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发动机余热回收装置性能试验方法

1范围

本标准规定了发动机余热回收装置测试评价方法。

本标准适用于配备余热回收装置的压燃式或点燃式发动机在发动机台架上开展余热回收装置性能测试，发动机余热回收装置包括但不限于基于朗肯循环、布雷顿循环原理以电能或机械能作为功率输出的系统。

本标准还可作为余热回收装置最高热效率或发动机-余热回收装置联合最高热效率的试验方法。

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，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T21404-2022内燃机发动机功率的确定和测量方法一般要求

GB/T18297-2001汽车发动机性能试验方法

GB/T17692-1999汽车用发动机净功率测试方法

3术语和定义

GB/T18297-2001、GB/T17692-1999、GB/T21404-2022确立的及下列术语和定义适用于本标准。3.1

朗肯循环（RC）Rankinecycle

朗肯循环是指以水蒸气作为工质的一种理想循环过程，主要包括等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、以及一个等压冷凝过程。

3.2

有机朗肯循环（ORC）OrganicRankinecycle

以低沸点有机物为工质的朗肯循环。主要由换热器、膨胀机、冷凝器和工质泵四大部件组成，有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入膨胀机膨胀做功，从膨胀机排出的蒸汽在冷凝器中向冷却水放热后凝结成液态，最后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去。

3.3

布雷顿循环（BC）Braytoncycle

布雷顿循环是由绝热压缩、等压加热、绝热膨胀和等压冷却4个过程组成的热力循环。

3.4

涡轮复合技术Turbocompoundtechnology

3

以布雷顿循环为基础的利用发动机排气余热余压能通过动力涡轮输出功的技术。3.5

燃油消耗率Fuelconsumptionrate

发动机单位有效功的耗油量。

3.6

发动机净功率Enginenetpower

指在试验台架上，发动机安装本标准要求附件，在曲轴端或其等效件末端相应转速下输出的功率，并按标准大气状态修正。

3.7

发动机有效热效率Engineeffectivethermalefficiency

发动机曲轴输出的有效功与所消耗的燃料热量的比值。

3.8

余热回收装置净功率Wasteheatrecoverydevicenetpower

余热回收装置膨胀机所输出的功率减去工质泵及系统其他消耗功部件（如冷却泵）所消耗功率。3.9

余热回收装置有效热效率Wasteheatrecoverydeviceeffectivethermalefficiency余热回收装置输出的有效功（膨胀功与系统消耗功之差）与所吸收发动机热量的比值。

3.10

发动机-余热回收装置联合热效率Combinedthermalefficiencyofengineandwasteheatrecoverydevice

发动机有效功和余热回收装置有效功之和与发动机所消耗的燃料热量的比值。

4试验条件及要求

4.1环境要求

一般采用GB17691—2018要求的标准环境进行试验。

进气管路连接进气空调，进气管路做好保温，不受环境热辐射影响。排气管路的长度为厂家申报值的最大值。余热回收系统管路和换热器等部件按照厂家要求做好保温，相关保温材料由厂家提供。

4.2燃料、润滑油、工作介质等要求

试验用发动机所用燃料、润滑油、冷却液、尿素溶液以及余热回收系统所用工质等牌号和规格，应符合国家环境要求和制造厂试验技术条件。

4.3试验时发动机所带的附件

附件要求，参照GB/T17692-1999汽车用发动机净功率测试方法的C2.3.1和C2.3.2执行。

4.4对仪表精度、测量参数及部位的要求

表1测量参数允差及部位的要求

序号

测量参数

允差

测量部位及要求

1

环境参数

1.1

环境温度

±1℃

试验室内不受阳光和热辐射的部位

1.2

环境压力

±0.2kPa

试验室内不受阳光和热辐射的部位

2

发动机参数

2.1

转速

±0.5%

误差不超过所测值的±0.5%

4

2.2

扭矩

±1%

误差不超过所测发动机最大扭矩值的±1%

2.3

燃油流量

±0.5%

误差不超过所测值的±0.5%

2.4

进气相对湿度

±1%

试验室内不受阳光和热辐射的部位

2.5

进气流量

±0.02kg/h

气流稳定流动的直管处

2.6

进气温度

±1℃