1燃料電池用空氣壓縮機(jī)耐久性試驗(yàn)方法本文件規(guī)定了燃料電池電動(dòng)汽車用空氣壓縮機(jī)（以下簡稱空壓機(jī)）耐久試驗(yàn)的術(shù)語和定義、試驗(yàn)要求、試驗(yàn)準(zhǔn)備及檢查、試驗(yàn)方法和試驗(yàn)報(bào)告的編制等內(nèi)容。本文件適用于燃料電池電動(dòng)汽車用容積式空氣壓縮機(jī)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本文件的引用而成為本文件的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本文件，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本文件達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本文件。GB/T4975容積式空氣壓縮機(jī)術(shù)語總則GB/T5773-2016容積式制冷劑壓縮機(jī)性能試驗(yàn)方法GBT23341.2-2018渦輪增壓器第2部分試驗(yàn)方法3術(shù)語和定義GB/T4975界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1容積式空氣壓縮機(jī)volumetricaircompressor容積式空壓機(jī)是依靠壓縮腔的內(nèi)部容積縮小來提高空氣壓力的壓縮機(jī)。3.2吸氣溫度inlettemperature氣體在空壓機(jī)吸氣位置的溫度。3.3排氣溫度dischargetemperature氣體在空壓機(jī)排氣位置的溫度。3.4吸氣壓力inletpressure氣體在空壓機(jī)吸氣位置的壓力。3.5排氣壓力dischargepressure氣體在空壓機(jī)排氣位置的壓力。23.6空氣壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)容積流量standardvolumerateofacompressor；standardcapacity在空壓機(jī)排氣位置實(shí)際測得的氣體容積流量，換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（溫度、壓力和組分）時(shí)的值。3.7容積效率volumetricefficiency在規(guī)定位置測得的空壓機(jī)吸氣狀態(tài)下的實(shí)際體積流量與空壓機(jī)理論輸氣量之比。4測量設(shè)備、方法和精度4.1設(shè)備儀器精度試驗(yàn)用的儀表應(yīng)有計(jì)量或有關(guān)部門檢定且在有效使用期內(nèi)的檢定合格證。除本文件或相關(guān)文件有特殊規(guī)定外，試驗(yàn)用儀表的精度應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1試驗(yàn)用儀表準(zhǔn)確度要求VA±5%℃4.2壓力測量容積式空壓機(jī)進(jìn)、排氣壓力測試點(diǎn)應(yīng)布置與于距離進(jìn)排氣口1~2倍管徑處，壓力傳感器安裝應(yīng)垂直于管壁，傳感器精度應(yīng)滿足表1的要求。循環(huán)泵和臺架連接完成后，應(yīng)對整體進(jìn)行二次氣密性測試，氣密性測試合格后，方能進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)臺架氣體管路應(yīng)無泄漏、最短距離、具有足夠的直徑且應(yīng)合理布置以避免因污物或冷凝液體造成堵塞；管路應(yīng)為圓截面，內(nèi)壁光滑整潔無雜質(zhì)，管路面積應(yīng)不小于相連接的進(jìn)、排氣口管路面積，管路截面不應(yīng)產(chǎn)生突變、且臺架在測試前應(yīng)進(jìn)行氣密性測試，氣密性測試合格后方能進(jìn)行試驗(yàn)。臺架與循環(huán)泵連接的進(jìn)、排氣管徑應(yīng)與循環(huán)泵的進(jìn)、排氣口的管徑相等。當(dāng)循環(huán)泵進(jìn)、排氣口為非圓截面時(shí)，應(yīng)按面積相等的當(dāng)量直徑來確定管徑。傳感器位置及性能測試示意圖如圖1所示。進(jìn)排氣口的壓力測量，應(yīng)采用內(nèi)壁光滑的圓形截面測量管，進(jìn)排氣壓力測試點(diǎn)距離進(jìn)排氣口應(yīng)不小于5倍管徑，傳感器精度：0.5%滿量程。4.3溫度測量3溫度測量點(diǎn)應(yīng)該布置在壓力測試點(diǎn)之后0.5倍管徑的位置，并與壓力測試點(diǎn)錯(cuò)開，溫度傳感器應(yīng)垂直插入深度為測量管徑的1/3位置，當(dāng)測量管徑較小不能滿足時(shí)，允許插入測量管徑的1/2位置。溫度傳感器測量精度應(yīng)滿足：2℃。4.4流量測量容積式空壓機(jī)流量測量可采用氣體質(zhì)量流量計(jì)測量，流量計(jì)安裝在容積式空壓機(jī)進(jìn)口管路上，流量計(jì)應(yīng)滿足其使用要求，精度滿足：0.5%滿量程。5試驗(yàn)要求5.1樣品要求檢查空壓機(jī)系統(tǒng)管路連接正常，零部件完好，喉箍/卡箍無松動(dòng)。檢查空壓機(jī)入口及出口應(yīng)光滑、無破損、無變形等。銘牌、標(biāo)志安裝端正牢固，字跡清晰。零部件緊固可靠，無銹蝕、毛刺、裂紋等缺陷和損傷，潤滑油應(yīng)無泄漏，目視無雜質(zhì)出現(xiàn)。樣品需經(jīng)過下線測試合格后方能進(jìn)行耐久試驗(yàn)。5.2標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境試驗(yàn)應(yīng)在溫度為5℃~40℃,大氣壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的環(huán)境下進(jìn)行；保證自然通風(fēng)。5.3絕緣性能空壓機(jī)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)氣壓條件下，溫度為5℃±2℃的條件下存放至少8h；然后在溫度為55℃±5℃,濕度為90±5%RH，氣壓為86kPa~106kPa的條件下存放至少8h；存放結(jié)束后進(jìn)行絕緣性能試驗(yàn)。在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境中，空壓機(jī)未工作情況下，用相應(yīng)量程兆歐表（或其他具有相同功能和精度等級的儀器）對空壓機(jī)中帶電電路與地（外殼）之間的絕緣電阻進(jìn)行測量?？諌簷C(jī)帶電電路與地(外殼)之間的絕緣電阻在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下應(yīng)不低于20MΩ。5.4氣密性檢查根據(jù)設(shè)計(jì)的不同，有可能會(huì)產(chǎn)生氣體、液體泄漏，氣體泄漏率應(yīng)符合空壓機(jī)的冷卻水路注入0.3MPa的壓縮空氣，保壓30min，無泄漏現(xiàn)象。6循環(huán)耐久試驗(yàn)6.1試驗(yàn)條件試驗(yàn)應(yīng)在可調(diào)節(jié)工況和可測量參數(shù)的空壓機(jī)試驗(yàn)臺架上進(jìn)行，試驗(yàn)臺架、試驗(yàn)要求、試驗(yàn)樣品應(yīng)該分別符合第4章、第5章、第6章的要求。6.2試驗(yàn)方法空壓機(jī)應(yīng)在常溫環(huán)境下靜置至少8h，靜置結(jié)束后進(jìn)行絕緣性能試驗(yàn)。在常溫環(huán)境中，空壓機(jī)未上電情況下，用相應(yīng)量程兆歐表（或其他具有相同功能和精度等級的儀器）對空壓機(jī)中高壓帶電電路與地（外殼）之間的絕緣電阻進(jìn)行測量?？諌簷C(jī)帶電電路與接地點(diǎn)之間的絕緣電阻在常溫環(huán)境下應(yīng)高于3MΩ。4若絕緣電阻不符合要求，則應(yīng)終止試驗(yàn)。樣品在進(jìn)行耐久性試驗(yàn)前，應(yīng)先進(jìn)行性能試驗(yàn)。將空壓機(jī)安裝到空壓機(jī)試驗(yàn)臺上，空壓機(jī)入口冷卻水溫和水流量應(yīng)由空壓機(jī)供應(yīng)商和使用方共同協(xié)商確定，空壓機(jī)耐久宜采用自動(dòng)循環(huán)工況的方式進(jìn)行不小于2000h的耐久試驗(yàn)。6.3試驗(yàn)步驟按照以下試驗(yàn)步驟進(jìn)行2000h自動(dòng)工況耐久試驗(yàn)：a)耐久試驗(yàn)前對空壓機(jī)的進(jìn)排氣口以及透氣閥等關(guān)鍵零件進(jìn)行檢驗(yàn)并且拍照做詳細(xì)記錄，包括進(jìn)排氣口轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子端面有無磨損，透氣閥有無漏油痕跡等，試驗(yàn)前應(yīng)對空壓機(jī)進(jìn)排氣口進(jìn)行密封防止進(jìn)入雜質(zhì)；b)空壓機(jī)耐久試驗(yàn)前必須先完成性能試驗(yàn)（性能MAP圖參考附錄A）；c)按照給定的工況進(jìn)行耐久試驗(yàn)；d)試驗(yàn)過程中觀察空壓機(jī)是否正常運(yùn)行，不能出現(xiàn)異響，測試過程不能被動(dòng)停機(jī)，停機(jī)認(rèn)為測試不通過，每隔50h需要拆開進(jìn)排氣口檢查轉(zhuǎn)子是否磨損并拍照記錄，試驗(yàn)過程中需要檢查記錄內(nèi)容如下（記錄表格參考附錄B）；e)空壓機(jī)耐久試驗(yàn)后必須先完成性能試驗(yàn)（性能MAP圖參考附錄A）；耐久試驗(yàn)完成后拆開進(jìn)排氣口檢查轉(zhuǎn)子有無磨損，透氣閥和腔體是否漏油，檢查空壓機(jī)表面是否有裂痕。6.4測量參數(shù)試驗(yàn)運(yùn)行過程中每隔1h進(jìn)行一次數(shù)據(jù)記錄（記錄參數(shù)如附錄C所示）。6.5數(shù)據(jù)處理a)據(jù)試驗(yàn)時(shí)所得的參數(shù)與空壓機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行對比驗(yàn)證分析；b)耐久試驗(yàn)前后空壓機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行對比驗(yàn)證分析；c)試驗(yàn)前后檢查記錄判斷轉(zhuǎn)子磨損情況。7啟停耐久試驗(yàn)此試驗(yàn)反映燃料電池電動(dòng)汽車在運(yùn)行過程中，空壓機(jī)啟停能力。7.1試驗(yàn)條件試驗(yàn)應(yīng)在可調(diào)節(jié)工況和可測量參數(shù)的空壓機(jī)試驗(yàn)臺架上進(jìn)行，試驗(yàn)臺架、試驗(yàn)要求、試驗(yàn)樣品應(yīng)該分別符合第4章、第5章、第6章的要求。7.2試驗(yàn)方法將空壓機(jī)安裝到空壓機(jī)試驗(yàn)臺上，入口冷卻水溫（68±2）℃,入口空氣溫度常溫，入口壓力為當(dāng)?shù)卮髿鈮海?rpm到怠速工況，怠速工況可由雙方協(xié)定，連續(xù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)所要求試驗(yàn)次數(shù)。7.3試驗(yàn)步驟按照以下試驗(yàn)步驟進(jìn)行200000次耐久試驗(yàn)：5a)b)c)d)e)f)耐久試驗(yàn)前對空壓機(jī)的進(jìn)排氣口以及透氣閥等關(guān)鍵零件進(jìn)行檢驗(yàn)并且拍照做詳細(xì)記錄，包括進(jìn)排氣口轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子端面有無磨損，透氣閥有無漏油痕跡等，試驗(yàn)前應(yīng)對空氣壓縮機(jī)進(jìn)排氣口進(jìn)行密封防止雜質(zhì)進(jìn)入；空壓機(jī)耐久試驗(yàn)前必須先完成性能試驗(yàn)（性能MAP圖參考附錄A）；按照給定的工況(雙方協(xié)商)進(jìn)行耐久試驗(yàn)；試驗(yàn)過程中觀察空壓機(jī)是否正常運(yùn)行，不能出現(xiàn)異響，測試過程不能被動(dòng)停機(jī)，停機(jī)認(rèn)為測試不通過，每隔50h需要拆開進(jìn)排氣口檢查轉(zhuǎn)子是否磨損并拍照記錄，試驗(yàn)過程中需要檢查記錄內(nèi)容如下（記錄表格參考附錄B）；空壓機(jī)耐久試驗(yàn)后必須先完成性能試驗(yàn)（性能MAP圖參考附錄A）；耐久試驗(yàn)完成后拆開進(jìn)排氣口檢查轉(zhuǎn)子有無磨損，透氣閥和腔體是否漏油，檢查空氣壓縮機(jī)表面是否有裂痕。7.4測量參數(shù)試驗(yàn)運(yùn)行過程中每隔1h進(jìn)行一次數(shù)據(jù)記錄（記錄參數(shù)如附錄C所示）。7.5數(shù)據(jù)處理a)根據(jù)試驗(yàn)時(shí)所得的參數(shù)與空壓機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行對比驗(yàn)證分析。b)根據(jù)耐久試驗(yàn)前后空壓機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行對比驗(yàn)證分析。c)根據(jù)試驗(yàn)前后檢查記錄判斷轉(zhuǎn)子磨損情況。8高負(fù)載試驗(yàn)8.1試驗(yàn)條件試驗(yàn)應(yīng)在可調(diào)節(jié)工況和可測量參數(shù)的空壓機(jī)試驗(yàn)臺架上進(jìn)行，試驗(yàn)臺架、試驗(yàn)要求、試驗(yàn)樣品應(yīng)該分別符合第4章、第5章、第6章的要求。8.2試驗(yàn)方法將空壓機(jī)安裝到空壓機(jī)試驗(yàn)臺上，入口冷卻水溫雙方協(xié)商，環(huán)境溫度為45±2℃,入口壓力為當(dāng)?shù)卮髿鈮?，按空壓機(jī)最高轉(zhuǎn)速和最大壓力下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)300h。8.3試驗(yàn)步驟按照以下試驗(yàn)步驟進(jìn)行300h耐久試驗(yàn):a)耐久試驗(yàn)前對空壓機(jī)的進(jìn)排氣口以及透氣閥等關(guān)鍵零件進(jìn)行檢驗(yàn)并且拍照做詳細(xì)記錄，包括進(jìn)排氣口轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子端面有無磨損，透氣閥有無漏油痕跡等，試驗(yàn)前應(yīng)對空壓機(jī)進(jìn)排氣口進(jìn)行密封防止進(jìn)入雜質(zhì)；b)空壓機(jī)耐久試驗(yàn)前必須先完成性能試驗(yàn)（性能MAP圖參考附錄A）；c)按照給定的工況進(jìn)行耐久試驗(yàn)；6d)e)f)試驗(yàn)過程中觀察空壓機(jī)是否正常運(yùn)行，不能出現(xiàn)異響，測試過程不能被動(dòng)停機(jī)，停機(jī)認(rèn)為測試不通過，每隔50h需要拆開進(jìn)排氣口檢查轉(zhuǎn)子是否磨損并拍照記錄，試驗(yàn)過程中需要檢查記錄內(nèi)容如下（記錄表格參考附錄B）；空壓機(jī)耐久試驗(yàn)后必須先完成性能試驗(yàn)（性能MAP圖參考附錄A）；耐久試驗(yàn)完成后拆開進(jìn)排氣口檢查轉(zhuǎn)子有無磨損，透氣閥和腔體是否漏油，檢查空壓機(jī)表面是否有裂痕。8.4測量參數(shù)試驗(yàn)運(yùn)行過程中每隔1h進(jìn)行一次數(shù)據(jù)記錄（記錄參數(shù)如附錄C所示）。9數(shù)據(jù)處理在進(jìn)行啟停試驗(yàn)、循環(huán)耐久試驗(yàn)、高負(fù)載試驗(yàn)過程中進(jìn)行性能測試，根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果處理，要求性能測試結(jié)果滿足a)效率下降值小于6%；b)功耗增加值小于6%；c)額定容積流量下降值小于6%；d)潤滑油無泄露，無明顯噪聲增加。????t：空壓機(jī)流量；?：空壓