柴油機(jī)銘牌功率標(biāo)定（注）亂象分析

莫恭武 趙海瑞 魏國(guó)俊

目前，國(guó)內(nèi)柴油機(jī)上銘牌功率標(biāo)定的型式多種多樣，如“總功率：XXXkW”“最大功率：XXXkW”“額定功率：XXXkW”“凈功率：XXXkW”“標(biāo)定功率：XXXkW”“1h功率：XXXkW”“12 h功率：XXXkW”“標(biāo)定功率IFN：XXXkW”，等等，五花八門。

柴油機(jī)的功率如何定義和分類，柴油機(jī)出廠時(shí)銘牌上的功率應(yīng)該如何標(biāo)定（注），一臺(tái)柴油機(jī)作為多種用途時(shí)其銘牌功率又應(yīng)該如何標(biāo)定，這些問題除了少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂者清楚明白外，多數(shù)人都不太清楚或一知半解。從而造成國(guó)內(nèi)柴油機(jī)的銘牌功率標(biāo)定（注）十分混亂，柴油機(jī)生產(chǎn)者、用戶、檢測(cè)機(jī)構(gòu)等各方理解不一致，工作實(shí)踐中出入很大，給使用者帶來很多困惑。

1 柴油機(jī)功率的相關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義

1.1 GB/T 21408－2008/ISO15550：2002《內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的確定和測(cè)量方法 一般要求》標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于功率的定義

1.1.1 標(biāo)定功率

由制造廠標(biāo)定的、發(fā)動(dòng)機(jī)在一定環(huán)境條件下所能發(fā)出的功率值。（在某些用途，標(biāo)定功率亦稱為額定功率。）

1.1.2 指示功率

在工作氣缸中由工質(zhì)壓力作用在活塞上所發(fā)出的總功率。

1.1.3 有效功率

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)裝有GB/T 6072.1－2008/ISO3046-1：2002《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 性能 第1部分：功率、燃料消耗和機(jī)油消耗的標(biāo)定及試驗(yàn)方法通用發(fā)動(dòng)機(jī)的附加要求》標(biāo)準(zhǔn)所需設(shè)備和輔助裝置時(shí)，在曲軸或其相當(dāng)零件端部所輸出的功率或功率之和。

（1）凈功率：在試驗(yàn)臺(tái)架上，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)裝有GB/T 21408－2008/ISO15550：2002標(biāo)準(zhǔn)中要求的發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率試驗(yàn)所需裝用設(shè)備和輔助裝置時(shí)，在相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，在曲軸末端或其相當(dāng)零件處所測(cè)得的功率。（若功率測(cè)量時(shí)必須裝有變速箱，則應(yīng)將變速箱功率損失加上實(shí)測(cè)功率才是發(fā)動(dòng)機(jī)的凈功率。）

（2）總功率：在試驗(yàn)臺(tái)架上，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)裝有GB/T 21408－2008/ISO15550：2002標(biāo)準(zhǔn)中要求的發(fā)動(dòng)機(jī)總功率試驗(yàn)所需裝用設(shè)備和輔助裝置時(shí)，在相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，在曲軸末端或其相當(dāng)零件處所測(cè)得的功率。（若功率測(cè)量時(shí)必須裝有變速箱，則應(yīng)將變速箱功率損失加上實(shí)測(cè)功率才是發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率。）

1.1.4 持續(xù)功率

在制造廠規(guī)定的正常維護(hù)保養(yǎng)周期內(nèi)，在規(guī)定轉(zhuǎn)速和規(guī)定環(huán)境狀況下，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠持續(xù)發(fā)出的功率。

1.1.5 超負(fù)荷功率

在規(guī)定的環(huán)境狀況下，在按持續(xù)功率運(yùn)行后，根據(jù)使用情況，以一定的使用持續(xù)時(shí)間和使用頻次，按照每12 h運(yùn)行1 h的運(yùn)行條件，可以允許發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率。

1.1.6 油量限定功率

在對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)用途的規(guī)定時(shí)期內(nèi)，在規(guī)定轉(zhuǎn)速和規(guī)定環(huán)境狀況下，限定發(fā)動(dòng)機(jī)油量，使其功率不能再超出時(shí)所能發(fā)出的功率。

1.1.7 ISO功率

在制造廠試驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況下，按制造廠規(guī)定調(diào)整或修正到GB/T 21408－2008/ISO15550：2002標(biāo)準(zhǔn)第5章規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況下所測(cè)得的功率。

GB/T 21408－2008/ISO15550：2002標(biāo)準(zhǔn)第5章規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況為：

總氣壓：Pr=100 kPa；

空氣溫度：Tr=298 K(tr=25℃)；

相對(duì)濕度：φr=30%；增壓中冷介質(zhì)溫度：Tcrr=298 K(tcr=25℃)；在溫度為298 K、相對(duì)濕度為30%時(shí)，相應(yīng)的水蒸氣分壓為1 kPa，相應(yīng)的干氣壓為99 kPa。

1.1.8 使用功率

在發(fā)動(dòng)機(jī)使用的環(huán)境狀況和運(yùn)轉(zhuǎn)工況下所發(fā)出的功率。

1.2 GB/T 6072.1－2008/ISO3046-1：2002《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 性能 第1部分：功率、燃料消耗和機(jī)油消耗的標(biāo)定及試驗(yàn)方法 通用發(fā)動(dòng)機(jī)的附加要求》標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于功率標(biāo)記的規(guī)定

1.2.1 表示功率由三組不同的字母聯(lián)合組成，且應(yīng)標(biāo)明發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

（1）功率表示的類型：有ISO功率（代號(hào)I）和使用功率(代號(hào)S)兩種類型。

（2）功率使用的類型：有持續(xù)功率（代號(hào)C）、超負(fù)荷功率（代號(hào)F）和油量限定功率（代號(hào)O）三種類型。

（3）功率的類型：有指示功率和有效功率（代號(hào)N）兩種類型。

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速。

1.2.2 功率代號(hào)標(biāo)記方法

用代號(hào)表示發(fā)動(dòng)機(jī)功率可由下列各部分組成:

（1）相應(yīng)的功率代號(hào)。

（2）功率數(shù)值及單位。

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速數(shù)值及單位。

示例：I C N 1000 kW-425 r/min

其中：I——ISO功率；

C——持續(xù)功率；

N——僅帶基本從屬輔助裝置的有效功率；

1 000 kW——發(fā)動(dòng)機(jī)功率數(shù)值及單位；

425 r/min——發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速數(shù)值及單位。

1.2.3 常用功率代號(hào)標(biāo)記示例（見表1）

表 1 常用功率代號(hào)標(biāo)記

示例:

——可超負(fù)荷l0%的使用標(biāo)準(zhǔn)功率的代號(hào)為SCXN。

——使用標(biāo)準(zhǔn)油量限定功率的代號(hào)為SCFN。

——不限于帶所列基本輔助裝置的ISO超負(fù)荷有效功率的代號(hào)為IOB。

可見國(guó)家在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)柴油機(jī)的功率標(biāo)定是做出規(guī)定的，不過由于上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是推薦性標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容艱澀難懂，導(dǎo)致柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)特別是中、小規(guī)模企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)的宣貫和執(zhí)行力度上大打折扣，或者不予理睬，或者根據(jù)自己理解進(jìn)行功率標(biāo)定。

2 現(xiàn)行有效的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)對(duì)柴油機(jī)功率標(biāo)定的一些規(guī)定或表述

（1）全國(guó)工業(yè)品生產(chǎn)許可證上的表述：功率。

（2）環(huán)保部型式核準(zhǔn)證書上的表述：額定凈功率。

（3）JB/T 8895－1999《中小功率柴油機(jī) 通用技術(shù)條件》第6.1.1條：標(biāo)定功率。

（4）GB/T 13875－2004《手扶拖拉機(jī) 通用技術(shù)條件》第7.1條：標(biāo)定功率（12 h）。

（5）GB/T 15370－2004《農(nóng)業(yè)輪式和履帶拖拉機(jī) 通用技術(shù)條件》第7.1條：標(biāo)定功率（12 h）。

（6）GB/T 15370.2－2009《農(nóng)業(yè)拖拉機(jī) 通用技術(shù)條件第2部分：50 kW～130 kW輪式拖拉機(jī)》第7.2條：發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率（12 h）。

（7）GB 18447.1－2008《拖拉機(jī) 安全要求第一部分：輪式拖拉機(jī)》第5.2條：發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率（12 h）。

上述關(guān)于柴油機(jī)功率的表述中，對(duì)柴油機(jī)的功率標(biāo)定的表述（或者說要求）也不明確、不統(tǒng)一。

3 柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況

（1）按照GB/T 21408－2008/ISO15550：2002、GB/T 6072.1－2008/ISO3046-1：2002等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行功率標(biāo)注的企業(yè)很少。

（2）出廠柴油機(jī)實(shí)物上的銘牌功率標(biāo)注形式多樣，不一而足。標(biāo)注“標(biāo)定”功率的較多。

（3）多數(shù)柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定銘牌上應(yīng)標(biāo)明標(biāo)定功率。標(biāo)定功率的表達(dá)形式多樣，如1 h功率、12 h功率等。

（4）根據(jù)多年積累的柴油機(jī)（拖拉機(jī)）檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，目前絕大多數(shù)柴油機(jī)為了追求扭矩儲(chǔ)備率（增大），通過調(diào)整供油大小而改變柴油機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)速值，犧牲了燃油消耗率（燃油經(jīng)濟(jì)性變差）。

（5）有些柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)為了自己的利益，有意對(duì)功率標(biāo)定采用混淆視聽的辦法，以達(dá)到欺騙用戶的目的。

4 用戶、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)經(jīng)常碰到的問題

4.1 實(shí)際工作中碰到最多的是發(fā)動(dòng)機(jī)功率為標(biāo)定功率

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1105.1－87《內(nèi)燃機(jī)臺(tái)架性能試驗(yàn)方法 標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況及功率、燃油消耗和機(jī)油消耗的標(biāo)定》規(guī)定，標(biāo)定功率分為以下四種：

（1）15 min功率：內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15 min的標(biāo)定功率。（可用于汽車、摩托車、摩托艇等發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定。）

（2）1 h功率：內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1 h的標(biāo)定功率。（可用于拖拉機(jī)、工程機(jī)械、船舶等發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定。）

（3）12 h功率：內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12 h的標(biāo)定功率。（可用于拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)排灌、電站等發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定。）

（4）持續(xù)功率：內(nèi)燃機(jī)允許長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的標(biāo)定功率。（可用于農(nóng)業(yè)排灌、電站、船舶、鐵路牽引等發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定。）

標(biāo)定功率不是發(fā)動(dòng)機(jī)所能發(fā)出的最大功率，它是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)用途而制定的有效功率最大使用限度。同一種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)其用途不同時(shí)，其標(biāo)定功率值并不相同。

用戶在根據(jù)標(biāo)定功率來選取發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)該選取符合配套農(nóng)機(jī)具使用特點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，比如購(gòu)買拖拉機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)，就應(yīng)該選用標(biāo)定功率是12 h功率的發(fā)動(dòng)機(jī)。

用戶還應(yīng)該注意提防企業(yè)在功率標(biāo)定上弄虛作假。一些發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在出廠試驗(yàn)時(shí)，柴油機(jī)以12 h功率進(jìn)行驗(yàn)收，這時(shí)調(diào)速手柄封在12 h功率工況油量下，銘牌上標(biāo)注12 h標(biāo)定功率。在出廠后的銷售環(huán)節(jié)中，有的商家為迎合用戶“功率越大越好”的消費(fèi)心理，更換標(biāo)有1 h標(biāo)定功率的產(chǎn)品銘牌。因?yàn)? h功率要大于12 h功率，用戶以為買到了功率能夠滿足農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)需要的發(fā)動(dòng)機(jī)，但事實(shí)上是有很大差距的。以某廠一臺(tái)ZS1110型單缸柴油機(jī)為例，它的12 h標(biāo)定功率是13.2 kW，1 h標(biāo)定功率是14.7 kW，二者相差達(dá)1.5 kW。如果廠家只在銘牌上標(biāo)注“標(biāo)定功率：14.7 kW”，沒有說明是1 h功率還是12 h功率,那么用戶就無法去分辨。這是當(dāng)前一些發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)或經(jīng)銷商慣用的手法。

4.2 在柴油機(jī)質(zhì)量監(jiān)督抽查等執(zhí)法檢驗(yàn)中，經(jīng)常碰到的兩種情況

（1）JB/T 8895－1999《中小功率柴油機(jī)通過技術(shù)條件》中規(guī)定，柴油機(jī)功率與銘牌的對(duì)應(yīng)功率的偏差應(yīng)為±5%。檢驗(yàn)中以樣品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、銘牌、樣品說明書中最大值為標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常出現(xiàn)標(biāo)定功率下限達(dá)不到規(guī)定值的現(xiàn)象。造成功率下限達(dá)不到規(guī)定值的原因，主要是企業(yè)在出廠試驗(yàn)時(shí)，柴油機(jī)以12 h功率進(jìn)行驗(yàn)收，這時(shí)調(diào)速手柄封在12 h功率工況油量下；但在出廠后的銷售環(huán)節(jié)中，更換了標(biāo)有1 h功率的產(chǎn)品銘牌。而在檢驗(yàn)過程中按銘牌所示最大的功率進(jìn)行考核，油量限制決定了其標(biāo)定功率很難達(dá)到要求的限值。

（2）質(zhì)量監(jiān)督抽查的大部分柴油機(jī)產(chǎn)品的銘牌功率均標(biāo)有1 h功率。進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)時(shí)，在1 h功率工況下，排氣煙度、噪聲、燃油消耗率等檢驗(yàn)項(xiàng)目很容易超出標(biāo)準(zhǔn)限值，產(chǎn)生不合格項(xiàng)目。標(biāo)定功率銘牌標(biāo)注1 h功率可以說是企業(yè)在銷售環(huán)節(jié)中的普遍存在的一種誘導(dǎo)行為。從柴油機(jī)設(shè)計(jì)角度來講，1 h功率工況是超負(fù)荷工況，在這種工況下只允許短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)柴油機(jī)的動(dòng)力性增加，經(jīng)濟(jì)性、可靠性及環(huán)保性下降。

5 建議

（1）在國(guó)家層面或者行業(yè)系統(tǒng)內(nèi)出臺(tái)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范柴油機(jī)銘牌功率的標(biāo)定（標(biāo)記），根據(jù)柴油機(jī)的用途、特點(diǎn)明確并統(tǒng)一規(guī)范銘牌功率的標(biāo)定（標(biāo)記）方式。

（2）加強(qiáng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的宣貫執(zhí)行力度。

（3）在執(zhí)法檢查中對(duì)柴油機(jī)銘牌功率的標(biāo)定（標(biāo)記）混亂的企業(yè)嚴(yán)肅查處。

（4）加強(qiáng)行業(yè)自律，規(guī)模企業(yè)要帶頭模范遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（5）大力促進(jìn)柴油機(jī)行業(yè)內(nèi)部交流以及行業(yè)間的交流（比如柴油機(jī)和拖拉機(jī)行業(yè)之間），爭(zhēng)取在銘牌功率標(biāo)注上達(dá)成共識(shí)。