CN104849306A - 一种评估车辆排气管隔热层的隔热性能的方法 - Google Patents

一种评估车辆排气管隔热层的隔热性能的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种评估车辆排气管隔热层的隔热性能的方法，该方法包括以下步骤：(1)将待测隔热层包裹在车辆排气管的外周，并使车辆模拟实际工况运行预定的时间；(2)在模拟运行过程中，分别测定车辆排气管总成外周100±5mm处以及车辆排气管总成外周200±10mm处的温度，得到T1和T2；(3)读取车辆的排气系统的消声器内传感器的温度T3；(4)根据上述温度T1、T2和T3评估所述待测隔热层的隔热性能。本发明的方法对不同材质的隔热层的隔热性能的评估结果与汽车行业标准一致，因此，本发明的评估方法准确，能够用于评估不同材质的车辆排气管隔热层的隔热性能，为车辆排气管隔热层材料的选择提供依据。

Description

一种评估车辆排气管隔热层的隔热性能的方法
技术领域
本发明涉及一种评估车辆排气管隔热层的隔热性能的方法。
背景技术
由于发动机排气管内废气温度高，因此排气管需要进行隔热处理，降低排气管对外的热辐射，同时减少排气管温降，保证后处理催化反应温度。
一般设计中，为了满足设计要求，排气管周围需包裹隔热层，或者增加隔热板，并保证其它部件距离排气管有一定距离，一般为100mm-200mm。目前，对于隔热层材料的选择，一般都是按照行业习惯选用矿岩棉、离心玻璃棉等隔热材料，但是并没有人研究过各种隔热材料应用于车辆排气管隔热层时的隔热性能，造成了车辆排气管隔热层材料选择的局限性。
因此，现在急需一种能够测定排气管隔热层的隔热性能的具体的方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中车辆排气管隔热层材料选择的局限性，提供一种评估车辆排气管隔热层的隔热性能的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种评估车辆排气管隔热层的隔热性能的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将待测隔热层包裹在车辆排气管的外周，并使车辆模拟实际工况运行预定的时间；
(2)在模拟运行过程中，分别测定车辆排气管总成外周100±5mm处以及车辆排气管总成外周200±10mm处的温度，得到T1和T2；
(3)读取车辆的排气系统的消声器内传感器的温度T3；
(4)根据上述温度T1、T2和T3评估所述待测隔热层的隔热性能。
本发明的方法对不同材质的隔热层的隔热性能的评估结果与汽车行业标准一致，因此，本发明的评估方法准确，能够用于评估不同材质的车辆排气管隔热层的隔热性能，为车辆排气管隔热层材料的选择提供依据。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种评估车辆排气管隔热层的隔热性能的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将待测隔热层包裹在车辆排气管的外周，并使车辆模拟实际工况运行预定的时间；
(2)在模拟运行过程中，分别测定车辆排气管总成外周100±5mm处以及车辆排气管总成外周200±10mm处的温度，得到T1和T2；
(3)读取车辆的排气系统的消声器内传感器的温度T3；
(4)根据上述温度T1、T2和T3评估所述待测隔热层的隔热性能。
本发明中，车辆排气管总成指的是包裹有隔热层车辆排气管。
根据本发明，步骤(1)中，车辆模拟实际工况运行的时间可以为本领域常规的实际工况运行的时间，优选地，使车辆模拟实际工况运行的时间为15-20分钟，能够更准确地评估排气管隔热层的隔热性能。
根据本发明，测定温度T1和T2的方式可以包括：选择排气管总成长度方向上的至少三个不同位置进行测定。
优选地，所述至少三个不同位置包括：排气管总成发动机端处，排气管总成距离发动机端500±10mm处，排气管总成距离发动机端1000±10mm处。
根据本发明，在步骤(4)中，所述评估的方法可以为本领域常规的隔热层的评估标准，例如可以为：当T3高于200℃，且所述三个不同位置的T1和T2小于80℃时，判定所述待测隔热层的隔热性能达标。
根据本发明，实际工况可以为普通工况或公交车实际工况，优选为公交车实际工况，从而能够模拟车辆在较恶劣工况下运行的情况，如果在公交车实际工况下，隔热层能够满足上述评估标准，则更能够说明隔热层的隔热性能较好。
当实际工况为公交车实际工况时，可以在车辆模拟运行预定的时间之后并且停车5±1min时，测定车辆排气管总成外周100±5mm处的温度T4，根据上述温度T1、T2、T3和T4评估所述待测隔热层的隔热性能，评估的方法可以为本领域常规的隔热层的评估标准，例如可以为：当T3高于200℃，所述三个不同位置的T1和T2小于80℃且所述三个不同位置的T4小于90℃时，判定所述待测隔热层的隔热性能达标。
根据本发明，所述隔热层的材质可以为本领域常规的隔热层材质，例如可以为矿岩棉、离心玻璃棉、硅酸铝纤维和复合气凝胶材料中的至少一种。
实施例
复合气凝胶材料在温度100℃的导热系数为0.006W/(m.K)；硅酸铝纤维在温度100℃的导热系数为0.008W/(m.K)；矿岩棉在温度100℃的导热系数为0.028W/(m.K)。
空气在100℃的导热系数为0.023W/(m.K)，按照汽车行业标准，当隔热材料100℃的导热系数小于0.023W/(m.K)时，则该隔热材料用于汽车排气管时达标，当隔热材料100℃的导热系数大于等于0.023W/(m.K)时，则该隔热材料用于汽车排气管时不达标。即以下实施例中所用的复合气凝胶材料、硅酸铝纤维为达标材料，矿岩棉为不达标材料。
其中，导热系数按照YB/T4130-2005测定。
实施例1
(1)将待测复合气凝胶材料隔热层包裹在车辆排气管的外周，并使车辆模拟公交车实际工况运行预定的时间15分钟；
(2)在模拟运行过程中，分别在车辆排气管总成的长度方向上选3个位置，排气管总成发动机端处，排气管总成距离发动机端510mm处，排气管总成距离发动机端1010mm处，分别测定三个位置的车辆排气管总成外周105mm处的温度，车辆排气管总成外周210mm处的温度，
其中，将车辆排气管总成外周105mm，发动机端处的温度编号为T1’，测得T1’为78℃，距离发动机端510mm处的温度编号为T1”，测得T1”为76℃，距离发动机端1010mm处的温度编号为T1”’，测得T1”’为72℃；将车辆排气管总成外周210mm，发动机端处的温度编号为T2’，测得T2’为77℃，距离发动机端510mm处的温度编号为T2”，测得T2”为75℃，距离发动机端1010mm处的温度编号为T2”’，测得T2”’为71℃。
(3)读取车辆的排气系统的消声器内传感器的温度T3为210℃；
(4)在车辆模拟运行预定的时间之后并且停车4min时，测定车辆排气管总成外周105mm处的温度T4，
其中，将车辆排气管总成外周105mm，发动机端处的温度编号为T4’，测得T4’为86℃，距离发动机端510mm处的温度编号为T4”，测得T4”为88℃，距离发动机端1010mm处的温度编号为T4”’，测得T4”’为89℃。
(5)根据上述温度T3高于200℃，T1’、T1”、T1”’、T2’、T2”、T2”’均小于80℃，T4’、T4”、T4”’均小于90℃，可判断该隔热层的隔热性能达标。
实施例2
(1)将待测硅酸铝纤维隔热层包裹在车辆排气管的外周，并使车辆模拟公交车实际工况运行预定的时间15分钟；
(2)在模拟运行过程中，分别在车辆排气管总成的长度方向上选3个位置，排气管总成发动机端处，排气管总成距离发动机端490mm处，排气管总成距离发动机端990mm处，分别测定三个位置的车辆排气管总成外周95mm处的温度，车辆排气管总成外周190mm处的温度，
其中，将车辆排气管总成外周95mm，发动机端处的温度编号为T1’，测得T1’为79℃，距离发动机端490mm处的温度编号为T1”，测得T1”为77℃，距离发动机端990mm处的温度编号为T1”’，测得T1”’为75℃；将车辆排气管总成外周190mm，发动机端处的温度编号为T2’，测得T2’为78℃，距离发动机端490mm处的温度编号为T2”，测得T2”为76℃，距离发动机端990mm处的温度编号为T2”’，测得T2”’为74℃。
(3)读取车辆的排气系统的消声器内传感器的温度T3为208℃；
(4)在车辆模拟运行预定的时间之后并且停车4min时，测定车辆排气管总成外周90mm处的温度T4，
其中，将车辆排气管总成外周90mm，发动机端处的温度编号为T4’，测得T4’为87℃，距离发动机端490mm处的温度编号为T4”，测得T4”为88℃，距离发动机端990mm处的温度编号为T4”’，测得T4”’为89℃。
(5)根据上述温度T3高于200℃，T1’、T1”、T1”’、T2’、T2”、T2”’均小于80℃，T4’、T4”、T4”’均小于90℃，可判断该隔热层的隔热性能达标。
实施例3
(1)将待测矿岩棉隔热层包裹在车辆排气管的外周，并使车辆模拟公交车实际工况运行预定的时间15分钟；
(2)在模拟运行过程中，分别在车辆排气管总成的长度方向上选3个位置，排气管总成发动机端处，排气管总成距离发动机端500mm处，排气管总成距离发动机端1000mm处，分别测定三个位置的车辆排气管总成外周100mm处的温度，车辆排气管总成外周200mm处的温度，
其中，将车辆排气管总成外周100mm，发动机端处的温度编号为T1’，测得T1’为89℃，距离发动机端500mm处的温度编号为T1”，测得T1”为88℃，距离发动机端1000mm处的温度编号为T1”’，测得T1”’为87℃；将车辆排气管总成外周200mm，发动机端处的温度编号为T2’，测得T2’为87℃，距离发动机端500mm处的温度编号为T2”，测得T2”为86℃，距离发动机端1000mm处的温度编号为T2”’，测得T2”’为84℃。
(3)读取车辆的排气系统的消声器内传感器的温度T3为180℃；
(4)在车辆模拟运行预定的时间之后并且停车5min时，测定车辆排气管总成外周100mm处的温度T4，
其中，将车辆排气管总成外周100mm，发动机端处的温度编号为T4’，测得T4’为92℃，距离发动机端500mm处的温度编号为T4”，测得T4”为94℃，距离发动机端1000mm处的温度编号为T4”’，测得T4”’为96℃。
(5)根据上述温度T3小于200℃，T1’、T1”、T1”’、T2’、T2”、T2”’均大于80℃，T4’、T4”、T4”’均大于90℃，可判断该隔热层的隔热性能不达标。
通过上述实施例1-3可以看出，本发明的方法对不同材质的隔热层的隔热性能的评估结果与汽车行业标准一致，因此，本发明的评估方法准确，能够用于评估不同材质的车辆排气管隔热层的隔热性能，为车辆排气管隔热层材料的选择提供依据。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种评估车辆排气管隔热层的隔热性能的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将待测隔热层包裹在车辆排气管的外周，并使车辆模拟实际工况运行预定的时间；
(2)在模拟运行过程中，分别测定车辆排气管总成外周100±5mm处以及车辆排气管总成外周200±10mm处的温度，得到T1和T2；
(3)读取车辆的排气系统的消声器内传感器的温度T3；
(4)根据上述温度T1、T2和T3评估所述待测隔热层的隔热性能。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，使车辆模拟实际工况运行的时间为15-20分钟。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，测定温度T1和T2的方式包括：选择排气管总成长度方向上的至少三个不同位置进行测定。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少三个不同位置包括：排气管总成发动机端处，排气管总成距离发动机端500±10mm处，排气管总成距离发动机端1000±10mm处。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述评估的方法为：当T3高于200℃，且所述三个不同位置的T1和T2小于80℃时，判定所述待测隔热层的隔热性能达标。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述实际工况为公交车实际工况。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，该方法还包括：在所述车辆模拟运行预定的时间之后并且停车5±1min时，测定车辆排气管总成外周100±5mm处的温度T4，根据上述温度T1、T2、T3和T4评估所述待测隔热层的隔热性能。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述评估的方法为：当T3高于200℃，所述三个不同位置的T1和T2小于80℃且所述三个不同位置的T4小于90℃时，判定所述待测隔热层的隔热性能达标。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，所述隔热层的材质为矿岩棉、离心玻璃棉、硅酸铝纤维和复合气凝胶材料中的至少一种。
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