【汽车行业标准(QC)】 汽车发动机冷却水泵试验方法

QC/T1288.2-2001（2001-12-30发布，2002-05-01实施）前言
以满足发动机冷却水泵行业发展的需要，便于产品技术监督部门的监督与检查，制订本标准。
本标准的附录A是标准的附录。
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：东风汽车泵业有限公司。本标准主要起草人：任胜群。
中华人民共和国汽车行业标准
汽车发动机冷却水泵试验方法
1范围
QC/T288.2-2001
本标准规定了汽车发动机冷却水泵的试验项目，试验条件，试验要求及性能参数的测量和计算。
本标准适用于汽车发动机冷却水泵（以下简称水泵）。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在本标准出版时：所示版本均为有效，所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB／T3214-1991水泵流量的测量方法3　定义　
本标准采用下列定义。
3.1扬程H（m）：是指水泵所输送的液体由进口至出口时每单位重量的能量增加量。3.2
流量Q（L/min）：是指水泵出口在单位时间内所输出的液体体积。3.3车
轴功率P（kW）：是指水泵所需的功率。3.4汽蚀余量NPSH（m）：是指水泵进口处单位重量的水所具有的超过汽化压力的富裕能量。3.5
水泵失效：是指水泵的主要零件有异常磨损、损坏，致使其性能达不到规定要求，4试验项目
出厂检验
出厂检验的试验项目为：
密封性试验。
4.2型式检验
型式检验的试验项目包括：
a）汽蚀试验；
b）可靠性试验；
c）封性试验；
d）性能试验。
试验条件
试验介质
a)性能试验和汽蚀试验：清水；b)可靠性试验：所装发动机使用的冷却液；c)密封性试验：空气。
5.2试验介质温度
a）性能试验和汽蚀试验：水温为80℃土2℃；b）可靠性试验：发动机连续运转时冷却液的最高温度（最高温度未知时为90℃土2℃）；c）密封性试验：气温为环境温度。5.3试验台
a)性能试验可在开式或闭式试验台上进行，见图1和图2；987
1一测功机：2一水泵，3一出口测压管：4-差压计：5一流量计；6一出口调压阀，7—放气阀；8一安全阀：9一真空压力计：10一通真空泵阀门：11一水位计：12一封闭式水箱13一水箱进水阀；14-放水阀：15一加热器：16-温度计；17-水泵进水阀18-水泵进水管。图1闭式试验台原理图
1一测功机2-水泵：3一出口测压管：号：5一流量计：
1调压阀：7一水位
8-开放式水箱：9-水箱进水阀；10-放水阀：11-加热器；12一温度计：13-水泵进水阀：14-水泵进水管图2开式试验台原理图
b)汽蚀试验应在闭式试验台上进行；c)可靠性试验可在开式或闭式试验台上进行。5.4试验用的仪器和仪表
所有仪表均须经标定，并在标定有效期内。压力传感器及数字仪表：精度不低于0.5级，5.4.1
5.4.2流量：仪表糖度应不低于1级。5.4.3转速；仪表精度应不低于0.2级。5.4.4碗温度：仪表精度应不低于0.5级。5.4.5扭矩：仪表精度应不低于0.5级。5.5
性能试验应在水泵非汽蚀工况下进行，如发生汽蚀可用水箱加压的方法予以消除6　试验要求
6.1性能试验　
测试水泵在不同转速下的流量、轴功率，并绘制其扬程、轴功率、泵效率与流量之间的关系曲线图。
6.1.2转速范围约为40%～120%的额定转速，在规定的范圆内均匀间隔选取4种或4种以上的不同转速进行试验；或者根据发动机的各个典型工况选取转速。6.1.3每一种试验转速下，流量从最大值到流量计最小稳定测量值，均匀选取至少8个流量点进行试验。
6.1.4测量数据时，对所有的仪表应同时读数。6.2汽蚀试验下载标准就来标准下载网
测定水泵工作范围内的流量、扬程与汽蚀余量之间的关系，并绘制相应的曲线图。6.2.1在额定转速下，对标定流量点或需要的流量点进行试验。试验时应测定转速、流量、扬程、进口压力和水温。
6.2.2汽蚀试验时，扬程的变化分成两个阶段：a）扬程H不随汽蚀余量（NPSH）变化的阶段；b）扬程H随汽蚀余量（NPSH）急剧变化的阶段，即断裂阶段。6.2.3试验每一流量时，应至少选取10个不同的汽蚀余量（NPSH）以绘制汽蚀性能曲线。并且在汽蚀余量（NPSH）接近临界值的阶段，汽蚀余量（NPSH）间隔取小些。6.2.4汽蚀试验时，汽蚀余量（NPSH）必须按从大到小的方向进行。6.2.5水泵进水管道处连接必须保证密封。6.3可靠性试验
水泵在规定工况下运转，考核其总成及零部件可靠性。6.3.1水泵应承受在发动机上的额定负荷并以其额定转速的120%运转25h，各配合部位不能有松动现象。
6.3.2水泵应承受在发动机上的额定负荷并以其额定转速连续运转500h，试验结束后，轴承应能轻松平稳地转动，水封未出现损坏或泄露。6.3.3采用塑料叶轮的水泵应进行冷浸试验考核。把叶轮和轴从待测水泵上一起拆下后置于-5℃～-55℃的环境中，以-10℃为增量，在每一阶段放置时间不少于4h后，目测叶轮与轴的结合而上不得有裂纹，并观察其配合不得有松动现象。6.4密封性试验水泵内腔通入压缩空气，压力为138kPa，压力平衡后，试验时间为10s，然后依据压力降转化为泄露量来判断是否合格。7数据测运及性能参数计算
7.1扬程
7.1.1扬程计算公式。
式中，H——扬程，m;
H=1000P:-P)+(Z -Z,)+
—试验温度下水的密度，kg/m，见附录：Pr、P,——出口与进口的压力，kPaV、V,——压力P,和P,取压部位断面上的平均速度，m/s:Z..Z,
测量压力P,和P,处至水泵中心的垂直高度，m：自由落体加速度，g=9.81m/s。
式中：@—流量，m\/s；
d;——出口取压部位断面内径，md,—进口取压部位断面内径，m；在一般情况下，Z,~Z，所以
H-1000(P,-P)+V-V
经单位换算，扬程计算公式为：H-1000AP+2295sdtdQ
式中：AP-
进出口压差，kPa；
出口取压部位断面内径，mm；
—进口取压部位断面内径，mm；a
Q——流量，L/min，
（3）
若采用压力传感器及数字仪表来测量，压力传感器应选用适当的量程。7.1.3
进口测压直管段要有一定刚性，其内径d,应等于水泵进水管内径d’，其长度L,>15dl。安装时，进口测压直管段轴线应与水泵进水管轴线对直，在距水泵连接端2d,处设置取压孔。见图3。
进口测压直管段
敢压孔位置
联接管段
水泵进水
图3水泵进口测压直管示意图
进口管应有足够的淹埋深度，以保证水泵大流量工作时，流量保持稳定。出口测压直管段
a)水泵或发动机的涡室出口断面为圆形时，其内径d2应等于水泵出水口内径，其长度L2>5d2，见图4；
出口测压直管
图4水泵出口测压直管示意图
b）水泵或发动机的涡室出口断面为非圆形时，其内径d2应与水泵出口断面尺寸适配，并使1／4元d2与水泵出口断面面积基本上相同，其长度L2>5d2；c）出口取压孔的位置离出水法兰或出水口距离为2d2。7.1.6
测压管的孔中心线应垂直于管的内壁，边缘不得有毛，周围光滑齐平。测压孔直径d应为2mm～3mm或等于测压直管段内径的1/10，取两者之小者，孔深1应不小于2.5d，见图5。
图5测压孔示意图
测压仪表与取压孔之间的连接管道中，必须将空气排除，避免造成测量误差，7.1.7
7.2流量测定
测定流量应选用适当量程的涡轮流量计或仪表。测量方法按GB／T3214的规定。7.3转速测定
转速是指水泵每分钟的转数，可用机械测速表或闪光测速仪等仪表及仪器。试验转速误差允许±10r／min。
7.4轴功率计算
轴功率可用扭矩传感器来测量扭矩，然后通过计算获得。轴功率计算公式：
余量。
式中，P—轴功率，kw
扭矩，N·m
—转速，t/min，
7.5水泵效率计算
7.5.1水泵输出功率是指水泵传递给液体的功率。其计算公式：P.HQx10-
式中：P.-
水系输出功率，kW
Q——流量，L/min
7.5.2水泵效率了计算公式：
×100%
7.6汽蚀余量测定
7.6-1汽蚀余量计算公式：
(NPSH) = H,+ 1000(PP)
式中：(NPSH)—汽蚀余量，m；
H,—进口总水头，m；
P。—试验时大气压力，kPa;
P——试验温度下水的汽化压力(绝对压力)，kPa，见附录A1,进口压力采用压力传感器测量时：H,=2,+1000P+
一压力传感器至水泵中心间的垂直距离，m。压力传感器高于水泵中心时，Z，为正值；反之式中：Z,—
则Z,为负值：
P,—进口压力读数，kPa。当P>P。时，P，为正值，当P,对于性能试验，汽蚀试验和可靠性试验，应出具试验报告。试验报告内容包括。
a)试验任务来源和目的；
b)试验方法执行标准（应作为一项内容单独列出）；c)试验设备及仪器仪表；
d)试验过程记录、结果及结论；e)试验曲线图；
f)试验地点、人员及日期。
8.3汽蚀性能曲线，示例见图6。8.．4通用特性曲线，示例见图7。扬程HB
CNPSH)*2.875m
CNPSH)-3.275m
CNPSH)c3.650m
4000r/min，300L/min
4000r/min,340t/nin
4000/min，400L/min
图6汽蚀性能曲线
汽饮余量CNPSHO，
轴功率Pkw
扬程Hm
n=2000
n=2000
n=3000
n=2500
n=3000
n=2500
n=4000
n=3500
n=4000
n=3500
n=4000
n=3500
n=3000
n=2500
n=2000
通用性能曲线
附录A
（标准的附录）
标准大气压下水的物理特性
标准大气压下水的物理特性见表A1。450
效率n，%
流量L/min
表A1标准大气压下水的物理特性汽化压力
汽化压力
汽化压力
表A1(完）
汽化压力
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