汽车电动真空泵性能要求与台架试验方法编制说明

1、汽车电动真空泵性能要求及台架试验方法征求意见稿编制说明1工作简况1.1 任务来源工业和信息化部2021年5月29日印发的2021年第一批行业标准修订方案,工程编号为2021-1883T-QC.1.2 主要工作过程标准方案下达后,标准起草牵头单位浙江万安科技股份以下简称“万安科技根据全国汽车标准化技术委员会和全国汽车标准化技术委员会制动分技术委员会要求,向国内局部主机厂和零部件生产企业发出邀请函,根据回函情况,最后确定邀请北京汽车集团以下简称“北汽集团和安徽江淮汽车股份以下简称“安徽江淮两家公司为标准编制工作小组参与单位.2021年7月,根据北汽集团和安徽江淮的回函,成立了由浙江万安科技股份有限

2、公司、北京汽车集团和安徽江淮汽车股份组成的?电动真空泵性能要求及台架试验方法?标准起草小组.其中,万安科技作为标准的主起草单位,负责标准主体的编制、实验工程的验证及实验数据的处理分析工作.北汽集团和安徽江淮作为参与起草单位,负责反应电动真空泵在整车运行中的工作情况及相关支持性工作.根据标准起草工作需要和各起草参与单位实际情况,确定由李小攀、唐胜男、钟焕祥万安科技、詹文章北汽集团、董良安徽江淮等组成标准起草小组,李小攀任起草小组组长,负责标准编制过程总体规划工作,唐胜男负责标准主要技术文件的编写工作,钟焕祥主要负责技术支持,为标准的编制提供实验数据.詹文章和董良作为主机厂相关人员,主要负责标准的

3、技术审查工作,保证标准中涉及的各项技术指标符合主机厂使用要求.根据标准起草小组工作内容的分配,万安科技利用一年左右的时间完成了电动真空泵基本性能测试、耐久性试验、振动试验、噪声试验及盐雾腐蚀试验等试验的全部试验过程及试验数据的整理分析工作.于2021年6月编制完成了?电动真空泵性能要求及台架试验方法?标准初稿.该标准初稿主要包含电动真空泵、湿式真空泵、抽气速率、抽气效率和最低启动温度五个术语和定义,以及电动真空泵根本性能要求、极限真空度、工作电流、密封性、工作耐久性、振动耐久性、耐腐蚀性、低温启动性能、噪音和防护等级等十项性能指标及相对应的测试方法和相关试验设备、试验条件要求.在标准初稿完成后

4、,万安科技首先组织公司内部的标准化工作人员、电动真空泵工程师、技术检测员及制造单位人员对标准初稿进行讨论.在讨论会上,与会人员主要提出了如下问题：a标准编制格式不符合GB/T1.1-2021的相关要求；b测试人员指出,在进行常温耐久性测试时,电动真空泵连续工作一段时间之后,泵体外表温度升高.从温度对内部零部件的影响及人员平安角度考虑,建议对产品最高工作温度进行限制,在标准中增加外表最高工作温度性能指标要求及相关试验.根据起草小组第一次讨论会议建议,标准起草小组对标准初稿进行了相应的修改,并对新增工程的实验数据进行了采集、整理分析.根据试验结果,起草小组完成了标准初稿的修改,并于2021年9月5

5、日召开第二次公司内部小组讨论会.根据讨论结果,对标准文本做了如下修改：a根据GB/T1.1-2021的编写规那么,对标准中的标准性引用文件进行修改,删除标准中未直接引用的文件GB/T5171-2002、GB/T10069.3-2006、QC/T413-2002,局部标准改为注日期引用.并根据正文内容,增加了GB/T21271标准作为标准性引用文件.b术语及定义局部增加了“干式电动真空泵和“湿式电动真空泵两条术语,用“抽气时间术语代替了“抽气速率和“抽气效率两个术语.c确定了增加“外表最高工作温度工程的性能要求及相关试验内容,并对标准用词及语句表述等细节内容提出修改意见.根据北汽集团和安徽江淮对

6、电动真空泵产品喷油这一使用情况的反应,标准工作小组确定在标准中增加“耗油量这一技术指标及相关试验,对产品耗油量进行限制,保证在车辆运行过程中的制动平安及车内环境卫生,于11月份针对相关问题开会讨论.本次会议主要对如下问题达成意见：a为进一步明确标准具体表述内容及标准使用范围,决定将标准名称由?电动真空泵性能要求及台架试验方法?修改为?汽车电动真空泵性能要求及台架试验方法?；b因低温启动性试验与低温性能试验重复,确定取消低温启动性试验.c抽气时间性能要求中,真空度区间的表述不严谨,修改限值表述.d试验设备中对盐雾试验箱的技术要求,改由GB/T10587代替GB/T10125.e耐久性试验条件由图

7、示表述修改为表格形式,以保证表述更清楚,使阅读者理解更准确.f对常温性能、工作耐久性、耐腐蚀性及噪声试验过程的描述进行了修改、完善.标准起草小组根据公司内部工程师意见,对标准正文局部进行全面的修改与完善,在2021年4月完成标准征求意见讨论稿,并发给北汽集团和安徽江淮,并确定于2021年7月27日在江西省上饶市召开标准起草小组评审会议.经全体到会人员充分讨论,最后确定对标准讨论稿做如下修改后,形成正式的标准征求意见稿.a对“湿式电动真空泵和“干式电动真空泵两条术语的描述进行修改,取消使用介质的指向性,明确介质应用范围；b为更加符合实车情况,将抽气时间中的70kPa真空度评价点中修改为66.7k

8、Pa;c为了与同类产品相协调,将电动真空泵在常温下所能到达的最大真空度修改为与发动机直接驱动的真空泵相一致,即最大真空度由90kPa修改为90.7kPa;d4.2"外表最高工作温度修改为“泵体外表最高工作温度,明确该项指标检验的范围主体；e根据“湿式电动真空泵术语定义的修改,将4.6“耗油量修改为“耗液量.同时,考虑到容积大小不同的真空泵确定一个明确的耗液量指标不准确,将其修改为百分比形式,提升标准的可实施性及准确性；f增加电磁骚扰特性要求；g试验条件中,为保证条件更符合实际情况,环境温度由19C25c修改为20C±15C;h为保证试验条件表述更加符合实际使用情况,测试容积

9、由“与实车安装测试容积相同修改为“按实车所配真空灌或供需双方确定；i经计算,按讨论稿规定的条件,其耐久性试验时间过长近一年,不利于该项试验的开展,因此,将试验周期由60s±5s分别修改为20s±5s常温及高温和25s±5s低温；j6.7“噪声试验中增加对背景噪声的要求.2标准制定原那么和主要内容2.1 标准编制原那么标准技术水平保持国内领先,评价指标应充分考虑我国现有产品技术水平,本着促进产品质量和技术的提升、标准电动真空泵性能要求,保证产品交付质量的原那么进行起草.标准编写格式应符合GB/T1.1-2021等相关标准要求.2.2 标准主要内容说明本标准正文主要由

10、范围、标准性引用文件、术语及定义、技术要求、试验设备和试验方法等组成.2.2.1 范围目前,我国汽车用真空泵主要以叶片式真空泵为主,由柴油机驱动,主要用于汽车动力由柴油机提供的车辆的真空助力制动系统.而电动真空泵主要应用于汽车动力由非燃油发动机驱动的新能源汽车中,真空泵由电机驱动.在结构上,电动真空泵和传统真空泵有着本质的区别.所以,现有的真空泵标准无法适用于电动真空泵.因此,本标准主要针对汽车用电动真空泵而制定,其适用范围也限定在汽车电动真空泵,如辅助真空泵等其它形式的真空泵暂不纳入本标准的考核范围.2.2.2 术语和定义为了标准表达的方便性,本标准共定义了电动真空泵、湿式电动真空泵、干式电

11、动真空泵、抽气时间等4条术语.2.2.3 试验设备和试验条件2.2.3.1 试验设备为了使标准的使用部门便于进行试验结果的比拟,并考虑到测试设备测量精度对测量结果的影响,因此,对所用设备的主要功能提出具体要求,同时针对主要测量参数的精度也提出了测量误差要求.2.2.3.2 试验条件在试验条件中,许多工程对环境温度、相对湿度、电机电压和测试容积等条件的要求是相同的,因此,为简化标准编写,在试验条件一章中,对这些条件给出了统一规定,在试验方法一章中不再重复进行描述.2.2.4 主要工程说明2.2.4.1 根本性能电动真空泵的工作性能是其使用的最主要的考核依据.本标准主要采用抽气时间、极限真空度等方

12、面的性能指标对电动真空泵根本性能进行考核.抽气时间直接影响在制动过程中到达预期制动力所用的时间长度,是制动系统的重要指标之一.因此,本标准以规定在不同温度下真空泵到达不同真空度所用时间最大值来进行考核.由于车辆的使用范围广阔,当在北方冬天室外长时间放置后,其电动真空泵本体的温度将与环境温度一致,电动真空泵在此温度下是否能够正常工作,对汽车制动系统的制动性能是非常重要的.因此,本标准将电动真空泵的低温性能作为一项试验列入,以考核电动真空泵在低温情况下,其性能指标是否仍能满足汽车制动性能的最低要求.考虑到整车外界使用环境及电动真空泵自身工作中产生热量,除对其进行常温性能试验外,还增加了高温性能试验

13、,以考核在高温情况下,其性能指标能否满足汽车制动性能的最低要求.综合真空泵实际工作情况,在本项试验,主要规定了真空泵在不同外界环境下分别到达不同制动效能所需真空度的抽气时间,即发挥制动效能的最低真空度(40kPa)、真空助力器正常工作的真空度(66.7kPa),以及正常工作中电动真空泵所能到达的最大真空度(85kPa).2.2.4.2泵体外表最高工作温度由于电动真空泵的外表最高工作温度对电动真空泵内部零部件会产生一定影响,如温度过高,会对系统内部液态介质和零件变形造成影响.同时,也为人员操作过程平安性考虑,本标准对电动真空泵连续工作所到达的最高外表工作温度也做了规定.根据QC/T413-200

14、2?汽车电气设备根本技术条件?中表1规定,确定该产品泵体最高外表工作温度为85C2.2.4.3工作耐久性工作耐久性是真空泵可靠性的重要指标.本标准规定了电动真空泵在使用温度变化的情况下,湿式电动真空泵进行50万次循环、干式电动真空泵连续进行30万次循环使用后,考核其性能指标能否满足汽车制动性能的最低要求.根据电动真空泵材质及密封润滑方式的不同,本标准对湿式真空泵和干式真空泵工作耐久性次数提出不同要求.同时,考虑到干式电动真空泵材料磨损特性,其耐久性寿命测试时间相对较短.2.2.4.4 振动耐久性主要考核当汽车在不平路面行驶时,电动真空泵的工作特性是否满足制动性能最低要求.同时,也对电动真空泵各

15、连接部件的可靠性及与整车连接的可靠性进行考核.振动耐久性测试频率及扫频周期与机械式真空泵技术条件相同.2.2.4.5 耐腐蚀性根据电动真空泵的工作环境相对恶劣的情况,本标准对其耐腐蚀性能提出要求.其性能指标与机械产品耐腐蚀性试验指标相同.2.2.4.6 耗液量根据整车使用要求,本标准对湿式真空泵液态介质在使用过程中的消耗情况进行测量,并根据整车保养年限,确定该项性能指标要求.2.2.4.7 噪声考虑到电动真空泵在运行过程中,其噪音对整车噪音及行车过程中乘员舒适性的影响,本标准对电动真空泵的整体噪声的最大限值提出要求.2.2.4.8 电磁骚扰性电机在运行过程中,会对周围电子元器件造成电磁辐射骚扰

16、,因此本标准对其辐射峰值、准峰值进行规定.其具体指标应符合GB/T18655-2021?车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法?标准零部件辐射骚扰限制等级1要求.3试验工程分析3.1 根本性能3.1.1 常温及高温性能该试验共完成10件样品的试验,所有样品常温和高温的抽气时间差异不大.10件样品中,5件样品常温抽气时间位于12s13s,高温抽气时间位于15s17s,4件样品常温抽气时间小于12s,高温抽气时间位于15s16s,1件样品因在试验过程中发生卡死现象,未能满足标准要求.3.1.2 低温性能低温试验时,当环境温度为-20C时,9件样品抽气时间小于13s,1件样

17、品因在实验过程中发生卡死现象,未能满足标准要求.当环境温度为-30C时,8件样品抽气时间在13s15s,1件样品因温度过低,发生冻结现象,未能满足标准要求.当环境温度为-40C时,6件产品抽气时间在17s18s,1件产品抽气时间小于17s.3.2 泵体外表最高工作温度泵体外表最高工作温度试验共进行10件样品的试验,其中8件样品的温度在75c以下,1件样品试验过程中发生转子碎裂,1件样品发生喷油现象.3.3 工作耐久性本项试验共进行了10件样品的试验,其中7件为湿式电动真空泵,3件为干式电动真空泵.除1件干式电动真空泵样品在进行到20万次循环时转子碎裂,1件湿式电动真空泵发生喷油现象外,其余样品

18、均完成标准规定的试验循环次数,其试后相关性能均符合标准要求.3.4 振动耐久性本项试验共进行了6件样品的试验,其中4件样品试验后未有任何零件损坏,试验后其常温抽气时间小于13s.2件样品在运行过程中发生卡滞现象,没有完成标准规定试验次数,未能满足标准要求.3.5 耐腐蚀性2-.本项试验共进行了8件样品的试验,其中2件产品在泵体外表总体有超过5cm的腐蚀面积,其余6件产品泵体外表腐蚀面积在1.8cm2以内.3.6耗液量耗液量试验在进行工作耐久性试验时同步进行(常温耐久性阶段),7件样品中有1件样品发生喷油现象,情况严重,不能满足标准要求,6件样品的耗液量根本在3mL左右,相当于加液量的8%左右.

19、3.7噪声噪声试验共进行了10件样品的试验,其中2件样品的噪音测量值为71dB(A),5件样品的噪音测量值为74dB(A),满足标准要求.3件产品的噪音测量值超过75dB(A).3.8电磁骚扰性共有10件产品进行电磁辐射骚扰性试验,其中6件产品到达GB/T18655-2021中规定的零部件辐射骚扰限制等级2要求,3件产品到达等级1的要求,1件产品的辐射峰值过高,未到达等级1要求.4标准中涉及专利的情况本标准内容不涉及相关专利问题.5预期到达的社会效益、对产业开展的作用等情况电动真空泵主要用于非燃油发动机驱动的新能源汽车,因此,该标准的制订,为新能源汽车安装的电动真空泵产品质量限制提供了行业统一

20、的评价标准,对新能源汽车制动系统行业的开展和提升将起到积极的促进作用,为我国新能源汽车零部件产品质量提升具有积极的促进作用.6采用国际标准和国外先进标准情况,与国际、国外同类标准水平的比照情况,国内外关键指标比照分析或与测试的国外样品、样机的相关数据比照情况目前,国内外均没有公开公布的汽车电动真空泵的国家及行业标准,从起草小组收集到达国外企业的相关资料来看,在所测试的国内样件中,大局部样件的性能指标能够满足其相关要求.由于采购国外样件较少,只进行了较少样件的局部性能和耐久性试验,从所进行试验结果来看,国内产品与国外产品总体上存在一定差距,具体情况如下：1国内产品常温和高温抽气时间与国外产品相差不大,低温抽气时间有一定差距；2泵体外表最高工作温度国内产品与国外产品有较大差距,国外产品的泵体外表温度根本在55c以下.3国外产品工作耐久性能够到达90万次以上,总体高于国内产品；4振动耐久性两者相差不大；5耐腐蚀性国外产品与国内产品相差不大；6耗液量测试中,国外产品根本没有漏油现象出现,国内产品存在一定差距；7噪声试验相比拟而言,国外产品噪声稳定性限制更好一些；8国外产品和国内产品的电磁辐射骚扰特性均能有效的限制在标准要求范围.7在标准体系中的位置,与现行相