某柴油機文丘里管腐蝕分析與防護研究

0 引言

近年來柴油機排放標準越來越嚴苛，隨著國六等排放法規的實施，柴油機正在向“零排放”方向發展

。廢氣再循環系統(Exhaust gas recirculation,EGR)是重要的降排放路線之一

。

EGR系統將發動機排出的廢氣從排氣管內重新循環進入進氣管內，進而降低燃燒溫度和混合氧氣含量，降低NOX的生產條件。廢氣中含有硫和氮等腐蝕性氣體，腐蝕性氣體會進入到EGR系統管路中，在溫度降低，濕度加大時冷凝形成硫酸、硝酸等強腐蝕性物質，造成管路內壁嚴重腐蝕。

文丘里管是發動機EGR系統中引導廢氣循環的重要部件，通過提高廢氣壓力，引導EGR氣流進入柴油機氣缸

，其需要保持較高的壓差測量精度，所以對表面粗糙度要求較高。因其工作環境主要為NOX、CO2、CO和CH等廢氣，因此文丘里管要有較強的耐酸腐蝕性能。而耐蝕性能較好的鑄造不銹鋼材料，價格高，且重量大。不適用于產品批量應用。量產機型一般均采用鑄造鋁合金ZL107材料。

在某柴油機臺架試驗中，發現EGR系統測量壓力波動異常，停機拆檢后發現文丘里管內表面腐蝕嚴重，表面粗糙不平，確定故障為文丘里管內表面腐蝕失效，影響測量精度，進而影響排放控制標定。

分析文丘里管腐蝕原理，提出多種針對文丘里管腐蝕問題的解決方案，并對不同方案進行酸性鹽霧試驗考核，最終確定防護措施。

1 腐蝕分析

1.1 腐蝕原理分析

在相同環境下，對不同處理方式下樣件的腐蝕程度進行72h以上的觀察比較。將文丘里管沿中線處切割，按照GB/T10125酸性鹽霧試驗方法進行試驗，每24h觀察管內壁腐蝕形貌。

在圖1中，巡檢人員在接收到巡檢計劃后需要到指定的設備地點，利用移動終端上攝像頭掃描設備上的二維碼，獲取該二維碼所包含的設備信息數據，然后可以獲取到地理位置信息，這樣可以有效地避免傳統巡檢方式中漏檢的情況發生，同時可對巡檢人員起到監管的作用。在對設備信息數據比對后，錄入巡檢設備的參數信息并上傳，這樣不但可以實現對電力通信設備實時或準實時的狀態感知，同時也可以提高采集數據的質量和數據采集效率。

如圖1.2所示，腐蝕剖面金相圖，腐蝕沿著Si相與α固溶體的相界面由管表面向內擴展，在停車過程中，文丘里管內廢氣溫度降低，內表面產生酸性冷凝液，同時廢氣中的CO

與NOX等可溶性廢氣溶解到冷凝水中產生酸性電解質，破壞表面氧化層，進而向內部逐漸腐蝕。由于Si相與α固溶體電位差較大，存在電解質溶液時會在相界面處形成微電池，發生電化學腐蝕。此外，相界面位置一般存在雜質或是內應力等，能量較高，容易產生腐蝕。

蒙古國拉布噶蘇榮教授做了《蒙古國考古發掘成果》的報告，由大連外國語大學秀云副教授擔任翻譯。他系統介紹了蒙古國自舊石器時代至蒙古帝國時期考古學發掘與研究所取得的成就，包括舊石器時代人頭蓋骨的發現反映了蒙古高原80－20萬年前蒙古高原古人類的生存狀況;分布于蒙古國西部、西南部及南部戈壁的大量動物紋巖畫遺存早于世界其他地區的動物紋巖畫，表明蒙古高原是世界藝術的重要源頭;以及與匈奴、鮮卑、柔然、回鶻、突厥、契丹、女真、蒙古等各民族相關的城址、墓葬、祭壇、石像、碑刻等遺存。蒙古國學者的考古學研究成果引發了與會學者的熱烈討論。

該方法將特氟龍(即聚四氟乙烯)是利用熱源將噴涂材料加熱至融化或半融化狀態，并以一定的速度噴射沉積到經過預處理的基體表面形成塑料涂層的方法

。塑料涂層對耐各種介質腐蝕性能很強，可以實現各種厚度和顏色要求，該方法對工件的幾何尺寸有一定的要求，工件的幾何形狀容易妨礙其采用鍍前處理，對于文丘里管內壁很難實現噴涂，且價格昂貴。

1.2 腐蝕防護方法

(1) 陽極電泳漆

該方式是電化學防護的一種，其工作原理是將有導電性的被涂工件作為陰極(或陽極)放置在電泳槽中，在槽中另外放置對應的陽極(或陰極)，在外置直流電場的作用下，使電泳涂料中的粒子、樹脂等定向移動到被涂工件表面并沉積形成一種有機漆膜的方法

。

工藝流程為零件去油、清洗、電泳涂裝、噴淋和烘干。工藝流程相對簡單，顏色可選擇，表面漆膜厚度約(0.02～0.03)mm。此方法價格低廉，且具有很強的耐蝕能力。

民有軍無要素共計250項，在測繪地理信息行業的軍民融合中，最迫切需要解決的是由國家生產和管理的基礎地理信息數據可以為軍事戰場環境保障所用。在此前提下，“民用分類代碼”中有而“軍用分類代碼”中沒有的要素，可以根據具體需要在標準中直接采用，在數據實際應用時如果不需要則可直接刪掉。

(2)陽極氧化

(4)鈍化

較多研究發現[13]，認知正常的前提是大腦皮層功能正常，換言之，任何可能導致大腦皮層功能和結構異常的因素，均可導致機體發生認知障礙。

工藝流程主要包括除油、水洗、堿洗、水洗、化學拋光、水洗、中和、水洗、陽極氧化、水洗、著色、水洗、封孔、水洗、干燥

。但陽極氧化技術在壓鑄鋁中應用仍存在問題，不能實現與鋁型材一樣的處理效果。

(3)微弧氧化

利用船、車等工具對羊進行長距離的運輸，或者羊的營養狀況較差，均會致使其機體防御功能大幅度下降，進而對其腸胃的防御機制造成影響，致使正常情況下胃腸中存在但不會導致羊患病的一些病菌，例如大腸桿菌以及壞死桿菌等的毒性大幅度提升，最終使得羊患病。

微弧氧化又被稱為等離子弧氧化，是一種在鋁、鎂、鈦等金屬表面原位生長陶瓷層的表面改性技術。零部件在高電壓下，電極表面發生微弧，形成更加致密的氧化鋁陶瓷膜層

。該膜層相對于陽極氧化更加致密、更厚、耐蝕性能更好，但價格相對陽極氧化較高。

陽極氧化是鋁及鋁合金在硫酸溶液中,已鋁制品為陽極，在外加電流的作用下，進行陽極氧化處理，得到多孔氧化鋁膜作為保護層。通過選用不同類型、不同濃度的電解液，控制氧化工藝條件，可以獲得厚度幾十至幾百微米的陽極氧化膜。

鈍化是一種化學反應，金屬經過氧化性介質處理后，其腐蝕速度比原來未處理前有顯著下降的現象稱為金屬的鈍化

。通過化學法，在金屬表面形成鉻酸鹽鈍化膜。采用相對環保的三價鉻鈍化，膜層厚度相對較薄，約為幾微米，耐蝕性能比較差。

工藝過程主要為除油、預侵蝕、酸洗、除掛灰、鈍化、中和、干燥、除氫，由于過程中引入了酸和堿，需要用大量的溶液去中和，還需要大量的水沖洗，隨著環保的要求，廣泛應用受到一定限制

。

出具試驗報告。

圖1.3所示為腐蝕樣件EDS分析圖，表1.1為內表面EDS能譜，表1.2為剖面EDS能譜。文丘里管內表面腐蝕產物主要成分為C、O和Al，與近表面腐蝕區域元素相同，腐蝕后產物在表面堆積，當腐蝕層達到一定厚度后，在機體振動或氣流作用下剝落，形成管內的粉末。

針對鋁制文丘里管，常用的五種表面防護方法特點及耐蝕能力對比如表1.3所示。

陳山利艱辛地爬到了幾百米開外，開槍點射，槍聲劃破了天空。后衛隊率先開槍，成了各戰斗分隊的號角。一時間，子彈和氣浪擦著耳朵，在山林中回蕩。

2 試驗測試驗證

2.1 試驗準備

選取某柴油機文丘里管，4對樣件分別進行陽極電泳漆、表面鈍化、陽極氧化、微弧氧化和特氟龍涂層處理。

陽極電泳漆采用環氧樹脂；表面鈍化采用三價鉻在45～50℃下進行鈍化，時間約10分鐘；陽極氧化和微弧氧化均采用硫酸溶液進行處理；特氟龍涂層采用靜電噴涂處理。

為快速有效的對比5種涂層的耐酸性腐蝕能力，選擇按照GB/T10125酸性鹽霧試驗進行橫向對比。圖2.1所示為試制5種防護方法后的樣件(從左到右分別是未處理、鈍化、陽極氧化、微弧氧化、特氟龍涂層和陽極電泳漆)。圖2.2所示為試驗箱。

由于數據來源是多維的，因而基于卓越型教師大數據調查基礎上所遴選出的評價要素，從理論上講可以作無限拓展。基于上述評價要素建構的評價系統，能全面反映教師專業發展情況，及時顯示教師專業發展的動態。這不僅有利于教師調整專業發展規劃，修正教育教學業務的缺陷，而且能對某一教師群體組織（名師工作室、教改團隊、課題研究團隊等）做出全面評價，甚至能對學校的政策導向進行評價。

2.2 試驗要求

試驗前膜厚測量儀測量膜層厚度并記錄；

試驗完成后與未進行試驗樣件進行對比。

21世紀的人類社會是一個以競爭為主旋律的充滿機遇和挑戰的社會。而競爭的主題正是“知識”與“人才”。作為新世紀的大學生，不得不時刻做好準備掌握這種難得的機遇并迎接這種殘酷的挑戰。因此，職業生涯規劃便理所當然地融入到了我們的生活中。我想只有明確自己的職業理想并為之不懈努力，當學生走出校園踏入社會的時候才會有立足之地。因此，決定從現在開始做一個有準備、有目標、有方向的大學生，系統的規劃自己的職業生涯、設計自己的人生藍圖。在就讀的專業是我的想法，翱翔在藍天白云間、仰觀宇宙云卷云舒成為我的向往。“空姐”的職位是每個年輕女孩所追求的夢想，她不僅有光鮮靚麗的一面，而且讓人值得驕傲。

每24h觀察樣件腐蝕情況并拍照記錄，初步按照72h進行考核，如72h未出現腐蝕情況，繼續進行實驗，每24h觀察記錄一次；

(5)特氟龍(PTEF)涂層

2.3 試驗結果與分析

如圖1.1所示，為文丘里管內表面腐蝕形貌。可以看到，文丘里管內表面粗糙不平，腐蝕產物堆積在整個管壁內表面。

表面無防護文丘里管24h已經產生明顯腐蝕；表面鈍化，試驗24h出現輕微腐蝕；微弧氧化，48h出現輕微腐蝕；特氟龍涂層在120h才出現明顯腐蝕；陽極電泳漆處理樣件在120h出現少量鼓泡。

因此，快遞公司加強對快遞網點（不要管他是一級還是二級網點）跨區行為的管理、維護基層網點的合法權益，不僅是維護這些基層網點和員工的利益，更是在為了維護公司的自身和長遠利益，那種只顧眼前不圖長遠的經營理念，不僅是對下屬員工的不公平不負責，也是對公司的不負責甚至可以說是對老板自己的不負責任。在呼吁和期望政府提供公平公正市場環境的同時，我們快遞公司的老總們也該捫心自問一下：你的公司內部營商環境是否公平公正呢！

此外，針對本樣件，不同處理方式增加成本相差懸殊，其中，陽極電泳漆成本最低，單件約10元；而特氟龍涂層處理成本較高，單件約為70元。

具體的5種表面防護方式的成本增加情況如圖2.3所示。

綜合對比酸性鹽霧試驗結果、處理成本及處理工藝等因素，如表2.1所示，鋁合金文丘里管表面建議采用電泳漆防護，電泳漆采用耐蝕性能較好的環氧樹脂型，價格低廉，且膜層厚度適中，電泳漆前可通過磷化處理，增強漆膜附著力。

3 市場驗證

完成零部件驗證后，選定方案推廣應用到文丘里機型，自2020年國六發動機陸續推廣到市場，累計銷量10萬臺以上，最長行駛里程近30萬公里，未收到市場問題反饋。

4 總結

1)文丘里管失效的主要原因為內壁腐蝕失效，降低其測量精度，降低可靠性。

本研究以語文課程的角度切入，對整本書閱讀的教學實施進行了較為系統的探討。本文梳理了整本書閱讀作為課程的價值：以整本書閱讀作為課程，可以增加學生閱讀量，開闊學生視野，有利于學生開展深度學習，掌握閱讀方法，最終養成閱讀習慣。因此，整本書閱讀進入語文課程，對學生語文素養的提高是大有幫助的。利用網絡環境的優勢，使得整本書閱讀真正進入學生的課堂之中，從而培養學生的語文核心素養。

2)經綜合研判，確定電泳漆可作為解決內表面腐蝕失效的最優方法，并已批量應用。

3)對具有相同類似工況的其他零部件產品，均可借鑒采用相同防護方式，減少經濟損失，為后續零部件設計及研究提供參考。

[1]譚旭光，王天友，李志杰，等.高效清潔高可靠性重型柴油機開發關鍵技術研究[J].內燃機學報，2020,38(5):385-391.

[2]趙正華，王欣，衛持，等.國Ⅵ排放對內燃機性能要求[J].潤滑油，2020,35(6):60-64.

[3]ALDAJAH S，AJAYIO O，FENSKE G R，et al.Effect of exhaust gas recirculation(EGR)contamination of diesel engine oil on wear [J].WEAR，2007,263(1-6):93-98.

[4]QUGF，YAO A R，CHEN C，et al.Efect of EGR strategy on combustion and emission of DMDF engine for meeting China Ⅵ emission legislation[J].Fuel，2021,299,120879.

[5]方祖華,李桂華,上官平.增壓直噴柴油機EGR系統結構方案及關鍵技術[J].內燃機,2003(06):15-17.

[6]曹合力,高占斌.某V型游艇發動機EGR系統中文丘里管的設計[J].山東工業技術,2019(02):4-15.

[7]Streitberger H J. Automotive Paints and Coatings[M].Wiley-VCH,Weinheim，2007.

[8]李勉，李亮，魏觀祥，等.壓鑄鋁鈍化及陽極氧化處理研究[J].裝備制造技術,2020, (6):92-94.

[9]萬軼,熊黨生.激光表面組織結構化改善摩擦學性能的研究進展[J].摩擦學學報,2006,26(6):603-607.

[10]Uehara Y，Wakuda M，Yamauchi Y，et al. Tribology properties of dimpled silicon nitride under oil lubircation[J].Journal of the European Ceramic Society，2004，24:369-373.

[11]隋文淵.鎂鋁合金及其涂層的生物相容性實驗研究.南方醫科大學,2009.

[12]徐濱士，李長久，劉世參等.表面工程與熱噴涂技術及其發展，中國表面工程,1998,01期(1):3