответствующую мощности заднего хода.

6.2.2.2 При объявлении мощности двигателя со встроенной передачей должна быть указана частота вращения вала отбора мощности при объявленной частоте вращения двигателя.

6.2.3    Стандартные исходные условия

6.2.3.1    В качестве стандартных исходных условий для определения стандартной мощности ИСО и соответствующего ей удельного расхода топлива принимают следующие условия:

-    полное атмосферное давление р_г= 100 кПа;

-    температура воздуха Т_г = 298 К (t_r = 25 °С);

-    относительная влажность воздуха ф_г= 30 %;

-    температура охлаждающей среды на входе в охладитель наддувочного воздуха Т_с = 298 К (t_cr = 25 °С);

-    сопротивления на впуске и выпуске 0 мм рт. ст.

Относительная влажность воздуха 30 % при температуре 298 К (25 °С) соответствует давлению водяного пара 1 кПа. Соответствующее атмосферное давление сухого воздуха составляет 99 кПа.

Остальные виды мощностей, предусмотренные в пункте 6.2.1.3, а также соответствующие им удельные расходы топлива устанавливают при заданных в техническом задании и технических условиях потребителем (заказчиком) атмосферных условиях (температуре окружающего воздуха, атмосферном давлении и влажности) и рабочих условиях (давлении на впуске, противодавлении на выпуске, температуре охлаждающей среды на входе в охладитель надувочного воздуха, температуре топлива на входе в двигатель).

Для точного указания условий объявления мощности следует указать вспомогательное оборудование, влияющее на мощность двигателя, в соответствии с перечнем, приведенным в приложении А.

6.2.4    Режимы работы двигателей

6.2.4.1    Двигатели всех назначений, для которых установлена длительная (номинальная) мощность, должны развивать мощность перегрузки (максимальную мощность).

6.2.4.2    Продолжительность и периодичность использования допустимой мощности перегрузки (максимальной мощности) зависят от условий применения двигателя. При этом упор подачи топлива должен быть установлен в положение, позволяющее двигателю развивать мощность перегрузки (максимальную мощность). Мощность перегрузки (максимальная мощность) должна быть выражена в процентах от длительной (номинальной) мощности, при этом должны быть указаны допускаемые продолжительность и периодичность ее использования и соответствующая частота вращения двигателя.

Если нет иного указания, принято допускать мощность перегрузки (максимальную мощность) 110 % длительной (номинальной) мощности при частоте вращения, соответствующей применению двигателя, суммарной продолжительностью один час с перерывами или без них в течение двенадцати часов работы. Такую периодичность также применяют к некоторым мощностям с перегрузкой более 110 % длительной (номинальной) мощности.

Суммарная наработка на режиме мощности перегрузки (максимальной мощности) не должна превышать 10 % времени, отработанного двигателем с начала эксплуатации или после капитального ремонта.

6.2.4.3    Главные судовые реверсивные двигатели должны устойчиво работать на заднем ходу при мощности не менее 85 % длительной (номинальной) мощности или мощности на упоре подачи топлива (полной).

Мощность на валу основного отбора мощности главных судовых нереверсивных двигателей с реверсивной передачей при работе передачи «назад» должна быть не менее 70 % длительной (номинальной) мощности или мощности на упоре подачи топлива (полной).

По согласованию изготовителя с потребителем (заказчиком) и морским регистром судоходства и/или речным регистром допускается устанавливать меньшие значения мощности заднего хода.

6.2.4.4    Минимально устойчивая частота вращения двигателя под нагрузкой и допустимая продолжительность непрерывной работы на этой частоте должны соответствовать значениям, указанным в таблице 2.

Таблица 2

Назначение двигателя Минимально устойчивая частота вращения от соответствующей при длительной (номинальной) или мощности на упоре подачи топлива (полной), %, не более Допускамая продолжительность непрерывной работы, ч, не более Главные судовые: - с прямой передачей на винт фиксированного шага или через редуктор; 30 4(3) - с передачей на винт фиксированного шага, имеющей разобщительные устройства, или на винт регулируемого шага 30 (45) 4(3) Тепловозные 30 (40) 4 Промышленные: - для нефтебуровых установок; 45 1 - для транспортных средств, экскаваторов, кранов и строительно-дорожных машин 45 0,5 Примечания 1 Значения, приведенные в скобках, для нового проектирования не применять, кроме случаев, когда это требуется по условиям оборудования на установке. 2 Допускается по соглашению снижать продолжительность работы главных судовых звездообразных дви- гателей на минимально устойчивой частоте вращения под нагрузкой до 0,5 ч. 3 Допускается по соглашению изготовителя с потребителем (заказчиком) повышать минимально устойчи- вую частоту вращения двухтактных тронковых двигателей

6.2.4.5    Длительность непрерывной работы двигателя на холостом ходу и допустимую при этом частоту вращения устанавливают в технических условиях на двигатель конкретного типа в зависимости от конструктивных особенностей и назначения.

6.2.4.6    Двигатели должны обеспечивать устойчивую и надежную работу на любых режимах, определяемых полем допустимых нагрузок, заключенных между верхней и нижней ограничительными характеристиками, в диапазоне от минимально устойчивой частоты вращения до частоты вращения, соответствующей длительной (номинальной) мощности или мощности на упоре подачи топлива (полной), по приложению Б.

По соглашению изготовителя с потребителем (заказчиком) допускается ограничивать продолжительность работы на отдельных режимах.

6.2.4.7    Двигатели не должны иметь запретных зон частот вращения, обусловленных крутильными колебаниями, в рабочем диапазоне от минимально устойчивой частоты вращения до максимальной или частоты вращения, соответствующей мощности на упоре подачи топлива (полной мощности).

Зоны опасных крутильных колебаний должны отстоять не менее чем на 3 % от минимально устойчивой и максимальной частоты вращения или частоты вращения, соответствующей мощности на упоре подачи топлива (полной мощности).

Для двигателей в составе энергетической установки допускается наличие запретных зон в рабочем диапазоне частот вращения по соглашению изготовителя с потребителем (заказчиком), а для судовых двигателей, кроме того, — с морским регистром судоходства и/или речным регистром.

6.2.4.8    В установке при обнаружении запретных зон опасных крутильных колебаний в рабочем диапазоне частоты вращения поставщик установки совместно с изготовителями двигателя и приводимых устройств принимают по соглашению меры по устранению этих опасных крутильных колебаний или избежание этих зон.

Переход через запретную зону допускается, если возникающие напряжения не превышают значений напряжений, допускаемых для быстрого перехода.

6.2.5 Объявление расхода топлива

6.2.5.1 Удельный расход топлива двигателя следует устанавливать в технических заданиях и технических условиях на двигатели конкретного типа:

а)    при стандартной мощности ИСО;

б)    при любой другой объявленной мощности и заданной частоте вращения двигателя, соответствующей конкретному применению двигателя (если требуется по специальному соглашению).

11

6.2.5.2    Объявленный удельный расход топлива считают удельным расходом топлива ИСО, если нет иного указания изготовителя.

6.2.5.3    Любой объявленный удельный расход топлива двигателя, работающего на жидком топливе, выраженный в единицах массы, должен быть приведен к низшей теплотворной способности топлива 42700 кДж/кг.

Любой объявленный расход топлива газового двигателя должен быть приведен к заявленной теплотворной способности газа. Вид газа должен быть указан.

6.2.5.4    Допускается, если не указано иное, указывать удельный расход топлива с допуском плюс 5 % для объявленной мощности.

6.2.6 Объявление расхода смазочного масла

6.2.6.1    Расход смазочного масла устанавливают в технических заданиях и технических условиях на двигатели конкретного типа в литрах или килограммах за час работы двигателя при объявленных значениях мощности и частоты вращения двигателя.

6.2.6.2    Расход смазочного масла следует объявлять для двигателя, прошедшего установленную обкатку.

6.2.6.3    Смазочное масло, сливаемое во время его замены в двигателе, не должно быть учтено в объявленном расходе смазочного масла.

6.3 Пересчет мощности и удельного расхода топлива

Пересчет объявленной мощности и удельного расхода топлива на атмосферные и рабочие условия, отличные от заданных, проводят в соответствии с нижеследующими требованиями по методике изготовителя.

6.3.1    Методы приведения мощности и пересчета удельного расхода топлива

6.3.1.1    Если требуется, чтобы двигатель работал при условиях, отличных от стандартных исходных условий, указанных в 6.2.3, и чтобы выходная мощность была приведена к (или от) стандартным^) исходным(х) условиям(й), то должны быть использованы следующие формулы, если другие методы не установлены изготовителем:

Р_х = aP_r,    (1)

где а—коэффициент приведения мощности, определяемый по формуле

« = *-'0-7(1    (2)

где к — коэффициент индикаторной мощности, определяемый по формуле

Рх ^аФxPsx 1    (    7_Г    1    С    T_sr    )

Рг ~ ^аЧVPsr J V Т_х J V Tsx )

Примеры приведения мощности даны в приложениях Г и Д.

6.3.1.2 Если у двигателя с турбонаддувом значения частоты вращения турбокомпрессора, температуры газа на входе в турбину турбокомпрессора и максимального давления сгорания при объявленной мощности и стандартных исходных условиях не достигают предельных значений, то изготовитель может объявить заменяющие их исходные условия, к которым или от которых должна быть приведена мощность.

В этом случае

Рх ^{= а}^га ■    (4)

Формулы (5) и (6) следует использовать вместо формулы (3).

При замене коэффициента давления сухого воздуха в формуле (3) на коэффициент полного атмосферного давления коэффициент индикаторной мощности определяют как

к =

где — заменяющее исходное полное атмосферное давление:

/ \

Рга = Рг —

Jr,max,

Значения коэффициента а и показателей степени т, п и s— по таблице 3.

12

Определение давления водяного пара, степени повышения давления сухого воздуха, коэффициента индикаторной мощности и коэффициента приведения мощности — по таблицам В.1—В.5 приложения В.

6.3.1.3    Если условия испытаний или местные окружающие условия более благоприятные, чем стандартные исходные условия или заменяющие исходные условия, то объявленная мощность при испытаниях или местных окружающих условиях может быть ограничена изготовителем объявленной мощностью при стандартных исходных условиях или заменяющих исходных условиях.

6.3.1.4    Если относительная влажность воздуха неизвестна, то для условий А по таблице 3 в формулах принимают значение, равное 30 %.

Во всех остальных случаях приведение мощности не зависит от влажности воздуха (а = 0).

6.3.1.5    Значение механического КПД должно быть указано изготовителем двигателя. При отсутствии какого-либо указания принимают ц_т= 0,80.

6.3.1.6    При объявлении стандартной мощности ИСО изготовитель двигателя должен указать, какое из условий в таблице 3 является применимым для данного двигателя.

6.3.1.7    Если двигатель должен работать при окружающих условиях при испытаниях или на месте установки, отличных от стандартных исходных условий, указанных в 6.2.3, удельный расход топлива будет отличаться от объявленного при стандартных исходных условиях и должен быть приведен к (или от) стандартным исходным условиям.

Пересчет расхода топлива к окружающим условиям при испытаниях или к местным окружающим условиям для регулируемых двигателей проводят с использованием нижеследующих формул, если изготовитель не указывает других методов:

Ь_х = рЬ_г    (7)

где — р = к/ а.    (8)

6.3.2 Методы корректировки мощности

6.3.2.1    Метод корректировки мощности подтвержден испытаниями репрезентативного числа нерегулируемых двигателей с частотой вращения 2000 об/мин и более. Изготовитель может применить этот метод (если считает его подходящим) или отказаться от него, если обладает собственными опытными данными.

Этот метод корректировки мощности следует применять для расчета мощности при стандартных исходных условиях, указанных в 6.2.3, основываясь на мощности, измеренной (определенной) при окружающих условиях при испытании.

Для корректировки мощности измеренную (определенную) мощность вычисляют путем умножения на соответствующий коэффициент корректировки мощности по формулам:

-    для двигателей с воспламенением от сжатия (дизелей)

^рг ^{= а}сРу’    (⁹)

-    для двигателей с принудительным зажиганием

P_r = а_аР_у.    (10)

Примеры, показывающие, как коэффициенты корректировки мощности применяют во время испытаний нерегулируемых двигателей, приведены в приложении Е.

6.3.2.2    Коэффициенты корректировки мощности определяют при следующих атмосферных условиях:

по температуре Т_у:

-    для двигателей с воспламенением от сжатия (дизелей) 283 К <Т_у < 313 К;

-    для двигателей с принудительным зажиганием 288 К < Т_у < 308 К;

по атмосферному давлению сухого воздуха p_d для всех двигателей —

90 кПа < p_d< 110 кПа,

где p_d = p_y-cp_yp_s/

6.3.2.3    Коэффициент корректировки а_с для двигателей с воспламенением от сжатия (дизелей) с предварительно установленной подачей топлива рассчитывают по формуле

а_с=(^/^т.    (11)

где f_g — атмосферный коэффициент;

f_m — коэффициент двигателя (характерный параметр для двигателя каждого типа).

Рисунок 2 — Коэффициент двигателя fm как функция корректированной удельной цикловой подачи топлива qc

Формулу (18) применяют для двигателей с карбюраторами либо для двигателей с системами то-пливоподачи, поддерживающими постоянное топливовоздушное соотношение при изменении окружающих условий. Для иных двигателей применяют требования 6.3.2.6.

Формулу (18) для определения коэффициента корректировки сь, применяют в тех случаях, когда 0,96 < Og < 1,06.

6.4 Требования к условиям работы

6.4.1 Двигатели со всеми обслуживающими механизмами и устройствами в зависимости от назначения должны надежно работать в климатических условиях, указанных в таблице 4.

Таблица 4

Назначение двигателей Температура воздуха, К (°С) Высота над уровнем моря, м наружного окружающего двигатель (в помещении) Судовые От 243 до 318 (от — 30 до + 45) От 278 до 323 (от + 5 до + 50) На уровне моря Тепловозные От 223 до 318 (от — 50 до + 45) От 278 до 328 (от + 5 до + 55) До 2000 Промышленные: -для передвижных электроустановок; От 223 до 323 (от — 50 до +50) — До 2000 - для стационарных установок; От 233 до 313 (от — 40 до + 40) От 281 до 323 (от + 8 до + 50) До 2000 - для буровых установок; От 233 до 313 (от — 40 до + 40) — До 1000 -для насосных, сварочных и других агрегатов; От 233 до 313 (от — 40 до + 40) От 278 до 323 (от + 5 до + 50) До 1000 -для транспортных средств, экскаваторов, кранов, строительно-дорожных машин От 233 до 313 (от — 40 до + 40) — До 2000

Примечание — По требованию потребителя (заказчика) двигатели для передвижных электроустановок мощностью до 200 кВт включительно допускается изготовлять для работы на высоте над уровнем моря до 4000 м.

ГОСТ 10150-2014

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты» (по состоянию на 1 января текущего года), а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 10150-2014

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Обозначения и сокращения............................................................6

5    Классификация и обозначение двигателей................................................7

6    Технические требования...............................................................8

6.1    Общие требования................................................................8

6.2    Требования к параметрам и режимам работы двигателя.................................8

6.2.1    Требования к объявлению мощности............................................8

6.2.2    Требования к объявлению частоты вращения.....................................9

6.2.3    Стандартные исходные условия...............................................10

6.2.4    Режимы работы двигателей...................................................10

6.2.5    Объявление расхода топлива.................................................11

6.2.6    Объявление расхода смазочного масла.........................................12

6.3    Пересчет мощности и удельного расхода топлива.....................................12

6.3.1    Методы приведения мощности и пересчета удельного расхода топлива..............12

6.3.2    Методы корректировки мощности..............................................14

6.4    Требования к условиям работы.....................................................16

6.5    Требования к пусковым и реверсивным свойствам двигателей...........................18

6.6    Требования к конструктивному исполнению..........................................18

6.7    Требования к автоматизации.......................................................19

6.8    Требования к показателям надежности двигателей....................................19

6.9    Требования технической эстетики и эргономики.......................................20

6.10    Требования к комплектности......................................................20

6.11    Требования к маркировке и упаковке...............................................20

6.12    Требования безопасности........................................................20

7    Приемка и методы испытаний.........................................................21

8    Транспортирование и хранение........................................................21

9    Гарантии изготовителя...............................................................21

Приложение А (рекомендуемое) Вспомогательное оборудование, которое может быть установлено

на двигателе............................................................22

Приложение Б (рекомендуемое) Поле допустимых нагрузок двигателя.........................23

Приложение В (рекомендуемое) Определение давления водяного пара, коэффициентов

и отношений............................................................24

Приложение Г (справочное) Примеры приведения мощности и пересчета удельного расхода

топлива от стандартных или заменяющих исходных условий к местным окружающим

условиям...............................................................31

Приложение Д (справочное) Пример приведения мощности от местных окружающих условий к окружающим условиям при испытаниях и заменяющим местные окружающие

условия для регулируемых двигателей......................................33

Приложение Е (справочное) Примеры корректировки мощности для нерегулируемых двигателей. .35

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПОРШНЕВЫЕ Общие технические условия

Reciprocating internal combustion engines. General specifications

Дата введения — 2016—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на судовые, тепловозные и промышленные поршневые двигатели внутреннего сгорания, работающие на жидком и/или газообразном топливе (далее — двигатели), в том числе конвертированные.

Настоящий стандарт не распространяется на двигатели многотопливные и малотоксичные, двигатели для спасательных шлюпок, а также на двигатели, используемые для привода тракторов, сельскохозяйственных машин, автомобилей, самолетов.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.601-2006 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы ГОСТ 4.367-85 Система показателей качества продукции. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Номенклатура показателей

ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения ГОСТ 305-82 Топливо дизельное. Технические условия

ГОСТ 1667-68 Топливо моторное для среднеоборотных и малооборотныхдизелей. Технические условия

ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия

ГОСТ 8581-78 Масла моторные для автотракторных дизелей. Технические условия ГОСТ 10433-75 Топливо нефтяное для газотурбинных установок. Технические условия ГОСТ 10448-2014 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Приемка. Методы испытаний ГОСТ 10511-83¹) Системы автоматического регулирования частоты вращения (САРЧ) судовых, тепловозных и промышленных дизелей. Общие технические требования ГОСТ 10585-99 Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия

ГОСТ 11729-78 Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Воздухоочистители. Общие технические условия

ГОСТ 12337-84 Масла моторные для дизельных двигателей. Технические условия ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов

ГОСТ 14228-80¹) Дизели и газовые двигатели автоматизированные. Классификация по объему автоматизации

^ На территории Российской федерации действует ГОСТ Р 55231-2012. ²) На территории Российской федерации действует ГОСТ Р 55437-2013.

Издание официальное

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 17479.1-85 Масла моторные. Классификация и обозначение

ГОСТ 18322-78 Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения ГОСТ 20448-90 Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия

ГОСТ 21443-75 Газы углеводородные сжиженные, поставляемые на экспорт. Технические условия ГОСТ 22836-77 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Направление вращения ГОСТ 23170-78 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования ГОСТ 23550-79 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Обозначение и нумерация цилиндров (ISO 1204—90 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Определение вращения. Обозначение и нумерация цилиндров и клапанов в крышке цилиндра. Определение правостороннего и левостороннего однорядного двигателя и определение сторон двигателя, NEQ)

ГОСТ 26828-86 Изделия машиностроения и приборостроения. Маркировка ГОСТ 27577-2000 Газ природный топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания. Технические условия

ГОСТ 28577.0-90 (ИСО 8216-0—86) Нефтепродукты. Топлива. (Класс F). Классификация. Часть 0. Общая классификация

ГОСТ 28577.1-90 (ИСО 8216-1—86) Нефтепродукты. Топлива. (Класс F). Классификация. Часть 1. Категории топлив для морских двигателей

ГОСТ 28577.2-90 (ИСО 8216-2—86) Нефтепродукты. Топлива. (Класс F). Классификация. Часть 2. Категории газотурбинных топлив для применения в промышленности и для морских двигателей ГОСТ 28577.3-90 (ИСО 8216-3—87) Нефтепродукты. Топлива. (Класс F). Классификация. Часть 3. Группа L. Сжиженные нефтяные газы

ГОСТ 30575-98 Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Методы измерения и оценки воздушного шума

ГОСТ 31966-2012 Двигатели судовые, тепловозные и промышленные. Общие требования безопасности

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями

3.1    двигатель газовый: Двигатель, который работает на газообразном топливе.

3.2    двигатель газодизельный: Двигатель газовый, в котором основным топливом является газообразное, а жидкое топливо в небольшом количестве используется для воспламенения.

3.3    промышленный двигатель: Двигатель, предназначенный для использования в стационарных или передвижных установках (электроагрегатах, электростанциях, холодильных секциях рефрижераторных поездов, насосно-перекачивающих или компрессорных станциях, узлах радиосвязи, электросварочных агрегатах и др.), а также карьерных автосамосвалах, автотягачах, буровых установках, строительно-дорожных, землеройных машинах, подъемных кранах и других аналогичных агрегатах.

3.4    конвертированный двигатель: Любой двигатель, подвергшийся конструктивным изменениям и приспособленный для работы в других условиях, например, в качестве судового двигателя.

3.5    малотоксичный двигатель: Двигатель, предназначенный для использования в подземных выработках (например, в шахтах), уровень выбросов вредных веществ которого удовлетворяет требованиям национальных органов технадзора.

3.6    многотопливный двигатель: Двигатель, конструкция которого обеспечивает возможность его работы помимо основного вида топлива (дизельного или природного газа) также на керосинах, бен- ¹

ГОСТ 10150-2014

зинах и других видах жидкого или газообразного топлива или их смесях, соответствуя при этом требованиям, установленным техническими условиями на двигатели конкретного типа.

3.7    зависимое вспомогательное оборудование: Любое оборудование, наличие или отсутствие которого влияет на выходную мощность двигателя.

3.8    независимое вспомогательное оборудование: Любое оборудование, для привода которого используется мощность от постороннего источника, а не от двигателя.

3.9    существенное вспомогательное оборудование: Любое оборудование, необходимое для продолжения или возобновления работы двигателя.

3.10    несущественное вспомогательное оборудование: Любое оборудование, которое является необязательным для продолжения или возобновления работы двигателя.

3.11    регулирование двигателя: Физическая процедура настройки двигателя для получения на нем мощности, соответствующей различным сочетаниям параметров окружающей среды путем изменения угла опережения подачи топлива, перемещения упора подачи топлива, перенастройки турбокомпрессора или других физических процедур. Двигатель, конструкция которого допускает подобные настройки, является регулируемым двигателем.

3.12    нерегулируемый двигатель: Двигатель, в конструкции которого не предусмотрены регулировки применительно к измененным условиям окружающей среды.

3.13    объявленная мощность: Мощность, объявленная изготовителем двигателя, которую будет вырабатывать двигатель при заданных окружающих условиях. Для некоторых применений такой мощностью может называться номинальная или полная мощность.

3.14    объявленная мощность на коленчатом валу: Мощность, объявленная изготовителем на выходном валу двигателя, поставляемого без редуктора и/или реверсивной передачи.

3.15    объявленная мощность на валу отбора мощности: Мощность, объявленная изготовителем на валу отбора мощности двигателя, поставляемого в комплекте с редуктором и/или реверсивной передачей.

3.16    индикаторная мощность: Мощность, развиваемая в рабочих цилиндрах в результате давления рабочего тела, действующего на поршень.

3.17    тормозная мощность: Мощность или сумма мощностей, снимаемая на конце коленчатого вала или его эквивалента, с учетом мощности вспомогательного оборудования и механизмов, установленных для конкретного применения.

3.18    длительная мощность (номинальная мощность): Мощность, которую двигатель может развивать без ограничения времени в период между техническими обслуживаниями, указанными изготовителем, при заданных частоте вращения и окружающих условиях при соблюдении правил технического обслуживания, установленных изготовителем, с учетом возможности развития мощности перегрузки (максимальной мощности).

3.19    мощность перегрузки (максимальная мощность): Кратковременная мощность, превышающая длительную (номинальную), которую двигатель может развивать с продолжительностью и частотой использования, зависящими от условий применения двигателя при заданных окружающих условиях, сразу после работы при длительной (номинальной) мощности.

3.20    мощность на упоре подачи топлива (полная мощность): Мощность, которую может развивать двигатель в течение установленного периода времени, зависящего от его применения, при заданной частоте вращения и заданных окружающих условиях, при таком ограничении подачи топлива, чтобы не было превышено значение этой мощности. Устанавливается, если не назначена длительная (номинальная) мощность.

3.21    мощность ИСО: Мощность, определяемая в рабочих условиях на испытательном стенде изготовителя, приведенная (или откорректированная) к стандартным исходным условиям, указанным в 6.2.3, в соответствии с требованиями изготовителя.

3.22    стандартная мощность ИСО: Длительная тормозная мощность, объявленная изготовителем, которую двигатель может развивать, используя только существенное зависимое вспомогательное оборудование, в период между техническими обслуживаниями при следующих условиях:

а)    при заданной частоте вращения в рабочих условиях на испытательном стенде изготовителя;

б)    при объявленной мощности, приведенной (или откорректированной) к стандартным исходным условиям, указанным в 6.2.3, в соответствии с требованиями изготовителя;

в)    при соблюдении правил технического обслуживания, указанных изготовителем.

3.23    эксплуатационная мощность (расчетная): Мощность, определяемая при окружающих и рабочих условиях применения двигателя.

3

3.24    стандартная эксплуатационная мощность: Длительная тормозная мощность, объявленная изготовителем, которую двигатель может развивать, используя только существенное зависимое вспомогательное оборудование, в период между техническими обслуживаниями при следующих условиях:

а)    при заданной частоте вращения, окружающих и рабочих условиях применения двигателя;

б)    при объявленной мощности, приведенной (или откорректированной) в соответствии с требованиями изготовителя к заданным окружающим и рабочим условиям применения двигателя;

в)    при соблюдении правил технического обслуживания, указанных изготовителем.

3.25    приведение мощности: Методика расчета, позволяющая значение мощности, измеренное при одних условиях окружающей среды, изменить так, чтобы показать ожидаемое значение мощности при других условиях окружающей среды при сохранении приблизительно постоянными термических и (или) механических нагрузок в критических узлах двигателя.

3.26    корректировка мощности: Методика расчета, позволяющая значение мощности, измеренное при одних условиях окружающей среды, изменить так, чтобы показать ожидаемое значение мощности при других рабочих или исходных условиях без какой-либо регулировки двигателя. В этом случае мощность и другие характеристики двигателя могут изменяться как функции от условий окружающей среды.

3.27    нагрузка: Общий термин для обозначения «мощности» или «крутящего момента», используемый для двигателей, приводящих в действие оборудование, и обычно соответствующий объявленной мощности или крутящему моменту.

Примечание — Термин «нагрузка» является физически неоднозначным, его необходимо избегать. Для количественных целей взамен термина «нагрузка» должен быть использован термин «мощность» или «крутящий момент» с указанием частоты вращения.

3.28    частота вращения двигателя: Частота вращения коленчатого вала двигателя в единицу времени.

3.29    объявленная частота вращения двигателя: Частота вращения двигателя, соответствующая объявленной мощности. Для некоторых применений двигателей объявленная частота вращения называется номинальной частотой вращения.

3.30    объявленная промежуточная частота вращения двигателя: Частота вращения двигателя, составляющая менее 100 % объявленной частоты вращения, заявленной изготовителем, с учетом требований, установленных для конкретного применения двигателя.

3.31    минимально устойчивая частота вращения двигателя на холостом ходу: Минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу, допустимая в эксплуатации.

3.32    частота вращения двигателя, соответствующая максимальному крутящему моменту: Частота вращения двигателя, соответствующая максимальному крутящему моменту, на упоре подачи топлива, включающая в себя дополнительный крутящий момент, создаваемый корректором топливопо-дачи, если таковой имеется.

3.33    расход топлива: Количество топлива, расходуемого двигателем в единицу времени при заданных мощности и окружающих условиях.

3.34    удельный расход топлива: Расход топлива, отнесенный к единице мощности в единицу времени.

3.35    удельный расход топлива ИСО: Удельный расход топлива при стандартной мощности

ИСО.

3.36    цикловая подача топлива: Дозированный объем (масса) топлива, подаваемого системой подачи топлива в течение одного рабочего цикла.

3.37    удельная цикловая подача топлива: Дозированный объем (масса) топлива, подаваемого системой подачи топлива в течение одного рабочего цикла на литр рабочего объема двигателя.

3.38    расход смазочного масла: Количество смазочного масла, расходуемого двигателем в единицу времени.

3.39    крутильные колебания: Колебательные угловые деформации (скручивание) валопровода при вращении

3.40    запретная зона: Диапазон частоты вращения, в котором напряжения, вызванные крутильными колебаниями, превосходят значения, допускаемые для длительной работы.

Примечание — Несмотря на то что длительная работа в этом диапазоне запрещена, переход через него допустим при условии, что он не представляет опасности для валопровода.

4

ГОСТ 10150-2014

3.41    валопровод (система валов): Совокупность элементов установки для передачи крутящего момента, соединение которых допускает возможность их вращения.

Примечание — В расчетах крутильных колебаний валопровод рассматривается как единое целое.

3.42    установка: Совокупность механизмов, включающая в себя один или несколько двигателей и приводимых ими устройств.

3.43    назначенный ресурс до переборки, полной переборки, капитального ремонта: Суммарная наработка двигателя, при достижении которой эксплуатация двигателя должна быть прекращена независимо от его состояния для проведения переборки, полной переборки, капитального ремонта.

Примечани е — Допускается назначать ресурсы до первой, второй и т.д. переборок (полной переборки), первого и второго капитальных ремонтов.

3.44    назначенный ресурс до списания: Суммарная наработка двигателя, при достижении которой эксплуатация двигателя должна быть прекращена независимо от его состояния и двигатель должен быть списан и выведен из эксплуатации с последующей утилизацией.

3.45    назначенный срок службы: По ГОСТ 27.002.

3.46    средний ресурс (срок службы): По ГОСТ 27.002.

3.47    техническое обслуживание: По ГОСТ 18322.

3.48    установленная безотказная наработка (назначенный ресурс непрерывной работы): Минимальное значение наработки, в течение которой изготовитель гарантирует безотказную работу двигателя без технического обслуживания, требующего его остановку.

Примечания

1    Данный показатель используют для назначения минимальной наработки, при достижении которой эксплуатация двигателя должна быть прекращена для проведения первого технического обслуживания, требующего остановку двигателя.

2    В случае прерывистого режима работы данный показатель определяют как суммарную наработку без учета остановок, не связанных с отказом двигателя.

3.49    переборка двигателя: Текущий ремонт, осуществляемый в процессе эксплуатации для поддержания и восстановления работоспособности двигателя и состоящий из разборки с выемом комплекта поршней, заменой (при необходимости) деталей поршневой группы, последующих сборки и регулировки.

Примечание — Объем работ по замене и ремонту деталей и сборочных единиц определяется их техническим состоянием.

3.50    полная переборка: Текущий ремонт, осуществляемый для восстановления работоспособности двигателя и состоящий из полной разборки с освидетельствованием всех деталей и сборочных единиц с частичной заменой (при необходимости) деталей и последующей сборкой и регулировкой.

Примечание — Объем работ по замене и ремонту деталей и сборочных единиц определяется их техническим состоянием.

3.51    капитальный ремонт: Ремонт, осуществляемый с целью восстановления исправного состояния и полного или близкого к полному восстановлению ресурса двигателя с восстановлением изношенных поверхностей базовых деталей и коленчатого вала и переукладкой его в новые подшипники в соответствии с требованиями ремонтной документации.

3.52    отказ двигателя: Событие, заключающееся в нарушении работоспособности двигателя.

3.53    продолжительность пуска двигателя: Время от момента включения пускового устройства (начала перемещения органа управления или подачи сигнала на пуск) до начала устойчивой работы двигателя на топливе.

Примечание — Время на предпусковую прокачку маслом и прогрев пусковых свечей в продолжительность пуска двигателя не входит.

3.54    продолжительность реверсирования двигателя: Время от момента начала выполнения операции (начала перемещения органа управления или подачи сигнала на реверс) реверсирования работающего двигателя до начала устойчивой работы двигателя на топливе при вращении коленчатого вала в обратном направлении.

3.55    продолжительность переключения реверсивной муфты: Время от момента начала выполнения операции переключения реверсивной муфты (начала перемещения органа управления или подачи сигнала на переключение) при работающем двигателе до начала вращения выходного фланца реверсивной муфты в обратном направлении.

3.56    стандартная масса двигателя: Масса двигателя, не заправленного водой, топливом и маслом, без учета маховика, подмоторной рамы (не являющейся неотъемлемой частью остова), присоединенных и навешенных агрегатов, элементов систем топливоподачи, смазки, охлаждения, возду-хоснабжения, автоматизации и пуска за исключением топливных насосов высокого давления, турбокомпрессоров и охладителей надувочного воздуха.

3.57    стандартная удельная масса: Отношение стандартной массы к стандартной мощности

ИСО.

4 Обозначения и сокращения

4.1 В настоящем стандарте применяются следующие обозначения: а — коэффициент влажности;

Ь_г— удельный расход топлива при стандартных исходных условиях, г/(кВт-ч);

Ь_х— удельный расход топлива при местных окружающих условиях, г/(кВт-ч);

Ь_у— удельный расход топлива при окружающих условиях во время испытаний, г/(кВт ч); f_g — атмосферный коэффициент;

f_m— коэффициент двигателя (характерный параметр для двигателя каждого типа); к— коэффициент индикаторной мощности;

т — показатель степени отношения давлений сухого воздуха или отношения полных атмосферных давлений;

п — показатель степени отношения абсолютных температур окружающего воздуха;

p_d— сухое атмосферное давление при окружающих условиях при испытаниях, кПа;

р_г— стандартное исходное полное атмосферное давление, кПа;

р_т — заменяющее исходное полное атмосферное давление, кПа;

p_sr — давление насыщения водяного пара при стандартных исходных условиях, кПа;

p_sx — давление насыщения водяного пара при местных окружающих условиях, кПа;

p_sy — давление насыщения водяного пара при испытаниях, кПа;

р_х — полное атмосферное давление при местных окружающих условиях, кПа;

р_у— полное атмосферное давление при испытаниях, кПа;

Р— мощность, измеренная на конце коленчатого вала или его эквивалента, кВт;

Р_г — тормозная мощность при стандартных исходных условиях, кВт;

Р_га —тормозная мощность при заменяющих исходных условиях, кВт;

Р_х — тормозная мощность при местных окружающих условиях, кВт;

Р_у — тормозная мощность при окружающих условиях при испытаниях, кВт; q — удельная цикловая подача топлива на 1 л рабочего объема двигателя за цикл, мг/(л цикл); q_c — удельная цикловая подача топлива на 1 л подаваемого в цилиндры воздуха, используемого для сгорания за рабочий цикл, мг/(л цикл);

г— степень повышения давления в агрегате наддува (отношение абсолютных давлений воздуха на выходе из компрессора и входе в него);

г_г— степень повышения давления в агрегате наддува при стандартных исходных условиях; г_г тах — максимально возможная степень повышения давления в агрегате наддува при стандартных исходных условиях;

s — показатель степени отношения абсолютных температур воздуха в охладителе; t_cr— стандартная исходная температура охлаждающей среды на входе в охладитель наддувочного воздуха, К;

t_cx — температура охлаждающей среды на входе в охладитель наддувочного воздуха при местных условиях, К;

t_r— стандартная исходная температура окружающего воздуха, К; t_x — температура окружающего воздуха при местных условиях, К;

Т_сг — стандартная исходная абсолютная температура охлаждающей среды на входе в охладитель наддувочного воздуха, К;

1