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F 4306 : 1998

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,運輸大臣が改正した日本工

業規格である。これによって,JIS F 4306 : 1993 は改正され,この規格に置き換えられる。

今回の改正では,国際規格との整合を図るために,規定内容の一部を改正した。


日本工業規格

JIS

 F

4306

: 1998

船用水冷 4 サイクルディーゼル

発電機関

Shipbuilding

−Water cooled four cycle generator diesel engines

序文  この規格は,1993 年に第 1 版として発行された ISO 8528, Reciprocating internal combustion engine

driven alternating current generating sets

を元に,対応する部分(機関の性能評価など)については,技術的

内容を変更することなく作成した日本工業規格であるが,

対応国際規格には規定されていない規定内容

(従

来の JIS F 4306 に規定されている項目など)を日本工業規格として追加した。

1.

適用範囲  この規格は,非常用発電機関用及び電気推進用を除く,船用交流発電機関として用いる定

速回転水冷ディーゼル機関(以下,機関という。

)に適用する。ただし,公的機関(検査又は立法機関)の

法令及び船級協会規則が適用される場合は,各々の規定の追加又は特別要求を遵守する。

2.

引用規格  この規格の引用規格を,次に示す。

JIS B 0108

  往復動内燃機関用語(一般)

JIS B 0109

  往復動内燃機関用語(主要部品)

JIS B 0110

  往復動内燃機関用語(附属装備)

JIS B 8001

  往復動内燃機関の構造に関する呼び方及び用語の定義

JIS B 8002-1

  往復動内燃機関−性能,第 1 部:標準大気条件,出力・燃料消費量・潤滑油消費量の表

示及び試験方法

JIS B 8002-4

  往復動内燃機関−性能,第 4 部:調速

JIS B 8014

  定速回転ディーゼル機関性能試験方法

JIS F 4304

  船用内燃主機陸上試験方法

ISO 8528-5

  Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets−Part 5 :

Generating sets

3.

用語の定義  この規格で用いる用語の定義は,JIS B 0108JIS B 0109JIS B 0110JIS B 8001JIS B 

8002-1

及び JIS B 8002-4 による。

4.

性能  機関は,次の性能をもつものとする。ただし,機関の性能の基準となる出力は形式検査  (8.1.1)

では,機関定格出力,受渡検査  (8.1.2)  では,発電機定格出力とする。機関の出力及び燃料消費率を表す

ときは,次の標準大気条件を適用する。

大気圧 100kPa


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F 4306 : 1998

大気温度 25℃

相対湿度 30%

給気冷却器冷却水温度 25℃

機関の出力などを異なった大気条件に修正・換算する必要がある場合,及び標準大気条件と異なる大気

条件で測定した機関性能の値を,標準大気条件における値に修正する場合は,JIS B 8002-1 による。ただ

し,機関定格出力は次の船内周囲条件にて,支障なく運転できるように決定されなければならない。

大気圧 100kPa

大気温度 45℃

相対湿度 60%

海水温度 32℃

a)

始動性能  機関は,顧客又は製造業者によって提示される特定の条件(例えば,周囲温度が低いなど)

で始動できることを要求される場合,製造業者はその条件での始動性に関わるデータ及び必要な補助

手段などの詳細を提示しなければならないほか,次による。

1)

圧縮空気で始動する場合は,その機関に定められた容量,又はそれと同容量以下の空気だめを用い,

3

回以上始動できなければならない。

2)

電動機で始動する場合は,その機関附属の蓄電池,又はそれと同容量以下の蓄電池を用い,6 回以

上始動できなければならない。

b)

運転性能  機関の運転状況は,すべての負荷領域において調整することなく,振動が少なく,排気色

が良好であり,異常音がなく,機関各部の温度が許容温度を超えないで円滑に運転が継続できなけれ

ばならない。

また,船内に据え付けられた状態で各部に損傷を起こすことなく,運転が継続できなければならな

い。

備考1.  船内に据え付けられた状態とは,15度のヒール,22.5度のローリング,5度のトリム,7.5度の

ピッチング及びこれらの左右方向及び前後方向の傾斜が同時に起こることをいう。

2.

船内に据え付けられた状態で,機関の作動が図面などで確認できる場合は,運転による作動

の確認を省略してもよい。

c)

調速性能  機関は,運転中無負荷から 11/10 負荷までの全範囲にわたって,有害な回転速度の変動が

あってはならない。整定状態における回転速度の変動幅は,定格回転速度の 1.5%以内であること。

1)

回転速度設定範囲  図 のとおり下側回転速度設定範囲は,定格回転速度から定格回転速度の 7.5%

以上,上側回転速度設定範囲は,定格回転速度から定格回転速度の 2.5%以上の範囲で調節できなけ

ればならない。回転速度設定の変更回転速度は,0.2%/秒から 1.0%/秒とする。


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F 4306 : 1998

図 1  スピードドループ特性と回転速度設定範囲

2)

速度変化率  急激な負荷投入時及び負荷遮断時の速度変化率は,表 による。

表 1  速度変化率

瞬時速度変化率

整定速度変化率

負荷投入時 10%以下 5%以下

100%

負荷遮断時

10%

以下 5%以下

備考1.  瞬時速度変化率の算式は,JIS B 8002-4による。

2.

最終整定回転速度の 1.0%以内へ回復するまでの整定時間は,5 秒以内でなければならない。

3.

投入負荷率は,発電機定格出力時の機関の正味平均有効圧によって定めるものとし,各段階

の投入負荷率は,ISO 8528-5 に基づいて

図 に示す値を満足しなければならない。

なお,投入負荷率の算出式を

図 の括弧の中に参考として示す。

また,投入負荷率は,船内電力計画に基づいて,受渡当事者間で事前に合意することが望

ましい。


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F 4306 : 1998

図 2  投入負荷率 

d)

並列運転性能  並列運転を行う場合,各機関の有効電力の不平衡は,各機関の発電機定格出力の総和

の 20%から 80%の間の出力において,各機関の発電機定格出力による比例配分の出力と各機関の出力

の差が,それぞれ最大機関の発電機定格出力の±10%, 80%から 100%の間の出力において,±5%を超

えてはならない。この場合,全定格出力運転状態で各機関の負荷分担が,各機関の発電機定格出力と

なるように調整のうえ,測定する。

e)

ねじり振動  発電機を直結した状態で,定格回転速度の±10%の範囲で有害なねじり振動があっては

ならない。

f)

エミッション  機関の運転によって,騒音,振動,熱,排気ガス,電磁波などのエミッションを発生

するので,製造業者及び使用者は性能仕様を決定する場合,環境保護及び人体の健康と安全を守るた

めに,関係する法規を遵守しなければならない。

5.

構造

5.1

一般  機関は,4.の要求性能を満足し,その構成部品は,十分な強度と耐久性をもたなければならな

い。

5.2

各部の構造  各部の構造は,次による。

a)

シリンダ及びシリンダライナ  シリンダ及びシリンダライナは,腐食に耐えるものとし,水ジャケッ

ト部の水は,完全に落とすことのできる構造とする。

b)

シリンダヘッド  シリンダヘッドは,圧力逃し弁及び最高圧力採取装置を備えること。逃し弁の設定

圧力は,最高圧力の 140%以下とする。ただし,シリンダ径が 230mm 未満の機関では,これらを省略

することができる。

c)

クランク室及び油受け

1)

クランク室内の爆発による過圧を防止するため,圧力逃し弁を装備しなければならない。逃し弁の

設定圧力は,0.02MPa を超えない圧力とし,弁の面積及び数量は機関の大きさ,シリンダ数に応じ

た適正なものとする。


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F 4306 : 1998

ただし,シリンダ径が 200mm 未満で,クランク室容積が 0.6m

3

未満の機関は,省略することがで

きる。

2)

ウエットサンプ方式の油受けは,船の動揺によって油ポンプが空気を吸入しないように必要な容量

と深さをもつ構造とし,油面計又は油面計測装置を装備しなければならない。

d)

排気弁及び弁座

1)

排気弁の傘部は,剛性が高く,シリンダ内圧に対して変形が少ない構造とし,シート部は十分な耐

摩耗性をもつこと。

2)

弁座は,シリンダヘッドへ十分に放熱される構造とする。

e)

燃料油装置

1)

燃料噴射ポンプは,検査及び手入れに便利な場所に装備し,燃料噴射ポンププランジャ部からの燃

料の漏油が,極力少ない構造とするか,漏油が機関の潤滑油に混入することを防ぐ構造とする。

2)

燃料油管系統の配管は,振動による管の磨滅,損傷のないよう支持した構造とする。

3)

燃料噴射管系の損傷によって,飛散した油に引火するのを防ぐため,燃料噴射管系を有効に被覆し,

かつ,被覆内の漏油を燃料油ドレン系に導く構造とする。ただし,噴射管が鍛造継手方式のように

鋼管を使用していない場合には,これを省略することができる。

f)

調速機  調速機は,手動によって回転速度の調節ができる構造とする。

g)

並列運転装置  並列運転される交流発電機を駆動する機関は,常用周波数で発電機の定格出力の 5%

以内の負荷移動の調節が容易に行える構造とする。

h)

始動装置

1)

圧縮空気始動する機関は,圧縮空気の最大使用圧力は 3.0MPa 以下とする。

始動弁方式で,

シリンダ径が 300mm を超える機関の始動用空気マニホールドの空気入口部には,

ラプチャーディスク又はフレームアレスタを設ける。

2)

電動機始動する機関は,電動機の電圧は 12V 又は 24V とする。

3)

シリンダ数が 4 以下の機関で,始動弁方式で任意のクランク角度で始動できない場合には,電気又

は空気モータ始動方式とする。

i)

停止装置

1)

停止装置は,燃料油の供給を遮断し,機関が完全に停止するまで停止動作を保持する方式とする。

2)

保護装置の作動によって自動停止した場合,手動でリセット可能な構造とする。 

j) 

燃料油こし及び潤滑油こし  燃料油こし及び潤滑油こしは,容易に掃除又は交換できるものとする。

k)

高温部  排気マニホールドなどの高温部は,火災の発生防止,又は取扱者に対する危険防止のための

防熱措置,その他適切な措置が施された構造とする。

1)

表面温度が,220℃を超え火災のおそれがある場合は,耐浸油性のある防熱を施さなければならない。

2)

表面温度が 55℃を超える場合,防熱を施すか火傷防止の注意銘板を取り付ける。

l) 

空気吸入口  過給機の空気吸入口又は吸気マニホールドの空気吸入口には,異物の吸込みを防ぐ構造

とする。

m)

ターニング装置  ターニング装置で人力によるものは,1 人で容易に操作できる構造とする。

n)

計器  機関に装備する計器は,次のとおりとする。ただし,シリンダ径 150mm 以下の機関では,適

宜省略することができる。

1)

回転速度計(必要)

2)

圧力計


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F 4306 : 1998

2-1)

潤滑油圧力計(必要)

2-2)

冷却水圧力計(推奨)

3)

温度計

3-1)

冷却水温度計…………機関出口(必要)

3-2)

潤滑油温度計……油冷却器出口(推奨)

3-3)

排気ガス温度計………機関出口(推奨)

o)

保護・警報装置

1)

連続定格出力が 220kW を超える機関には,定格回転速度の 115%を超えないよう調整ができ,これ

を超えた場合,警報は自動停止できる過速度防止装置を備える。

2)

潤滑油圧力が,機関の運転に支障をきたす程度に低下した場合,連続定格出力が 37kW を超える機

関には,警報を発する装置を,また,736kW を超える機関には,警報を発し,かつ,機関を自動停

止させる装置を装備しなければならない。

3)

冷却水の断水又は限度を超える温度上昇が生じた場合,警報を発する装置を装備することが望まし

い。

6.

外観  機関の外観は,有害なきず,漏水,漏油などがなく,塗装が良好でなければならない。

7.

材料  使用する材料及び要素部品は,日本工業規格品又はこれと同等以上のものを使用するのが望ま

しい。機関主要部に使用されている代表的な材料を

参考付表 に示す。

8.

検査

8.1

検査の種類  検査の種類は,次による。

8.1.1

形式検査  新形式機関の代表機関について,機関の主要性能とその実用における信頼性・耐久性を

確認するため,次の検査を行う。この場合,性能の基準となる出力は機関定格出力とする。試験は,機関

単体又は発電機直結で運転して行う。既に形式検査に合格した代表機関と同一製造業者の同形式機関で,

平均ピストン速度と平均有効圧の積が代表機関と同等又は,それ以下の機関については形式検査を省略す

ることができる。

  a) 外観及び構造検査

  b) 始動性能検査

  c) 負荷運転検査

  d) 調速性能検査

e) 連続運転検査

f) 開放検査

g) 再組立後の確認検査

h)

表示検査

8.1.2

受渡検査  形式検査に合格した機関と同一製造者の同形式機関について,製品の品質に関する全体

的な確認と,契約事項及び適用される法令・船級協会規則の要求事項が満足されていることを確認するた

めに,次の検査を行う。この場合,発電機直結で試験を行い,性能の基準となる出力は発電機定格出力と

する。

a)

8.1.1

の検査項目のうち※印を除いた検査を行う。


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F 4306 : 1998

b)

並列運転検査を行う。ただし,単独運転の場合は除く。

c)

ねじり振動測定を行う。

ただし,同形式の機関と発電機の組合せで既にねじり振動計測を行ったもの,

及び 3 シリンダ以下の機関については,この試験を省略することができる。

d)

保護・警報装置検査を行う。

8.2

測定項目及び記録  測定項目及び記録は,JIS B 8014 による。ただし,受渡検査では,受渡当事者

間の協議によって成績の記入を一部変更又は一部省略することができる。

8.3

検査の方法  製造者は,検査に先立ち,検査の種類・手順・方法・運転諸元,その他必要な事項を

記載した検査実施方案を購入者に提示し,承認を得なければならない。

8.3.1

外観及び構造検査  構造及び外観について検査を行い,5.及び 6.の規定に適合しなければならない。

8.3.2

始動性能検査  始動性能検査は,JIS B 8014 の 8.の始動試験に準じて行い,4.a)の規定に適合しな

ければならない。

8.3.3

負荷運転検査  負荷運転検査は,JIS B 8014 の 3.の負荷運転試験に準じて行い,各負荷ごとの連続

運転時間は

表 のとおりとし,4.b)及び 4.c)の規定に適合しなければならない。ただし,負荷運転検査につ

いて,受渡当事者間で別の協定がある場合は,それを優先する。

表 2  連続運転時間

負荷

連続運転時間

定格出力の 25, 50, 75%

各 20 分間

定格出力の 100% 60 分間

定格出力の 110% 20 分間

8.3.4

調速性能検査  調速性能検査は,JIS B 8014 の 7.の調速性能試験に準じて行い,発電機を直結した

状態で,定格回転速度で発電機定格出力から急に無負荷にしたとき,及び急に

図 に示す負荷を投入した

ときの瞬時最高回転速度又は最低回転速度及び整定時間を求め,速度変化率は 4.c)の規定に適合しなけれ

ばならない。ただし,機関単体で試験を行う形式検査においては,負荷投入試験及び負荷遮断試験は省略

することができる。

8.3.5

並列運転検査  並列運転検査は,複数台の発電機関を並列運転して行い,4.d)の規定に適合しなけ

ればならない。

8.3.6

ねじり振動計測  ねじり振動計測は,発電機を直結した状態で行い,4.e)の規定に適合しなければ

ならない。

8.3.7

保護・警報装置検査  保護・警報装置検査は,保護装置をできるだけ機関に装備した状態で行うの

が望ましいが,やむを得ない場合は,任意の条件で行ってもよい。

8.3.8

連続運転検査  連続運転検査は,JIS B 8014 の 4.の連続運転試験に準じて行い,機関定格出力にお

いて,5 時間連続運転を行い,異状があってはならない。

8.3.9

開放検査  開放検査は 8.3.18.3.8 の検査終了後,JIS F 4304 に準じて検査を行い,異状があって

はならない。

8.3.10

再組立後の確認検査  再組立後の確認検査は,開放検査後の再組立の完全なことを確認するため,

特に必要な場合にだけ行い,次の項目を確認する。

a)

燃料油,冷却水及び潤滑油装置に漏れがないこと。

b)

ガスケットなどから高圧ガスが漏れないこと。

c)

運動部に異常な発熱がないこと。

d)

機関の運転状態が円滑で振動が少なく,調速機の作動が確実であること。


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F 4306 : 1998

8.3.11

表示検査  表示検査は,10.の規定に適合しなければならない。

9.

製品の呼び方  機関の呼び方は,立形・横形などの別,規格の名称及び製造業者の機関形式による。

ただし,規格名称の代わりに規格番号を用いてもよい。

  立形船用水冷 4 サイクルディーゼル発電機関,製造業者の機関形式

又は,立形 JIS F 4306,製造業者の機関形式。

10.

表示  機関の見やすい箇所に,次の事項を表示する。

a)

製品の吸び方(9.による)

b)

機関定格出力

c)

定格回転速度

d)

機関番号

e)

製造業者名又はその略号

f)

製造年月日又はその略号

11.

安全に関する情報  人体への危険及び物的損害の防止のため,次の安全に関する情報を機関本体には

りつけ,取扱説明書などに記載する。

a)

安全に関する警告ラベル  安全に関する警告及び注意ラベルを,機関にはりつける。

b)

機関取扱説明書における安全情報  11.a)の安全に関する警告ラベルの内容のほかに機関取扱上の安

全情報を記載する。

関連規格:JIS F 0406  船舶−ディーゼル機関用取扱説明書作成要領

JIS G 5501

  ねずみ鋳鉄品

JIS G 5502

  球状黒鉛鋳鉄品

JMS 0070

  船用ディーゼル機関の警告表示に関する指針


9

F 4306 : 1998

参考付表 1  機関主要部に使用されている代表的な材料

部品名称

材料

シリンダ(ライナ一体のもの)

シリンダライナ

シリンダヘッド

JIS G 5501

の FC250 又は JIS G 5502 の FCD450

クランク軸

連接棒

JIS G 4051

の S48C, JIS G 3201 の SF540A, JIS G 4105 の SCM440 又は JIS G 4104 の SCr440

ピストン(一体形)

JIS G 5501

の FC250, JIS H 5202 の AC5A, JIS H 4140 の A2N01FD 又は JIS G 5502 の FCD500

クラウン

JIS G 4051

の S40C 又は JIS G 4105 の SCM430

ピストン

(組立形)

スカート

JIS G 5501

の FC250 又は JIS G 5502 の FCD500, JIS H 5202 の AC5A 又は JIS H 4140 の A4032FD

ピストンリング

JIS G 5501

の FC250 又は JIS G 5502 の FCD600

ピストンピン

カム

カム軸

JIS G 4051

の S48C, S15CK, JIS G 4105 の SCM415, JIS G 4102 の SNC415 又は JIS G 4104 の SCr415

連接棒ボルト

JIS G 4105

の SCM435 又は JIS G 4103 の SNCM630

吸気弁

排気弁

JIS G 4311

の SUH3, SUH37, JIS G 4901 の NCF80A

クランク軸歯車

中間歯車

カム軸歯車

JIS G 4051

の S45C,  JIS G 3201 の SF440,  JIS G 4102 の SNC236 又は JIS G 4105 の SCM418 又は

SCM440

台板,コラム,シリンダ

JIS G 5501

の FC250 又は JIS G 5502 の FCD450

原案作成専門分科会  構成表

氏名

所属

(分科会長)

柿  原      実

株式会社エイ・ティー・ティー

(委員)

穂  森  繁  弘

財団法人日本海事協会

鈴  木  博  信

社団法人日本舶用工業会

川  嶋  民  夫

日本郵船株式会社

杉  山  知  徳

石川島播磨重工業株式会社

花  崎      襄

川崎重工業株式会社

秋  本  義  紀

住友重機械工業株式会社

柴  田  菊  夫

NKK

稲  富  正  晴

日立造船株式会社

池  田      敏

三井造船株式会社

林      洋一郎

三菱重工業株式会社

坂  本      征

ダイハツディーゼル株式会社

川  元  満  生

株式会社新潟鉄工所

米  澤      貢

阪神内燃機工業株式会社

西  村  孝  昭

ヤンマーディーゼル株式会社

小宮山  豊  海

株式会社赤阪鉄工所

杉  田  英  二

株式会社アイ・イー・エム

鹿  股  信  幸

運輸省

橋  本  繁  晴

財団法人日本規格協会

(事務局)

小  郷  一  郎

財団法人日本船舶標準協会