柴油发电机烟度、机油和燃油消耗率的测定方法
一、机油消耗率的测定
《柴油机机油消耗测定方法(gb/t 14363-2009)》由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布，本标准的附录a为资料性附录。本标准由中国船舶重工集团公司提出。本标准由全国船用机械标准化技术委员会柴油机分技术委员会归口。主要修改内容如下：柴油发电机机油消耗测定时采用的功率和转速按照gb/t 6072.1—2000相关规定进行了修改；明确了机械式和电控注油器气缸机油消耗的测定方法。
测定柴油发电机机油消耗率的目的主要是检查柴油机润滑系统的工作情况，其中包括内部的漏油情况。试验时，除记录柴油发电机组的功率、电流、电压、频率、燃油和机油消耗量和试验时间等数据外，还应记录试验环境的温度、相对湿度、大气压力等，以及试验所用的燃油和机油牌号。
试验前，给柴油发电机加入规定量的机油、水和燃油。启动柴油发电机组，使柴油发电机组运行到油温达到使用说明书规定的数值或（85±5）℃后停机。转动曲轴，使第一缸的活塞处于上止点位置后，再转动曲轴3圈，然后放尽机油或放一定时间之后，再给柴油机加入机油到规定值，记录这次加入的油量。再次启动柴油发电机组，使其在额定工况下运行12h后停机。停机后，按前面的方法放尽机油或放一定时间。
上述测量试验应在标准环境下进行，否则应按gb1105《柴油机台架试验方法标准环境状况及功率燃油消耗和机油消耗的标定》中有关规定，对试验结果进行修正。所谓标准环境状况，是指大气压为105pa，空气相对湿度为30％，环境温度为25℃。
二、排气烟度的测定
排气烟度是指废气中不透明的微粒使排气发暗的程度。通常认为这些微粒是不完全燃烧所形成的碳烟，有时也包括在冷起动，怠速空转和低负荷时，燃烧不完全的柴油和机油所形成的白烟和蓝烟，但在一般情况下，大多数是以碳烟作为主要依据的。测量在一定量的废气中，碳烟以及其它微粒的数量或所占的比例，称为烟度测定；而确定废气中某些气体成分的含量，则称为废气分析。
本试验应用专用的烟度计进行测定。
（1）测试前，应给柴油发电机组加足水和规定牌号的燃油、机油。
（2）启动柴油发电机组，使其运行在额定工况。当柴油发电机组的水温、油温、油压等数值达到柴油机的技术条件或使用说明书中规定的数值时，按照烟度计使用说明书规定的方法给抽气泵装上洁白的滤纸，从排气管中抽取规定数量的排气。
（3）从抽气泵中取出滤纸，将其放在10张以上洁白的滤纸上，然后将光电发讯器垂直对准试验滤纸，从指示表上读出数值。
上述测定过程重复进行3次，每两次之间的间隔不应超过1min。
烟度计测试仪
三、燃油耗的测定
燃油经济性是柴油发电机综合性能的一项重要指标，一般使用燃油消耗率来评价。油耗率的测定方法有容积法和质量法，流量计法和流速计法。前2种方法可测得所消耗燃油的容积和质量，主要应用于测定柴油发电机稳定工况的燃油消耗；后2种方法可测得在一定时间内通过的燃油容积或质量，主要用于测定柴油发电机瞬态工况的油耗。
1、 容积法
容积法由柴油发电机消耗一定体积燃油所需时间计算而得。电控燃油喷射柴油发电机在稳定运行状态时，燃油泵向燃油分配管和喷油器不间断地供油，燃油泵最高输出压力可达0.45~0.6 mpa。电动燃油泵供油量比柴油发电机最大油耗量大的原因为防止柴油发电机供油不足；较大的燃油流量可以散发供油系统的热量，以防止油路产生气阻[2]。因此电控燃油喷射柴油发电机喷油量与喷油压力、系统油压无关，并且不受柴油发电机负荷、转速、进气歧管真空度影响，而只与喷油器的开启时间有关。
2、质量法
质量法是通过测定柴油发电机消耗一定量燃油所需时间而得到的。其原理为：油箱固定于压力传感器上，压力传感器电压信号变化取决于发.动机工作时油箱内燃油质量的变化。
3、碳平衡法
碳平衡法的基本依据是质量守恒定律，碳平衡法的提出是基于以下假设：
（1）燃油为碳氢化合物；
（2）燃油燃烧后的生成物全部由排气管中排出；
（3）废气中的碳仅包含于co、co2和hc中，其他生成物，例如碳颗粒、部分溶于水的碳氢化合物不予考虑；
（4）废气中的碳来源于所消耗燃油中的碳，气化损失、曲轴箱窜气、燃油在曲轴箱机油中的沉淀物以及气缸活塞表面沉积物不予考虑。
碳平衡法检测系统图
4、油耗仪
传统上柴油发电机油耗测量使用油耗仪，油耗仪通过三通接头和油管与柴油发电机和油箱相连。其中油耗仪可以是有刻度的玻璃球泡（应用容积法）或者是放置于天平上的量杯、量筒（应用质量法）。对于电控燃油喷射柴油发电机而言，供油压力和供油量大，且不受柴油发电机工作情况的影响，回油压力和回油量大，传统的油耗仪无法正常工作。康明斯公司提出应用双油耗仪对电控燃油喷射柴油发电机的油耗测定，使用2套油耗仪分别测量进油量和回油量，其差值为油耗。
油耗仪功能图
5、碳平衡法取样系统
应用传统方法对发电机组进行燃油经济性检测时需要拆装供油管路，将油耗仪或流量传感器接入到柴油发电机供油管路上，属于解体检测。对于电控燃油喷射柴油发电机而言，将测量仪器串联到供油管路上会导致柴油发电机油路的压力降增大，导致测量时柴油发电机工作状态与实际工作状态不符，影响油耗测量精度。
