氢气喷射器 hydrogen injector,控制燃料电池发动机氢气供应的流量或压力,并能够按照一定频率控制开闭的部件。
注:氢气喷射器一般包含氢气喷嘴总成、集成式控制器(若有)、基座(若有)或必要的安装支撑部分。
今天我们来学习关于燃料电池发动机用氢气喷射器工作特性和耐久性试验的内容。
1、工作特性试验
1.1 要求
按照 1.2 规定的试验方法进行试验时,氢气喷射器的工作特性应符合产品技术文件规定。
1.2 试验方法
1.2.1 试验准备
试验介质为氢气,按照图 1 所示布置氢气喷射器工作特性测试台架,其中质量流量计布置位置可进行调整。各管路及各部件之间连接处应气密性完好。

图 1 氢气喷射器工作特性测试台架示意图
1.2.2 试验方法
氢气喷射器工作特性试验步骤如下:
a)对氢气喷射器施加额定工作电压,工作频率设定为制造商规定频率,氢气喷射器入口压力设置为额定工作压力,出口设置为排空状态,氢气喷射器占空比设置为由 5% 加载至 100%(梯度 5%)变化,每个占空比工况点稳定运行 3min,并取 3min 内氢气喷射器流量平均值作为该工况点流量;
b)对氢气喷射器施加额定工作电压,工作频率设定为制造商规定频率,氢气喷射器入口压力设置为额定工作压力,出口设置为排空状态,氢气喷射器占空比设置为由 100% 降载至 5%(梯度 5%)变化,每个占空比工况点稳定运行 3min,并取 3min 内氢气喷射器流量平均值作为该工况点流量。
2、耐久性试验
2.1 要求
按照 2.2 规定的试验方法进行试验后,氢气喷射器绝缘电阻应满足要求,气密性应满足要求,额定工况点流量偏差率不超过 10%。
2.2 试验方法
试验介质采用压缩空气或氮气,输入电压为额定工作电压、入口压力为额定工作压力、出口为排空状态条件下,氢气喷射器耐久性试验按照以下步骤进行:
a)对氢气喷射器施加占空比由 0% 加载至 100%,再由 100% 降载至 0%,梯度 20% 的循环工况,每个工况点运行时间不少于 2s,工作频率按照制造商技术文件规定进行设定,且不低于额定工作频率;
b)氢气喷射器喷嘴每进行 5 000 000 次开闭试验后,按要求进行绝缘电阻试验和气密性试验;
c)完成 600 000 000 次开闭试验后,按要求进行绝缘电阻试验和气密性试验,按照 1.2 规定的试验方法进行氢气喷射器工作特性试验。