汽車系統(tǒng)中管路失效的表現(xiàn)可能有哪些？

【資料簡介】

汽車中的制動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)等等均會(huì)有流體做功的應(yīng)用，這些流體不論是制動(dòng)液、潤滑油、冷卻液、壓縮空氣、甚至超臨界流體，做功時(shí)均離不開管路。從材質(zhì)角度，管路包括各種金屬、合金、塑料、橡膠等材質(zhì)，在使用過程中也難免發(fā)生管路的失效導(dǎo)致系統(tǒng)性故障。

管路的失效可能表現(xiàn)為

1、內(nèi)部液體泄漏、液體壓力無法維持；

2、管路中的物質(zhì)造成液體（如制動(dòng)液）雜質(zhì)、成分改變、性質(zhì)改變；

3、腐蝕產(chǎn)生的雜質(zhì)磨損中其他機(jī)械件，造成系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)、故障或嚴(yán)重失效風(fēng)險(xiǎn)；

4、橡膠/塑料管件的化學(xué)物質(zhì)被溶出，與其他塑料/橡膠件的成分反應(yīng)發(fā)生次生災(zāi)害，或進(jìn)一步造成金屬管路/接頭/閥門腐蝕；

5、液體進(jìn)入橡膠/塑料管件材質(zhì)，造成管路溶脹、強(qiáng)度下降、材料老化、壽命降低等故障。

*本文僅通過一些管路的常見例子提示在管路應(yīng)用中應(yīng)重視的一些風(fēng)險(xiǎn)。

金屬管路的腐蝕

金屬管路、連接件在異常情況下可能發(fā)生腐蝕，具體情況往往包括管路上有腐蝕物/贅生物附著、管路材質(zhì)被腐蝕、液體環(huán)境受到破壞、系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)、或更嚴(yán)重的后果。

失效分析時(shí)，要綜合分析液體環(huán)境被破壞的狀態(tài)及其他系統(tǒng)故障的情況，分析的邏輯起點(diǎn)可以是腐蝕/贅生物的詳盡分析，而后推演到系統(tǒng)中其他物料的性質(zhì)改變的分析。

經(jīng)成分分析發(fā)現(xiàn)失效的油管中包含如下成分：

1、有少量N-丁基苯磺酰胺（BBSA）做增塑劑。

2、乙醇、稠環(huán)芳烴等汽油中的成分進(jìn)入油管。

經(jīng)成分分析發(fā)現(xiàn)，尼龍管中有雜料且耐油性不足，汽油中的多種成分進(jìn)入了尼龍管中，導(dǎo)致增塑劑BBSA減少且尼龍管溶脹。溶脹的直接結(jié)果是體積和尺寸變大，導(dǎo)致抱緊力下降，產(chǎn)生尼龍管從法蘭盤上脫落的結(jié)果。

 

 

PVC在汽車中的一些非承壓管路中使用很多，有時(shí)也會(huì)發(fā)生損壞、斷裂甚至老化碎裂的情況。PVC管路的成分包括PVC樹脂、多種增塑劑（DIDP、DOTP、TOTM、環(huán)氧大豆油等等）、穩(wěn)定劑、抗氧劑、填料等。其中增塑劑可能析出、抗氧劑可能被消耗、PVC樹脂可能發(fā)生降解產(chǎn)生HCl、填料例如碳酸鈣遇到酸性物質(zhì)可能被腐蝕形成微孔等破壞結(jié)構(gòu)。

這些成分變化的誘發(fā)因素往往包括熱氧老化因素、環(huán)境物質(zhì)對增塑劑的萃取、管路內(nèi)部液體對PVC管組分的腐蝕等。

涉及到系統(tǒng)運(yùn)行過程中的管路的異常都是常常遇到失效問題，但是由于這些管路異常往往伴隨著系統(tǒng)異常，系統(tǒng)中的液體使系統(tǒng)中各個(gè)部件都處于相似的、相互作用的環(huán)境中，往往需要整體分析與排查，需要清晰地呈現(xiàn)管路的化學(xué)成分、鉚定管路的破壞形式、對進(jìn)入管路中的物質(zhì)做系統(tǒng)性地溯源，從材料學(xué)系統(tǒng)的角度理解系統(tǒng)的失效問題。

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