空调管路设计规范.docx
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空调管路设计规范
空调管路设计规范
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1.目的、介绍
目的：
本规范描述了一般空调管路设计开发流程，用于指导空调管路的开发设计，本规范仅适用于多种类型汽车设计
功能：
功能：
传递鼓风机与压缩机之间的循环，蒸发器与发动机之间的循环，是汽车必备零件。
如下图为T701空调管路总成由高低压管、进出水管、排水管组成其结构形式如下图
2.引用标准
根据客户的目标市场确定整车要满足哪些国家或地方法规，一般规定：
QC/T664-2000汽车空调（HFC-134a）用软管及软管组合件
GB/T20025.2-2005汽车用橡胶和塑料软管及软管组合件耐制冷剂134a
Q/MBAC019-2010汽车空调用橡胶软管规格和性能要求
3.管路开发流程图
3.1.设计流程图
3.2.设计输入
空调管路设计需要输入暖风空调的相关系统参数等
4.详细设计
4.1.管路的设计
注意要点
1）空调管路总成的构成及其功能的分析和结构设计，确认各自的材料；
2）空调管路总成在前面罩内零件的间隙定义；
3）空调管路总成安装固定点在车身震动中的稳定性分析；
4）空调管路总成在前面罩开启后检修的方便性分析；
5）空调管路总成的车头翻转运动间隙分析；
6）空调管路总成的密封分析；
7）空调管路总成与暖风机压缩机地盘件的配接分析；
4.2.管道的分类
空调管路总成可分为压缩机管路组、冷能器管路、暖风机管路、通风组管路。
如下图：
为C16A空调系统的管路布置。
4.3.空调管路的布置
首先搜集好空调系统管路布置所涉及到的周边数据，如下图
周边数据有：
前围外板、暖风机带鼓风机总成、前地板横梁、悬架、前格栅、发动机总成带压缩机、冷凝器。
某参考样车如下图
初期布置数据如下图
将以上数据调整装配到位，在前围钣金上用
命令开始布置管路的走向，布置好安装点。
与钣金间隙保证5~10mm以上，合理的避让开所有的地方，在车头悬置旋转轴的位置需要用橡胶管。
4.4.管路的安装固定
a）空调管路的接头部分一般都是用压板和螺钉固定，如下图：
b）管路与管路之间都是两两并齐的走向，取前围外板合适位置设计焊接螺母孔，用多管夹片固定管路，间隔300mm设计一个固定安装点，如下图：
为T701高低压管，采用的是双管夹片。
c）管路的固定也需要用扎带辅助固定，如下图：
T701空调排水管用扎带固定在暖风进出水管总成上，达到安装固定的作用
5.检验、校核
5.1.实验项目如下表
表1
序号
试验项目
样件类别
样件规格
试验根数
1
泄漏
产品总成
每种型号至少2根
2
耐高温性
专制样件
扣合后，胶管暴露长度300～1000mm
3
耐低温性
专制样件
扣合后，胶管暴露长度300～1000mm
4
耐真空性
专制样件
扣合后，胶管暴露长度600～1000mm
5
拉脱
专制样件
扣合后，胶管暴露长度80～100mm；铝管暴露长度20～25mm
6
爆破
专制样件
胶管和铝管扣合后铝管暴露长度20～25mm，胶管暴露长度300mm
7
脉冲
专制样件
胶管按计算长度扣合，再加两端夹持长度（各≤25mm）
8
清洁度
产品总成
9
钎焊
专制样件
铝管焊接成型，再加两端夹持长度（各≤25mm）；总长度≤120mm
5.2.泄漏试验
5.2.1、样件：
产品总成
5.2.2、充注物：
氮气
5.2.3、试验条件：
3～3.2MPa压力下，保压30～60秒
5.2.4、试验方法：
将软管组合件一端密封堵死，另一端用快换密封接头连接，并通过快换接头充注压力为3～2MPa的干燥氮气，放入水槽中浸泡30～60秒，检查有无气泡产生。
5.2.5、试验要求：
3～3.2MPa氮气压力下，保压30～60秒后不得有气泡泄漏现象（在水槽中检查）
5.3.耐高温性试验
5.3.1、样件：
产品总成或专制样件
5.3.2、试验方法：
将软管组合件，绕直径为软管公称外径8倍的芯轴弯曲，然后将其放入恒温箱中，在135℃±2℃的条件下放置168h；取出试样，冷却至室温后松开软管，仔细检查软管外表面是否有肉眼可见的裂纹等缺陷，然后将软管在2.4MPa的压力下保压5min，检查软管组合件有无泄漏现象。
5.3.3、试验要求：
在压力试验过程中软管组合件无泄漏现象。
5.4.耐低温性试验
5.4.1、样件：
产品总成或专制样件
5.4.2、充注物：
试验介质HFC-134a
5.4.3、试验条件：
在室温下，将样件填充试验介质至软管容积的70％；或将软管组合件及试验介质冷却到-30℃以下进行充装。
5.4.4、试验方法：
将充装后的软管组合件置＋70℃±2℃的恒温箱中，保持48h后，取出使其冷却到室温；然后将呈直线状态的软管组合件与直径为软管名义外径8倍的芯轴一起在-40℃±2℃低温箱中放置24h，放置后在低温箱中把软管组合件以均匀的速度在4s～8s内绕芯轴弯曲180°；取出后将试样恢复至室温，
5.4.5、试验要求：
仔细检查外表面是否有肉眼可见的裂纹等缺陷，然后将每一根软管组合件充装的试验介质倒回一个合适的回收容器中，将软管在2.4MPa的压力下保压5min，检查软管组合件有无泄漏现象。
5.5.耐真空性试验
5.5.1、样件：
产品总成或专制样件
5.5.2、试验方法：
将软管弯成“U”型，“U”型的内径为软管公称外径的5倍，测量“U”型底部任意平面上最小外径尺寸为初始外径（D0）；将软管抽真空至绝对压力为81kPa，保压2min；在保压结束后软管仍处在真空状态时，再次测量“U”型底部任意平面上最小外径尺寸（D1），然后按下式计算软管外径塌陷量：
外径塌陷量=D0-D1………………………………………
（2）
式中：
D0——试前软管外径，mm；
D1——试后软管外径，mm。
5.5.3、试验要求：
软管外径的塌陷量不大于软管初始外径的20％。
5.6.拉脱试验
5.6.1、样件：
专制样件
5.6.2、拉脱力要求：
见表2
拉脱力要求表2
胶管型号
胶管公称内径
胶管拉脱力N
A型
C型
D型
φ8～φ9
≥2100
φ10～φ12
≥2450
φ13～φ16
≥3000
＞φ16
≥3500
5.6.3、试验方法：
取软管组合件2根，软管暴露长度不小于300mm，两端固定在拉力机上，以25mm/min±2mm/min的速度进行拉伸，达到规定最小拉脱力或拉脱及断裂为止，记录负荷值。
5.6.4、试验要求：
在低于该拉力下，管子连接处不得出现断裂和泄漏现象；泄漏情况按3.2条试验方法检查软
管组合件。
5.7.爆破试验
5.7.1、样件：
产品总成
5.7.2、充注物：
冷却液（肥皂水）或液压油
5.7.3、最小爆破压力：
12MPa
5.7.4、试验方法：
将软管组合件安装在压力试验台上，用冷却液充满软管组合件内部并排净空气后，以均匀的
速率在30s～60s内加压至12MPa，观察软管组合件有无泄漏及损坏现象。
5.7.5、试验要求：
当压力增大到10MPa之前，不得有泄漏现象，直到爆破压力不低于12MPa时为合格。
5.8.脉冲试验
5.8.1、样件：
专制样件
5.8.2、试验条件：
⑴试验用液体：
冷冻机油
⑵环境温度：
125℃±2℃
⑶冷冻机油粘度：
使用GB/T3141规定的40℃下ISO粘度等级为46级相一致的冷冻机油
⑷频率：
30～40次/分
⑸脉冲压力：
0.5～2.6MPa
⑹脉冲次数：
1.5×105次
5.8.3、试验方法：
将两根软管组合件安装在脉冲试验台上；对于内径小于等于22mm的软管组合件，弯曲180°，软管暴露长度=π（r+d/2）+2d,见图1；对于内径大于22mm的软管组合件，弯曲90°，软管暴露长度=π（r+d/2）+2d,见图2；最小弯曲半径是软管公称外径半径的5倍，然后按图3的规定施加0.5±0.5MPa～2.6±0.13MPa的脉冲压力，频率为每分钟30次至40次；共进行15万次循环后，仔细观察软管组合件是否有渗漏和损坏现象。
5.8.4、试验要求：
循环试验后按3.7条方法进行爆破试验，爆破压力应不低于循环前的80%。
5.9.清洁度试验
5.9.1、样件：
软管组合件
5.9.2、试验方法：
先将过滤纸放入烘箱烘干后称重即原始重量，然后将F113灌入空调管总成内清洗，摇晃数次，再将管内的F113倒在滤纸上，如此三次以上将管内的F113倒在同一滤纸上，最后将滤纸烘干称重，该重量减去原始重量即为杂质重量；将杂质重量除以试件内表面的面积。
每种管子至少试验2根。
5.9.3、试验要求：
≤270mg/m2
5.10.钎焊试验
5.10.1、样件：
专制样件
5.10.2、试验方法：
取焊接铝管2根，两端固定在拉力机上，以25mm/min±2mm/min的速度进行拉伸，达到规定最小拉脱力或拉脱及断裂为止，记录负荷值。
5.10.3、试验要求：
将样件在拉力机上拉伸，拉脱力应满足表3的要求
铝管焊接拉力试验要求表3
序号
铝管型号
拉脱力N
序号
充注阀型号
拉脱力N
1
φ8×1.0
≥3000
5
高压充注阀
≥1800
2
φ10×1.25
≥3140
6
低压充注阀
≥2500
3
φ12×1.5
≥3760
4
φ16×1.75
≥5000
6.间隙及维修可行性校核
通过运动学模型，确定
运动件和其他相关部件间隙的校核，确认极限间隙在规定的范围内。
包括弹性元件、减振器、车轮、转向机、横向稳定杆、后桥等与周围部件的间隙校核。
对各个总成的安装及维修空间进行校核，确定安装及维修空间是否足够。
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