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測試測量

【科普】發動機裏的螺栓引發的“油“案

  2019年05月30日  

  最近某品牌汽車漏油的事件調查結果終于公布了,原來是”該車發動機在裝配過程中將機油防濺板固定螺栓遺落在發動機內,發動機高速運轉過程中,其第二缸連杆大頭撞擊該遺落的螺栓,使該螺栓擊破缸體,造成的漏油。“

  這次螺栓是掉在了發動機裏,那如果掉在汽車其他有油的部件裏呢?

  那麽,汽車還有哪些部件裏有油?

  機油

  / 潤滑、散熱、密封、清洗、防鏽 /

  機油被譽爲汽車“血液”,在循環過程中可以潤滑和清洗發動機的雜質,並循環到機油濾芯後過濾。機油有很強的耐高溫,可以吸收發動機的熱量進行輔助散熱等。

  變速箱油

  / 潤滑、冷卻、清洗、防鏽、傳遞動力 /

  變速箱裏面的運動與結構要比發動機複雜的多,變速箱油自然是重中之重。尤其是自動變速油,它除了對變速箱齒輪潤滑散熱還要兼顧傳遞動力的責任。

  刹車油

  / 潤滑、傳遞制動壓力 /

  汽車的刹車油又叫汽車制動液,就是用于汽車液壓制動系統的液體。當踩刹車時,從腳踏板上踩下去的力量,由刹車總泵的活塞,通過刹車油傳遞能量到車輪各分泵,使摩擦片漲開,達到停止車輛前進的目的,刹車油在整個過程中起到的是力傳遞的作用。

  轉向助力油

  / 潤滑、傳遞轉向動力 /

  助力轉向油是汽車轉向助力系統裏的一種特殊油液,通過液壓作用,可以使方向盤變的非常輕巧可控。

  減震器油

  / 減震 /

  用于減震器中,以減輕車輛上下顫動。

  這些油對于汽車都至關重要,漏油會直接影響汽車的性能,會導致機件潤滑不良、冷卻不足,引起機件提前損壞,甚至引起嚴重的安全事故。

  除了新聞中的原因,還有什麽原因會造成漏油呢?

  其實汽車無論在新車期或老年期,都有可能發生漏油的現象,很多大的故障往往就是從漏油開始。

一般漏油常見的原因有以下這些:

  ● 産品質量、材質或工藝不佳,結構設計存在問題;

  ● 裝配不當,配合表面不清潔,襯墊破損、位移或未按操作規範進行安裝;

  ● 緊固螺母擰力不均、滑絲斷扣或松曠脫落等導致工作失效;

  ●密封材料長期使用後磨損過限,老化變質、變形失效;

  ● 潤滑油添加過多、油面過高或加錯油品;

  ● 零部件接合表面撓曲變形、殼體破損,使潤滑油滲出;

  ● 通氣塞、單向閥堵塞後,由于箱殼內外氣壓差的作用,往往會引起密封薄弱處漏油。

  汽車結構非常複雜,成千上萬的零件組裝而成的它,每組與每組零件的齧合、運動、做功,都需要油的輔助才可以完成。

在智能工廠生産過程中,油同樣扮演著重要的角色

  作爲工廠自動化生産過程中的重要測量參數,壓力的測量就離不開油的幫助,測量介質通過隔離膜片和隔離油的傳遞,才把壓力作用于感應元件。隔離油起到壓力傳遞和保護感應元件的作用。

  下圖是壓阻式傳感器的結構,過程壓力作用于隔離膜片後,通過隔離油將壓力傳遞到壓敏電阻,不同的壓力産生不同的電阻值,最後通過惠斯通電橋轉換成電流信號,從而進行壓力測量。

  不過這種含油的傳感器結構同樣存在著一定風險

  在工業領域,這個風險可能不是螺栓,但它如果出現問題,損失可能就遠不止100萬了。

  當遭遇極其複雜的壓力測量工況時,譬如高真空,高腐蝕,隔離膜片很容易被破損而造成隔離油的泄露,這時隔離油會進入到過程管道中而産生介質汙染,而且這種汙染是不可逆的,會造成大量的物料浪費和成本損失。

  譬如生物制藥發酵罐的培養基液非常昂貴,一旦隔離油泄露,就會造成培養基液被毀失效,高達上百萬的財産損失,更嚴重的情況下,隔離油和介質發生化學反應,産生有毒介質或者發生爆炸,造成額外的人身損傷。

  但是這種隔離油對于壓力測量來說又是非常關鍵的環節,這種泄露隱患對于壓力測量來說是很難避免的。

  有一群工程師想了一個辦法:不用油不就行了?

  于是他們設計了下圖:

  上圖是陶瓷膜片的傳感器結構圖,采用電容式測量原理,但不同之處在于過程壓力直接作用于陶瓷膜片,從而改變極板間的距離d,兩極板間的電容值也發生變化,壓力值轉換成電容值。

  最奇妙的地方在于,兩極板間的介質是空氣,整個傳感器內部沒有一滴油,所以從原理上根本消除了由于隔離膜片損壞而造成漏油的風險。

專利技術Ceraphire®

  陶瓷膜片除了非充油這個特點外,這群聰明的工程師還爲它設計了一項專利技術Ceraphire®,核心技術就是采用了99.9%純度的Al2O3,特別適合在高真空,高腐蝕,高磨損,頻繁壓力沖擊的工況下試用。

  另外,一旦陶瓷膜片破裂,傳感器就會探測報警,從而進一步提高了陶瓷膜片的安全性。

  這群聰明的工程師和專利技術,都來自瑞士Endress+Hauser 公司。

  Endress+Hauser 的陶瓷測量膜片産品涉及壓力 / 靜壓 / 差壓測量,已經成功應用超過20多年,爲成千上萬的各行業客戶提供優質穩定的壓力測量。

標簽:恩德斯豪斯 Ceraphire®我要反饋
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