QC∕T 828-2010 汽车空-空中冷器技术条件.pdf

ICs43。040.10T 3 5中华人民 共和国汽车行业标准QC/T8282010汽车空空中冷器技术条件Automobile air-to-air charge air cooler technical specification2010-08-16发布2010-12-01:实施C中 华人民 共和国 工业和信息化部发 布QC/T8282010前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 技术要求25 试验方法36 检验规则77 标志、包装、运输、储存7附录A(规范性附录)空-空中冷器散热性能与压力降试验计算方法 9附录B(规范性附录)空-空中冷器散热性能与压力降试验记录表 13附录C(规范性附录)中冷器可靠性试验记录表1 4附录D(规范性附录)术语与符号1 5次目w w w.b z f x w.c o mQC/T828-2010目 刂 舀本标准的制定为规范中冷器的设计标准、试验方法及质量检测规则提供理论依据和技术支持,从而提高中冷器的性能和质量。中冷器是发动机增压中冷技术在整车上普遍应用的重要部件,它 的作用是对增压器增压后的高温高压空气进行冷却,进一步增大发动机进气密度和进气量,降 低燃烧温度的峰值,提 高发动机功率和降低油耗,改 善排放。本标准的制定对机动车的节能减排有重要的意义。本标准制定时参照了日本、法国等国外相关标准。本标准由全国汽车标准化技术委员会提出并归口本标准起草单位:东 风汽车公司技术中心、浙汪银轮机掀股份有限公司:本标准主要起草丿、:孟 建军、范止银、殁亻士:岱、夏之 峰、崔景茗:本标准属于亩次发佰:w w w.b z f x w.c o mQC/T828-2010汽车空-空中冷器技术条件1 范围本标准规定了汽车空-空中冷器总成(以 下简称中冷器)的 技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、储存。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注 日期的引用文件,其 随后所有的修改单(不 包括勘误的内容)或 修订版均不适用于本标准,然 而,鼓 励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本:凡是不注 日期的引用文件,其 最新版本适用于本标准。GB/T3821 中小功率内燃机清洁度测定方法GB/T1sO 机动车辆及挂车分类JB/T1Os 内燃机换热器 可靠性试验方法3 术语和定义3.1空空 中 冷 器 钊r t o-a i r c h a r g e 引r c o o|e r(C A C)安装在发动机增压器与进气歧管之间,通 过空气冷却来降低增压空气温度的热交换器:3,2热 侧 hot side增压空气通过的一侧。3.3冷 侧 c0丨d side冷却空气通过的一侧。3.4冷 却 效 率 CAC effecUveness表示中冷器实际散热量与在相同条件下最大可能散热量之比,用 中冷器热侧进出口温差值相对于中冷器热侧进 口温度与冷侧进 口温度的差值的百分比来表示,表 达式如式(1):凡=黜dOO“。式中:Ea中冷器冷却效率,%;几h中冷器热侧进口温度,;几h。中冷器热侧出口温度,;w w w.b z f x w.c o m3.73.8QC/T828-2010几。中冷器冷侧进口温度,。3.5温 升 temperaturese是指中冷器热侧出口温度与冷侧进口温度的差值,表 达式如式(2):r=。几。(2)3.6热 侧 压 力 降凡 h pressure drop of hot side表 示 试 验 条 件 下 增 压 空 气 通 过中 冷 器的 压 力 降。冷 侧 压 力 降p pressure drop of丨 d side表示试验条件下冷却空气通过中冷器的压力降。中冷器正面积Af CAC frontal area中冷器芯子迎风面积(芯 高芯宽)。3.9中冷器散热面积 CAC heat radi驯ng area是指中冷器冷却管和散热带暴露在冷却空气中的表面积33.1 0散 热 系 数 heat re丨ease coefficient表示中冷器单位散热面积在温度变化1所传递的热量。3.11热 侧 空 气 放 热 量 heat叫em n of hot ode中冷器热侧增压空气所放出的热量。3.12冷 侧 空 气 吸 热 量 heat叫ecU。n ofc引d ode中冷器冷侧空气所吸收的热量。4 技术要求4,1 一般技术要求中冷器应按经规定程序批准的产品图样和技术文件制造,并 符合本标准的要求。4.2 外观及尺寸4.2.1 焊缝表面应平整光滑,不 得有毛刺,外 表面不允许有压伤、碰伤等缺陷。4.2.2 芯子散热带倒伏:中 冷器正面积小于或等于0.3耐,允 许2处;中 冷器正面积大于0,3矿,允许3 处。4.2,3 每条散热带的波峰数公差为名义波峰数的 2%,波峰节距平均公差为 0,乃mm。4.3 性能要求4.3.1 散热性能和压力降:2w w w.b z f x w.c o m车辆类型L类、Ml类M2类、Nl类、N2类M 3 类、N 3 类温升,352525热侧压力降,kPa 10.7 10712,5冷侧压力降,h满足用户的指标要求QC/T828-2010散热性能和压力降要求按5,1的规定进行试验,满 足表1的要求。表1 散热性能和压力降要求4.3.2 密封性能:4.3,2,1 湿式检验按5.2.1的规定进行,试 验时不得出现肉眼可见的气泡;4.3.2.2 干式检验按5.2.2的规定进行,在15s时间内压力下降不大于用户规定值。4.3.3 静压试验:静压试验按5.3的规定进行,试 验后不允许有破裂和永久性变形,并 满足4.3.2密封性试验的要求。4.3.4 振动试验:振动试验按5,4的规定进行,试 验后不允许有破裂和永久性变形,并 满足4.3.2密封性试验的要求。4.3,5 压力脉冲试验:压力脉冲试验按5,5的规定进行,试 验后不允许有破裂和永久性变形,并 满足4.3,2密封性试验的要求。4.3.6 热冲击试验:热冲击试验按5,6的规定进行,试 验后不允许有破裂和永久性变形,并 满足4,3.2密封性试验的要求。4.4 清洁 度清洁度试验按5.7的规定进行,中 冷器热侧清洁度用屮冷器热侧表面清洗下来的杂质的质量W【来表示,其7c应符合式(3)的规定:c10+25Fh(3)式中:吼热侧杂质质量,mg;Fh热侧散热面积,耐。杂质最大颗粒度尺寸不得大于1.6mm。5 试验方法5.1 散热性能、压力降性能试验5,1,1 试验条件:中冷器散热性能、压力降在规定的试验条件下,试 验时热侧进口空气温度应控制在给定温度的 2范围内;热 侧进口压力控制在 5%范围内;热 侧空气质量流量控制在1.5%范围内。w w w.b z f x w.c o m热侧进口温度计QC/T82-20105.1.2 试验原理:中冷器试验原理见图1。热侧进风冷侧风速测量冷侧进风温度计冷侧出风温度计热侧出口温度计热侧阻力测量冷侧风阻测量 图1 中冷器试验原理示意图5.1.2.1 冷侧卞气系统:风机风董必须保证在屮冷器冷侧空气流量的sO%150%范围内提供冷却空气。5.1.2.2 热侧空气系统:热侧空气回路应能够按照规定的压力和温度、在中冷器额定流量的%150%范围内提供高温压缩空气。5.1.3 测量参数:测量参数按照附录B。5.1,4 试验程序:把中冷器安装在试验台上,检 查确认各连接处没有泄漏后启动试验设备。调节试验参数到指定值:热 侧进口空气温度控制在 2范围内;热 侧进口空气压力控制在 5%范围内;热 测进口空气流量控制在1.5%范围内,方 可认为系统充分稳定,可 以开始测量并记录试验数据。在试验过程中每一试验工况点在不小于ROs时间内采集完数据。5,4.1 散热性能、压力降试验:5.1.4.1.1 按中冷器正面迎风风速在1211/s0.411/s时所对应的风量值为最大风量,在 此数值以下按各 自产品的试验大纲选取不少于4个 Il况点。5.1.4,1,2 先设定热侧其中一个工况点,依 次变化冷侧工况,待 热侧工况稳定之后,逐 次测量,每一工况点的热侧进 口空气温度控制在 2范围内,热 侧进口空气压力控制在 5%范围内,热 侧进口空气流量控制在1.5%范围内,然 后更换下一个热侧工况,再 依次变化冷侧工况,以 此测得所有工况下的各参数。在其热平衡误差为 5%时试验结果有效。5,1,4,2 散热量、压力降等参数的计算方法按照附录A。5.2 密封性试验5.2.1 在湿式检验台上,连 接中冷器与空气压缩源,并 将中冷器浸没于水槽中,往 中冷器热侧通人2sOkPa压力的压缩空气,保 压时间大于或等于s。4w w w.b z f x w.c o mQC/T82820105.2,2 在干式检验台上,往 中冷器热侧通人 乃0kPa压力的压缩空气,测 量压力下降值。5.2.3 当上述两种方法的检测结论有争议时,优 先采用湿式检验。5.3 静压试验在常温条件下,往 中冷器内通入相对压力为sO0kPa的介质,保 压3而 n。5.4 振动试验按 JB/T10408的规定的方法进行试验。对中冷器施加上下、左右和前后的正弦波振动,振 动频率从小到大逐个选取,每 个频率依次进行振动,具 体要求按表2的规定。5.5 压力脉冲试验按 肥/T10408的规定的方法进行试验:中冷器在F力脉冲性能试验中使用常温空气,具 体要求按表3的规定,典 型的压力脉冲循环见图2听/Jx5,6 热冲击试验按 JB/T10硐8的规定的方法进行试验。中冷器的热疲劳强度要求按表4的要求,典 型的热冲击循环见图3所示。表2 振动试验参数车辆类型频率,Hz加速度振动方向次 数L类、Ml类 氆 幂f2g上-下31051,5g左-右1.5 x 1052g前-后0.75 x 105M2类、N1类、N2类3g从15到 2g增 量勾 3 L|3g|上-下3105左-右1.5 x 105前-后0 75 10jM 3 类、N 3 类”k24至刂33增量 勾34g上-下310兮左-右 1 5 1 o)前-后 0 5 l C)若在上述频率范围内出现共振频率点,跳 过该点,增 加一个频率吐i进 行试驼表3 压 力脉冲试验参数车辆类型 I 类、Ml类M 2 类、N 1 类、N 2 类M 3 类、N 3 类循环相对压力,k P a i 3 1 3 832073276频率,Hz12最小循环次数0,5 106106w w w.b z f x w.c o mQC/T828-2010图2 典型的压力脉冲循环图表4 热冲击性能试验参数图3 典 型的热冲击循环图5.7 清洁 度往中冷器热侧注入其容积%的试验用清洗液,按 照GB/T3821规定方法进行测试。试验用清洗液应符合GB/T3821的要求。5.8 试验结果的数据处理和评定5.8.1 试验中原始数据、测量参数及计算结果,填 人相应中冷器散热性能与压力降试验记录整理表,见 附录B;将试验结果绘制成相应的性能曲线。6车辆类型L类、M1类 i M2类、N1类、N2类M3类、N3类温差,150 61756200 6循环频率,次/h30最少循环次数3000w w w.b z f x w.c o mQC/T828-20105.8.2 密封性试验、静压强度试验、压力脉冲强度试验、热冲击强度试验、振动试验中原始数据及测量参数,填 人中冷器可靠性试验记录表,见 附录C。6 检验规则6.1 出厂检查中冷器出厂前,检 验部门应按4.2的规定检验,检 验合格并加以标记后方能出厂。中冷器在装箱前应加以清理,内 部不得有任何杂质存在。6.2 型式检验有下列情况之一时,除 应按4.2的规定检验外,还 应按第4章规定对产品进行检验。a)新产品投产前或老产品转厂生产前的鉴定。b)产品的结构、工艺或材料发生重大的更改,有 可能影响产品性能时。c)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。d)国家质量监督机构提出型式检验要求时。型式检验是经出厂检验合格的产品。6.3 检验内容检验内容按表5的规定进行。6.4 抽样与判定规则抽样与判定规则由供需双方协商确定。7 标志、包装、运输、储存7.1 标志每个产品上应标明:制 造厂名称或代号、产品名称、零件号、出厂 日期。7.2 包装产品按用户的要求进行包装,进 出气口必须用防尘盖密封。表5 检验内容序号检验项 目型式检验出厂检验1安装尺寸、2外观3密封性能试验4散热性能、压力降试验5静压试验振动试验 V7压力脉冲试验热冲击试验w w w.b z f x w.c o mQC/T828-20107.3 运输产品在运输中应防止磕碰、划伤、变形。7,4 储存产品应储存在通风、清洁、干燥、无腐蚀性气体的环境中,在 正常保管情况下,自 出厂之 日起,制造厂应保证中冷器在12个月内不得有表面腐蚀想象。w w w.b z f x w.c o m附录A(规 范性附录)空-空中冷器散热性能与压力降试验计算方法A.1 热侧空气放热量A.1.1 热侧空气流量的计算:A.1.1.1 热侧空气密度的计算:热侧测量处空气密度按式(A,1)计算:沪Jh竿式中:.pah热侧测量处空气密度,kg/;热侧测量处空气绝对压力,Pa;几h热侧测量处空气温度,K。A.1.1.2 热侧空气风速及流量计算:热侧测点风速按式(A,2)计算:=潺式中:v a h 热侧测点风速,n l/s;凡热侧测点动压,h。热侧空气体积流量按式(A.3)计算:式中:吒h热侧空气体积流量,尸/s;Aah热侧测量处管路截面面积,亻。热侧空气质量流量按式(A.4)计算:式中:h热侧空气质量流量,kg/s。y=Aah汕(A.3)C a h=y hA.1.2 热侧空气放热量的计算:热侧空气放出的热流量按式(A.5)计算:(A,5)9pahQC/T8282010(A,1)1.01325 x 105pah(A.4)-QahahC冫ah(-几h。)QC/T828-2010式中:0ah热侧空气放出的热流量,kW;汕热侧空气比定压热容,kJ/(kg);几h热侧空气进口温度,;。热侧空气出口温度,。A.2 冷侧空气吸热量A.2.1 冷侧空气流量的计算:A.2.1,1 使用皮托管测量时:A,2,1,1,1 冷侧空气密度的计算:冷侧测量处空气密度按式(A.6)计算:沪助T 吊蝓式中:ac冷侧测量处空气密度,kg/J;ambc冷侧测量处的空气绝对压力,h;几c冷侧测量处空气温度。K二A.2,1,1.2 冷侧空气风速、风筒速度场系数及流量的计算:冷侧各测点动压的算术平均值按式(A.7)计算:=+钆此J(Av式中:中pac冷侧各测点动压的算术平均值,Pa;九1,九2,凡冷侧各测点动压,h;m一测点数 目。冷侧测量截面处平均风速按式(A.8)计算:=厝“A式中:vamc冷侧测量截面处平均风速,rl/s。冷侧中心风速按式(A,9)计算:=厝“A式中:v。c 冷侧中心风速,m/s;九。冷侧中心测点动压,Pa。风筒速度场系数按式(A.10)计算:10QC/T828-2010(A.10)D=竺望 里t/。c式中:D风筒速度场系数。冷侧空气体积流量按式(A.11)计算:吒c=DAkv。c(A,11)式中:吒c冷侧空气体积流量,/s;Ak冷侧测量处风筒截面面积,耐。冷侧空气质量流量按式(A.12)计算:矶c=吒cpac(A。12)式中:气冷侧空气质量流量,kg/s。A.2.1.2 使用孔板测量时的计算:冷侧空气体积流量按式(A.13)计算:吒 c式中:吒c冷侧空气体积流量,d凡;流量系数;空气膨胀修正系数;a孑 1板 开孔面积,矿;A p a k 孔板前后压差,P a;p a c 冷侧测量处空气密度,k g/0。冷侧空气质量流量按式(A。14)计算:(A.13)a厝Gc=Vcac式中:色c冷侧空气质量流量,kg/s。A.2.2 冷侧空气吸热量的计算:冷侧空气吸人的热流量按式(A,15)计算:Qac=cCPac(几c。-几。)式中:c冷侧空气吸入的热流量,kW;犯冷侧空气比定压热容,ky(kg);。冷侧空气出口平均温度,;几。冷侧空气进 口温度,。(A。15)QC/T8282010A,3 正面风速正面风速按式(A.16)计算:约=埒“虹式中:听正面风速,m/s;吒空气体积流量,o凡;妍中冷器芯子正面面积,。A.4 测量数值的判断某一工况下冷侧吸热量与热侧放热量之间必须满足式(A.17)。|吁式中:仇h热侧空气的放热量,kW;仇c冷侧空气的吸热量,kW。1 O O%5%(A.1 7)A.5 散热量空-空中冷器内冷热空气进行热交换的散热量按式(A,18)计算:Q=纾式中:Q空-空中冷器的散热量,kW。A.6 传热系数传热系数按式(A.19)计算:=揣式中:传热系数,吼/(矿);Ac散热面积,;A r m 平均温差,。萎恋弊蟋匍懋c日pF蟋账磁迎术椭以拯牛鬏c蜊嫘罚半扯p椭醒罚泮蟋丧汀司F酬鬏督$宀鳖只田覃殳岛身=彐一、一一二司冒愈一y椭型照曰p恻延叵羽rp恻醒匚焖护|昌 荟 滔酬嫘酬烬0F扫敢揆焉|互鲎唱看垦 卣“电一孚黑 卣一焉敢墨椭 pr创p削醒匚韶rp恻蝶匚荆r撄 理 墨0H冬如寸00QC/T828-2010乐只日囗荆覃禚8田口制覃髹恻财赆旨“鱼g、冶p p蜊区 鱼蜊区 巳崧恒箍刖螟覃 dE巾副枣桥勰崧恒鬏轻 日臼剥耕娜氍朕联鳃拦墼只田岬龊掣亲箍推攵于创!创一啭妾掣识袁一m 啭 盖只眦怕抿怕妲扫十以艹怕眇副醮愈导匣玄鳃怒略鳃艇只巛 p 侧醒婴旨侧醒囗荆寡嵌、酬螟创田即过巛铡醒囗制累嵌 丶 .丨酬螟创田郅H过账u斟剡幂瓣QC/T8282010附 录 C(规 范性附录)中冷器可靠性试验记录表中冷器型号:制造单位:发动机型号:芯高芯宽芯厚):大气压力:kh 环境湿度:试验时间:配套车型:芯子尺寸(环境温度:试验人员:%14介 质温 度肋一 吼率 z频振动加速度循环次数循环时间备 注试验结果QC/T8282010附录D(规 范性附录)术语与符号符 号术语单 位a中冷器冷却效率%几环境温度几。中冷器冷侧进口温度r犯。中冷器冷侧出口平均温度r中冷器热侧进口温度几中冷器热侧出口温度A P a h热侧压力降kPaA P a c冷侧压力降PaCah热侧空气质量流量kg/sQah热侧空气放热量kWah热侧空气 比定压热容kJ/(kg)吒 c|(;a0acCP&冷侧空气体积流量冷侧空气质量流量kg skkJ/(kg)冷侧空气吸热量冷侧空气比定压热容正面风速/lf中冷器芯子正面积0中冷器散热量kWK传热系数W/(m 2)Ac散热面积%对数平均温差Fh中冷器热侧散热面积|鳜.誓:0ro凵gN 1580177520中华人民共和国汽车行业标准汽车空-空中冷器技术条件Q C/T 8 2 8-2 0 1 0中国计划出版社出版(地 址:北 京市西城区木樨地北里甲l1号国宏大厦C座4层)(邮政 编 码:100038 电话:63“33“81)新华书店北京发行所发行三河富华印刷包装有限公司印刷8 S O 1 2 3 0 毫米 1/1 6 1 印 张 3 1 千字9 0 1 0 年1 0 月第1 版2 0 1 0 年1 0 月第1 次印 刷印数l-700册统一书号:1 5 1 7 5 2 0定价:1 5.0 0 元版权专有 侵权必究