ISO 3046-4:1997
(Main)Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 4: Speed governing
Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 4: Speed governing
Moteurs alternatifs à combustion interne — Performances — Partie 4: Régulation de la vitesse
La présente partie de l'ISO 3046 établit une classification des caractéristiques et des paramètres des systèmes de régulation de la vitesse et prescrit les termes et définitions relatifs aux vitesses typiques des moteurs alternatifs à combustion interne. Des caractéristiques particulières peuvent être données, si nécessaire, pour des utilisations spéciales des moteurs. La présente partie de l'ISO 3046 est applicable aux moteurs alternatifs à combustion interne pour usages terrestres, ferroviaires et marins. Elle ne traite pas des moteurs utilisés pour la propulsion des engins de travaux routiers et de terrassement, des tracteurs agricoles et industriels, des véhicules routiers et des aéronefs, ni des moteurs à autorégulation et de ceux qui ne nécessitent qu'une limitation de la vitesse maximale ou du débit de carburant. Dans la présente partie de l'ISO 3046 sont définies des prescriptions pour les moteurs à huile lourde à allumage par compression (moteurs diesels). Pour les moteurs à allumage par étincelle ou à deux carburants, des prescriptions particulières peuvent s'appliquer. NOTES 1 Les performances et les paramètres des systèmes de régulation de vitesse des moteurs alternatifs à combustion interne des groupes électrogènes sont prescrits dans l'ISO 8528-2 et dans l'ISO 8528-5. 2 Les termes et définitions relatifs aux vitesses typiques des moteurs en ce qui concerne les systèmes de protection contre la survitesse sont prescrites dans l'ISO 3046-6.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
Is0
INTERNATIONAL
3046-4
STANDARD
Second edition
1997-03-l 5
Reciprocating internal combustion
engines -
Part 4:
Speed governing
Moteurs alternatifs i combustion interne - Performances
Parfie 4: Rkgulation de la vitesse
Reference number
IS0 3046-4: l997( E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 3046-4: 1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 3046-4 was prepared by Technical Committee
ISOmC 70, internal combustion engines, Subcommittee SC 5, Special
requirements.
This second edition cancels and replaces the first edition
(IS0 3046-4:1978), which has been technically revised.
IS0 3046 consists of the following parts, under the general title Recipro-
ca ting internal combustion engines - Performance:
- Part 1: Standard reference conditions, declarations of power, fuel and
lubricating oil consumptions, and test methods
Pat? 3: Test measurements
- Part 4: Speed governing
- Part 5: Torsional vibrations
- Part 6 Overspeed protection
- Part 7: Codes for engine power
Annex A of this part of IS0 3046 is for information only.
0 IS0 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Internet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
ii
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IS0 3046=4:1997(E)
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Reciprocating internal combustion engines - Performance -
Part 4:
Speed governing
1 Scope
This part of IS0 3046 establishes a classification for the requirements and parameters of speed-governing systems
and specifies terms and definitions of typical engine speeds for reciprocating internal combustion (WC) engines.
Where necessary, individual requirements may be given for particular engine applications.
This part of IS0 3046 applies to RIC engines for land, rail-traction and marine use, excluding engines used to propel
road construction and earth-moving machines, agricultural and industrial types of tractors, road vehicles and air-
craft. Also excluded are self-governing engines and those engines requiring only maximum speed or maximum fuel
delivery limitation.
This part of IS0 3046 defines requirements for compression-ignition oil engines (diesel engines). For spark-ignition
engines and dual fuel engines special requirements may apply.
NOTES
1 Performance and parameters for speed-governing systems applied in RIC engine driven generating sets are specified in
parts 2 and 5 of IS0 8528.
2 Terms and definitions of typical engine speeds in connection with overspeed protection devices are specified in
IS0 3046-6.
2 Normative reference
The following standard contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of
IS0 3046. At the time of publication, the edition indicated was valid. All standards are subject to revision, and parties
to agreements based on this part of IS0 3046 are encouraged to investigate the possibility of applying the most
recent edition of the standard indicated below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently valid
International Standards.
IS0 7967-7:-l ), Reciprocating internal combustion engines - Vocabulary of components and systems - Parf 7:
Governing systems.
1) To be published.
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IS0 3046-4: 1997(E)
0 IS0
3 Symbols and subscripts
The symbols and subscripts used in this part of IS0 3046 are given in 3.1 and 3.2. They are in accordance with
IS0 31-3 and, where applicable, to those used in IS0 8528-2.
3.1 Symbols
Constant to compute the steady-state speed band
m Constant for the exponents to compute the steady-state speed band
n
Engine speed
Engaging speed
nC
Overshoot speed
nd,max
Undershoot speed
nd,min
Lowest continuous full-load speed
nf,l
No-load speed (idling speed)
4
High idling speed
ni,f
Lowest adjustable no-load speed
ni,min
Highest adjustable no-load speed based on overload speed
ni,ov
No-load speed based on speed at partial-load power
ni,p
Declared no-load speed (high idling speed)
ni,r
Overload speed
nov
Speed at partial-load power
nP
Lowest continuous speed at partial-load power
nP,l
Lowest adjustable speed
np,min
Declared speed
4
Starting speed
nS
Firing speed
nsf
Speed at maximum torque
w
Actual delivered power of an individual engine
Pa
Declared (rated) power of an individual engine
4
Speed recovery time (load decrease)
h,de
t
Speed recovery time (load increase)
n,in
Steady-state speed band
P n
6n
Declared speed droop
st,r
Transient speed deviation (from initial speed)
6ndyn
Transient speed deviation (on load increase)
%iyn
2
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@ IS0 IS0 3046-4: 1997(E)
Transient speed deviation (on load decrease)
6n&”
An Width of the envelope of oscillation of speed of constant power around a mean value
A% Range of speed setting
Load sharing at parallel operation
AP
Rate of change of speed setting
vn
Sum of powers actually delivered by all engines operating in parallel
%
Sum of the declared (rated) powers of all engines operating in parallel
w
32 . Subscripts
a Actual
C Coupled
de Decrease
Dynamic
dYn
f Full load
i No load (idling)
in Increase
I Lowest
n Speed
ov Overload
Partial-load power
P
r Declared (rated)
S Starting
Sf Firing
st Static deviation (droop)
Torque
tq
4 Classification of speed-governing systems
For the classification and assessment of speed-governing systems the following characteristics or qualities are
essential:
- speed sensing and amplification of the output signal;
- dynamic behaviour (transfer function);
- function related to engine application.
In addition, it is important to know the type of speed-setting device used.
The terms, symbols and definitions are given in 4.1 to 4.4.
---------------------- Page: 5 ----------------------
@ IS0
IS0 3046-4: 1997(E)
4.1 Speed-governing systems
Definition
No. Term
Device which under specific engine operating conditions compares the
4.1 .I Engine speed governor
actual speed and the setting speed and causes a modification of the fuel
delivery into the engine in order to adjust the actual speed of the RIC
engine towards the setting speed. [ISO 7967-7:-, 5.11
Speed governors can be classified:
a) according to speed sensing and amplification of the output signal
(see IS0 7967-7:-, 7.1);
b) according to dynamic behaviour (transfer function)
(see IS0 7967-7:-, 7.2);
c) according to function related to engine application
(see IS0 7967-7:-, 7.3).
Device allowing adjustment of the set point of a speed governor,
4.1.2 Speed-setting device
depending on the application or required kind of adjustment, respectively-
[ISO 7967-7:-, 7.41
4.1.3 Torque control Modification of the maximum natural fuel delivery curve obtained from the
fuel injection system at speeds below the engine declared speed.
[ IS0 7967-7:-, 9.11
4.2 Parameters of speed governing
Definition
No. Term Symbol
4.2.1 Speed governor input Input signal to the governor, which is a measured of the instantaneous
engine speed. [ISO 796707:-, 6.11
signal
Signal delivered by the speed governor which is used to adjust the fuel
4.2.2 Speed governor
delivery. [ISO 7967-7:-, 6.71
output signal
Maximum work available from the governor as its output shaft or arm
4.2.3 Work capacity
moves through its full available travel. [ISO 7967-7:-, 6.81
Maximum value of the force at the output of the governor at any specified
4.2.4 Maximum force
position of travel. [ISO 7967-7:-, 6.91
Maximum value of the torque at the output shaft of the governor at any
4.2.5 Maximum torque
specified position of travel. [ISO 7967.7:-, 6.101
Speed difference between the declared no-load speed and the declared
4.2.6 Declared speed droop
speed at declared power, expressed as a percentage of the declared
speed at fixed speed setting (see figures 4 and 5 and table 1):
“i r - ‘r
=~XlOO
6n,, r
,
nr
4
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IS0 3046-4: 1997(E)
@ IS0
No. Term Symbol Definition
4.2.7 Steady-state speed Width of the envelope of oscillation An of speed at constant power around
P n
band a mean value (see figure 6), expressed as a percentage of the declared
speed:
A
=2x100
P n
nr
The operating limiting values for the steady-state speed band over the
whole operating range of an RIC engine depend on the power output
and whether the engine is coupled to the driven machinery or not. These
operating limiting values also depend on the declared speed of the RIC
engine.
The following cases are specified.
a) Engines coupled with driven machinery
- l2<0,5?2,
- n 2 0,5nr and P 2 0,25Pr
- n 3 0 5rtr and P < 0,25Pr
9
b) Engines not coupled with driven machinery and running at lowest
adjustable no-load speed.
The curves given in figures 1 to 3 have been prepared on the basis
of experience. These curves can also be expressed, as a percentage,
by the formula
= cnFm
P n
where the values of c and m are given in table 1 for the four cases
specified.
NOTE - This value depends on the inertia of the system, the capability of the
speed governor and the power output of the engine over the whole speed range,
and, in this context, is therefore only important for the customer.
4.2.8 Range of speed Difference between the lowest adjustable no-load speed and the highest
adjustable no-load speed determined by the speed-setting device.
setting
(See 4.3.1 .I4 and 4.3.1.17)
Rate at which the speed setting can be changed within the range of speed
4.2.9 Rate of change
vn
setting, expressed as a percentage of the declared speed setting per
of speed setting
(see table 1) second.
[ISO 8528-2:1993, 6.3.41
ni,max - ni,min
v, = x100
ylr X t
NOTE - For ship propulsion engines, the rate of change of speed setting will
necessarily depend on the particular application, manufacturer and/or customer
demand (e.g. different rate of change of speed setting for manceuvering and normal
acceleration/deceleration).
4.2.10 Load sharing at AP Difference between the proportion of power supplied by an individual
parallel operation engine and the proportion of the total declared power supplied by all
engines, expressed as a percentage:
pa cpa
AP= --- x100
[ 4 =4 1
In the case of parallel operation of all engines on one shaft, the load
sharing of the engines depends on the speed droop and the accuracy
of the speed-setting device of the fitted governor. By using an automatic
load-sharing device, the limited values may be reduced. When adjusting
the speed governor and the speed-setting device, the limited values for the
lowest engine power at the lowest adjustable speed and the declared
power at declared speed shall be smaller. To keep the limited values when
load sharing, the speed droop shall be within the limits given in table 1.
---------------------- Page: 7 ----------------------
@ IS0
IS0 3046-4: 1997(E)
4.3 Typical engine speeds and speed behaviour
NOTE - Terms and definitions of typical engine speeds related to the overspeed device are specified in IS0 3046-6.
See examples shown in figures 4 and 5. For example of an RIC engine at constant speed, refer to
IS0 8528.2:1993, figure 1.
4.3.1 Typical steady state engine speeds
Definition
No. Term Symbol
4.3.1 .I Engine speed n The number of revolutions of the crankshaft in a given period of time.
[ISO 271 O-l :-, 10.2.11
4.3.1.2 Firing speed ’) The engine speed to which an engine must be accelerated from rest by the
%f
use of an external supply of energy separate from fuel feed system before
it becomes self-sustaining. [ISO 271 O-l :-, 10.2.21
The maximum engine speed to which the engine (together with the
4.3.1.3 Starting speed ’)* 2)
nS
mechanically coupled auxiliaries) can be accelerated by the st
...
ISO
NORME
3046-4
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1997-03-l 5
Moteur alternatifs à combustion interne -
Performances -
Partie 4:
Régulation de la vitesse
Reciproca ting interna/ combustion engines - Performance -
Part 4: Speed governing
Numéro de référence
ISO 3046-4: 1997(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 3046-4 a été élaborée par le comité technique
ISOKC 70, Moteurs à combustion interne, sous-comité SC 5, Prescriptions
spéciales.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 3046-4:1978), dont elle constitue une révision technique.
le titre
L’ISO 3046 comprend les parties suivantes, présentées sous
général Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances:
- Partie 1: Conditions normales de référence, déclaration de la puis-
sance et de la consommation de carburant et d’huile de lubrification,
méthodes d’essai
Partie 3: Mesures pour les essais
- Partie 4: Régulation de la vitesse
- Partie 5: Vibrations de torsion
- Partie 6: Protection contre la survitesse
Partie 7: Codes de puissance des moteurs
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 3046 est donnée uniquement
à titre d’information.
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Internet central @ isoch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 3046~4:1997( F)
NORME INTERNATIONALE @ ISO
Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances -
Partie 4:
Régulation de la vitesse
ll Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 3046 établit une classification des caractéristiques et des paramètres des systèmes
de régulation de la vitesse et prescrit les termes et définitions relatifs aux vitesses typiques des moteurs alternatifs
à combustion interne. Des caractéristiques particulières peuvent être données, si nécessaire, pour des utilisations
spéciales des moteurs.
La présente partie de I’ISO 3046 est applicable aux moteurs alternatifs à combustion interne pour usages terrestres,
ferroviaires et marins. Elle ne traite pas des moteurs utilisés pour la propulsion des engins de travaux routiers et de
terrassement, des tracteurs agricoles et industriels, des véhicules routiers et des aéronefs, ni des moteurs à
autorégulation et de ceux qui ne nécessitent qu’une limitation de la vitesse maximale ou du débit de carburant.
Dans la présente partie de I’ISO 3046 sont définies des prescriptions pour les moteurs à huile lourde à allumage par
compression (moteurs diesels). Pour les moteurs à allumage par étincelle ou à deux carburants, des prescriptions
particulières peuvent s’appliquer.
NOTES
1 Les performances et les paramètres des systèmes de régulation de vitesse des moteurs alternatifs à combustion interne
des groupes électrogènes sont prescrits dans I’ISO 8528-2 et dans I’ISO 8528-5.
2 Les termes et définitions relatifs aux vitesses typiques des moteurs en ce qui concerne les systèmes de protection contre la
survitesse sont prescrites dans I’ISO 3046-6.
2 Référence normative
La norme suivante contient des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 3046. Au moment de la publication, l’édition indiquée était en
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente partie de
I’ISO 3046 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente de la norme indiquée
ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un
moment donné.
Vocabulaire des composants et des systèmes -
ISO 7967-7:- 1), Moteurs alternatifs à combustion interne -
Partie 7: Systèmes de régulation.
1) À publier.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 3046-4:1997( F) @ ISO
3 Symboles et indices
Les symboles et indices utilisés dans la présente partie de I’ISO 3046 sont donnés en 3.1 et 3.2. Ils sont conformes
à I’ISO 31-3 et correspondent, le cas échéant, à ceux utilisés dans NS0 8528-2.
3.1 Symboles
C Facteur constant utilisé pour le calcul de la bande de vitesses en régime permanent
m Exposant constant utilisé pour le calcul de la bande de vitesses en régime permanent
n Vitesse du moteur
Vitesse d’engrènement
nC
Vitesse maximale transitoire
nd,max
Vitesse minimale transitoire
nd,min
Plus petite vitesse continue à pleine puissance
nf,l
Vitesse à vide (vitesse de ralenti)
ni
Vitesse de ralenti rapide
ni,f
Plus petite vitesse à vide affichable
ni,min
Plus grande vitesse à vide affichable, fondée sur la vitesse de surcharge
ni,ov
Vitesse à vide à puissance partielle
TP
Vitesse à vide déclarée
ni,r
Vitesse de surcharge
nov
Vitesse à puissance partielle
nP
Plus petite vitesse continue à puissance partielle
nP,l
Plus petite vitesse aff ichable
np,min
Vitesse déclarée
9
Vitesse de démarrage
ns
Vitesse d’allumage
kf
Vitesse au couple maximal
ntq
Puissance réellement délivrée par un moteur particulier
Pa
Puissance déclarée (nominale) d’un moteur particulier
Pr
Temps de rétablissement de la vitesse après réduction de charge
h,de
Temps de rétablissement de la vitesse après accroissement de charge
tn,in
Bande de vitesse en régime permanent
P II
Statisme de vitesse déclaré
ht,r
Écart de vitesse transitoire (par rapport à la vitesse initiale)
findyn
Écart de vitesse transitoire par accroissement de charge
&dyn
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F)
0 ISO
Écart de vitesse transitoire par réduction de charge
6n&n
.
Étendue des oscillations de la vitesse autour d’une valeur moyenne à puissance constante
An
Plage de réglage de la vitesse
A%
Répartition de charge en fonctionnement en parallèle
AP
Taux d’affichage de la vitesse
vn
Somme des puissance réelles délivrées par tous les moteurs fonctionnant en parallèle
XPa
Somme des puissances déclarées (nominales) de tous les moteurs fonctionnant en parallèle
W
3.2 Indices
a Réel
C Couplé
de Réduction
Transitoire
dyn
f Pleine puissance
À vide (ralenti)
in Accroissement
I Plus petite
n Vitesse
ov Surcharge
Puissance partielle
P
Déclaré (nominal)
S Démarrage
sf Allumage
st Écart statique (statisme)
Couple
tq
4 Classification des systèmes de régulation du moteur
Pour la classification et l’évaluation des systèmes de régulation de vitesse, les caractéristiques ou qualités
suivantes sont essentielles:
- la détection de la vitesse et l’amplification du signal de sortie;
- le comportement dynamique (fonction de transfert);
- la fonction liée à l’application du moteur.
De plus, il est important de connaître le type de dispositif de réglage de la vitesse utilisé.
Les termes, symboles et définitions sont donnés en 4.1 à 4.4.
3
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F) @ ISO
4.1 Systèmes de régulation de vitesse
N” Terme Définition
4.1 .l Système de régulation Dispositif qui, dans des conditions données, compare la vitesse réelle à la
de vitesse du moteur vitesse de consigne et génère une modification de l’alimentation du moteur
en carburant, de façon à ajuster la vitesse réelle du moteur alternatif à
combustion interne sur la vitesse de consigne. [ISO 7967-7:- , 5.11
Les systèmes de régulation de vitesse peuvent être classés:
a) selon la détection de vitesse et l’amplification du signal de sortie
(voir ISO 7967-7:-, 7.1);
b) selon leur comportement dynamique (fonction de transfert)
(voir ISO 7967-7:-, 7.2);
c) selon leur fonction en relation avec l’application du moteur
(voir ISO 7967-7:-, 7.3).
Dispositif de réglage
4.1.2 Dispositif permettant le réglage de la vitesse de consigne d’un régulateur
de la vitesse de vitesse et dépendant de l’application ou du type requis de réglage.
[ISO 7967-7:-, 7.41
4.1.3 Contrôle du couple Modification de la courbe caractéristique de l’alimentation en carburant
naturel obtenue par le système d’injection de carburant pour des vitesses
inférieures à la vitesse déclarée du moteur. (Voir ISO 7967-7:-, 9.1)
42 . Paramètres de régulation de vitesse
N” Terme Symbole . Définition
4.2.1 Signal d’entrée du Signal à l’entrée du régulateur, qui constitue une mesure de la vitesse
régulateur de vitesse instantanée du moteur. [ISO 7967-7:-, 6.11
4.2.2 Signal de sortie du Signal fourni par le régulateur de vitesse, qui est utilisé pour régler
régulateur de vitesse l’alimentation en carburant. [ISO 7967-7:-, 6.71
4.2.3 Capacité de travail Travail maximal disponible sur I’actionneur du régulateur tout au long de
sa course. [ISO 796707:-, 6.81
4.2.4 Force maximale Valeur maximale de la force sur I’actionneur de sortie du régulateur, en
toute position spécifiée de sa course. [ISO 7967-7:-, 6.91
4.2.5 Couple maximal Valeur maximale du moment du couple disponible sur l’arbre de sortie du
régulateur, en toute position spécifiée de sa course. [ISO 7967-7:-, 6.101
4.2.6 Statisme de vitesse 6 Différence, exprimée en pourcentage de la vitesse déclarée, entre la
“st,r
déclaré vitesse à vide déclarée et la vitesse déclarée, à la puissance déclarée,
pour un affichage donné de la vitesse (voir les figures 4 et 5 et le
tableau 1):
ni r - IEr
=>xlOO’
ht r
,
nf-
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F)
0 ISO
Terme Symbole Définition
N”
4.2.7 Bande de vitesse en Étendue des oscillations de la vitesse, An, autour d’une valeur moyenne
P n
(voir figure 6) pour un moteur fonctionnant à puissance constante,
régime permanent
rapportée à la vitesse déclarée et exprimée en pourcentage.
A
=2x100
P
n
nr
Les valeurs limitant le fonctionnement pour la bande de vitesses en régime
permanent sur toute la gamme de vitesses de fonctionnement d’un moteur
alternatif à combustion interne dépendent de sa puissance de sortie et
diffèrent s’il est couplé ou non à une machine entraînée. Ces valeurs
limitant le fonctionnement dépendent également de la vitesse déclarée du
moteur alternatif à combustion interne.
Les cas suivants sont spécifiés.
a) Moteur couplé à des machines entraînées
- n < 0,5nr
- n 3 0,5nr et P 3 0,25Pr
- n 3 0,5nr et P < 0,25Pr
b) Moteur non accouplé aux machines entraînées et fonctionnant à la
plus petite vitesse à vide affichable.
Les courbes données aux figures 1 à 3 sont fondées sur l’expérience.
Elles peuvent également être exprimées, en pourcentage, par la formule
= cnrm
P
n
où c et m sont telles que données dans le tableau 1 pour les quatre
classes spécifiées.
NOTE - Cette valeur dépend de l’inertie de tout l’ensemble, de la capacité du
régulateur de vitesse, de la puissance du moteur sur toute la gamme de vitesses,
c’est pourquoi elle n’est importante que pour le client dans ce contexte.
4.2.8 Plage de réglage de la AIZ, Écart entre la plus petite et la plus grande vitesses à vide affichables
déterminées par le dispositif de réglage de la vitesse. (Voir 4.3.1 .14
vitesse
et 4.3.1.17.)
Taux auquel la vitesse affichée peut être modifiée à l’intérieur de la plage
4.2.9 Taux d’affichage
vn
de la vitesse de réglage de la vitesse, exprimé en pourcentage de la vitesse déclarée
(voir tableau 1) par seconde.
ni,max - “i,min x 1 oo
v, =
nr X t
NOTE - Pour les moteurs de propulsion marins, le taux d’affichage de la vitesse
dépend nécessairement de l’application particulière, de la demande du constructeur
et/ou du client (par exemple, différents taux d’affichage de la vitesse pour les
manoeuvres et les accélérations ou décélérations normales).
5
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F) @ ISO
N” Terme Symbole Définition
I I
La différence, exprimée en pourcentage, entre la part de la puissance
fournie par un moteur particulier et la part de la puissance totale déclarée
fournie par tous les moteurs:
pa zpa
AP= --- x100
Pr =P,
[ 1
Dans le cas de fonctionnement en parallèle de tous les moteurs sur un
arbre, la répartition de charge entre les moteurs dépend du statisme de
vitesse et de la précision du dispositif de réglage de la vitesse du
régulateur. En utilisant un dispositif de répartition de charge automatique,
les valeurs limites peuvent être réduites. Lors de I’ajustage du régulateur
de vitesse et du dispositif de réglage de vitesse, les valeurs limites de la
puissance minimale du moteur à la plus petite vitesse affichable, et de la
puissance déclarée à la vitesse déclarée, doivent être plus petites. Pour
conserver les valeurs limites lors de la répartition de charge, le statisme de
vitesse doit être à l’intérieur des limites données dans le tableau 1.
4.3 Vitesses typiques des moteurs et comportement de la vitesse
NOTE - Les termes et définitions relatifs aux vitesses typiques des dispositifs de protection contre la sur-vitesse sont
données dans I’ISO 3046-6.
Des exemples sont illustrés aux figures 4 et 5. Pour un exemple de moteur alternatif à combustion interne à vitesse
constante, voir I’ISO 8528-2:1993, figure 1.
4.3.1 Vitesses typiques des moteurs en régime permanent
N” Terme Symbole Définition
I
4.3.1 .l Vitesse moteur n Nombre de tours du vilebrequin dans une période de temps déterminée.
[ISO 271 O-l :-, 10.2.11
4.3.1.2 Vitesse d’allumagel) Vitesse à laquelle un moteur doit être accéléré, depuis l’arrêt, au moyen
%f
d’une source extérieure d’énergie indépendante de l’alimentation normale
en carburant, avant que le mouvement du moteur s’entretienne de lui-
même. [ISO 271 O-l :-, 10.2.21
4.3.1.3 Vitesse de Vitesse maximale à laquelle le moteur (avec les auxiliaires couplés
ns
démarragel), 2) mécaniquement) peut être accéléré par le système de démarrage lorsque
la crémaill
...
ISO
NORME
3046-4
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1997-03-l 5
Moteur alternatifs à combustion interne -
Performances -
Partie 4:
Régulation de la vitesse
Reciproca ting interna/ combustion engines - Performance -
Part 4: Speed governing
Numéro de référence
ISO 3046-4: 1997(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 3046-4 a été élaborée par le comité technique
ISOKC 70, Moteurs à combustion interne, sous-comité SC 5, Prescriptions
spéciales.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 3046-4:1978), dont elle constitue une révision technique.
le titre
L’ISO 3046 comprend les parties suivantes, présentées sous
général Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances:
- Partie 1: Conditions normales de référence, déclaration de la puis-
sance et de la consommation de carburant et d’huile de lubrification,
méthodes d’essai
Partie 3: Mesures pour les essais
- Partie 4: Régulation de la vitesse
- Partie 5: Vibrations de torsion
- Partie 6: Protection contre la survitesse
Partie 7: Codes de puissance des moteurs
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 3046 est donnée uniquement
à titre d’information.
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Internet central @ isoch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 3046~4:1997( F)
NORME INTERNATIONALE @ ISO
Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances -
Partie 4:
Régulation de la vitesse
ll Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 3046 établit une classification des caractéristiques et des paramètres des systèmes
de régulation de la vitesse et prescrit les termes et définitions relatifs aux vitesses typiques des moteurs alternatifs
à combustion interne. Des caractéristiques particulières peuvent être données, si nécessaire, pour des utilisations
spéciales des moteurs.
La présente partie de I’ISO 3046 est applicable aux moteurs alternatifs à combustion interne pour usages terrestres,
ferroviaires et marins. Elle ne traite pas des moteurs utilisés pour la propulsion des engins de travaux routiers et de
terrassement, des tracteurs agricoles et industriels, des véhicules routiers et des aéronefs, ni des moteurs à
autorégulation et de ceux qui ne nécessitent qu’une limitation de la vitesse maximale ou du débit de carburant.
Dans la présente partie de I’ISO 3046 sont définies des prescriptions pour les moteurs à huile lourde à allumage par
compression (moteurs diesels). Pour les moteurs à allumage par étincelle ou à deux carburants, des prescriptions
particulières peuvent s’appliquer.
NOTES
1 Les performances et les paramètres des systèmes de régulation de vitesse des moteurs alternatifs à combustion interne
des groupes électrogènes sont prescrits dans I’ISO 8528-2 et dans I’ISO 8528-5.
2 Les termes et définitions relatifs aux vitesses typiques des moteurs en ce qui concerne les systèmes de protection contre la
survitesse sont prescrites dans I’ISO 3046-6.
2 Référence normative
La norme suivante contient des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 3046. Au moment de la publication, l’édition indiquée était en
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente partie de
I’ISO 3046 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente de la norme indiquée
ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un
moment donné.
Vocabulaire des composants et des systèmes -
ISO 7967-7:- 1), Moteurs alternatifs à combustion interne -
Partie 7: Systèmes de régulation.
1) À publier.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 3046-4:1997( F) @ ISO
3 Symboles et indices
Les symboles et indices utilisés dans la présente partie de I’ISO 3046 sont donnés en 3.1 et 3.2. Ils sont conformes
à I’ISO 31-3 et correspondent, le cas échéant, à ceux utilisés dans NS0 8528-2.
3.1 Symboles
C Facteur constant utilisé pour le calcul de la bande de vitesses en régime permanent
m Exposant constant utilisé pour le calcul de la bande de vitesses en régime permanent
n Vitesse du moteur
Vitesse d’engrènement
nC
Vitesse maximale transitoire
nd,max
Vitesse minimale transitoire
nd,min
Plus petite vitesse continue à pleine puissance
nf,l
Vitesse à vide (vitesse de ralenti)
ni
Vitesse de ralenti rapide
ni,f
Plus petite vitesse à vide affichable
ni,min
Plus grande vitesse à vide affichable, fondée sur la vitesse de surcharge
ni,ov
Vitesse à vide à puissance partielle
TP
Vitesse à vide déclarée
ni,r
Vitesse de surcharge
nov
Vitesse à puissance partielle
nP
Plus petite vitesse continue à puissance partielle
nP,l
Plus petite vitesse aff ichable
np,min
Vitesse déclarée
9
Vitesse de démarrage
ns
Vitesse d’allumage
kf
Vitesse au couple maximal
ntq
Puissance réellement délivrée par un moteur particulier
Pa
Puissance déclarée (nominale) d’un moteur particulier
Pr
Temps de rétablissement de la vitesse après réduction de charge
h,de
Temps de rétablissement de la vitesse après accroissement de charge
tn,in
Bande de vitesse en régime permanent
P II
Statisme de vitesse déclaré
ht,r
Écart de vitesse transitoire (par rapport à la vitesse initiale)
findyn
Écart de vitesse transitoire par accroissement de charge
&dyn
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F)
0 ISO
Écart de vitesse transitoire par réduction de charge
6n&n
.
Étendue des oscillations de la vitesse autour d’une valeur moyenne à puissance constante
An
Plage de réglage de la vitesse
A%
Répartition de charge en fonctionnement en parallèle
AP
Taux d’affichage de la vitesse
vn
Somme des puissance réelles délivrées par tous les moteurs fonctionnant en parallèle
XPa
Somme des puissances déclarées (nominales) de tous les moteurs fonctionnant en parallèle
W
3.2 Indices
a Réel
C Couplé
de Réduction
Transitoire
dyn
f Pleine puissance
À vide (ralenti)
in Accroissement
I Plus petite
n Vitesse
ov Surcharge
Puissance partielle
P
Déclaré (nominal)
S Démarrage
sf Allumage
st Écart statique (statisme)
Couple
tq
4 Classification des systèmes de régulation du moteur
Pour la classification et l’évaluation des systèmes de régulation de vitesse, les caractéristiques ou qualités
suivantes sont essentielles:
- la détection de la vitesse et l’amplification du signal de sortie;
- le comportement dynamique (fonction de transfert);
- la fonction liée à l’application du moteur.
De plus, il est important de connaître le type de dispositif de réglage de la vitesse utilisé.
Les termes, symboles et définitions sont donnés en 4.1 à 4.4.
3
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F) @ ISO
4.1 Systèmes de régulation de vitesse
N” Terme Définition
4.1 .l Système de régulation Dispositif qui, dans des conditions données, compare la vitesse réelle à la
de vitesse du moteur vitesse de consigne et génère une modification de l’alimentation du moteur
en carburant, de façon à ajuster la vitesse réelle du moteur alternatif à
combustion interne sur la vitesse de consigne. [ISO 7967-7:- , 5.11
Les systèmes de régulation de vitesse peuvent être classés:
a) selon la détection de vitesse et l’amplification du signal de sortie
(voir ISO 7967-7:-, 7.1);
b) selon leur comportement dynamique (fonction de transfert)
(voir ISO 7967-7:-, 7.2);
c) selon leur fonction en relation avec l’application du moteur
(voir ISO 7967-7:-, 7.3).
Dispositif de réglage
4.1.2 Dispositif permettant le réglage de la vitesse de consigne d’un régulateur
de la vitesse de vitesse et dépendant de l’application ou du type requis de réglage.
[ISO 7967-7:-, 7.41
4.1.3 Contrôle du couple Modification de la courbe caractéristique de l’alimentation en carburant
naturel obtenue par le système d’injection de carburant pour des vitesses
inférieures à la vitesse déclarée du moteur. (Voir ISO 7967-7:-, 9.1)
42 . Paramètres de régulation de vitesse
N” Terme Symbole . Définition
4.2.1 Signal d’entrée du Signal à l’entrée du régulateur, qui constitue une mesure de la vitesse
régulateur de vitesse instantanée du moteur. [ISO 7967-7:-, 6.11
4.2.2 Signal de sortie du Signal fourni par le régulateur de vitesse, qui est utilisé pour régler
régulateur de vitesse l’alimentation en carburant. [ISO 7967-7:-, 6.71
4.2.3 Capacité de travail Travail maximal disponible sur I’actionneur du régulateur tout au long de
sa course. [ISO 796707:-, 6.81
4.2.4 Force maximale Valeur maximale de la force sur I’actionneur de sortie du régulateur, en
toute position spécifiée de sa course. [ISO 7967-7:-, 6.91
4.2.5 Couple maximal Valeur maximale du moment du couple disponible sur l’arbre de sortie du
régulateur, en toute position spécifiée de sa course. [ISO 7967-7:-, 6.101
4.2.6 Statisme de vitesse 6 Différence, exprimée en pourcentage de la vitesse déclarée, entre la
“st,r
déclaré vitesse à vide déclarée et la vitesse déclarée, à la puissance déclarée,
pour un affichage donné de la vitesse (voir les figures 4 et 5 et le
tableau 1):
ni r - IEr
=>xlOO’
ht r
,
nf-
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F)
0 ISO
Terme Symbole Définition
N”
4.2.7 Bande de vitesse en Étendue des oscillations de la vitesse, An, autour d’une valeur moyenne
P n
(voir figure 6) pour un moteur fonctionnant à puissance constante,
régime permanent
rapportée à la vitesse déclarée et exprimée en pourcentage.
A
=2x100
P
n
nr
Les valeurs limitant le fonctionnement pour la bande de vitesses en régime
permanent sur toute la gamme de vitesses de fonctionnement d’un moteur
alternatif à combustion interne dépendent de sa puissance de sortie et
diffèrent s’il est couplé ou non à une machine entraînée. Ces valeurs
limitant le fonctionnement dépendent également de la vitesse déclarée du
moteur alternatif à combustion interne.
Les cas suivants sont spécifiés.
a) Moteur couplé à des machines entraînées
- n < 0,5nr
- n 3 0,5nr et P 3 0,25Pr
- n 3 0,5nr et P < 0,25Pr
b) Moteur non accouplé aux machines entraînées et fonctionnant à la
plus petite vitesse à vide affichable.
Les courbes données aux figures 1 à 3 sont fondées sur l’expérience.
Elles peuvent également être exprimées, en pourcentage, par la formule
= cnrm
P
n
où c et m sont telles que données dans le tableau 1 pour les quatre
classes spécifiées.
NOTE - Cette valeur dépend de l’inertie de tout l’ensemble, de la capacité du
régulateur de vitesse, de la puissance du moteur sur toute la gamme de vitesses,
c’est pourquoi elle n’est importante que pour le client dans ce contexte.
4.2.8 Plage de réglage de la AIZ, Écart entre la plus petite et la plus grande vitesses à vide affichables
déterminées par le dispositif de réglage de la vitesse. (Voir 4.3.1 .14
vitesse
et 4.3.1.17.)
Taux auquel la vitesse affichée peut être modifiée à l’intérieur de la plage
4.2.9 Taux d’affichage
vn
de la vitesse de réglage de la vitesse, exprimé en pourcentage de la vitesse déclarée
(voir tableau 1) par seconde.
ni,max - “i,min x 1 oo
v, =
nr X t
NOTE - Pour les moteurs de propulsion marins, le taux d’affichage de la vitesse
dépend nécessairement de l’application particulière, de la demande du constructeur
et/ou du client (par exemple, différents taux d’affichage de la vitesse pour les
manoeuvres et les accélérations ou décélérations normales).
5
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 3046-4: 1997(F) @ ISO
N” Terme Symbole Définition
I I
La différence, exprimée en pourcentage, entre la part de la puissance
fournie par un moteur particulier et la part de la puissance totale déclarée
fournie par tous les moteurs:
pa zpa
AP= --- x100
Pr =P,
[ 1
Dans le cas de fonctionnement en parallèle de tous les moteurs sur un
arbre, la répartition de charge entre les moteurs dépend du statisme de
vitesse et de la précision du dispositif de réglage de la vitesse du
régulateur. En utilisant un dispositif de répartition de charge automatique,
les valeurs limites peuvent être réduites. Lors de I’ajustage du régulateur
de vitesse et du dispositif de réglage de vitesse, les valeurs limites de la
puissance minimale du moteur à la plus petite vitesse affichable, et de la
puissance déclarée à la vitesse déclarée, doivent être plus petites. Pour
conserver les valeurs limites lors de la répartition de charge, le statisme de
vitesse doit être à l’intérieur des limites données dans le tableau 1.
4.3 Vitesses typiques des moteurs et comportement de la vitesse
NOTE - Les termes et définitions relatifs aux vitesses typiques des dispositifs de protection contre la sur-vitesse sont
données dans I’ISO 3046-6.
Des exemples sont illustrés aux figures 4 et 5. Pour un exemple de moteur alternatif à combustion interne à vitesse
constante, voir I’ISO 8528-2:1993, figure 1.
4.3.1 Vitesses typiques des moteurs en régime permanent
N” Terme Symbole Définition
I
4.3.1 .l Vitesse moteur n Nombre de tours du vilebrequin dans une période de temps déterminée.
[ISO 271 O-l :-, 10.2.11
4.3.1.2 Vitesse d’allumagel) Vitesse à laquelle un moteur doit être accéléré, depuis l’arrêt, au moyen
%f
d’une source extérieure d’énergie indépendante de l’alimentation normale
en carburant, avant que le mouvement du moteur s’entretienne de lui-
même. [ISO 271 O-l :-, 10.2.21
4.3.1.3 Vitesse de Vitesse maximale à laquelle le moteur (avec les auxiliaires couplés
ns
démarragel), 2) mécaniquement) peut être accéléré par le système de démarrage lorsque
la crémaill
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.