汽车散热器与中冷器性能测试系统和方法
汽车散热器密封性能检测新方法
汽车散热器密封性能检测新方法天津大学(300072) 张洪刚 傅敬业 李红民 吴小津 郑义忠【摘要】介绍了汽车散热器(汽车水箱)干式自动检漏仪对散热器的密封性指标进行快速定量检测的传感器原理,仪器系统的硬件、软件的设计以及检测气路的设计,给出了仪器检测标准的近似计算公式并在实测中加以验证。
主题词 散热器 电容式差压变送器 检漏 密封性能 目前国内汽车散热器密封性能的检测,大多数厂家仍使用检测精度低、工艺性差、工人劳动强度高的人工水槽检测方法。
基于这种情况,天津大学研制了汽车散热器干式自动检漏仪,信号的拾取和放大采用了高精度的电容式差压器及精密的转换电路,采用MCS 251单片机作系统的数据处理和自动控制,实现了对汽车水箱泄漏干式定量的自动检测。
电容式差压变送器原理 电容式差压变送器是汽车散热器干式自动检漏仪的核心元件(见图1),由传感器的两个压力通道输入的压力差使传感器可位移极板产生变形,即膜片产生微小位移,也就改变了电容器极板间的间距h ,由此反映为电容量的非线性变化。
通过对电容变化量的处理和计算,可得知压力差值的大小。
图1 电容式差压变送器原理由图1可知,膜片因受压力产生变形后呈球形面,膜片各处的位移量Δh 是不同的,但当膜片变形很小,可认为变形后的膜片仍为平面,膜片位移量Δh 即可以认为是平均位移量,则有电极间间距的变化与电容量变化ΔC 的非线性关系如式(1)。
ΔC =εS (1h -1h -Δh )(1)式中:ε———极板电容间介质的介质常数;S ———极板有效面积;h ———极板间的距离(间距)。
在实际电路中,将待测电容置于高增益负反馈回路中,在输入信号电压的激励下,位移的相对变化转化为电压的线性变化,可用式(2)表示。
ΔU o =K 2・Δh =-C i U iεS・Δh (2)式中C i 为输入的标准电容,U i 为稳定的激励源。
极板有效面积S 和介电常数ε均为定值。
而膜片的位移Δh 是由传感器两压力通道的压差变化ΔP 造成的,且压差ΔP 与膜片位移Δh 也呈线性关系(Δh =K 1・ΔP ),则式(2)可写成式(3)。
车载测试中的车辆冷却系统评估和测试技术
车载测试中的车辆冷却系统评估和测试技术随着汽车产业的快速发展，车载测试在汽车研发过程中扮演着至关重要的角色。
其中，车辆冷却系统评估和测试技术是车载测试中不可或缺的一环。
本文将探讨车辆冷却系统评估和测试技术的应用和重要性。
1. 车辆冷却系统的作用和重要性车辆冷却系统的作用是维持发动机在适宜温度范围内运行，确保其正常工作和可靠性。
它通过循环冷却液，在发动机表面形成冷却膜，从而有效散热，并防止发动机过热而导致故障。
冷却系统的正常运行对于确保车辆性能、安全性和可靠性至关重要。
2. 车辆冷却系统评估的方法车辆冷却系统评估可以通过实验室测试和道路测试来进行。
实验室测试通常包括模拟不同工况下的温度和压力，并对冷却液的流动性能进行评估。
道路测试则通过在真实道路环境中测试冷却系统的性能和稳定性，如长时间持续运行、高温环境下的表现等。
3. 冷却系统测试技术的应用车辆冷却系统测试技术的应用包括但不限于以下几个方面：3.1 温度和压力传感器温度和压力传感器被广泛应用于车载测试中的车辆冷却系统评估。
通过安装传感器在关键位置，可以实时监测冷却液的温度和压力变化，及时掌握冷却系统的状况并做出调整。
3.2 流体动力学模拟通过流体动力学模拟软件，可以在计算机上进行冷却系统性能评估。
该软件可以模拟冷却液在管道中的流动，并计算温度和压力的变化，从而提供冷却系统优化方案。
3.3 热仿真技术热仿真技术是一种通过计算机模拟冷却系统的热传导和传热过程的方法。
通过建立数学模型，可以模拟出冷却系统中的温度分布和热流动情况，并评估冷却系统的热传导性能。
3.4 耐久性测试和可靠性评估对于车载测试中的车辆冷却系统评估，耐久性测试和可靠性评估是非常重要的一环。
通过在实际道路环境中进行长时间运行和高温环境下的测试，可以评估冷却系统的稳定性和可靠性，并发现潜在问题进行改善。
4. 冷却系统评估和测试的意义车辆冷却系统评估和测试技术的应用对于保证汽车性能、安全性和可靠性具有重要意义。
qct 828-2010 汽车水冷中冷器标准
QCT 828-2010是汽车行业的一项标准，全称为《汽车水冷中冷器性能要求及台架试验方法》。
该标准规定了汽车水冷中冷器的性能要求和试验方法，旨在确保汽车发动机的正常运行和可靠性。
下面是对该标准的详细介绍。
一、背景与意义汽车水冷中冷器是汽车冷却系统中的重要组成部分，负责将发动机的热量传递给冷却液，再通过散热器将热量散发到大气中。
水冷中冷器性能的好坏直接影响到汽车发动机的性能和寿命。
因此，制定一套科学、合理的性能要求及试验方法，对于保证汽车水冷中冷器的质量和可靠性具有重要意义。
二、主要内容1. 性能要求QCT 828-2010标准对汽车水冷中冷器的性能要求包括以下几个方面：(1)传热性能：水冷中冷器应具有足够的传热能力，确保发动机的热量能够被及时传递给冷却液。
(2)阻力性能：水冷中冷器应具有较低的阻力，以减小冷却液流经水冷中冷器时的压力损失。
(3)耐腐蚀性能：水冷中冷器应具有较好的耐腐蚀性能，能够承受冷却液和大气中的有害物质侵蚀。
(4)密封性能：水冷中冷器应具有较好的密封性能，防止冷却液漏出。
(5)结构与外观：水冷中冷器应具有合理的结构和外观，方便安装和维护。
2. 试验方法为了验证水冷中冷器的性能是否符合要求，QCT 828-2010标准规定了相应的试验方法。
具体试验项目包括：传热性能试验、阻力性能试验、耐腐蚀性能试验、密封性能试验以及外观质量检查等。
这些试验方法旨在全面评估水冷中冷器的各项性能指标，确保其在实际使用中的可靠性。
三、应用与影响QCT 828-2010标准的实施对于提高汽车水冷中冷器的质量和可靠性具有重要影响。
通过该标准的规定，汽车制造商可以更加明确地了解水冷中冷器的性能要求，从而在生产过程中采取相应的质量控制措施。
此外，该标准也为客户在选择汽车水冷中冷器时提供了参考依据，有助于推动汽车零部件行业的健康发展。
汽车热管理系统性能测试
汽车热管理系统性能测试引言汽车热管理系统是现代车辆中的重要部件之一，它对汽车的热稳定性、能源效率和驾驶者舒适性起着至关重要的作用。
为保证汽车热管理系统的性能达到设计标准，需要进行性能测试来评估其工作效果。
本文将介绍汽车热管理系统性能测试的目的、测试方法和测试指标。
测试目的汽车热管理系统性能测试的主要目的是评估系统的散热效果、温度控制能力和能源利用率。
通过这些测试，可以确认系统是否能够有效地控制车辆的温度，并且在各种工况下保持恒定的温度。
此外，性能测试还可以帮助检测系统中的故障和问题，并进行相应的优化和改进。
测试方法1. 静态测试静态测试是通过在静止状态下测试汽车热管理系统的性能。
这种测试方法可以在实验室环境下进行，利用恒温箱或恒温室模拟不同的环境温度和湿度条件。
在静态测试中，可以测试系统在不同温度条件下的散热效果和温度控制能力。
测试时，需要记录系统的温度变化曲线，并计算系统的散热功率和温度稳定性。
2. 动态测试动态测试是通过在实际行驶条件下测试汽车热管理系统的性能。
这种测试方法可以在实际道路上进行，利用车辆的各种传感器和记录仪器来监测和记录系统的工作状态。
在动态测试中，可以测试系统在不同驾驶模式下的散热效果、温度控制能力和能源利用率。
测试时，可以模拟城市道路和高速公路等不同行驶条件，以评估系统在不同工况下的表现。
3. 故障测试故障测试是通过人为制造系统故障，来评估汽车热管理系统的容错能力和应对故障的能力。
在故障测试中，可以模拟系统中的传感器故障、执行器故障、管道堵塞等各种故障情况，并观察系统的反应和恢复能力。
测试时，需要记录系统的故障报警信息，并评估系统对不同故障情况的应对能力。
测试指标1. 散热效果散热效果是评估汽车热管理系统性能的重要指标之一。
它可以通过测量散热器的热传导能力和表面温度来评估。
在性能测试中，需要测量散热器的传热系数和热阻，并计算系统的平均散热功率。
2. 温度控制能力温度控制能力是评估汽车热管理系统性能的另一个重要指标。
YN490ZLQ汽车散热器、中冷器（冷却系统）的设计计算
YN490ZLQ发动机，其额定功率为60KW/3200rpm。
现用《传热学》对其中冷器的散热性能进行简单的理论计算。
由于缺乏台架试验的有关数据，在这里则用类比的方法确定。
即：假设发动机的进气量与其功率成正比。
一、发动机的参数⑴进气量6BTAA：Ne=210hp，⊿M =0.305kg/sCY4102BZLQ：Ne=82hp，⊿M =0.119kg/s⑵中冷器的参数进气温度t1a=110℃出气温度t2a=45℃环境温度t0=27℃热空气流速u=25km/h⑶冷却空气进风速度va=12m/s二、中冷器结构选择散热管：见图一截面宽×长=6.5×38，7孔，管数27散热管平壁厚0.5～0.6散热带：见图二波高×波距×波数×带宽=8.95×5×80×38散热带根数:28中冷器结构初步设计如下：芯部尺寸：芯高×芯宽×芯厚= H×B×N =400×425×38 三、简单计算⑴单根散热管通流面积a=153.3mm2所有散热管通流面积A=27a=4139.1 mm2单根管内流体浸润周长l=180.56mm所有管内流体浸润周长L=27l=4875.12mm当量直径de=4×a/l=3.396mm⑵所有散热管内表面积FL=2.023 m2所有散热管外表面积FW=0.935m2散热带表面积F带=3.474 m2中冷器冷空气侧散热面积FΣ=FW+F带=4.409 m2四、散热管内放热系数的计算⑴中冷器的散热量QnQn=Cpa×⊿T×⊿M定性温度T=(t1a+t2a)/2=100℃Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃⊿M——单位时间内的质量流量，⊿M =0.119kg/s ⊿T——中冷器进出气口温差，⊿T= t1a-t2a=65℃ρa——空气密度，1.060kg/m3γ——运动粘度，18.97×10-6 m2/sPr——普朗特数，Pr=0.696λ——空气导热系数，λ=2.90×10-2w/(m×℃) 得: Qn=7.77kW⑵热空气在散热管中的流速v⊿M=⊿V×ρa⊿V——体积流量，⊿V=0.112m3/s⊿V= A×vA——散热管通流面积A=4139.1 mm2V=27.06m/s⑶散热管内的雷诺数ReRe= V×de/γde——当量直径，de=3.396mmRe=4844⑷散热管内放热系数αg努谢尔数Nu=0.023×Re0.8×Pr0.3Nu=18.31Nu=αg×de/λ得: αg=156.36 w/(m2×℃)五、散热管外放热系数的计算⑴散热管外出风温度t aˊ①芯子总成的净面比ζζ=0.551②冷空气的体积流量⊿Vˊ⊿Vˊ=ζ×H×B×va=1.124m3/s③冷空气质量流量⊿Mˊ取定性温度为环境温度,t=t0=27℃Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃⊿Mˊ——单位时间内的质量流量，kg/s⊿Tˊ——冷空气进出气温差，⊿Tˊ= t aˊ-t0ρa——空气密度，1.165kg/m3Pr——普朗特数，0.701得：⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310 kg/s④Qn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得：t aˊ=33℃反馈，取定性温度为t=（t0+ t aˊ）/2 =30℃查表得：Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃ρa——空气密度，1.165kg/m3得：⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310kg/sQn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得：t aˊ=33℃得：η=（33-33）×2/(33+33)=0%所以，可以用环境温度近似地作为定性温度，此时空气的一些参数如下：Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃ρa——空气密度，1.165kg/m3γ——运动粘度，16×10-6m2/sPr——普朗特数，Pr=0.701λ——空气导热系数，λ=2.67×10-2w/(m×℃)⑵冷空气外掠管的雷诺数ReRe= V×de`/γde——当量直径，de`=11.41mmV——空气流速，V=12m/sRe=6838⑷散热管外的放热系数αw努谢尔数Nu=C×Re n查《传热学》[3]表7-6得：C=0.424，n=0.588Nu=0.424×Re0.588Nu=87.02Nu=αw×de`/λ得:αw=203.63 w/(m2×℃)⑸散热带的效率ηη=th(mh)/(mh)散热带的参数m=(2×αw/λ×δ)0.5δ为散热带厚度，δ=0.135×10-3mλ为散热带的传热系数，假设散热管和散热带之间焊接良好。
性能测试步骤如下
在所有安装或修理工作结束，并经过外观 检查后，应在路试之前做一些简单的性能 测试，以保证下一步路试的进行或维修的 质量。
须说明的是修理后的汽车空调，保温性 能、车内气流分布、温度差异等都不用检 查，故汽车空调修理后，只需作简单性能 测试，合格后即可出厂。
一、性能测试步骤如下：来自准性能图湿空气曲线图（2）求制冷装置进气口与排气口的温度差：测 量制冷装置冷气出口处温度计的指示值，对照进 气口处湿度计的干球温度，这两处的温差值，即 为所求的进气口与排气口的冷气温差（注意：要 选用相同的温标）。
（3）利用标准性能图评定制冷性能：把同时 求出的空气相对湿度及进气口与排气口的冷气温 差在标准性能图上求出评定依据。如果这两个值 坐标的交叉点在标准性能图两条直线包围的范围 之内，则表示该系统制冷性能适中而良好。检修 品质合格。
（3）设定空调器控制使其为最大制冷状态，即把 温度控制开关置于“COOL”（最冷）档；送风开 关置于“HI”（高）档位置；空调开关或温度控制 开关置于“ON”（开）处；空气流量控制开关置 于“VENT”（通风）处。
（4）汽车应停于阳光不直接照射的阴影之处，并 打开所有车门、车窗及发动机罩盖。
（5）将干球温度计（可用玻璃棒温度计）放 在空调器冷气出口处，而将干、湿球温度计放在 冷气装置的风机进风口处。普通干湿球温度计由 两支玻璃棒温度计组成，其中一支的温包上包有 湿纱布，测出湿球温度；另一支的温包直接暴露 在空气中，测出干球温度。
力表高、低压表和温度计指示值稳定为止。 （7）记录制冷系统的进、出风口的各温度计指示
值及系统中高、低压数值，应符合标准。 （8）若在性能测试中，电磁离合器反复合上、脱
开，则应在离合器脱开前读取数值。
汽车发动机舱散热性能实验及数值研究
汽车发动机舱散热性能实验及数值研究首先，可以通过实验的方式来评估发动机舱的散热性能。
实验可以采用模拟真实工况的方式进行，如在实验室中建立一个具有真实工作状态的发动机舱模型，并通过监测发动机舱内部的温度、风速等参数来评估其散热性能。
此外，还可以通过调整发动机舱内冷却系统的参数，如散热面积、散热风扇的风速等来测试其对发动机舱散热的影响。
通过一系列实验可以得到不同参数对发动机舱散热性能的影响规律，为优化发动机舱的设计提供理论依据。
另外，数值研究也是评估发动机舱散热性能的一种有效手段。
数值研究可以采用计算流体力学（CFD）方法，通过建立发动机舱的三维模型，并在模型中设定相应边界条件，如进气口、散热风扇位置等，模拟发动机舱内部的空气流动和散热过程。
通过计算得到的温度、流速等参数，可以评估发动机舱的散热性能，并进行相应的优化设计。
数值研究具有成本低、周期短等优势，能够快速得到发动机舱散热性能的信息，为工程师提供设计和改进的参考。
实验和数值研究的结果可以为改进发动机舱的散热性能提供重要的参考。
例如，如果实验和数值计算结果表明发动机舱的散热性能不佳，可以采取以下措施进行改进：增加散热面积，以增加散热效果；调整进气口和散热风扇的位置，以改善空气流通；优化散热风扇的设计，以提高风速。
通过实验和数值研究，可以快速、准确地评估不同参数对发动机舱散热性能的影响，并找到最佳设计方案。
总之，汽车发动机舱的散热性能实验和数值研究对于优化发动机工作效率和提高寿命具有重要意义。
通过实验和数值研究，可以评估发动机舱的散热性能，并找到相应的改进方案，为汽车工程师提供设计和优化的参考。
汽车冷气系统的检查与测试
汽车冷气系统的检查与测试汽车冷气系统的检查与测试汽车冷气系统是单独的密封循环系统，它能否正常运行关系到乘坐的舒适性，汽车的经济性及安全性。
检查汽车的冷气系统，首先必须熟悉和了解汽车的冷气系统，掌握它的制冷原理、系统的配置、结构、功能等；并精通配置之间的相互关系及作用；清楚可能或容易产生的各种故障的现象、原因及排除方法。
下面分别介绍冷气系统的检查和测试：一、制冷压缩机的检查和测试制冷压缩机是汽车空调系统的心脏，它担负着系统制冷工质的压缩及循环工作。
通常应对其进行压缩效率及泄漏方面的检查和测试。
检测压缩机的压缩效率，在不拆卸系统的情况下，需接三歧压力表组进行测试。
当系统内有一定量的制冷剂时，发动机加速，此时低压表指针应会明显下降，高压压力也会明显上升，油门越大，指针下降幅度也越大，说明压缩机性能良好；如果加速时低压表指针下降缓慢及下降幅度不大，说明压缩机的压缩效率低；如果加速时低压表指针基本无反映，说明压缩机就根本无压缩效率。
压缩机最容易产生泄漏的部位是轴封（也作油封）。
由于压缩机常处高速旋转，运转温度也较高，轴封部位容易产生泄漏。
当压缩机的离合器线圈与吸盘部位有油迹时，其轴封肯定会泄漏。
容易造成压缩机损坏的主要原因有：1、空调系统内不清洁，有颗粒性杂质被压缩机吸入；2、系统内制冷剂或润滑油过量，造成压缩机“液击”而损坏；3、压缩机运转温度过高或运转时间过长；4、压缩机缺油，磨损严重；5、压缩机的电磁离合器打滑而磨擦温度过高；6、压缩机的功率配置过小；7、压缩机的制造质量有缺陷。
二、冷凝器和蒸发器检测冷凝器和蒸发器是汽车空调系统的热交换容器。
高压高温制冷剂气体在冷凝器中将热量传递给外界（放出热量）而冷凝（液化）成高压液体，从而改变了制冷剂的形态，但压力基本不变；低压液体在蒸发器中与外界（驾驶室）内的热量进行热交换（吸收热量）而产生沸腾（汽化）现象，从而使空间的温度不断得到降低，沸腾（汽化）后产生低压制冷剂气体，从而改变了制冷剂的形态，但压力也基本不变。
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汽车散热器和中冷器作为汽车冷却系统的重要部件，在冷却效率和排气性能方面起着至关重要的作用。
为了提升汽车性能，提高能效，确保汽车处于可以正常运行的状态，确保汽车安全，通常需要对汽车散热器和中冷器进行性能测试。
汽车散热器和中冷器性能测试是通过特定的测试设备，进而对汽车散热器和中冷器的功能和性能进行检测。
测试设备根据不同的汽车散热器和中冷器来定制，包括水平散热器（底漆散热器），垂直散热器，中冷器，水箱等不同类型的部件。
汽车散热器和中冷器性能检测过程主要是以内部压力作为测试参数，考察其内部功能性能指标和外部排气性能指标的变化情况。
在实际的排气性能测试中，测试装置可以实时监测汽车散热器和中冷器的温度和压力变化情况，并通过系统软件记录和分析汽车散热器和中冷器的各种参数，以此得出性能测试结论。
汽车散热器和中冷器的检测主要有以下几项：
一是检测汽车散热器和中冷器自身的流通能力，判断其流通效率；
二是通过温度和压力信号实时监控其性能；
三是根据检测信号建立散热器的性能指数，检测其设计和制造质量；
四是检测汽车散热器和中冷器的冷却效果，评价其冷却效率；
五是运行状态下汽车散热器和中冷器的漏水检测。
通过以上测试，可以检测汽车散热器和中冷器的性能，从而提高汽车冷却系统的效率，节能环保，提高汽车安全性。