液冷板整体可分为性能测试和可靠性测试:具体而言,就是从密封性、静压强度性能、耐高温性能、压力循环性能、振动性能、内部腐蚀性能、爆破性能、耐候性能等性能要求。
1. 密封性
1.1 室温密封
湿检
具体操作:在湿式密封性试验台上,向沉没在水槽内的液冷系统,内封性能部通以200KPa的压缩空气,保压时间60s
要求:1分种中内不允许出现肉眼可见气泡
干检
具体操作:在干式密封性试验台上,向散热器内部通以200KPa的压编空气,保压时间为180s。
要求:泄漏量不大于1nl/min
其中泄漏量的经验计算公式为:F=0.0006*V*(dP/dt)。F为渗漏量,cm3/min;V为总容积,cm3;dP/dt为压力损失,Pa/s。一般而言,当上述两种方法检测结论不一致时,优先采用湿检。
1.2 低温密封
将液冷总成内部注入冰点为-40℃的防冻液,将其按实车状态放置于-40℃的低温箱里,10h后取出。要求在10min内完成放掉冷却液,然后在湿式密封性试验台上,向沉没在水槽内的液冷系统内部通以50±10KPa的压缩空气,保压60s,试验过程中不允许有肉眼可见的气泡。
2. 静压强度
将液冷总成(集流体和口琴管)内部通以压力为200KPa的水或压缩空气,保压1h,重复3次,零件的变形小于0.5mm。
3. 耐高温
将液冷系统内部通以50%的乙二醇和50%的水(体积比),并施以150KPa的压力,在的环境温度下进行200h耐高温试验,介质温度为130+5℃,试验后按1.1的规定进行密封性检测。
4. 压力循环
压力循环性能检测需在专用试验装置上进行。将液冷系统置于常温环境中,内部通以液冷系统内部通以50%的乙二醇和50%的水(体积比),并施以150KPa的压力,在40-70℃的环境温度下进行200h耐髙温试验,介质温度为130+5℃,试验后按1.1的规定进行密封性检测。压力循环交变范围一般为30-150-30KPa,循环次数需要上万次。
5. 振动
振动测试需在振动试验台上进行。试验时,将液冷系统内部注满常温水后密封,按实际使用时对液冷系统的安装方式,将液冷系统固定在试验台上,进行振动性能试验。加速传感器固定在振动试验台的底面上面。该试验台能实现正弦波振动。振动频率一般为20Hz,加速度为+30m2/s,振动方向包括垂直、前后和左右,振动次数为每个方向1.5E6。试验后按1.1的规定进行密封性检测。
6. 内部腐蚀
试验以90+2℃的温度和1.3L/s~1.5L/s的流量运行76h,停机静制8h为一个循环,停机期间进行溶液PH值检査,共计14个循环;溶液检査包括PH值测试和外观检査,试验过程中不允许出现+1以上的PH值变化,溶液外观不允许出现浑浊和沉淀。工质由体积比为2:3的防冻液和ASTM溶液组成。防冻液一般选用45%的乙二醇型防冻液,ASTM溶液由由1L蒸馏水与148mg的硫酸钠、165mg的氧化钠和138mg的碳酸氢钠配置。
7. 爆破性能
爆破性能试验在爆破试验机上进行。试验时,将液冷系统内部通人压缩空气,按0.5bar/min速率加压至3.5bar(应无泄漏),继续0.5bar/min速率加压至失效,每次加压后保压1min,记录失效压力及位置,爆破压力应不小于8bar。
8. 压降
在液冷系统中通给定温度的冷却液,记录给定流量条件下的流阻。一般而言,该项测试的具体参数选择需要与CFD相结合。
9. 热管理性能
热管理性能验证包括冷却性能测试和加热性能测试。根据规定的流量、工质温度、初始环境温度、初始系统温度,在给定工况下进行测试;测试指标为测试对象的温度、温升和温差。
10. 清洁度
在被测试产品腔体内注入防冻液,然后经过振动测试,再采用洁净气体冲净后进行过滤,测试冷板内腔残余杂质质量和固体粒径。除此之外,还有盐雾、尺寸公差检测、拉伸强度测试、屈服强度测试、等电位电阻检测、外观检测等。液冷板设计规范: