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SAE J690 标准解析：卡车及牵引车最大净马力认证与测试要点
文 / 技术标准研究组 🛠️
SAE J690 是一项涉及卡车及牵引车发动机净马力认证的长期应用标准，最初于 1941 年发布，后于 1998 年 11 月被取消。尽管该标准已不再更新，但其对净马力（net horsepower）与总马力（gross horsepower）的清晰界定、附件功率消耗的考量方法，以及基于 SAE J816 的测试规范，至今仍对工程实践具有重要的参考价值。本文将基于标准原文和分析资料，为您系统梳理 SAE J690 的核心要点。
1. 标准背景与适用范围
SAE J690 全称为 “Certificates of Maximum Net Horsepower for Motor Trucks and Truck Tractor”，由 SAE 汽车评级委员会（Motor Truck Rating Committee）制定，旨在提供一套统一的净马力认证方法。标准的核心目标是：将 “每磅认证净制动马力” 作为评估卡车或组合车辆潜在能力的指数。为此，标准详细定义了 “认证净制动马力”（certified net brake horsepower）并推荐了需提供的支持性数据，同时提供了专门的数据表单。
该标准适用于汽油发动机和柴油发动机的净马力认证，并直接引用 SAE J606 和 SAE J816 作为发动机测试代码。标准中明确提到：“This report is published by SAE to advance the state of technical and engineering sciences.” 其使用完全是自愿的，但准确把握定义与测试条件对于避免工程混淆至关重要。
📌 标准状态说明： SAE J690 已于 1998 年被取消（Canceled）。但本标准中的核心概念（如净马力与总马力的区别、测试条件要求）仍为后续标准及行业惯例提供了基础，了解其内容有助于更准确地理解现代发动机评级规范。
2. 核心定义：总马力 vs. 净马力
总马力（Gross Horsepower）与净马力（Net Horsepower）是发动机输出能力的两种度量方式，其根本区别在于运行时附件的状态。
总马力
总马力是对“剥离发动机”（stripped engine）进行测功机测试得到的制动马力。所谓剥离发动机，是指仅保留发动机本身运转所必需的附件及装备——例如油泵、水泵（水冷发动机）、点火分电器或磁电机等。换言之，总马力不考虑那些为车辆运行或舒适性而安装的附件（如排气系统、发电机等）所消耗的功率。
净马力
净马力是指发动机传递到离合器（或等效装置）的制动马力，此时所有在具体底盘型号上作为标准或常规装备的附件（包括排气管、消声器、尾管、空气滤清器、风扇、发电机、真空泵、压缩机等）都在工作状态下运行。制造商可以通过以下两种方式确定净马力：
- 间接法： 从总马力中减去附件的功率消耗（需精确测量各附件的吸收功率）。
- 直接法： 安装所有附件并使它们处于工作状态后直接进行测功机测试。
无论采用哪种方式，测试条件（进气温度、排气背压、燃油标号等）都必须遵从 SAE J816 的规定。
重要附件对照（参考标准 Table 2）
下图表展示了部分附件在总马力测试（栏目 A）与净马力测试（栏目 B）中的典型启用 / 禁用情况。注意：实际应根据具体发动机配置勾选，“None” 表示该附件未使用。
| 附件 / 装备 | 总马力测试 (A) | 净马力测试 (B) | 备注 |
|---|---|---|---|
| 机油泵 | ✔ 必须启用 | ✔ 启用 | 必需 |
| 水泵 | ✔ 必须启用（水冷） | ✔ 启用 | 水冷发动机必需 |
| 风扇 | ❌ 通常不安装 | ✔ 启用 | 标准配置 |
| 排气管 & 消声器 & 尾管 | ❌ 不启用 | ✔ 所有元件启用 | 作为系统整体 |
| 空气滤清器 | ❌ 不安装 | ✔ 启用 | 标准配置 |
| 发电机 / 交流发电机 | ❌ 不安装 | ✔ 启用 | 取决于配置 |
| 压缩机、真空泵等 | ❌ 不安装 | ✔ 启用 | 若为该底盘标准配置 |
⚠️ 常见误区警示： 不少工程师容易混淆总马力与净马力的定义，或在报告净马力时未按要求将所有标准配置的附件纳入测试（如忽略排气背压、未安装标准空气滤清器）。此外，测试用燃油需使用当前“普通级”汽油（具有相应的辛烷值），这一点常被忽略。严格按照 SAE J816 规定的条件进行测试，是避免争议的基础。
3. 工程设计洞察：净马力的准确确定
在实际工程设计中，准确确定净马力不仅关乎认证的合规性，更直接影响车辆的动力性匹配与全生命周期评价。以下是几点关键洞察：
- 附件功率数据库： 如果采用间接法，需要建立各附件（如扇区、发电机、压缩机等）在不同转速下的功率吸收数据库。该数据可以通过台架标定或仿真获得，但必须保证与直接法等效的精度。
- 测试条件的统一： SAE J816 对柴油和汽油发动机分别规定了进气绝对温度、空气干球温度、燃油调整参数等。净马力测试必须同时满足这些条件，确保不同制造商的认证结果可比较。
- 与底盘集成的关系： 标准特别强调“所有在具体底盘型号上作为标准或常规装备的附件”。这意味着净马力值会随着底盘配置（例如采用不同的排气系统、风扇驱动方式）而变化，因此在设计之初就应将附件的功率消耗作为系统拓扑的一部分进行迭代。
- 历史数据的重要性： 尽管 SAE J690 已取消，但许多老款车型的认证纪录仍沿用此架构。理解其原始逻辑有助于正确解读历史数据，并在进行改造、再制造或合规分析时避免出错。
4. 常见问题 (FAQ)
Q1: 净马力和总马力在数值上一般相差多少？
A: 没有固定比例。差值取决于附件的种类、尺寸以及发动机工作转速。通常，加上完整的排气系统、风扇和发电机后，净马力会比总马力低 10%~20%，具体需通过实测或附件功率叠加确定。
Q2: 测试净马力时，排气背压需要与实车完全一致吗？
A: 是的。SAE J690 要求包括完整的排气管、消声器和尾管（若为标准装备），这决定了实际的排气背压。若使用简化排气管，必须保证背压水平与标准装备下的值等效。
Q3: SAE J816 主要规定了哪些测试条件？
A: SAE J816 涉及发动机测试代码，涵盖进气温度、冷却液温度、机油温度、燃油温度、燃油辛烷值或十六烷值、点火正时或喷油提前角、背压测量位置及范围等。净马力测试必须完全按此标准执行。
Q4: 既然标准已取消，现在是否还能引用 SAE J690？
A: 可以，但应谨慎。对于涉及旧车型或特定认证要求的情况，SAE J690 的定义和表单仍可作为技术参考。但对于新发动机开发，建议使用当前有效的标准（如 SAE J1349、SAE J1995 等），它们吸收了 J690 的合理内核并加以现代化。
本文基于 SAE J690（Cancelled NOV 1998）原始文本及分析资料整理，旨在提供工程参考资料，不构成正式认证建议。
