HullClassificationSurveys-中國船級社

1、M71201t5 年2月內(nèi)燃機的型式試驗1 通那么1.1 內(nèi)燃機的型式認(rèn)可包括審圖、規(guī)格認(rèn)可、生產(chǎn)符合性、型式試驗大綱認(rèn)可、發(fā)動機型式試驗、試驗結(jié)果評審和型式認(rèn)可證書的簽發(fā)。型式認(rèn)可證書有效期最長為5年。發(fā)動機及部件的審圖和規(guī)格認(rèn)可在其他統(tǒng)一要求中予以規(guī)定。1.2 就本統(tǒng)一要求而言，以下定義適用：低速發(fā)動機系指額定轉(zhuǎn)速小于 300 r/min的柴油機。中速發(fā)動機系指額定轉(zhuǎn)速不小于 300 r/min但小于1400 r/min的柴油機。高速發(fā)動機系指額定轉(zhuǎn)速不小于1400 r/min的柴油機。2目的2.1 本統(tǒng)一要求中規(guī)定的型式試驗應(yīng)能代表發(fā)動機制造商規(guī)定的典型可預(yù)見的工作負(fù)荷，并涵蓋 因疲勞分

2、散和合理預(yù)見的營運老化而需要的裕量。2.2 本統(tǒng)一要求適用于：- 承受高周疲勞HCF的部件，例如連桿、凸輪、滾軸和彈簧調(diào)諧阻尼器，這些部件可能因高 噴射壓力、氣缸最大壓力等產(chǎn)生較高應(yīng)力。- 承受低周疲勞LCF的部件，例如“熱部件，這些部件經(jīng)常承受諸如空載-滿載-空載陡坡頻繁交替的負(fù)荷變化。- 報警系統(tǒng)所設(shè)定的發(fā)動機工作限值，例如在最低許用油壓和/或最高許用進油溫度條件下以最大許用功率運行。3有效性3.1 對擬安裝在入級船舶上的每一新型發(fā)動機均要求進行型式試驗。3.2 對于在任一制造地點對某一特定機型發(fā)動機進行的型式試驗，可以適用于許可證持有者或許 可證頒發(fā)者制造的所有同類型發(fā)動機，前提是每一制

3、造地點均為船級社所接受。3.3 發(fā)動機機型按以下要素定義：- 缸徑和沖程- 噴油方式直接或間接噴油- 閥和噴油操作通過凸輪或電控注：1IACS船級社應(yīng)對2021年7月1日或以后申請發(fā)證的發(fā)動機統(tǒng)一實施 UR M71要求。M71(con t)- 燃料種類液體、雙燃料、氣體- 工作循環(huán)4沖程、2沖程- 渦輪增壓系統(tǒng)脈沖或定壓- 吸氣冷卻系統(tǒng)例如有或無中間冷卻器- 氣缸排列方式直列或V形1- 氣缸功率、轉(zhuǎn)速和氣缸壓力 2注：1對具有不同氣缸數(shù)的一系列發(fā)動機只需作一次型式試驗。但是，對直列發(fā)動機的型式試驗不一定總能覆蓋V形發(fā)動機。各船級社可自行決定對V形發(fā)動機是否要求單獨進行型式試驗。另一方面，V形發(fā)

4、動機的型式試驗覆蓋直列發(fā)動機，除非制動平均有效壓力較高。曲軸軸向振動、采用凸輪軸驅(qū)動時的扭轉(zhuǎn)振動和曲軸等隨氣缸數(shù)量不同而變化很大，可能影響 型式試驗機型的選擇。2發(fā)動機按試驗的額定功率和壓力進行型式認(rèn)可100%對應(yīng)于MCR 。如果能提交在100%功率級別下成功營運經(jīng)驗方面的文件證據(jù)，可允許在業(yè)經(jīng)型式試驗的發(fā)動機 根底上，增加最大燃燒壓力或平均有效壓力或轉(zhuǎn)速如業(yè)經(jīng)設(shè)計認(rèn)可僅需曲軸計算書和曲軸圖紙如經(jīng)修改。，而不必進行新的型式試驗，但增加幅度應(yīng)在如下范圍內(nèi)：- 最大燃燒壓力的5%,或- 平均有效壓力的5%，或- r/min 的 5%。如果最大功率的增加不超過 10%，可允許增加最大認(rèn)可功率而不必進

5、行新的型式試驗，前提 是能提交工程分析和在類似應(yīng)用領(lǐng)域中成功營運經(jīng)驗的證據(jù)即使該應(yīng)用未分級或內(nèi)部試 驗的文件記錄，且在業(yè)經(jīng)型式試驗的發(fā)動機根底上的增加幅度應(yīng)在如下范圍內(nèi)：- 最大燃燒壓力的10%，或- 平均有效壓力的10%，或- r/min 的 10%。M71(con t)降功率的發(fā)動機如果發(fā)動機業(yè)經(jīng)設(shè)計認(rèn)可，且A階段內(nèi)部試驗記錄的額定功率高于經(jīng)型式試驗的發(fā)動機的額定功率，那么在提交以下擴展交付試驗報告后，可將型式認(rèn)可擴展至增加的功率/最大爆發(fā)壓力/轉(zhuǎn)速：- 超速試驗僅在已提高額定轉(zhuǎn)速的情況下- 額定功率，即100%fi矩和100%專速時的100%俞出對應(yīng)于負(fù)荷點 1，2，測量間隔之 間連續(xù)運

6、轉(zhuǎn)1小時-100%轉(zhuǎn)速時的最大許用扭矩通常為110% 對應(yīng)于負(fù)荷點 3，或按照螺旋槳名義特性曲線的最大許用功率通常為110%和轉(zhuǎn)速 對應(yīng)于負(fù)荷點 3a,運行0.5h- 最大許用轉(zhuǎn)速下的100%功率對應(yīng)于負(fù)荷點2,運行0.5h整合試驗對于單獨認(rèn)可的子系統(tǒng)例如渦輪增壓機、發(fā)動機控制系統(tǒng)、雙燃料、廢氣處理等，可通過整合試驗證明整個機械、液壓和電子系統(tǒng)的反響與預(yù)期一致。設(shè)計者/許可證頒發(fā)者應(yīng)提出相應(yīng)的試驗范圍，并考慮到對發(fā)動機的影響。4平安防護措施4.1 進行任何試驗前，制造商/船廠應(yīng)提供用于保障現(xiàn)場人員平安的所有相關(guān)設(shè)備，這些設(shè)備應(yīng)能 夠操作，并應(yīng)經(jīng)驗證其能正確運轉(zhuǎn)。4.2 本條特別適用于曲軸箱爆炸

7、保護、超速保護以及任何其他停機保護措施。4.3 試驗前還應(yīng)進行高壓燃油管護套檢查和管道接頭的適當(dāng)篩查按消防措施的要求。4.4 轉(zhuǎn)車裝置如安裝應(yīng)進行聯(lián)鎖試驗。5試驗大綱5.1 型式試驗分為3個階段：1 A階段一內(nèi)部試驗本階段包括在發(fā)動機開發(fā)、功能試驗以及測量參數(shù)收集和試驗時間記錄期間進行的一些試 驗。船級社要求或設(shè)計者規(guī)定的試驗結(jié)果應(yīng)在B階段開始前提交船級社。2 B階段一見證試驗系指驗船師在場時進行的試驗。3 C階段一部件檢查系指按船級社要求的范圍對發(fā)動機部件進行檢查。5.2 整個型式試驗大綱應(yīng)經(jīng)船級社認(rèn)可。在每一情況下應(yīng)就是否需要驗船師在場達(dá)成一致意見， 但至少在B階段和C階段驗船師應(yīng)在場。5

8、.3 見證型式試驗B階段和C階段之前的試驗也視作整個型式試驗大綱的一局部。5.4 整個型式試驗A至C階段完成后，應(yīng)將型式試驗報告提交船級社評審。型式試驗報告應(yīng) 包括以下內(nèi)容：M71(con t)- A階段進行的試驗的總體描述。記錄應(yīng)由船廠QA管理部門保存以向船級社提供。- B階段期間進行的負(fù)荷和和功能試驗的詳細(xì)描述。- C階段的檢查結(jié)果。5.5 按M71.2的要求，型式試驗應(yīng)證明設(shè)計能力及其對擬定操作的適合性。特殊試驗例如LCF和耐久試驗通常在 A階段進行。5.6 船用高速發(fā)動機通常應(yīng)在滿載條件下進行100小時的耐久試驗。對于具有非海運領(lǐng)域長期營運經(jīng)驗的發(fā)動機進行的型式認(rèn)可或?qū)Ρ娝苤獧C型的發(fā)

9、動機的工作參數(shù)超過M71.3的規(guī)定而進行的擴展型式認(rèn)可，可考慮免除或簡化型式試驗。對于可能承受從空載至滿載的頻繁負(fù)荷變化的高速船推進發(fā)動機，通常應(yīng)使用控制系統(tǒng)或如非自 動控制，手動操作允許的最陡負(fù)荷變化梯度進行至少500次空載-滿載-空載循環(huán)試驗。每次試驗間隔時間應(yīng)足以使熱部件到達(dá)穩(wěn)定溫度。6測量和記錄6.1 應(yīng)記錄所有試驗期間的環(huán)境條件氣溫、氣壓和濕度。6.2 應(yīng)至少測量和記錄以下發(fā)動機數(shù)據(jù)：- 發(fā)動機轉(zhuǎn)速- 扭矩- 每缸的最大燃燒壓力1- 每缸的平均指示壓力1- 吸氣壓力和溫度- 廢氣溫度- 燃油齒條位置或與發(fā)動機負(fù)荷相關(guān)的類似參數(shù)- 渦輪增壓機轉(zhuǎn)速- 對擬定用途推進、輔助、應(yīng)急進行控制和

10、監(jiān)測所要求的所有發(fā)動機參數(shù)。注：1如果發(fā)動機標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的氣缸頭設(shè)計時并沒有考慮氣缸燃燒壓力測量，可使用專門用于燃燒壓力測量的特殊氣缸頭。在這種情況下，測量可作為A階段的一局部進行，并應(yīng)正確記錄。如認(rèn)為必要，例如對于雙燃料發(fā)動機，最大燃燒壓力和平均指示壓力可通過間接方法進行測 量，但要文件說明該方法的可靠性。用于收集上述數(shù)據(jù)的儀表的校準(zhǔn)記錄應(yīng)提交現(xiàn)場驗船師評審?？梢蟾郊訙y量與設(shè)計評估一起進行。7 A階段一內(nèi)部試驗M717.1在進行內(nèi)部試驗時，發(fā)動機應(yīng)在設(shè)計者認(rèn)為重要的各負(fù)荷點運行，并應(yīng)記錄相關(guān)的工作值。con t擬試驗負(fù)荷工況還應(yīng)包括適用的型式認(rèn)可大綱中規(guī)定的試驗。7.2 應(yīng)至少對以下工況進行

11、試驗：- 正常情況：負(fù)荷點在25%、50%、75%、100 %和110%最大額定功率連續(xù)運行，用作推進的發(fā)動機 如為適用的操作模式，即驅(qū)動可調(diào)螺距螺旋槳按螺旋槳名義理論特性曲線和恒定轉(zhuǎn) 速；擬用于發(fā)電機組的發(fā)動機，按恒定轉(zhuǎn)速包括空載和額定轉(zhuǎn)速工況的試驗。- 許用工作范圍的極限點。這些極限點應(yīng)由發(fā)動機制造商規(guī)定。- 對于高速發(fā)動機，結(jié)合設(shè)計評估按要求進行100小時滿載試驗和低循環(huán)疲勞試驗。- 船級社要求或設(shè)計者規(guī)定的發(fā)動機部件的特定試驗。8 B階段一見證試驗8.1 應(yīng)在驗船師在場的情況下進行以下試驗。型式試驗結(jié)束后，獲得的結(jié)果應(yīng)予以記錄并由現(xiàn)場 驗船師簽名。8.2 應(yīng)進行超速試驗，證明在超速停機

12、系統(tǒng)設(shè)定點內(nèi)發(fā)動機未因?qū)嶋H的超速而受損。進行該試驗 時，制造商可選擇有負(fù)載或無負(fù)載超速。8.3 負(fù)荷點發(fā)動機應(yīng)按照功率和轉(zhuǎn)速圖見圖 1運行。發(fā)動機在不同負(fù)荷點進行試驗時，應(yīng)測量和記錄的數(shù) 據(jù)必須包括M71.6中所列的所有發(fā)動機參數(shù)。在每個負(fù)荷點的運行時間取決于發(fā)動機的規(guī)格到達(dá) 穩(wěn)定狀態(tài)的時間和運轉(zhuǎn)參數(shù)采集需要的時間。一般來說，每個負(fù)荷點的運轉(zhuǎn)時間可設(shè)定為0.5小時，但應(yīng)允許驗船師有足夠的時間進行外觀檢查。8.4 負(fù)荷點：- 額定功率MCR ，即在100%扭矩和100%轉(zhuǎn)速情況下的 100%輸出功率，對應(yīng)于負(fù)荷點1，通常運行2小時，且以時間間隔1小時采集數(shù)據(jù)。如果需要發(fā)動機在其報警系統(tǒng)定義的限值

13、上運行例如在潤滑油壓力和進口溫度報警線處，應(yīng)在該點進行試驗。- 最大允許轉(zhuǎn)速下的100 %功率，對應(yīng)于負(fù)荷點2。- 100 %轉(zhuǎn)速下的最大允許扭距至少和通常為110%對應(yīng)于負(fù)荷點3，或按照螺旋槳名義特性曲線103.2%轉(zhuǎn)速下的最大允許功率至少和通常為110%對應(yīng)于負(fù)荷點 3a。負(fù)荷點3a適用于只驅(qū)動固定螺距螺旋槳或噴水推進器的發(fā)動機。負(fù)荷點3適用于所有其他用途的發(fā)動機。對于間歇用途發(fā)動機，負(fù)荷點3 或3a,如適用應(yīng)由規(guī)定的過載和間歇時間所對應(yīng)的負(fù)荷替代。如果過載值超過 110% MCR，本條適用。如果經(jīng)批準(zhǔn)的間歇過載值小于110% MCR，目標(biāo)過載值必須替換100% MCR的負(fù)荷點。在這種情況

14、下，保存110% MCR的負(fù)荷點。- 100 %扭矩時的最低許用轉(zhuǎn)速，對應(yīng)于負(fù)荷點4。- 90 %扭矩時的最低許用轉(zhuǎn)速，對應(yīng)于負(fù)荷點5 僅適用于推進發(fā)動機。M71(con t)- 局部負(fù)荷工況，如75%、50 %和25%額定功率和對應(yīng)于螺旋槳名義特性曲線的轉(zhuǎn)速即90.8%、79.3%和62.9%的轉(zhuǎn)速，對應(yīng)于負(fù)荷點 6、7和8,或在75%、50%和25%額定功率 和設(shè)定的恒定額定轉(zhuǎn)速，對應(yīng)于負(fù)荷點9、10和11，取決于發(fā)動機的擬定用途。- 如果十字頭發(fā)動機不限于與C.P.螺旋槳一起使用，應(yīng)以相關(guān)最大許用發(fā)動機轉(zhuǎn)速在無負(fù)荷的情況下進行試驗。8.5 在所有這些負(fù)荷點試驗期間，發(fā)動機參數(shù)應(yīng)在規(guī)定并經(jīng)

15、批準(zhǔn)的值范圍內(nèi)。M71(cont)過載功率100 1032110/I10090809706050104010 106,6喋旋槳名義 特性畛xo O8 740額定功率1006030 =連續(xù)運行區(qū)間 =間歇運行區(qū)間 =短時過載運行區(qū)間圖1負(fù)荷點M71(con t)8.6 渦輪增壓器在破損條件下運行對于2沖程推進發(fā)動機，應(yīng)確定渦輪增壓器在破損情況下可獲得的連續(xù)輸出。當(dāng)一個渦輪增壓機無法運轉(zhuǎn)時，驅(qū)動固定螺距螺旋槳的單推進發(fā)動機應(yīng)能以全速40%的轉(zhuǎn)速r/min 沿名義螺旋槳特性曲線持續(xù)運轉(zhuǎn)。該試驗可通過旁通渦輪增壓機、固定渦輪增壓機轉(zhuǎn) 軸，或撤除轉(zhuǎn)子進行試驗。8.7 功能試驗-根據(jù)發(fā)動機設(shè)計者規(guī)定的螺旋

16、槳名義特性曲線驗證推進發(fā)動機最低規(guī)定轉(zhuǎn)速即使其在水制動 上工作。在此運行期間，應(yīng)無報警發(fā)生。- 對于不可倒車發(fā)動機進行起動試驗和/或?qū)τ诳傻管嚢l(fā)動機進行起動和倒車試驗，以確定最小氣壓和起動所需的消耗。- 調(diào)速器試驗：應(yīng)進行 UR M3.1和M3.2符合性試驗。8.8 整合試驗對于電子控制的柴油機，整合試驗應(yīng)驗證整個機械、液壓和電子系統(tǒng)的反響與對所有擬操作模式的 預(yù)計反響一致。試驗范圍應(yīng)基于UR M44要求的FMEA根據(jù)選擇的工況確定，并征得船級社同意。8.9 防火措施驗證高壓燃油管護套、含易燃液體的管路中接頭的屏蔽和熱外表隔熱要求的符合性：- 應(yīng)檢查發(fā)動機高壓燃油管線的護套，包括泄漏探測系統(tǒng)，以及含易燃液體的管路中接頭的屏 蔽。- 應(yīng)驗證發(fā)動機以100%負(fù)載或批準(zhǔn)的間歇使用超載運轉(zhuǎn)時，熱外表的隔熱性能。外表溫度應(yīng)通過 紅外熱掃描設(shè)備讀取。如經(jīng)船級社批準(zhǔn)，可使用等效測量設(shè)備。應(yīng)使用接觸式溫度計隨機驗證 獲得的讀數(shù)。9 C階段一翻開檢查9.1 應(yīng)在設(shè)計者規(guī)定的條件下測量曲軸臂距差無此規(guī)定的發(fā)動機除外。9.2 型式試驗后，船用高速發(fā)動機通常應(yīng)拆開進行全面檢查。9.3 對于所有其他發(fā)動機