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包绥屈
7 years ago
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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 2010 年 5 月 29 日印发的 2010 年第一批行业标准修订计划, 项目编号为 T-QC 1.2 主要工作过程标准计划下达后, 标准起草牵头单位浙江万安科技股份有限公司 ( 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, 向国内部分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有限公司 ( 以下简称北汽集团 ) 和安徽江淮汽车股份有限公司 ( 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 2010 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公司北京汽车集团有限公司和安徽江淮汽车股份有限公司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项目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, 负责反馈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, 主要负责标准的技术审查工作, 确保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 2011 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, 以及电动真空泵基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, 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/T 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, 泵体表面温度升高从温度对内部零部件的影响及人员安全角度考虑, 建议对产品最高工作温度进行控制, 在标准中增加表面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, 并对新增项目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 2011 年 9 月 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/T 的编写规则, 对标准中的规范性引用文件进行修改, 删除标准中未直接引用的文件 GB/T GB/T QC/T , 部分标准改为注日期引用并根据正文内容, 增加了 GB/T 标准作为规范性引用文件 b) 术语及定义部分增加了干式电动真空泵和湿式电动真空泵两条术语, 用抽

2 气时间术语代替了抽气速率和抽气效率两个术语 c) 确定了增加表面最高工作温度项目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电动真空泵产品喷油这一使用情况的反馈, 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, 对产品耗油量进行控制, 保证在车辆运行过程中的制动安全及车内环境卫生, 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/T 代替 GB/T e) 耐久性试验条件由图示表述修改为表格形式, 以确保表述更清晰, 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, 对标准正文部分进行全面的修改与完善, 在 2012 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 2012 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 70 kpa 真空度评价点中修改为 66.7 kpa; c) 为了与同类产品相协调, 将电动真空泵在常温下所能达到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 90 kpa 修改为 90.7 kpa; d)4.2 表面最高工作温度修改为泵体表面最高工作温度, 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, 提高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, 为确保条件更符合实际情况, 环境温度由 19 ~25 修改为 20 ± 15 ; h) 为确保试验条件表述更加符合实际使用情况, 测试容积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 60 s±5 s 分别修改为 20s±5 s( 常温及高温 ) 和 25s±5 s( 低温 ); j)6.7 噪声试验中增加对背景噪声的要求 2 标准制定原则和主要内容 2.1 标准编制原则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高规范电动真空泵性能要求, 保证产品交付质量的原则进行起草标准编写格式应符合 GB/T 等相关标准要求 2.2 标准主要内容说明

3 本标准正文主要由范围规范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术语和定义为了标准叙述的方便性, 本标准共定义了电动真空泵湿式电动真空泵干式电动真空泵抽气时间等 4 条术语试验设备和试验条件试验设备为了使标准的使用部门便于进行试验结果的比较, 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试验条件在试验条件中, 许多项目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主要项目说明基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面的性能指标对电动真空泵基本性能进行考核抽气时间直接影响在制动过程中达到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达到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, 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 (40 kpa) 真空助力器正常工作的真空度 (66.7 kpa), 以及正常工作中电动真空泵所能达到的最大真空度 (85 kpa) 泵体表面最高工作温度由于电动真空泵的表面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, 也为人员操作过程安全性考虑, 本标准对电动真空泵连续工作所达到的最高表面工作温度也做了规定根据 QC/T 汽车电气设备基本技术条件中表 1 规定, 确定该产品泵体最高表面工作温度为 85

4 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, 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/T 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 试验项目分析 3.1 基本性能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别不大 10 件样品中,5 件样品常温抽气时间位于 12s~13s, 高温抽气时间位于 15s~17s,4 件样品常温抽气时间小于 12s, 高温抽气时间位于 15s~16s,1 件样品因在试验过程中发生卡死现象, 未能满足标准要求低温性能低温试验时, 当环境温度为 -20 时,9 件样品抽气时间小于 13s,1 件样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 -30 时,8 件样品抽气时间在 13s~ 15s,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 -40 时,6 件产品抽气时间在 17s~18s,1 件产品抽气时间小于 17s 3.2 泵体表面最高工作温度泵体表面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 75 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

5 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 耐腐蚀性本项试验共进行了 8 件样品的试验, 其中 2 件产品在泵体表面总体有超过 5 cm 2 的腐蚀面积, 其余 6 件产品泵体表面腐蚀面积在 1.8 cm 2 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 件样品的耗液量基本在 3mL 左右, 相当于加液量的 8% 左右 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 75 db(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 件产品达到 GB/T 中规定的零部件辐射骚扰限制等级 2 要求,3 件产品达到等级 1 的要求,1 件产品的辐射峰值过高, 未达到等级 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 预期达到的社会效益对产业发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控制提供了行业统一的评价标准, 对新能源汽车制动系统行业的发展和提高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高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对比情况, 国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品样机的相关数据对比情况目前, 国内外均没有公开颁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, 大部分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部分性能和耐久性试验, 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) 泵体表面最高工作温度国内产品与国外产品有较大差距, 国外产品的泵体表面温度基本在 55 以下 3) 国外产品工作耐久性能够达到 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, 国外产品基本没有漏油现象出现, 国内产品存在一定差距 ; 7) 噪声试验相比较而言, 国外产品噪声稳定性控制更好一些 ; 8) 国外产品和国内产品的电磁辐射骚扰特性均能有效的控制在标准要求范围 7 在标准体系中的位置, 与现行相关法律法规规章及标准的协调性本标准为汽车制动标准体系中的产品试验方法基础标准, 主要为行业提供统一的电动真

6 空泵产品质量检验验证和控制测试, 为电动真空泵的主要质量控制标准之一该标准与已审查通过的汽车真空泵性能要求及台架试验方法, 以及汽车辅助真空泵性能要求及台架试验方法组成完整的汽车制动系统用真空源零部件总成的产品质量控制标准该标准与现行相关法律法规规章及标准无抵触, 该标准可以自成一体, 单独应用 8 重大分歧意见的处理经过和依据本标准无重大分歧意见 9 标准性质的建议说明本标准主要为行业提供一套统一的检验方法及基本性能要去, 因此, 建议其性质为推荐性标准 10 贯彻标准的要求和措施建议由于该标准基本结构清晰, 标准表述清楚, 易于理解, 使用者在使用中无重大障碍, 发布后可以保证正常使用, 无需进行系统性的宣贯由于本标准所给出的方法均为行业成熟的方法, 相关要求基本上是目前主机厂要求的项目, 主要零部件厂均可以达到同时标准在起草过程中已充分征求行业意见, 因此, 该标准可以按正常发布程序发布实施, 无需设置过渡期 11 废止现行相关标准的建议本标准为首次发布, 无废止标准 12 其他应予说明的事项在 2011 年 11 月的标准起草小组讨论会上, 小组成员根据对标准内容的讨论和标准编制规则的理解, 一致认为将标准名称由电动真空泵性能要求及台架试验方法更名为汽车电动真空泵性能要求及台架试验方法更符合标准名称的命名原则经与全国汽车标准化技术委员会制动分技术委员会秘书处沟通, 最后决定将原上报的标准名称修改为汽车电动真空泵性能要求及台架试验方法标准起草工作组 2012 年 9 月 1 日

中国公路学报年

中国公路学报年第卷第期年月中国公路学报孟瑾朱平胡志刚根据耐久性试验中常用的整车台架试验方法通过多体动力学模型仿真模拟整车在四轮路面激励下的运动状态提取车身与底盘连接位置的载荷历程采用有限元法分析动载荷作用下的车身结构响应基于传统的应力寿命方法方法寻找车身薄弱环节辨识危险零件应力双轴性并选择多轴疲劳损伤参量预测车身疲劳寿命分析结果表明结合多体动力学与多轴疲劳的寿命