GBT 20969.1-2021 特殊环境条件 高原机械 第1部分：高原对内燃动力机械的要求

书书书犐犆犛５３．１００犆犆犛犘９７中华人民共和国国家标准犌犅／犜２０９６９．１—２０２１代替犌犅／犜２０９６９．１—２００７特殊环境条件　高原机械第１部分：高原对内燃动力机械的要求犛狆犲犮犻犪犾犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犮狅狀犱犻狋犻狅狀—犕犪犮犺犻狀犲狉狔犳狅狉狆犾犪狋犲犪狌—犘犪狉狋１：犚犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊犳狅狉犻狀狋犲狉狀犪犾犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀犲狀犵犻狀犲狊狅狀狆犾犪狋犲犪狌　２０２１１２３１发布２０２２０７０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布目　　次前言Ⅰ…………………………………………………………………………………………………………引言Ⅱ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义１………………………………………………………………………………………………４　要求２………………………………………………………………………………………………………５　试验方法５…………………………………………………………………………………………………６　标志、包装、运输和贮存６…………………………………………………………………………………附录Ａ（资料性）　气压、气温、水的沸点等参数与海拔高度的对应关系７………………………………犌犅／犜２０９６９．１—２０２１前　　言　　本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—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。本文件是ＧＢ／Ｔ２０９６９《特殊环境条件　高原机械》的第１部分。ＧＢ／Ｔ２０９６９已经发布了以下部分：———第１部分：高原对内燃动力机械的要求；———第２部分：高原对工程机械的要求；———第３部分：高原型工程机械选型、验收规范；———第４部分：高原自然环境试验导则　内燃动力机械；———第５部分：高原自然环境试验导则　工程机械。本文件代替ＧＢ／Ｔ２０９６９．１—２００７《特殊环境条件　高原机械　第１部分：高原对内燃动力机械的要求》，与ＧＢ／Ｔ２０９６９．１—２００７相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术内容变化如下：———删除了范围中的“以内燃机为配套动力的其他专用机械可以参照使用”（见２００７年版的第１章）；———更改了“规范性引用文件”（见第２章，２００７年版的第２章）；———删除了“高原标定功率”和“基本型内燃动力机械”的术语和定义（见２００７年版的３．４和３．６）；———更改了要求的部分条款（见第４章，２００７年版的第４章）；———更改了试验方法的部分条款（见第５章，２００７年版的第５章）；———在标牌中增加了“高原型标识”和“排放阶段”（见６．１．２）；———更改了包装、运输和贮存（见６．２，２００７年版的６．２）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国土方机械标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ３３４）归口。本文件起草单位：青海省高原科技发展有限公司、龙工（上海）机械制造有限公司、潍柴动力股份有限公司、厦门厦金机械股份有限公司、天津工程机械研究院有限公司。本文件主要起草人：王学智、吴承鑫、谭旭光、沈光伟、陈树巧、程晓青、李青、王志坚。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：———２００７年首次发布为ＧＢ／Ｔ２０９６９．１—２００７；———本次为第一次修订。Ⅰ犌犅／犜２０９６９．１—２０２１引　　言　　由于我国特有的高海拔环境，内燃动力机械要满足这些特殊环境条件，提高内燃动力机械高原适应性和防护能力是十分必要和非常重要的。ＧＢ／Ｔ２０９６９旨在确立适用于特殊环境条件下高原对内燃动力机械和工程机械的要求，由五个部分构成：———第１部分：高原对内燃动力机械的要求；———第２部分：高原对工程机械的要求；———第３部分：高原型工程机械选型、验收规范；———第４部分：高原自然环境试验导则　内燃动力机械；———第５部分：高原自然环境试验导则　工程机械。本文件在标准环境条件的基础上设定了高原环境条件，并规定了高原型内燃动力机械相应的技术要求。本文件的制定，目的在于增强内燃动力机械在高原环境下的适应性能，提高内燃动力机械在高原特殊环境下的工作效率和可靠性水平，规范生产、配套和使用行为准则。设定高原环境条件参数的确定，以西部建设重点工程项目的地理分布特征为依据。Ⅱ犌犅／犜２０９６９．１—２０２１特殊环境条件　高原机械第１部分：高原对内燃动力机械的要求１　范围本文件规定了海拔２０００ｍ～５０００ｍ高原地区使用的内燃动力机械的要求、试验方法、标志、包装、运输和贮存等。本文件适用于工程、建筑、起重、运输、内燃发电机组等机械配套用内燃动力机械。２　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。ＧＢ／Ｔ１８８３（所有部分）　往复活塞式内燃机　词汇ＧＢ／Ｔ３８２１　中小功率内燃机　清洁度限值和测定方法ＧＢ／Ｔ６０７２（所有部分）　往复式内燃机　性能ＧＢ／Ｔ１１８０４　电工电子产品环境条件　术语ＧＢ／Ｔ１３３０６　标牌ＧＢ／Ｔ１４０９７　往复式内燃机　噪声限值ＧＢ１９１４７　车用柴油ＧＢ２０８９１　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／Ｔ２８７７２　内燃机油分类ＧＢ３６８８６　非道路移动柴油机械排气烟度限值及测量方法ＪＢ／Ｔ４１９８．１—２０２０　工程机械用柴油机　第１部分：技术条件ＪＢ／Ｔ４１９８．２　工程机械用柴油机　第２部分：性能试验方法ＪＢ／Ｔ４１９８．３—２０２０　工程机械用柴油机　第３部分：可靠性、耐久性试验方法３　术语和定义ＧＢ／Ｔ１８８３（所有部分）、ＧＢ／Ｔ１１８０４、ＪＢ／Ｔ４１９８．２界定的以及下列术语和定义适用于本文件。３．１　高原环境条件　狆犾犪狋犲犪狌犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犮狅狀犱犻狋犻狅狀海拔超过２０００ｍ地区的环境条件　　注：气压、气温、水的沸点等参数与海拔高度的对应关系见附录Ａ。３．２　设定高原环境条件　狆犾犪狋犲犪狌犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犮狅狀犱犻狋犻狅狀犳狅狉犱犲狊犻犵狀为使机械性能适应高原特殊环境，对其原有的设计和配置进行调整，使之正常使用的某一海拔高度环境条件。它是进行机械性能高原适应性设计、调整的基本依据。本文件所规定的设定高原环境条件为：１犌犅／犜２０９６９．１—２０２１———海拔高度　４５００ｍ；———大气压力　狆ｘ＝５８ｋＰａ；———相对湿度　фｘ＝３０％；———气温　　　犜ｘ＝２８３Ｋ（狋ｘ＝１０℃）；———辐射量　　≥６０００ＭＪ／（ｍ２·ｙ）。　　注１：实际使用环境温度范围：夏季最高为３０℃，冬季最低为－４０℃。　　注２：符号见ＧＢ／Ｔ６０７２（所有部分）。３．３　标准环境条件　狊狋犪狀犱犪狉犱犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犮狅狀犱犻狋犻狅狀大气压力狆ｘ＝１００ｋＰａ、空气温度犜ｘ＝２９８Ｋ（狋ｘ＝２５℃）、相对湿度фｘ＝３０％的环境条件。３．４　内燃动力机械　犻狀狋犲狉狀犪犾犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀犲狀犵犻狀犲狊往复、压燃式四冲程内燃机。３．５　普通增压型内燃动力机械　犵犲狀犲狉犪犾狋狌狉犫狅犮犺犪狉犵犲狋狔狆犲犻狀狋犲狉狀犪犾犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀犲狀犵犻狀犲狊以标准环境条件为依据，在自然吸气型内燃动力机械的基础上采取涡轮增压措施，以强化功率为目的、设计制造的内燃动力机械。３．６　高原型内燃动力机械　狆犾犪狋犲犪狌狋狔狆犲犻狀狋犲狉狀犪犾犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀犲狀犵犻狀犲狊在基本型内燃动力机械的基础上，针对设定高原环境条件，对标准环境条件下的设计和匹配进行调整和改进的内燃动力机械。３．７　海拔适应类型　犲犾犲狏犪狋犻狅狀犪狆狆犾犻犮犪犫犻犾犻狋狔犮犾犪狊狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀产品以规定的性能和寿命服务，其所能适应的海拔高度分级类型。４　要求４．１　基本要求４．１．１　产品基础要求高原型内燃动力机械应符合ＧＢ／Ｔ６０７２（所有部分）或ＪＢ／Ｔ４１９８．１—２０２０的规定，并符合本文件的规定。４．１．２　高原功率标定高原功率的标定应在高原环境条件下，由制造商标定的、内燃机动力机械所能发出的功率值。４．１．３　高原功率类型在设定高原环境条件下应符合ＧＢ／Ｔ６０７２（所有部分）的规定。４．１．４　型号和功率分挡高原型内燃动力机械的型号（海拔适应类型标识除外）和功率分挡，与标准环境条件下的型号和功率分挡是对应的关系。２犌犅／犜２０９６９．１—２０２１４．１．５　标称能力与工作状态高原型内燃动力机械在设定高原环境条件和标准环境条件下的标称能力应保持一致，工作状态应符合表３的规定。４．１．６　程序、图样、技术文件、制造标准及状态高原型内燃动力机械及其零部件程序、图样、技术文件、制造标准及状态应符合ＪＢ／Ｔ４１９８．１—２０２０中４．１．１的规定。４．１．７　互换性高原型内燃动力机械与同型的基本型内燃动力机械，除增压装置及针对高原使用要求所进行的调整装置外，其他零部件或总成的互换性应符合ＪＢ／Ｔ４１９８．１—２０２０中４．１．２的规定。４．１．８　标定功率的允差高原型内燃动力机械出厂标定功率允差为±５％。４．２　海拔适应类型内燃动力机械在不调整燃油供油量的情况下，其海拔适应类型如下：———自然吸气型：０ｍ～１０００ｍ；———普通增压型：０ｍ～３０００ｍ；———高原型：２０００ｍ～５０００ｍ。４．３　工作能力的要求不同高原环境条件下，在不调整燃油量的情况下正常工作，与标准环境条件相比，内燃动力机械的标定功率、燃油消耗率、排气温度、增压器转速等参数的变化应满足表１、表２、表３的规定。表１　自然吸气型内燃动力机械参数（海拔０犿～２０００犿）海拔高度ｍ标定功率下降燃油消耗率上升机油温度℃排温许用值℃≤１０００≤４％≤２％２０００≤８％≤５％８０～１２０≤６５０≤６８０　　注１：以上各项指标的上升或下降是针对标准环境条件检验值而言。　　注２：海拔高度指测试台架所处的高度。表２　普通增压型内燃动力机械参数（海拔０犿～３０００犿）海拔高度ｍ标定功率下降燃油消耗率上升机油温度℃涡前排温许用值℃增压器转速上升≤１０００００２０００≤６％≤３％３０００≤８％≤５％８０～１２０≤６５０≤６８０≤７００不超过增压器许用的最高转速　　注１：以上各项指标的上升或下降是针对标准环境条件检验值而言。　　注２：海拔高度指测试台架所处的高度。３犌犅／犜２０９６９．１—２０２１表３　高原型内燃动力机械参数（海拔２０００犿～５０００犿）海拔高度ｍ标定功率下降燃油消耗率上升机油温度℃涡前排温许用值℃增压器转速上升２００００≤３％３０００≤６％≤５％４０００≤１０％≤８％５０００≤１４％≤１０％８０～１２０≤６８０≤７００≤７２０≤７５０不超过增压器许用的最高转速　　注１：以上各项指标的上升或下降是针对标准环境条件台架检验值而言。　　注２：海拔高度指测试台架所处的高度。　　注３：设定高原环境条件可取海拔４０００ｍ～５０００ｍ中间值。４．４　中冷器对于中、高增压，稳定高负荷运行的内燃动力机械应采用中冷技术措施，其中间冷却能力在高原环境条件下，应能使汽缸进气温度控制在５０℃～８０℃。４．５　水冷却系统预压力根据使用环境的不同，高原型内燃动力机械水冷却系统应选择不小于０．０９ＭＰａ的预压力。４．６　外接启动预热装置的接口水冷却高原型内燃动力机械宜设置有方便于外接启动预热装置的备用接口。４．７　起动性能４．７．１　不同措施起动要求不同措施起动要求见表４。表４　不同措施起动要求方　式要求达到的最低环境温度℃预热时间ｍｉｎ起动时间（电机拖动时间）ｓ无措施起动０—起动液喷注－１５—进气预热－１５—机油预热－２５≤２５液循环加热－２５≤２５ＰＴＣ进气预热－２５≤２５≤２５４．７．２