ICS

CCS

團體標(biāo)準(zhǔn)

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氫燃料發(fā)動機氫氣噴射器

技術(shù)條件及試驗方法

TestMethodsandPerformanceRequirementsforhydrogenejectorsofengines

（征求意見稿）

圖1XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布

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氫燃料發(fā)動機氫氣噴射器技術(shù)條件及試驗方法

1范圍

本文件規(guī)定了氫燃料發(fā)動機氫氣噴射器（以下簡稱噴嘴）的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗方法、檢

驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。

本文件適用于氫燃料發(fā)動機氫氣噴射器（150kPa～400kPa）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃

GB/T2829周期檢驗技術(shù)抽樣程序及表（適用于對過程穩(wěn)定性的檢驗）

GB/T3864工業(yè)氮

GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗

GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

噴射周期Period

噴射頻率的倒數(shù)；即一次噴射開始到下一次噴射開始需要經(jīng)過的時間，單位：毫秒(ms)。

3.2

脈沖寬度PulseWidth

噴嘴一次噴射所需要的時間，單位：毫秒(ms)。

3.3

動態(tài)流量DynamicFlow

在規(guī)定脈沖寬度條件下，噴嘴在不同頻率時噴射的燃料量，單位：克（g）。

3.4

靜態(tài)流量StaticFlowRate

在固定脈沖寬度條件下，噴嘴在完全打開時噴射的燃料量，單位：克（g）。

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3.5

額定工作壓力Nominalworkingpressure

噴嘴工作時所承受的最大壓力，單位：帕（Pa）。

3.6

最小開啟壓力Minimumopeningpressure

噴嘴工作時所承受的最小壓力，單位：帕（Pa）。

3.7

工作電壓Operationvoltage（簡稱V）

加在噴嘴電磁線圈兩端的直流電壓或直流脈沖電壓，單位：伏特（V）。

4技術(shù)要求

4.1基本要求

噴嘴應(yīng)按規(guī)定程序批準(zhǔn)的產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件制造，并應(yīng)符合本文件要求。

4.1.1燃料要求

4.1.1.1使用規(guī)定的燃料時，噴嘴應(yīng)能保證正常工作。

4.1.1.2噴嘴在測量中試驗用氣體為N2,或其他由供需雙方協(xié)商指定的試驗用介質(zhì)。

4.1.1.3噴嘴在耐久性能項目試驗、耐腐蝕性能試驗用氣為N2，符合GB/T3864的要求。

4.1.2溫度范圍

工作溫度：－40℃～＋125℃。

儲存溫度：－45℃～＋70℃。

4.1.3電壓范圍

4.1.3.1噴嘴工作電壓

噴嘴的正常工作電壓范圍為12V～24V。

4.1.3.2噴嘴額定測試電壓

噴嘴的額定測試電壓范圍為24V±0.2V，或按用戶與制造廠的協(xié)議規(guī)定。

4.1.4材料要求

用于噴嘴的材料應(yīng)與使用燃料相容。供給客戶的噴嘴產(chǎn)品、供應(yīng)商制造產(chǎn)品及制造過程應(yīng)嚴(yán)格遵照

保護員工及客戶的人身、財產(chǎn)安全，并且符合環(huán)保要求。

4.2絕緣性

在噴嘴非絕緣材料上任意一點和任意一電極之間施加750V±0.05V直流電壓時，在不擊穿的條件下，

絕緣電阻大于3MΩ。

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4.3噴嘴流量

4.3.1動態(tài)流量

按照5.3.1進行動態(tài)流量試驗。

流量公差值應(yīng)在±5%范圍內(nèi)或按用戶與制造廠的協(xié)議規(guī)定。

4.3.2動態(tài)流量線性誤差

按照5.3.2進行噴嘴動態(tài)流量線性誤差試驗

動態(tài)流量線性誤差應(yīng)在±5%范圍內(nèi)或按用戶與制造廠的協(xié)議規(guī)定。

4.3.3流量一致性

按照5.3.3進行流量一致性試驗。

流量公差值應(yīng)在±8%范圍內(nèi)或按用戶與制造廠的協(xié)議規(guī)定。

4.4工作電壓

4.4.1最小工作電壓

按照5.4.1進行最小電壓試驗；噴嘴工作時的最小開啟電壓12V，或按用戶與制造廠的協(xié)議規(guī)定。

4.4.2工作電壓耐壓

按照5.4.2進行耐壓試驗,其流量波動應(yīng)在±5%范圍內(nèi)。

4.5密封性

按照5.5進行密封性試驗

噴嘴出口處放入油液面下保持30s不允許有氣泡產(chǎn)生；測試氣壓和泄漏量可按用戶與制造廠的協(xié)議

規(guī)定。

4.6耐溫性能

4.6.1耐低溫性能

按照5.6.1進行耐低溫性能試驗，試驗完成后，將噴嘴恢復(fù)常態(tài)，應(yīng)符合4.2、4.3.1、4.5的規(guī)定。

4.6.2耐高溫性能

按照5.6.2進行耐高溫性能試驗，試驗完成后，將噴嘴恢復(fù)常態(tài)，應(yīng)符合4.2、4.3.1、4.5的規(guī)定。

4.6.3冷熱沖擊性能

按照5.6.3進行冷熱沖擊性能試驗，試驗完成后，將噴嘴恢復(fù)常態(tài)，應(yīng)符合4.2、4.3.1、4.5的規(guī)定。

4.7耐久性能

按照5.7進行耐久性能試驗，試驗完成后，將噴嘴恢復(fù)常態(tài)，應(yīng)符合4.2、4.3.1、4.5的規(guī)定。

4.8耐腐蝕性能

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按照5.8進行耐腐蝕性能試驗，試驗完成后，將噴嘴恢復(fù)常態(tài)，應(yīng)符合4.2、4.3.1、4.5的規(guī)定。

4.9振動性能

按照5.9進行振動性能試驗，試驗完成后，將噴嘴恢復(fù)常態(tài)，應(yīng)符合4.2、4.3.1、4.5的規(guī)定。

4.10耐鹽霧性能

按照5.10進行鹽霧性能試驗，試驗完成后，將噴嘴恢復(fù)常態(tài)，應(yīng)符合4.2、4.3.1、4.5的規(guī)定。

4.11跌落

按照5.11進行跌落試驗，試驗完成后，應(yīng)符合4.2、4.3.1、4.5的規(guī)定。

5試驗方法

5.1試驗標(biāo)準(zhǔn)條件

環(huán)境溫度：25℃±5℃；

空氣濕度：25%～65%；

大氣壓：101.3kPa±0.2kPa；

試驗介質(zhì)：GB/T3864工業(yè)氮；

試驗介質(zhì)氣壓：按噴嘴規(guī)定要求確定；

工作電壓：24V，按噴嘴規(guī)定要求確定；

噴嘴安裝方式：在試驗過程中未特別指定的，噴氫口均端垂直向下安裝。

試驗中無特殊要求均按標(biāo)準(zhǔn)試驗條件進行。

5.2絕緣性試驗

在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下，將耐壓測試儀的高壓端連接到噴嘴的任一端電極上，并將測試儀的低壓回路端

連接到噴嘴體非絕緣材料的任意一點上，設(shè)定耐壓測試儀的輸出電壓為750V±0.05V直流電壓并運行3s，

在不擊穿的條件下記錄噴嘴的絕緣電阻數(shù)據(jù)。

5.3噴嘴流量試驗

5.3.1動態(tài)流量試驗

將噴嘴安裝在專用流量測試儀上；調(diào)整噴嘴工作電壓和氣壓為規(guī)定要求值、工作頻率為50Hz，噴嘴

預(yù)噴1000次；分別測量噴嘴在3.0ms、5.0ms、6.0ms、8.0ms、10.0ms、12.0ms、14.0ms、20ms噴射脈沖

寬度周期條件下20s的噴氣質(zhì)量，并記錄氮氣總流量值且換算成氫氣流量值，換算公式見公式（1）：

Q0=Q×ρ0÷ρ(1)

式中：

Q—氮氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量，g/s;

Q0—氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量，g/s;

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ρ0—氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度，kg/m;

ρ—氮氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度，kg/m3;

5.3.2噴嘴動態(tài)流量線性誤差試驗

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取一組噴嘴中若干支噴嘴按5.2.1規(guī)定的方式進行測試，并記錄氮氣總流量值且換算成氫氣流量值，

將其與實際流量值對比而得到噴嘴流量線性誤差，其計算公式見公式（2）：

nn

Qi(Q1Q1/n)/(Q1/n)......................................................(2)

i1i1

式中：

△Qi—在某個脈寬時，某個噴嘴的流量誤差；

Qi—第i個噴嘴在某個脈寬的流量；

n—噴嘴組內(nèi)噴嘴數(shù)。

5.3.3噴嘴流量一致性試驗

在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下，工作頻率50Hz,噴射脈寬20ms，測量20s內(nèi)流量值10次，按公式（3）計算噴嘴

靜態(tài)流量的流量一致性誤差。

Q(或Q)Q

Qmaxminb100%

Qb..................................................................(3)

式中：

△Q—流量一致性誤差；

Qmax—樣本中的最大噴射量；

Qmin—樣本中的最小噴射量；

Qb—樣本中的平均噴射量。

5.4工作電壓試驗

5.4.1最小工作電壓試驗

將噴嘴安裝在專用的流量測試儀上，在5.0ms的噴射周期條件下，噴嘴噴射1000次；設(shè)定起始工作

電壓12V±0.05V，進行固定噴射脈沖寬度為10s的靜態(tài)流量試驗；按每測試一次減少0.1V電壓，當(dāng)噴嘴

無法打開時，記錄電壓值。

5.4.2耐壓試驗

將噴嘴安裝在專用的流量測試儀上，設(shè)定噴嘴工作電壓為24V±0.05V；噴嘴以全開狀態(tài)噴射60s后，

對噴嘴進行5.2絕緣性試驗,絕緣電阻大于3MΩ；對噴嘴試驗前后進行噴射脈沖寬度為3ms，噴射周期

10ms的動態(tài)流量對比測試。

5.5密封性試驗

噴嘴進氣口端通入相對大氣壓為150kPa的N2時，噴嘴出口處放入油液面下保持30s不允許有氣泡產(chǎn)

生。

5.6耐溫性能試驗

5.6.1耐低溫性能試驗

將噴嘴安裝在低溫測試儀上，環(huán)境溫度設(shè)定為-45℃±2℃，放置12h進行試驗，試驗過程噴嘴不工

作；試驗前后進行5.3.1試驗，相比試驗前，試驗后流量變化率在±5%范圍；試驗后再分別進行5.2、5.5

試驗，試驗后應(yīng)分別滿足4.2絕緣性、4.5密封性要求。

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5.6.2耐高溫性能試驗

將噴嘴安裝在高溫測試儀上，環(huán)境溫度設(shè)定為125℃±2℃，放置12h進行試驗，試驗過程噴嘴不工

作；試驗前后進行5.3.1試驗，相比試驗前，試驗后動態(tài)流量變化率在±5%范圍；試驗后再分別進行5.2、

5.5試驗，試驗后應(yīng)分別滿足4.2絕緣性、4.5密封性要求。

5.6.3冷熱沖擊試驗

將噴嘴安裝在低溫測試儀上，環(huán)境溫度設(shè)定為-40℃±2℃，放置30min；然后在2min內(nèi)把噴嘴安裝

在高溫測試儀，環(huán)境溫度設(shè)定為125℃±2℃，放置30min，沖擊重復(fù)12次，在試驗期間噴嘴不工作；試

驗前后進行5.3.1、5.3.2試驗，相比試驗前，試驗后動、靜態(tài)流量變化率在±5%范圍；試驗后再分別進

行5.2、5.5試驗，試驗后應(yīng)分別滿足4.2絕緣性、4.5密封性要求。

5.75.7耐久性能試驗

在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下，使用N2為介質(zhì)，將噴嘴安裝固定在耐久測試儀上，設(shè)定3ms的噴射脈沖寬度和

頻率為20Hz,，進行1×108次的噴射；試驗前后進行5.3.1試驗，相比試驗前，試驗后動流量變化率在±

5%范圍；試驗后再分別進行5.2、5.5試驗，試驗后應(yīng)分別滿足4.2絕緣性、4.5密封性要求。

5.85.8耐腐蝕試驗

以H2氣體為試驗介質(zhì)連同噴嘴一起裝入固定容器內(nèi)，容器內(nèi)H2氣體體積應(yīng)不少于噴嘴的總體積的

1/2；在環(huán)境溫度為23℃±2℃的條件下噴嘴浸泡240h，試驗期間噴嘴不工作；試驗前后進行5.3.1試驗，

相比試驗前，試驗后動、靜態(tài)流量變化率在±5%范圍；試驗后再分別進行5.2、5.5試驗，試驗后應(yīng)分別

滿足4.2絕緣性、4.5密封性要求；試驗后噴嘴表面用放大鏡檢查無腐蝕痕跡。

5.95.9振動性能試驗

噴嘴固定在專用工作臺上進行振動性能試驗；以1min為周期，隨時間線性漸變50Hz～400Hz～50Hz

為振動頻率，以30g加速度，分別在噴嘴X/Y/Z三個方向各進行24h振動，一共進行72h振動；試驗過程中

噴嘴不工作；試驗前后進行5.3.1試驗，相比試驗前，試驗后動態(tài)流量變化率在±5%范圍；試驗后再分

別進行5.2、5.5試驗，試驗后應(yīng)分別滿足4.2絕緣性、4.5密封性要求。

5.105.10耐鹽霧性能試驗

在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下，按照GB/T10125中鹽霧試驗方法的規(guī)定進行試驗；試驗期間噴嘴不工作，并

將噴嘴進油口與出油口密封好，垂直方向以15°～30°懸掛在鹽霧測試儀的鹽霧箱中央，樣本之間至少

相距30mm，和鹽霧箱壁至少相距35mm；以5%濃度的氯化鈉對噴嘴連續(xù)噴射96h；試驗前后進行5.3.1試驗，

相比試驗前，試驗后動態(tài)流量變化率在±5%范圍；試驗后再分別進行5.2、5.5試驗，試驗后應(yīng)分別滿足

4.2絕緣性、4.5密封性要求；試驗后噴嘴表面用放大鏡檢查無腐蝕痕跡。

5.115.11跌落試驗

將噴嘴從1m空中自由垂直跌落到水泥地面上，試驗前后進行5.3.1試驗，相比試驗前，試驗后動態(tài)

流量變化率在±5%范圍；試驗后再分別進行5.2、5.5試驗，滿足4.5密封性要求。

6檢驗規(guī)則

6.1產(chǎn)品檢驗的類別

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產(chǎn)品的檢驗分為出廠檢驗、驗收檢驗和型式檢驗。

6.2出廠檢驗

4.3.2噴嘴出廠檢驗項目為4.2、4.3、4.4、4.5項，檢驗合格后方能出廠。噴嘴出廠檢驗抽樣方案和

合格質(zhì)量水平AQL值應(yīng)經(jīng)過制造廠質(zhì)量檢驗部門按GB/T2828.1的有關(guān)規(guī)定進行。

6.3驗收檢驗

4.3.2噴嘴驗收檢驗項目為4.2、4.3、4.4、4.5項，檢驗合格后驗收。噴嘴驗收檢驗抽樣方案和合格

質(zhì)量水平AQL值應(yīng)按GB/T2828.1的有關(guān)規(guī)定或由供需雙方商定。

6.4型式檢驗

有下列情況之一者，制造廠應(yīng)進行型式檢驗：

a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品易地生產(chǎn)的試制定型鑒定；

b)正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變而可能影響產(chǎn)品性能時；

c)正式生產(chǎn)時，成批或大量生產(chǎn)的產(chǎn)品，應(yīng)周期性進行檢驗；

d)產(chǎn)品停產(chǎn)一年以上，恢復(fù)生產(chǎn)時；

e)出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗結(jié)果有較大差異時；

f)國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗的要求時。

型式檢驗項目為第4章、第5章規(guī)定的所有項目。

型式檢驗抽樣規(guī)則及合格與否的判斷，按GB/T2829的規(guī)定進行。

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