车辆论文范文汽车在用润滑油的磨损元素分析

　　汽车工作环境多样，润滑油在使用中逐渐老化是必然规律，润滑油中的各种添加剂在使用过程中也将逐渐消耗，导致性能下降，水分、灰尘等极易混入发动机和其它润滑系统中，使汽车的故障率增加。

　　【摘要】汽车在用润滑油中蕴含着丰富的信息，本文介绍了分析仪器在油液磨损元素检测中的应用，并对其工作原理和使用范围作了阐述。

　　【关键词】车辆论文范文,分析仪器，磨损元素

　　1前言

　　如何实现润滑油的快速准确分析对发动机和汽车各系统的正常运转起着至关重要的作用。本文介绍了原子发射光谱在磨损检测中的应用情况，并给出了各种方法的适用范围，对各试验机构准确检测润滑油状态具有指导性意义。

　　2主要内容

　　一般而言，润滑油中金属元素含量是一定的，当磨损产生的金属颗粒被带入润滑系统时，润滑油中的金属元素含量就会增高。因此检测润滑油中金属元素的含量及变化趋势，可以有效地对车辆状态进行监测。

　　2.1原子发射光谱法

　　原子发射光谱技术是利用不同元素的物质受到强光源激发后发出的不同波长的光线，再通过光学系统排序得到光谱。根据特征谱线可以判断某物质是否存在以及含量的多少。早在20世纪80年代末和90年代初电荷耦合检测器光谱仪和电荷注入检测器ICP光谱仪就已相继研究成功并投入实际样品分析。近年来电感耦合等离子体光电直读光谱仪（ICP-AES）被用于检测在用润滑油中的金属元素含量，取得了良好的效果。

　　试样的前处理包括有机溶剂直接进样法和灰化法。时文中，王文豪等利用美国VARLAN公司VISTA型全谱直读ICP-AES，以四氢化萘和二甲苯为稀释剂采用有机溶剂直接进样法对润滑油从仪器工作条件、检出限、重复性和准确度等方面进行了有机进样的考察。谭秋艳，吕焕明等用微波消解ICP-AES法测定润滑油中钙、钡、锌、镁、磷含量，对比灰化法节省时间近一半，对比溶剂直接进样法则降低分析成本，还可防止固体颗粒堵塞喷嘴而影响测定。

　　ICP还可使用片段扫描的方式测定单一的目标金属。英国剑桥ICP高级应用专家MattewCassap根据ASTMD5185使用赛默飞世尔iCAP6300ICP通过重量法分析使用过的润滑油中的耐磨金属、污染物以及添加剂元素，得出以下结论：铁含量增加了表明其中如活塞圈、球＼滚筒或齿轮等部件有可能存在磨损。镁含量随着使用时间的增加而降低了，有可能是因为添加剂被消耗或从液体中消失导致的。硅含量无明显变化表明空气过滤器没有损坏。

　　2.2铁谱仪

　　铁谱仪可用来测定润滑油试样中磨粒的含量和尺寸分布，能够方便、迅速而准确地测定润滑油样内大小磨粒的相对数量，可以很直观地反映出摩擦副的磨损程度和磨损烈度。缺点是制谱比较繁琐且无法实现对磨粒成分的测量。直读式铁谱仪就是利用高梯度的强磁场将润滑油中所含的机械磨损颗粒和污染杂质有序地分离出来，再借助显微镜对分离出的微粒和杂质进行有关形貌、尺寸、密度、成分及分布的定性、定量观测，以判断机械设备的磨损状况，预报零部件的失效，其对磨粒直径较大（10um以上）的颗粒有着良好的分析效果，因而能对设备状态作出初步的诊断。

　　2.3能量色散X射线荧光能谱分析技术

　　通过X射线辐照样品，使样品中原子内层电子受激发而发射出来，根据X射线荧光能量的大小，就可以确定物质所含元素；根据荧光能量的强弱，就可以进行能量的定性分析，尤其是分析油样中大于5-10um的颗粒（因产生的异常磨损模式的粒子直径主要大于10um）。从某种程度上，X射线荧光能谱分析技术不受大颗粒的限制，常常提供更真实的元素浓度信息。X射线荧光能谱分析已经成为分析发动机油滤上金属屑和油品中金属元素含量的一个重要手段。能谱仪与ICP-AES光谱仪在润滑油分析中的差异如表1所示：

　　表1能谱仪与ICP-AES光谱仪在润滑油分析中的简要比较

　　对比项目能量色散X射线荧光能谱仪（EDXRF）ICP-AES光谱仪

　　1.样品要求取样后无需预处理，可直接进样取样后不需对油样处理，用有机溶剂稀释进样

　　2.快速性需根据标样中给定的元素来分析油品中元素含量，一次科分析多个元素，一次分析需600-700s一次激发可同时分析油样中全部磨损的微粒金属元素，一次可分析油样中多个元素，仅需30-40s

　　3.对大颗粒报警能力较好，不受磨粒大小限制只能分析小于10um的磨粒

　　4.对（Na，Mg.Al等）轻元素的探测能力差好

　　5.仪器故障条件温度25℃以下，需定期执行能量校正室温，维护方便

　　润滑油中的硫含量关系到发动机积炭和腐蚀、磨损及环境污染。王爱玲运用管式炉法、x射线光谱法、化学荧光定硫法对润滑油中硫含量进行了试验和对比介绍。其中X射线光谱法测量结果精确，测定速度快，单次测定时间几分钟，自动化程度高，测量过程简单。

　　3结语

　　在用油中蕴含了大量的信息，利用光谱分析方法快速准确的检测油液中添加剂成分含量的变化情况，对润滑油的正常使用和汽车各部件的研发、维修起着重要作用。随着光电学的不断发展和国内外汽车工业对润滑油使用要求的不断提高，各试验机构只有选择合适且先进的方法才能润滑油的检测技术推向一个新的高度。

　　参考文献：

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