ChinaAutoRegs|GB 45841-2025英文版翻译 铁路内燃机车及其发动机排气污染物 排放限值及测量方法(中国第一阶段)
Limits and measurement methods for exhaust pollutants from diesel locomotive and its engines (CHINA I)
目 次
前言
1 适用范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 一般要求 3
5 试验规程和排放限值 3
6 型式检验 4
7 生产一致性 5
8 在用符合性 6
9 标准实施 6
附录A(规范性附录) 型式检验相关信息 7
附录B(规范性附录) 铁路内燃机车用发动机试验规程 13
附录C(规范性附录) 铁路内燃机车试验规程 39
附录D(规范性附录) 气体和颗粒物分析和取样系统 46
附录E(规范性附录) 铁路内燃机车及其发动机有效功率试验所需安装的装备和辅件 55
附录F(资料性附录) 型式检验结果 57
附录G(规范性附录) 生产一致性保证要求及检查 60
附录H(规范性附录) 在用符合性技术要求 62
附录I(规范性附录) 劣化系数的确定 66
附录J(资料性附录) 缩写、符号及单位 68
1 适用范围
本标准规定了铁路内燃机车及其牵引用发动机排气污染物排放限值及测量方法。 本标准适用于新制造铁路内燃机车及其牵引用发动机型式检验、生产一致性检查和在用符合性检
查。不适用于标准执行日期之前已制造的铁路内燃机车及其牵引用发动机。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。 凡是未注明日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。其他文件被新文件废止、 修改、修订的,新文件适用于本标准。
GB 19147 车用柴油
GB/T 6072.3 往复式内燃机性能 第 3 部分:试验测量
GB/T 6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第 2 部分:确定标准测量方法重复 性与再现性的基本方法
GB/T 8190.4 往复式内燃机 排放测量 第 4 部分:不同用途发动机的稳态和瞬态试验循环
GB/T 21404 内燃机 发动机功率的确定和测量方法 一般要求
3 术语和定义
下述术语和定义适用于本标准。
3.1
铁路内燃机车 diesel locomotive
采用柴油机作为牵引动力的铁路机车(含柴电混合动力机车)。
3.2
铁路内燃机车及其发动机型式检验 locomotive and engine type test
铁路内燃机车及其发动机在定型投产前应进行的、以验证产品能否满足本标准排气污染物的技术要求的排放试验。
3.3
铁路内燃机车用发动机机型 locomotive engine type
在附件 AA 中列出的发动机基本特性参数无差异的同一类铁路内燃机车用发动机。
3.4
铁路内燃机车用发动机系族 locomotive engine family
制造厂按附件 AB 规定所设计的一组具有类似排气排放特性的铁路内燃机车用发动机,同一系族中所有发动机都必须满足相应的排放限值。
3.5
铁路内燃机车车型 locomotive type
在附录 A 中列出的发动机和机车基本特性参数无差异的同一类铁路内燃机车。
3.6
铁路内燃机车系族 locomotive family
符合 6.2.1.1 要求的铁路内燃机车视为同一个机车系族。
3.7
源机 parent locomotive engine
从铁路内燃机车用发动机系族中选出的,能代表这一发动机系族排放特性的发动机。
3.8
排气污染物 exhaust pollutants
铁路内燃机车用发动机(或机车)排气管或经后处理装置(如有)排出的气态污染物和颗粒物。
3.9
气态污染物 gaseous pollutants
包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx,以等价二氧化氮[NO2]表达)、碳氢化合物(HC)。
3.10
颗粒物(PM)particulate matter
按附录 B 所描述的试验方法,在温度为 315 K(42℃)~325 K(52℃)的稀释排气中,由滤纸收
集到的所有排气成分。
3.11
有效功率 effective power
当发动机只装有在试验台上运行所必需的标准辅助装置时,在曲轴或其相当零件处所测得的功率。
3.12
标定功率 rated power
发动机制造厂对生产的发动机经过台架试验鉴定性能后,在标牌上标定的有效功率。
3.13
标定转速 rated speed
发动机发出标定功率时的相应转速。
3.14
负荷百分数 percent load
在铁路内燃机车发动机某一转速下可得到的发动机最大扭矩的百分数。
3.15
中间转速 intermediate speed
设计在非恒定转速下工作的发动机,按全负荷扭矩曲线运行时,符合下列条件之一的转速:
—如果标定的最大扭矩转速在标定转速的 60%至 75%之间,则中间转速取标定的最大扭矩转速;
—如果标定的最大扭矩转速低于标定转速的 60%,则中间转速取标定转速的 60%;
—如果标定的最大扭矩转速高于标定转速的 75%,则中间转速取标定转速的 75%;
—对不是在全负荷扭矩曲线的某一转速范围内稳定运行的发动机,中间转速一般在 60%-70%标定转速之间。
3.16
有效寿命 useful life
在本标准中规定的机车在正常使用条件下,气态污染物、颗粒物排放满足标准限值的耐久性里程或周期,以先到为准。
3.17
试验循环 test cycle
一系列由各种规定转速、扭矩和加权系数组成的发动机的试验工况。
3.18
基本排放策略 basic emission strategy
除“辅助排放策略”触发以外,发动机在所有速度和负荷范围内采用的排放控制策略。
3.19
辅助排放策略 auxiliary emission strategy
为特定目的和适应特定环境或运行条件而触发并替代或修改基本排放策略且仅在此特定条件下运行的排放控制策略。
3.20
失效策略 defeat strategy
不满足本标准规定的基础排放策略或辅助排放策略性能要求的排放策略。
3.21
运用考核 utilization assessment
样车按照实际运行和作业要求通过规定里程和时间及负荷率所进行的考核。
3.22
机车车号 number of locomotive
对每一台机车赋予的序列编号。
4 一般要求
4.1 生产企业应采取技术措施确保铁路内燃机车及其发动机在正常的工作条件和维护条件下,排放控制系统(如有)正常运转,污染物排放(不考虑劣化系数)符合本标准要求。
4.2 在运行安全和运输秩序受影响等特定条件下可运行辅助排放策略。
4.3 不得使用失效策略。
4.4 在铁路机车上安装的发动机应满足该发动机型式检验时的下列特征:
—进气压力降不应超过附件 AA.1.16 对已经型式检验的发动机规定的压力降。
—排气背压不应超过附件 AA.1.17 对已经型式检验的发动机规定的背压。
—发动机运行所需辅件吸收的功率不应超过附录 A 中对已经型式检验的发动机规定的辅件吸收功 率。
4.5 铁路内燃机车用发动机生产企业在生产时应给每台发动机固定一个标牌,标牌应符合附件 AD 要 求。
5 试验规程和排放限值
5.1 试验规程及取样系统
铁路内燃机车用发动机排气污染物的测量与取样规程按附录 B 附件 BA 的规定进行,铁路内燃机 车排气污染物的测量与取样规程按附录 C 进行,试验循环按表 1 中的规定进行。
铁路内燃机车用发动机的排气污染物应使用附录 B 描述的系统测定。铁路内燃机车的排气污染物应使用附录 C 描述的系统测定。
如果其他系统或分析仪经认可能得到以下和附录 B 或附录 C 规定的测试系统等效的结果,也可使用:
—在原始排气中测量气态污染物所应用的系统;
—在原始排气中测量颗粒物所应用的系统;
—在全流稀释系统中测量气态污染物所应用的系统;
—在全流稀释系统中测量颗粒物,使用单滤纸(在整个试验循环中使用一对滤纸)方法或多滤纸(每 工况使用一对滤纸)方法取样所应用的系统。
其他系统或分析仪与本标准的某一个或几个基准系统之间的等效性,应在至少七对样本的相关性研 究基础上加以确认。
判定等效性的准则定义为配对样本均值的一致性在±5%内。对于引入本标准的新系统,其等效性
应根据 GB/T 6379.2 所述的再现性和重复性计算作为根据。
5.2 试验循环和排放限值
铁路内燃机车及其发动机按表1中规定的试验循环进行试验,其中,非恒速发动机应按照三工况进 行排放试验,恒速发动机应按五工况进行排放试验。试验测得的排气污染物中一氧化碳(CO)、碳氢化 合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的比排放量应小于表2中的限值。
6 型式检验
6.1 一般要求
6.1.1 本标准适用范围的铁路内燃机车及其发动机应按本标准 5.1 要求进行型式检验,证明铁路内燃机车和发动机满足 5.2 的要求。铁路内燃机车如安装已经型式检验的发动机,无须进行额外机车测试。
6.1.2 铁路内燃机车及其发动机型式检验,应使用 GB 19147 规定的柴油。
6.2 型式检验
6.2.1 铁路内燃机车及其发动机型式检验时,应按附录 A 附件 AB 选择一台符合源机特性的发动机(或机车),完成本标准规定的型式检验。
6.2.1.1 铁路内燃机车用发动机系族(或机车系族)应根据系族内发动机(或机车)必须共有的基本设 计参数确定。同一系族的发动机应共有附件 AB 描述的基本参数和型号。同一系族的机车应同时满足下 列条件:
a)发动机为同一系族; b)机车动力形式相同(动力形式包括:柴油机车、柴电混合动力机车);
c)机车由同一生产企业生产。
6.2.1.2 系族源机(源车)的选取,应为系族中的排放最差机型(或车型)。根据最大扭矩转速时,每 循环最高燃油供油量作为首选原则;若有两台或更多的发动机(或机车)符合首选原则,则应根据标定 转速时,每循环最大燃油供油量作为次选原则。
6.2.1.3 如果系族内的发动机(或机车)还有其他能够影响排放的可变特性,那么选择源机(或源车)
时,这些特性也应被确定并考虑在内,可以增选一台(或几台)发动机(或机车)进行试验。
6.2.2 负责进行型式检验的检测机构可以在发动机(或机车)生产企业对铁路内燃机车用发动机(或机 车)完成本标准规定的检验内容。
6.2.3 如果所选择的源机(或源车)不能完全代表 6.2.1.1 中定义的铁路内燃机车用发动机系族(或机 车系族),应由生产企业提供另一台源机(或源车),进行型式检验。
6.2.4 源机(或源车)代表了系族中所有发动机机型(或机车车型)的排放水平,对源机(或源车)进 行的型式检验,可扩展到系族中的所有成员,系族中的其他成员无须进行试验。
6.2.5 型式检验时,发动机生产企业应按附录I的规定确定有效寿命内的排放劣化系数或劣化修正值, 铁路内燃机车的有效寿命应满足5 a或90万km(以先到者为准)。
6.3 型式检验的豁免
对于出口、展览、救援、应急、匹配试验等用途的铁路内燃机车及其发动机,经报备后可免予型式 检验。提交的资料应包括但不限于:每台发动机(或机车)的型号、功率、生产厂商、用途、数量和生 产日期等内容。
6.4 产品型式的变更
对已型式检验的铁路内燃机车用发动机(或机车)系族的任何修改,不应出现对污染物排放的不利
影响,且仍能满足本标准要求;若变更项目可能影响到排放性能,应进行相应的试验。
7 生产一致性
7.1 对已通过型式检验而正式投产的铁路内燃机车用发动机机型(或机车车型),生产企业应按本标准 附录 G 的要求采取措施,确保所生产铁路内燃机车用发动机(或机车)与该铁路内燃机车用发动机(或 机车)系族型式检验相关信息(附录 A)的内容一致。
7.2 生产企业按附录 G 的要求编制生产一致性自查计划,并完成生产一致性自查报告。
7.3 生产一致性检查应以该铁路内燃机车用发动机(或机车)系族型式检验相关信息(附录 A)的内容为基础进行。
7.4 生产一致性检查可在生产企业内按附录 G.3 要求抽取样机。
7.5 如果某一铁路内燃机车用发动机机型(或机车车型)不能满足 5.2 的要求,则生产企业应积极采取
措施改善生产一致性保证体系。
7.6 铁路内燃机车用发动机(或机车)生产一致性检查,应使用 GB 19147 规定的柴油。
8 在用符合性
8.1 铁路内燃机车的设计、生产、制造,应能使其在正常使用条件下,在有效寿命周期内的排气污染 物排放都能得到有效控制。
8.2 铁路内燃机车生产企业应按附录 H 的规定进行在用符合性自查,并完成在用符合性自查报告。
9 标准实施
9.1 型式检验
自 2025 年 9 月 1 日起,新型铁路内燃机车及其发动机应按本标准要求进行型式检验。
9.2 生产、进口和销售的铁路内燃机车及其发动机
自本标准型式检验实施日期之后两年起,所有生产、进口和销售的铁路内燃机车及其发动机(含作 为配件的发动机),其污染物排放应符合本标准要求。凡不满足本标准要求的铁路内燃机车及其发动机 不得生产、进口和销售。
附 录 A
(规范性附录) 型式检验相关信息
应按以下要求提供铁路内燃机车用发动机(或机车)及其排放控制系统相关信息。
如果有示意图,应以适当的比例充分说明细节;其幅面尺寸为 A4,或折叠至该尺寸。如果有照片, 应显示其细节。如果铁路内燃机用发动机(或机车)系族采用微处理计算机控制,应提供其相关的资料。
发动机源机系族:
A.1 概述
A.1.1 厂牌(生产企业商标,如有):
A.1.2 源机系族(如适用)名称:
A.1.3 生产企业的名称和地址:
A.1.4 生产企业授权的代理人(如果有)的名称和地址:
A.1.5 发动机标牌的位置和固定方法:
A.1.6 总装厂地址:
A.2 附属文件
A.2.1 发动机的基本特点以及有关试验的资料。(见附件 AA)
A.2.2 发动机系族的基本特点。(见附件 AB)
A.2.3 与排放相关的发动机零部件和系统的基本参数。(见附件 AC)
A.2.4 铁路内燃机用发动机(或机车)的照片和/或图纸。
A.2.5 列出其他附属文件(如有)。
A.3 日期
附 件 AA
(规范性附件) 发动机的基本特点以及有关试验的资料1)
AA.1 发动机描述
AA.1.1 生产企业:
AA.1.2 生产企业的发动机型号:
AA.1.3 循环:四冲程/二冲程 2)
AA.1.4 气缸数和排列:
AA.1.4.1 缸径: mm
AA.1.4.2 行程: mm
AA.1.4.3 发火次序:
AA.1.5 排量: cm3
AA.1.6 压缩比:
AA.1.7 燃烧系统的说明:
AA.1.8 怠速转速: r/min
AA.1.9 中间转速: r/min
AA.1.10 标定转速: r/min
AA.1.11 燃料:
AA.1.12 冷却系统
AA.1.12.1 液冷
AA.1.12.1.1 液体性质:
AA.1.12.1.2 循环泵:有/无 2)
AA.1.12.1.3 特性或厂牌和型号(如适用):
AA.1.13 生产企业的允许温度
AA.1.13.1 液冷:冷却液出口处最高温度: K
AA.1.13.2 风冷:基准点: 基准点处最高温度: K
AA.1.13.3 进气中冷器(如适用)出口处空气的最高温度: K
AA.1.13.4 最高排气总管温度: K
AA.1.13.5 润滑油温度:最低 K,最高 K
AA.1.14 增压器:有/无 2)
AA.1.14.1 生产企业:
AA.1.14.2 型号:
AA.1.14.3 系统描述(如:最高增压压力、废气旁通阀[如有]):
AA.1.15 中冷器:有/无 2)
AA.1.15.1 生产企业:
AA.1.15.2 型号:
1) 对于几台源机的情况,应分别提交本附件。
2) 划掉不适用者。
AA.1.16 进气系统
按照 GB/T 21404 规定的功率测量方法,按本标准规定的试验条件,并在发动机标定转速和 100%
负荷下,允许的最大进气压力降: kPa
AA.1.17 排气系统
按照 GB/T 21404 规定的功率测量方法,按本标准规定的试验条件,并在发动机标定转速和 100%
负荷下,允许的最大排气背压: kPa
AA.2 燃料供给
AA.2.1 输油泵压力1): kPa
AA.2.2 喷射系统
AA.2.2.1 喷油泵
AA.2.2.1.1 生产企业:
AA.2.2.1.2 型号:
AA.2.2.2 喷油提前角:
AA.2.2.3 高压油管/共轨管2) AA.2.2.3.1 长度: mm AA.2.2.3.2 内径: mm AA.2.2.3.3 容积: mm3 AA.2.2.4 喷油器
AA.2.2.4.1 生产企业:
AA.2.2.4.2 型号:
AA.2.2.4.3 开启压力: MPa
AA.2.2.5 调速器(如适用)
AA.2.2.5.1 生产企业:
AA.2.2.5.2 型号:
AA.2.2.5.3 标定转速: r/min AA.2.2.5.4 最高空转转速: r/min AA.2.2.5.5 怠速转速: r/min AA.2.2.6 电子控制单元(ECU)
AA.2.2.6.1 生产企业:
AA.2.2.6.2 型号:
AA.3 气阀正时
AA.3.1 气阀最大升程,开启和关闭角度:
1)注明公差。
2)划掉不适用者。
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