T∕CECA-G 0126-2021 （T∕CSTE 0122-2021） “领跑者”标准评价要求 汽车用天然气发动机.pdf

ICS 43.060.01 CCS T 10 团 体 标 准 T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 “领跑者”标准评价要求“领跑者”标准评价要求 汽车用天然气汽车用天然气发动机发动机 Assessment requirements for forerunner standard - natural gas vehicle engines 2021-09-27 发布 2021-09-28 实施 学兔兔 标准下载 I 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则和 T/CAQP 0152020、 T/ESF 00012020 “领跑者”标准编制通则的规定起草。 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。 本文件由企业标准“领跑者”工作委员会、中国节能协会标准化专业委员会提出。 本文件由中国节能协会、中国技术经济学会归口。 本文件起草单位：中国汽车工程研究院股份有限公司、潍柴西港新能源动力有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、中国重型汽车集团有限公司、上海柴油机股份有限公司、一汽解放发动机事业部、一汽解放汽车有限公司、东风商用车有限公司、安徽华菱汽车有限公司、北京福田康明斯发动机有限公司、成都云内动力有限公司、重庆凯瑞动力科技有限公司、中国标准化研究院。 本文件主要起草人：黄德军、田茂军、李军银、刘坤、向本杰、杨杰、俞奎、丁浩然、吴宇波、李虎、吴自卫、王晓亮、刘阳、程伟、刘磊、李静波、陈万应、郭文军、张德福、宫宝利、蒋习军、杜宝程、谷雨、唐卜、徐辉、杜利锋、杨朔、金晨红、管金鑫、赵学智。 本文件为首次发布。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 1 “领跑者”标准评价要求 汽车用天然气发动机 1 范围 本文件规定了汽车用天然气发动机“领跑者”标准评价的术语和定义、评价指标体系、评价方法及等级划分。 本文件适用于M2、M3、N2、N3及总质量大于3500kg的M1类汽车用天然气单燃料发动机的企业标准水平评价。相关机构在制定企业标准“领跑者”评估方案时可参考使用，企业在制定企业标准时也可参照使用。 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；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 1859.1-2015往复式内燃机声压法声功率级测定方法第1部分：工程法 GB/T 11062-2014天然气 发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法 GB/T 14097-2018往复式内燃机噪声限值 GB 17691-2018重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段） GB/T 18297-2001汽车发动机性能试验方法 GB/T 19055-2003汽车发动机可靠性试验方法 QC/T 691-2011车用天然气单燃料发动机技术条件 3 术语和定义 GB 17691-2018、GB/T 1859.1-2015、GB/T 18297-2001界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 尾气排放 tailpipe emissions 气态和颗粒污染物排放。 来源：GB 17691-2018，3.55 3.2 声功率级 sound power level LW 声功率W与基准声功率WO之比的以10为底的对数乘以10，单位为分贝（dB）。基准声功率WO为1pW。 LW=10lg （1） 注：如有GB/T 3785.1规定的特定频率计权和/或特定频带，用合适的下标，如LWA表示A计权声功率级。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 2 来源：GB/T 1859.1-2015，3.17 3.3 升功率 power output per liter 总功率条件下额定工况点，发动机每升气缸工作容积所发出的校正有效总功率。 3.4 升扭矩 torque output per liter 总功率条件下最大扭矩工况点，发动机每升气缸工作容积所发出的校正有效扭矩。 3.5 额定功率 rated power 制造厂根据发动机具体用途，在规定的额定转速下所输出的总功率。 来源：GB/T 18297-2001，3.5 3.6 发动机净质量 engine net mass 维持发动机工作必不可少的部件质量的总和， 但不包括油、 水、 安装在发动机外的增压中冷散热器、冷却液散热器、传动装置、起动电机、压缩机、进气空滤系统、排气后处理系统、助力转向泵、风扇、充电发电机、传动皮带、皮带张紧器、传动轮、配套应用的与整车连接的进排气管路及支架等的发动机质量。 4 评价指标体系 4.1 基本要求 4.1.1 近三年，生产企业无较大环境、安全、质量事故。 4.1.2 企业应未列入国家信用信息严重失信主体相关名录。 4.1.3 企业可根据 GB/T 19001 、GB/T 24001、 GB/T 28001 建立并运行相应质量、环境和职业健康安全管理体系，鼓励企业根据自身运营情况建立更高水平的相关管理体系。 4.1.4 产品应为量产产品， 且年产销量至少 100 台。 汽车用天然气发动机领跑标准应满足国家强制性标准及相关产品标准规定的要求。 4.1.5 汽车产品应纳入道路机动车辆生产企业及产品公告或完成新生产机动车和非道路移动机械环保信息公开。 4.2 评价指标分类 4.2.1 汽车用天然气发动机“领跑者”标准中所包括的指标分为基础指标、核心指标和创新性指标。 4.2.2 基础指标包括：OBD、曲轴箱压力、尾气排放。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 3 4.2.3 核心指标包括：额定转速全负荷机油燃料消耗百分比、额定工况热效率、最大扭矩工况热效率、低温起动质量、额定转速机械效率、噪声声功率级；核心指标分为三个等级，包括先进水平，相当于企标排行榜中 5 星级水平；平均水平，相当于企标排行榜中 4 星级水平；基准水平，相当于企标排行榜中 3 星级水平。 4.2.4 创新性指标为：升功率、升扭矩、功率/净质量比、WHTC 循环碳排放、最高热效率。划分成先进水平、平均水平和先进水平三个等级，其中先进水平相当于企标排行榜中的 5 星级水平，平均水平相当于企标排行榜中 4 星级水平；鼓励根据条件成熟情况适时增加与产品性能和消费者关注的相关创新性指标。 4.3 评价指标要求 4.3.1 汽车用天然气发动机“领跑者”标准评价指标体系框架见表 1。 表 1 汽车用天然气发动机评价指标体系框架 序号 指标 类型 评价指标 指标来源 指标水平分级 判定依据/方法 先进 水平 平均 水平 基准 水平 1 基础 指标 OBD GB 17691-2018 满足国 6b 阶段 GB 17691-2018 2 曲轴箱压力 GB 17691-2018 满足国 6b 阶段 GB 17691-2018 3 尾气排放 GB 17691-2018 满足国 6b 阶段 GB 17691-2018 4 核心指标（排量6L） 额定转速全负荷机油燃料消耗百分比 GB/T 19055-2003、GB/T 18297-2001 0.15（%） 0.20（%） 0.30（%） GB/T 18297-2001 5 额定工况热效率 QC/T 691-2011 36（%） 35（%） 33（%） GB/T 18297-2001、附录 A 6 最大扭矩工况热效率 QC/T 691-2011 38（%） 37（%） 35（%） GB/T 18297-2001、附录 A 7 低温起动质量 GB/T 18297-2001 评分8 评分7 评分6 GB/T 18297-2001 8 额定转速机械效率 GB/T 18297-2001 86（%） 84（%） 82（%） GB/T 18297-2001 9 噪声声功率级 GBT 14097-2018、GB/T 1859.1-2015 声功率级至少符合1 级限值(dB(A) 声功率级至少符合2 级限值(dB(A) 声功率级至少符合3 级限值(dB(A) GBT 14097-2018、 GB/T 1859.1-2015 10 核心指标（排量6L） 额定转速全负荷机油燃料消耗百分比 GB/T 19055-2003、GB/T 18297-2001 0.15（%） 0.20（%） 0.30（%） GB/T 18297-2001 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 4 表 1 汽车用天然气发动机的评价指标体系（续） 序号 指标 类型 评价指标 指标来源 指标水平分级 试验、评价方法 先进 水平 平均 水平 基准 水平 11 核心指标 （排量6L） 额定工况热效率 QC/T 691-2011 35（%） 33（%） 31（%） GB/T 18297-2001、附录 A 12 最大扭矩工况热效率 QC/T 691-2011 37（%） 36（%） 34（%） GB/T 18297-2001、附录 A 13 低温起动质量 GB/T 18297-2001 评分8 评分7 评分6 GB/T 18297-2001 14 额定转速机械效率 GB/T 18297-2001 85（%） 83（%） 81（%） GB/T 18297-2001 15 噪声声功率级 GBT 14097-2018、GB/T 1859.1-2015 声功率级至少符合1 级限值(dB(A) 声功率级至少符合2 级限值(dB(A) 声功率级至少符合3 级限值(dB(A) GBT 14097-2018、 GB/T 1859.1-2015 16 创新性指标（排量6L） 升功率 本文件 28(kW/L) 26（kW/L） 25（kW/L） 附录 B 17 升扭矩 本文件 180（Nm/L） 175（Nm/L） 170（Nm/L） 附录 B 18 功率/净质量比 本文件 0.33（kW/kg） 0.32（kW/kg） 0.31（kW/kg） 附录 C 19 WHTC 循环碳排放 本文件 660（g/kWh） 675（g/kWh） 700（g/kWh） 附录 D 20 最高热效率 本文件 40（%） 39（%） 38（%） 附录 A 21 创新性指标（排量6L） 升功率 本文件 31（ kW/L） 30（ kW/L） 27（ kW/L） 附录 B 22 升扭矩 本文件 140（ Nm/L） 135（ Nm/L） 130（ Nm/L） 附录 B 23 功率/净质量比 本文件 0.35（kW/kg） 0.34（kW/kg） 0.32（kW/kg） 附录 C 24 WHTC 循环碳排放 本文件 670（g/kWh） 690（g/kWh） 710（g/kWh） 附录 D 25 最高热效率 本文件 37（%） 36（%） 35（%） 附录 A 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 5 5 评价方法及等级划分 评价结果划分为一级、二级和三级，各等级所对应的划分依据见表 2。达到三级要求及以上的企业标准并按照有关要求进行自我声明公开后均可进入汽车用天然气发动机企业标准排行榜。达到一级要求的企业标准，且按照有关要求进行自我声明公开后，其标准和符合标准的产品或服务可以直接进入汽车用天然气发动机企业标准“领跑者”候选名单。 表2 指标评价要求及等级划分 评价等级 满足条件 一级应同时满足 基本要求 基础指标要求 核心指标至少项 4 达到先进水平要求 创新性指标至少 3 项达到先进水平要求 二级应同时满足 基本要求 基础指标要求 核心指标至少 3 项达到平均水平以上要求 创新性指标至少 2项达到平均水平以上要求 三级应同时满足 基本要求 基础指标要求 核心指标至少 2 项达到基准水平以上要求 创新性指标至少 2 项达到平均水平以上要求 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 6 A A B B 附录A （规范性） 热效率测试及计算方法 A.1 热效率测试及计算方法 燃料采用符合GB 17691-2018附录D.3要求的G20，按GB/T 11062-2014标准测试计算25低热值Hu。按GB/T 18297-2001第7章总功率试验的规定安装发动机附件，并按8.3功率试验的方法开展总功率试验，试验过程中记录燃气消耗率Gi并计算校正总功率,，按公式（1）给出的方法分别测定各工况点燃气热效率。其中额定转速、最大扭矩转速根据企业资料确定；最高热效率工况由企业指定，或通过万有特性筛查获取。 =3.6, （1） 式中： i 工况点燃气热效率，%； ,i 工况点校正总功率，kW； Hu燃气25低热值，MJ/kg； Gii 工况点燃气消耗率，kg/h。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 7 附录B （规范性） 升功率、升扭矩计算方法 B.1 升功率、升扭矩计算方法 按照公式（1）计算发动机升功率： =, （1） 式中： 发动机升功率，kW/L； ,企业标明的额定功率，kW； 发动机排量，L。 按照公式（2）计算发动机升扭矩： =, （2） 式中： 发动机升扭矩，Nm/L； ,企业标明的最大扭矩，Nm。 计算发动机升功率和升扭矩前， 按GB/T 18297-2001第7章总功率试验的规定安装发动机附件， 并按GB/T 18297-2001 8.3功率试验的方法开展总功率试验，测试记录8个以上数据点，测试记录的工况点需包含额定转速点和企业标明的最大扭矩点。计算校正总功率,和校正扭矩,，以企业为该发动机型标明的额定转速和最大扭矩转速为基准，在发动机转速公差1.5%时，发动机测得的最大校正总功率偏差若不超过2%， 最大扭矩不超过4%， 则认可企业标明的额定功率和最大扭矩， 计算的发动机升功率和升扭矩有效；否则，无效，企业需重新调整发动机性能或修正该发动机企业资料。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 8 附录C （规范性） 功率/净质量比 C.1 计算方法 功率/净质量比采用如下公式计算： =, 式中： 功率/净质量比，kW/kg； ,企业标明的额定功率，kW； 企业标明的发动机净质量，kg。 企业标明的发动机额定功率和净质量需在计算其功率/净质量比前进行核查。按GB/T 18297-2001第7章总功率试验的规定安装发动机附件，并按GB/T 18297-2001 8.3功率试验的方法开展总功率试验，测试记录8个以上数据点， 测试记录的工况点需包含额定转速点和企业标明的最大扭矩点。 计算校正总功率,和校正扭矩,，以企业为该发动机型标明的额定转速和最大扭矩转速为基准，在发动机转速公差1.5%时， 发动机测得的最大校正总功率偏差若不超过2%， 最大扭矩不超过4%， 则认可企业标明的额定功率。发动机按发动机净质量定义确定的状态进行装配，在至少满足级精度要求的称量设备上至少连续称量3次，测量结果均值相对企业标明的发动机净质量的偏差若不超过3%，则认可企业标明的发动机净质量，若因发动机装配等原因，导致某部件无法拆除或安装，需单独测试相应部件的质量，并在最终的发动机测试结果中予以扣除或增加。当企业标明的额定功率和发动机净质量均获得认可后，计算的功率/净质量比有效，否则无效。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01262021 T/CSTE 01222021 9 附录D （规范性） WHTC 循环碳排放试验方法 D.1 试验条件要求 试验条件按GB 17691-2018附录C的规定，燃料采用符合GB 17691-2018附录D.3要求的G20，测试应采用全流稀释系统。 D.2 试验方法 试验方法及取样按GB 17691-2018附录C的规定，连续进行3次WHTC热态污染物排放测试。 D.3 结果计算 按GB 17691-2018附录C的规定计算试验结果，检查试验有效性和循环碳平衡。循环有效性应满足GB 17691-2018附录C的规定， 循环碳平衡偏差应控制在3%以内， 若超差则试验无效。 确认试验有效性和循环碳平衡满足要求后，将循环CO2校正浓度、CO校正浓度、THC校正浓度相加，求得当量CO2浓度，按GB 17691-2018附录C的排放结果计算要求，计算WHTC循环CO2当量排放量；并以3次WHTC热态的CO2当量排放量均值作为该发动机的WHTC循环碳排放结果，单位g/kWh。 学兔兔 标准下载学兔兔 标准下载