内燃机+增压空气冷却器+技术条件.pdf

i c s2 7 0 2 0 j9 6 a 亘 中华人民共和国国家标准 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 内燃机增压空气冷却器技术条件 i n t e r n a lc o m b u s t i o ne n g i n e s - - c h a r g ea i rc o o l e r s - - s p e c i f i c a t i o n 2 0 0 9 0 3 19 发布 2 0 0 9 1 1 01 实施 宰瞀髁紫瓣警雠紫星发布中国国家标准化管理委员会“。 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 目次 前言- 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 符号和缩略语 5 技术要求 6 试验方法 7 检验规则 8 标志、包装、运输和贮存 附录a ( 资料性附录)中冷器传热性能测试记录表 1 1 1 2 3 4 7 7 9 刖昌 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 本标准的附录a 为资料性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国内燃机标准化技术委员会( s a c t c1 7 7 ) 归口。 本标准起草单位：上海内燃机研究所、浙江银轮机械股份有限公司、扬州水箱有限公司、四川南充康 环热交换器有限公司、扬州嘉和散热器有限公司。 本标准主要起草人：沈红节、夏立峰、李楠、罗康林、李宝民。 内燃机增压空气冷却器技术条件 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 1 范围 本标准规定了内燃机增压空气冷却器的术语和定义、符号和缩略语、技术要求、试验方法、检验规则 及标志、包装、运输和贮存等。 本标准适用于汽车、拖拉机、工程机械用内燃机增压空气冷却器( 以下简称中冷器) 。其他用途的内 燃机增压空气冷却器也可参照使用。 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。 g b t2 8 2 8 1 计数抽样检验程序第1 部分：按接收质量限( a q l ) 检索的逐批检验抽样计划 ( g b t2 8 2 8 12 0 0 3 ，i s o2 8 5 9 1 ：1 9 9 9 ，i d t ) g b t3 8 2 1中小功率内燃机清洁度测定方法 j b t1 0 4 0 8内燃机换热器可靠性试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3 1 迎风面积 f r o n t e da r e a 表示冷却介质为空气的中冷器芯子迎风侧的面积。 3 2 换热效率 e f f e c t i v e n e s s 表示中冷器实际换热量与在相同条件下最大可能换热量之比。 3 3 热侧h o ts i d e 中冷器中增压空气的通道。 3 4 冷侧c o l ds i d e 中冷器中冷却介质( 冷却水或空气) 的通道。 3 5 水冷型w a t e rc o o l i n gt y p e 中冷器的一种类型，以水为冷却介质。 3 6 空冷型 a i rc o o l i n gt y p e 中冷器的一种类型，以空气为冷却介质。 3 7 换算散热量c o n v e r s i o nt r a n s - h e a t 表示在试验条件下增压空气的实际散热量换算为增压空气与冷却介质的流入温度差为设定值时的 散热量。 1 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 3 8 压力降p r e s s u r ed r o p 表示试验条件下介质通过中冷器因克服流动阻力而产生的压力降，用介质进口与出口处的静压差 表示。 3 9 标准空气s t a n d a r da i r 温度为2 0 ，气压为1 0 1 3k p a 状况下的空气。 3 1 0 准确度a c c u r a c y 仪器指示或记录被测量真值的能力，以测量指示值与真值问差值来表示。 3 1 1 精密度p r e c i s i o n 在相同条件下，采用相同方法对相同物理量进行重复测量时，得到的示值接近一致的程度。 3 1 2 表压g a u g ep r e s s u r e 相对大气压力的压力。 注1 ：如果该压力高于大气压力，其值为正；如果该压力低于大气压力，其值为负，亦称负表压或真空度。 注2 ：本标准中，除了大气压力以绝对压力表示外，其余所有的压力均指从压力计或类似指示仪表上读出的表压。 4 符号和缩略语 表1 中各符号和缩略语适用于本标准。 表1符号和缩略语及其单位 缩略语符号 单位 备注 冷却空气比热容c k j ( k g )根据试验温度、压力确定 增压空气比热容 c 叩h k j ( k g )根据试验温度、压力确定 冷却水比热容c 。，l 【j ( k g )根据试验温度、压力确定 热侧传热面积f h m 2 根据试验样品实际尺寸计算 增压空气质量流量 g 。h k g s 试验时测定 冷却空气质量流量g 。k g s试验时测定 冷却水质量流量 g k g s试验时测定 试验时大气压力户 k p a 绝对压力，试验时测定 冷却空气进口压力p 。1 k p a 试验时测定 冷却空气出口压力声。d k p a 试验时测定 增压空气进口压力p h l k p a 试验时测定 增压空气出口压力p h 2 k p a 试验时测定 冷却水进口压力声，1 k p a 试验时测定 冷却水出口压力声们 k p a 试验时测定 迎风面积s ； m 2 根据试验样品实际尺寸计算 试验时环境空气温度 试验时测定 冷却空气进口温度 d 试验时测定 表1 ( 续) g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 缩略语符号单位备注 冷却空气出口温度 f “2 试验时测定 增压空气进口温度h l 试验时测定 增压空气出口温度k 试验时测定 冷却水进口温度 t w l 试验时测定 冷却水出口温度f 耐 试验时测定 冷却空气体积流量u 。m 3 h试验时测定 增压空气体积流量u hm 3 h试验时测定 冷却水体积流量nm 3 h试验时测定 热侧杂质量 w c m g试验时测定 增压空气压力降声。b k p a 声“= 声枷一户。 冷却空气压力降声。 k p a 声。一p “声础 冷却空气标准空气状况压力降声：。 k p a 按式( 9 ) 进行计算 冷却水压力降户。 k p a a p 。一p ，l 一声砒 试验前指定进口温差 a 试验前设定的增压空气与冷却介质的流人温度差 冷却空气进出口温差a t 。 a t 。一础。】 增压空气进出口温差 “ a t 。h 一“h l 一屯口 冷却水进出口温差 a t 。 a t - 一f 神f ，l 冷却空气吸热量q 。 k w 按式( 4 ) 进行计算 增压空气散热量q “ k w 按式( 2 ) 进行计算 换算散热量q ：。k w按式( 3 a ) 或式( 3 b ) 进行计算 冷却水吸热量q ， k w 按式( 5 ) 进行计算 换热效率 _ 按式( 8 a ) 或式( 8 b ) 进行计算 热平衡误差 d 按式( 6 a ) 或式( 6 b ) 进行计算，且应符合式( 7 ) 5 技术要求 5 1 总则 中冷器应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造，并符合本标准的规定。 5 2 密封性 中冷器热侧应密封，经不低于3 5 0k p a 的气压试验，历时1m i n 不得出现泄漏。 中冷器水侧应密封，经不低于3 5 0k p a 的气压试验，历时1m i n 不得出现泄漏。 5 3 热侧清洁度 中冷器热侧清洁度以从每只中冷器热侧表面清洗下来杂质量w c 来表示，其w c 应符合式( 1 ) 的 规定： w c 1 0 + 2 5 f h 5 4 散热量 中冷器的散热量应符合产品图样或供货协议的要求。 在进行比较时，应将试验条件下增压空气的实际散热量换算为换算散热量。 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 5 5 压力降 介质流过中冷器的压力降应符合产品图样或供货协议的要求，其中空冷型中冷器冷却空气进出口 压力降需修正到标准空气状况进行比较。 5 6 换热效率 5 6 1 空冷型中冷器 空冷型中冷器的换热效率应符合表2 要求。 表2 空冷型中冷器的换热效率 试验介质 参数 指定条件换热效率 进口温度室温+ 1 4 0 增压空气进口压力 2 0 0k p a 压力降 1 0k p a8 2 进口温度室温 冷却空气 标准空气状况压力降 2 0 0p a 5 6 2 水冷型中冷器 水冷型中冷器的换热效率应符合表3 要求。 表3 水冷型中冷器的换热效率 试验介质参数指定条件换热效率 进口温度 1 6 0 增压空气进口绝对压力 2 0 0k p a 压力降 1 0k p a 8 5 进口温度 7 0 冷却水 压力降 3 0k p a 5 7 耐振性能 中冷器内部充满工作介质，按工作时的安装方式固定在振动试验台上，以4 0m s 2 的加速度，分别 依次在2 0h z 、3 0h z 、4 0h z 、5 0h z 频率下各振动3h ，共振动1 2h ，振动方向为垂直上下。完成1 2h 振 动后不允许出现泄漏和零件损坏。 5 8 耐压力脉冲性能 对中冷器热侧空气腔施加从5k p a 以下上升到2 5 0k p a 的交变压力，压力交变周期为0 1s 6s 范围内根据图样和技术文件而定，中冷器经2 1 0 4 次压力循环后，不允许出现泄漏和变形现象。 5 9 耐热冲击性能 中冷器经30 0 0 次( 室温+ 1 5 0 ) 一室温一( 室温+ 1 5 0 ) 温度交变循环后，不允许出现泄漏和零 件损坏。 5 1 0 静压强度 对中冷器增压空气芯子内腔施加5 0 0k p a 静压，历时5m i n ，不允许出现泄漏和永久性变形。 5 1 1 表面质量 中冷器表面不允许有碰伤、换热片( 带) 不允许有边缘碎裂和倒伏。 6 试验方法 6 1 密封性试验 6 1 1 密封性试验在湿式或干式密封性试验台上进行，当两种方式检查所得结论不一致时，以湿式密 4 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 封性试验台上检测结果为准。 6 1 2 在湿式密封性试验台上，向沉没在水槽内的中冷器通入按5 2 规定压力的干燥压缩空气历时 1m i n ，不得出现连续的气泡。 6 1 3 在干式密封性试验台上，向中冷器通入按5 2 规定压力的干燥压缩空气历时1r a i n ，漏气量应 小于内腔容积的0 5 ( 标准空气状态) 。 6 2 热侧清洁度的测定 向中冷器增压空气腔注入占内腔容积6 0 的试验用清洗液后，按照g b t3 8 2 1 规定的方法进行测 定。试验用清洗液应符合g b t3 8 2 1 规定。 6 3 散热量、压力降及换热效率测量 6 3 1 试验条件 中冷器的散热量及压力降按产品图样规定的试验条件在传热性能试验装置上进行测试。在没有特 别限制时，中冷器试验的热侧介质为干燥压缩空气，试验时介质进口温度应控制在指定进口温度的 2 范围内；水冷型中冷器试验用的冷却介质为清水，试验时介质进口温度应控制在指定进口温度的 土1 范围内；空冷型中冷器试验用的冷却介质为吸人常温、常压的自然空气，试验装置应在空气流通 和空气温度没有较大变动条件下吸人空气。 6 3 2 试验设备及测量仪器 8 3 2 1 增压空气回路 增压空气回路应能够按照规定的压力和温度下，在试验中冷器额定流量的5 0 1 5 0 范围内提 供高温压缩空气。回路由气源、加热器、温度控制仪、空气流量和压力调节装置等组成。 6 3 2 2 冷却水循环回路 用于水冷型中冷器试验的冷却水循环回路中应装设排除气体的装置，水泵的最大供水流量应不小 于试验中冷器额定水流量的1 5 0 ，水流量调节阀应设于水泵出水口一侧。 6 3 2 3 风洞 用于空冷型中冷器试验的风洞内壁应平整光滑，各连接处必须密封并平滑过渡，在中冷器前后分别 设置整流网及整流格栅。引风机的抽风量必须保证在试验中冷器额定流量的5 0 1 5 0 范围内提供 冷却空气。 8 3 2 4 测量仪器的测量准确度和精密度 测量仪器的测量准确度和精密度应符合表4 的规定。 表4 测量仪器的测量准确度和精密度 测量参数准确度精密度 温度 土0 1 土0 0 5 空气温差 土o 1 土o 0 5 水温差 士0 0 5 士0 0 2 压力士1 士0 5 静压差士2 土1 流量 士1 士0 5 相对湿度 土2 1 6 3 2 5 测量装置及仪器的鉴定 试验装置及测量仪器应定期进行检查、校准。 6 3 3 试验操作 6 3 3 1 把试件安装在试验台上，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 5 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 值，待系统工况充分稳定后方可开始测量并记录试验数据。在试验过程中每一试验工况点至少在3 0s 内采集到的增压空气与冷却空气进口温度波动不大于1 5 、冷却水进口温度波动不大于士0 2 方可认为系统已充分稳定，采集到的数据方可有效。 6 3 3 2 试验测量的参数见表5 。 表5 试验测量参数 大气参数增压空气参数冷却水参数冷却空气参数 大气压力进口压力进口压力进口压力 相对湿度出口压力出口压力出口压力 进口温度进口温度 进口温度 出口温度出口温度 出口温度 质量流量或体积流量质量流量或体积流量质量流量或体积流量 6 3 3 3 除非另有规定，气体介质的压力降和换热量应在相同的工况下测量。 6 3 4 试验数据的处理 6 3 4 1 增压空气散热量 增压空气散热量按式( 2 ) 进行计算： ( b g “c 讪( d 1 一f 。)( 2 ) 6 3 4 2 换算散热量 6 3 4 2 1 空冷型中冷器换算散热量按式( 3 a ) 进行计算： q 二一( b a t ( “，一厶“) 6 3 4 2 2 水冷型中冷器换算散热量按式( 3 b ) 进行计算： 瓯一q a h a t ( d 1 一t 。1 ) 6 3 4 3 冷却空气吸热量 冷却空气吸热量按式( 4 ) 进行计算： q a 。一g 。c 。( 。d t d ) 6 3 4 4 冷却水吸热量 冷却水吸热量按式( 5 ) 进行计算： ( 3 a ) q 。一g c ( o w 2 一t ，1 )( 5 ) 6 3 4 5 热平衡误差 6 3 4 5 1 空冷型中冷器热平衡误差按式( 6 a ) 进行计算： 占一( q 吐一q 。) q d 1 0 0 ( 6 a ) 6 3 4 5 2 水冷型中冷器热平衡误差按式( 6 b ) 进行计算： 占一( q “一q 。) q n 1 0 0 ( 6 b ) 6 3 4 5 3 试验时热平衡误差应符合式( 7 ) 的规定时，试验测试数据方可有效： | d l 5 ( 7 ) 6 3 4 6 换热效率 6 3 4 6 1 空冷型中冷器换热效率按式( 8 a ) 进行计算： 即一( d 1 一蚰) ( t d l 一t 。1 ) i 0 0 ( 8 a ) 6 3 4 6 2 水冷型中冷器换热效率按式( 8 b ) 进行计算： 目一( d l f m ) ( f d l 一t 。1 ) 1 0 0 ( 8 b ) 6 3 4 7 压力降修正 空冷型中冷器将实测到的冷却空气进出口压力降按式( 9 ) 修正到标准状况： 6 耐。一志焉虮 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 6 3 5 试验数据记录 水冷型中冷器传热性能试验数据可参照附录a 表a 1 格式记录。 空冷型中冷器传热性能试验数据可参照附录a 表a 2 格式记录。 6 4 振动试验、压力脉冲试验、热冲击试验 中冷器的耐振性能、耐压力脉冲性能、耐热冲击性能按j b t1 0 4 0 8 的规定进行测试。 6 5 静压强度试验 中冷器的静压强度按j b t1 0 4 0 8 的规定进行测试。试验介质为液压油或清水。 7 检验规则 7 1 检验类别 检验类别分为型式检验和出厂检验。每只中冷器应经检验部门检验合格后方能出厂。 表6 检验内容 序号检验项目型式检验出厂检验 1 安装尺寸 2 密封性 3 散热量 4 压力降 5 换热效率 6 热侧清洁度 7 耐振性能 8 耐压力脉冲性能 9 耐热冲击性能 1 0 静压强度 1 1 表面质量 7 2 检验内容 按表6 的规定，其中散热量应为换算散热量检验结果。 中冷器出厂前应按5 i 、5 2 、5 3 及5 1 1 的要求进行安装尺寸、密封性、热侧清洁度及外观质量检 验。其中热侧清洁度为抽检项目。 7 3 抽样检查方案和质量合格水平 需方抽查产品质量时，应按g b t2 8 2 8 1 的规定抽检，检验项目氇i 批原则、抽样方案、判定与复验 规则按制造厂与需方商定的技术文件。 8 标志、包装、运输和贮存 8 1 标志 8 1 1 中冷器上应有制造厂的标识。 8 1 2 中冷器出厂应带有经质量检验员签章的产品合格证。合格证上应标明 a ) 制造厂名称或厂标； b ) 产品名称、型号规格及标准号； c ) 制造日期。 g b t2 3 3 3 8 - - 2 0 0 9 8 1 3 包装箱外表面应注明： a ) 制造厂名称、厂标和地址； b ) 产品名称、规格及标准号； c ) 数量； d ) 毛质量； e ) 收货单位及地址； f ) 出厂日期。 8 2 包装 8 2 1 每只中冷器进、出气口应有防尘措施，以保持增压空气腔清洁。 8 2 2 中冷器的包装方式应保证产品在运输和贮存中不受损坏。 8 3 运输