【国家标准(GB)】 内燃机 增压空气冷却器 技术条件

ICS27.020
中华人民共和国国家标准
GB/T23338—2009
内燃机
增压空气冷却器
技术条件
Internal combustion engines-Charge air coolersSpecification2009-03-19发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-11-01实施
GB/T23338—2009
规范性引用文件
术语和定义
符号和缩略语
技术要求
试验方法
检验规则
标志、包装、运输和贮存
）中冷器传热性能测试记录表
附录A（资料性附录）
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。前言
本标准由全国内燃机标准化技术委员会（SAC/TC177)归口。GB/T23338—2009
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。I
1范围
内燃机增压空气冷却器技术条件GB/T23338-2009
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。GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL)检索的逐批检验抽样计划(GB/T2828.1-2003,ISO2859-1:1999,IDT)GB/T3821中小功率内燃机清洁度测定方法JB/T10408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
frontedarea
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effectiveness
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hot side
中冷器中增压空气的通道。
冷侧cold side
中冷器中冷却介质（冷却水或空气）的通道。3.5
水冷型watercoolingtype
中冷器的一种类型，以水为冷却介质。3.6
空冷型aircoolingtype
中冷器的一种类型，以空气为冷却介质。3.7
换算散热量
conversiontrans-heat
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人温度差为设定值时的散热量。
GB/T23338-2009
压力降
pressuredrog
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。
标准空气
standard air
温度为20℃，气压为101.3kPa状况下的空气。3.10
准确度
accuracy
仪器指示或记录被测量真值的能力，以测量指示值与真值间差值来表示。3.11
精密度
precision
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。3.12
gaugepressure
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
缩略语
冷却空气比热容
增压空气比热容
冷却水比热容
热侧传热面积
增压空气质流盘
冷却空气质盘流盘
冷却水质盘流盘
试验时大气压力
冷却空气进口压力
冷却空气出口压力
增压空气进口压力
增压空气出口压力
冷却水进口压力
冷却水出口压力
迎风面积
试验时环境空气温度
冷却空气进口温度
符号和缩略语及其单位
kj/(kg.℃)
kJ/(kg·℃)
kJ/(kg℃)
根据试验温度、压力确定
根据试验温度、压力确定
根据试验温度、压力确定
根据试验样品实际尺寸计算
试验时测定
试验时测定
试验时测定
绝对压力，试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
根据试验样品实际尺寸计算
试验时测定
试验时测定
缩略语
冷却空气出口温度
增压空气进口温度
增压空气出口温度
冷却水进口温度
冷却水出口温度
冷却空气体积流盘
增压空气体积流量
冷却水体积流量
热侧杂质量
增压空气压力降
冷却空气压力降
冷却空气标准空气状况压力降
冷却水压力降
试验前指定进口温差
冷却空气进出口温差
增压空气进出口温差
冷却水进出口温差
冷却空气吸热量
增压空气散热量
换算散热量
冷却水吸热量
换热效率
热平衡误差
技术要求
表1(续）
试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
试验时测定
GB/T23338—2009
Apa=an-Pa
Apu=Palpu2
按式（9)进行计算
试验前设定的增压空气与冷却介质的流人温度差Stu=taatel
a=thi-taa
At=ta-tl
按式（4)进行计算
按式(2)进行计算
按式(3a)或式(3b)进行计算
按式(5)进行计算
按式(8a)或式(8b)进行计算
按式(6a)或式(6b)进行计算，且应符合式(7)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。密封性
中冷器热侧应密封，经不低于350kPa的气压试验，历时1min不得出现泄漏中冷器水侧应密封，经不低于350kPa的气压试验，历时1min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。来表示，其Wc应符合式（1）的规定：
Wc≤10+25F
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。...........(l)
GB/T23338—2009
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
增压空气
冷却空气
5.6.2水冷型中冷器
进口温度
进口压力
压力降
进口温度
标准空气状况压力降
水冷型中冷器的换热效率应符合表3要求。指定条件
室温+140℃
200kPa
表3水冷型中冷器的换热效率
试验介质
增压空气
冷却水
5.7耐振性能
进口温度
进口绝对压力
压力降
进口温度
压力降
指定条件
160℃
200kPa
70 ℃
换热效率
≥82%
换热效率
≥85%
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40m/s的加速度，分别依次在20Hz、30Hz、40Hz、50Hz频率下各振动3h，共振动12h，振动方向为垂直上下。完成12h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5kPa以下上升到250kPa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2×10次压力循环后，不允许出现泄和变形现象。5.9耐热冲击性能
中冷器经3000次（室温+150℃）-→室温→（室温+150℃）温度交变循环后，不允许出现泄漏和零件损坏。
5.10静压强度
对中冷器增压空气芯子内腔施加500kPa静压，历时5min，不允许出现泄漏和永久性变形。5.11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
封性试验台上检测结果为准。
GB/T23338-2009
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1min，不得出现连续的气泡。
6.1.3在干式密封性试验台上，向中冷器通人按5.2规定压力的干燥压缩空气历时1min，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60%的试验用清洗液后，按照GB/T3821规定的方法进行测定。试验用清洗液应符合GB/T3821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士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入常温、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入空气。6.3.2试验设备及测量仪器
6.3.2.1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50%～150%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150%，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。引风机的抽风盘必须保证在试验中冷器额定流量的50%～150%范围内提供冷却空气。
6.3.2.4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盘参数
空气温差
水温差
静压差
相对湿度
6.3.2.5测量装置及仪器的鉴定
准确度
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
精密度
±0.05℃
±0.05℃
±0.02℃
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后启动试验设备。调节试验参数到指定5
GB/T23338-—2009
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30s内采集到的增压空气与冷却空气进口温度波动不大于土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
大气压力
相对湿度
增压空气参数
进口压力
出口压力
进口温度
出口温度
质盘流量或体积流量
冷却水参数
进口压力
出口压力
进口温度
出口温度
质盘流量或体积流盘
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：Qah=GaCpah（tahitahz）
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(3a)进行计算：Qh=QAt/(tahi-tel)
6.3.4.2.2水冷型中冷器换算散热量按式（3b)进行计算：Q=QhAt/(th-tm)
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：QueG..Cpae(tac2-tacl)
6.3.4.4冷却水吸热量
冷却水吸热量按式（5）进行计算：Q.=G.Cw(tw2-tw)
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(6a)进行计算：8=（Qh-Q)/Qh×100%
6.3.4.5.2水冷型中冷器热平衡误差按式(6b)进行计算：8=（Qh-Q)/Q×100%
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：18≤5%
6.3.4.6换热效率
空冷型中冷器换热效率按式(8a)进行计算：6.3.4.6.1
n=（tal-taz）/(tahl-tael）)×100%6.3.4.6.2水冷型中冷器换热效率按式(8b)进行计算：n=（taht—thz)/tahi—tm）×100%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
冷却空气参数
进口压力
出口压力
进口温度
出口温度
质量流量或体积流量
（2）
（3a）
.（3b）
（4）
（6a）
.（6b）
（8a）
（8b）
6.3.5试验数据记录
++273Ape
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GB/T23338—2009
中冷器的耐振性能、耐压力脉冲性能、耐热冲击性能按JB/T10408的规定进行测试。6.5静压强度试验
中冷器的静压强度按JB/T10408的规定进行测试。试验介质为液压油或清水。7检验规则
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
7.2检验内容
检验项目
安装尺寸
密封性
散热盘
压力降
换热效率
热侧清洁度
耐摄性能
耐压力脉冲性能
耐热冲击性能
静压强度
表面质盘
按表6的规定，其中散热量应为换算散热量检验结果。型式检验
出厂检验
中冷器出厂前应按5.1、5.2、5.3及5.11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GB/T2828.1的规定抽检，检验项目、组批原则、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。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。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：8.1.2
制造厂名称或厂标；
产品名称、型号规格及标准号；制造日期。
GB/T23338—2009
包装箱外表面应注明：
制造厂名称、厂标和地址；
产品名称、规格及标准号；
数量；
毛质量；
收货单位及地址；
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
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
在运输过程中，要防磕碰、防雨、防潮。8.4购存
中冷器应存放在通风和干燥的仓库内。在正常保管情况下，自出厂之日起，制造厂应保证产品在12个月内不致锈蚀。
8.5其他
标志、包装、运输、贮存也可由供需双方商定。8
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台醒器处
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体流V
体流V
GB/T23338-—2009