浅析罗杰斯NITROPHYL®浮子在汽车油位传感器中的应用

作者:罗杰斯公司 文章来源:弗戈工业在线 发布时间:2013-12-19
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汽车用油位传感器安装在燃油箱中用于感应燃油箱燃油液面变化并为燃油表提供电压信号显示燃油存量。

汽车用油位传感器安装在燃油箱中用于感应燃油箱燃油液面变化并为燃油表提供电压信号显示燃油存量。由于持续浸泡在各种燃油中,使用环境恶劣,所以汽车油位传感器的失效一直是售后投诉的重点。

分析油位传感器(即:油浮子、燃油传感器、液位传感器)失效(如:油表不指示、油表刻度变化时快时慢、油表刻度突然下降到零、油表刻度上升)的原因,就要先了解现在汽车上使用的油位传感器产品结构。虽然目前市场使用的油位传感器种类繁多,原理各异,但大部分汽车采用浮子式的油位传感器,其原理是在油箱内设有一个浮子,一端连接一根金属杆,金属杆的尾部经由一个可移动的接点连接到一个滑线变阻器的滑动端,进而将信号传输到仪表盘的油量表上,浮子位置变化的机械信号通过滑线变阻器转化为电信号,从而进入信号处理系统,最后从油量表输出剩余油量所占油箱体积的比例信息,驾驶员通过经验估计油箱中的油还能跑的公里数,做出是否需要加油的判断。一旦其中的关键部件浮子经油品长期浸泡膨胀变形与油箱壁接触导致浮子发卡以及浮子破损或浸入油品均会使浮子重量及浮力发生变化,从而导致油位传感器失效。同时如果浮子中的含硫量高也会和油品中的硫化物一起加速传感器电子元器件的侵蚀,造成液位指示不准。

 

选择高性能的浮子对于油位传感器的正常工作至关重要。尤其是现在各国为了提高燃烧效率和功率,节约能源,积极探索使用新燃料和代用燃料等新能源、改善废气排放的情况对油位传感器浮子提出了更高的性能要求。如液体代用燃料,添加甲醇、乙醇汽油的使用和在燃料中掺入了各种添加剂,如在汽油中添加抗氧化剂芳香族化合胺;抗腐蚀剂羧酸及羧化物;增加辛烷值的烷基铅或有机锰化合物等。美国从上世纪30年代开始使用甲醇替代燃料。我国从上世纪70年代开始甲醇替代燃料的探索,到2012年初,工信部发文在山西省、上海市和陕西省开展甲醇汽车试点,要求2-3年完成对高比例甲醇汽车适用性、可靠性、经济性、安全性、环保性评价,提出甲醇汽车产业政策建议。汽车选用100%的甲醇与传统燃料(汽油、柴油)汽车相比,其污染物的排放,如碳氧化物、氮氧化物及可吸入颗粒物会大幅减少,其中PM2.5的排放会降低80%以上,这对目前困扰许多城市的雾霾环境的改善将有很大的帮助。与此同时,乙醇汽车也在不同的省份和地区大力推广如黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽等省和河北、山东、江苏、湖北省内部分地区。这些省份或地区的加油站主要供应乙醇汽油。2013年11月26~27日车用乙醇汽油E85标准修订评审会的召开都代表了我国对乙醇汽油推广的重视。为此,油位传感器浮子的材料、结构也随着燃料的性质、环境温度和使用温度等要求,应具有耐浸蚀的化学稳定性和一定的机械物理性能。

历年来浮子的材料基本分为二大类:—类为有色金属(黄铜等);另—类为高分子材料(尼龙、聚甲醛、硬质聚氨酯发泡体.硬质聚醚发泡体,硬质橡胶发泡体等)。有色金属和尼龙、聚甲醛的产品为中空浮子,其他为发泡浮子(内部为独立气泡结构)。凡是中空浮子都存在的缺点是密封可靠性差,尤其是在制造浮子过程及装配浮子前都要重复检验,一般使用前的浮子废品率达5~10%。发泡浮子,它的气泡是一种独立而封闭、泡之间是相互不串通的气泡,即使产品表面有轻微破损也不会对产品的性能产生影响,以其对大多数燃油、石油、水溶液、溶剂以及化学品具有稳定性而知名,不像中空浮子,不会出现突然故障。而其中以硬质橡胶发泡体性能最优异,特别是汽油中含有甲醇或乙醇的情况,聚氨、聚醚的硬质发泡体就不能适应,会造成开裂、膨润、吸油、剥落。硬质橡胶发泡体所成气泡同聚氨、聚醚相似.浮子硬度可达邵氏90以上。耐温可高于聚氨,聚醚型浮子20℃.耐油相当,且能耐甲醇、苯、二甲苯等,耐浸蚀性强、耐老化性好,与金属镶嵌性好。国外在70年代就已经有成熟的硬质橡胶发泡材料,罗杰斯科技有限公司在1968年发明和注册了NITROPHYL®系列的NBR丁腈橡胶浮子材料,在1972年应用于化油器浮子的生产,1977年设计应用于油箱油位传感器中,不但耐侵蚀化学性能稳定并且机加工性能良好。NITROPHYL®系列是被指定用为大型汽车厂的浮子材料,可成型复杂形状,可直接将插件成型在浮子上,可常规机加工并不影响浮子性能。NITROPHYL®系列块状或圆柱状浮子可以被机加工成小块,也可将浮子拼装在一起组成大浮子。磁环或金属/塑料插件直接成型在浮子上,或灌装在浮子上。NITROPHYL®系列浮子,具有密闭式细胞结构和同质的结构组成,能提供高可靠性和耐油性;抵御各类碳氢化合物例如汽油,液化气,航空柴油等各种液体,还有各类溶剂和化学品。NITROPHYL®系列浮子一般在-57°C 到+104°C的环境下使用。特殊工艺与配方下,浮子可在149°C环境下使用。正常情况下,NITROPHYL®系列浮子可抵御300 psi (2068kPa)或更高的压力,取决于形状、尺寸、密度、使用的溶液等情况。同时NITROPHYL®系列浮子含硫量低,能有效避免对传感器中其他金属部件的侵蚀。所以NITROPHYL®系列浮子不但广泛应用在汽车液位感应,油位感应,化油器和常规的液面感应,例如地下储油罐,测量装置和自动泄压阀等等,海用设备及小引擎上也已广泛使用NITROPHYL®系列浮子。

综上,随着汽油燃油性能的改善和发展,为适应诸方面的需要,结合我国油品种类复杂的国情进行综合比较,NITROPHYL®系列浮子具有非常明显的优势。它既没有中空材料的浮子的熔接可能导致的密闭性不好,也能应用于各种化学成分的油品当中,并且机加工和金属镶嵌性能优异,耐热和抗压性能良好,含硫量低。

 

 

罗杰斯公司介绍:

罗杰斯公司成立于1832年,是纽交所上市公司,有超过180年的历史,扎根中国苏州已经10年以上,在全球运营--美国, 欧洲, 中国, 韩国。公司有60多年的浮子制造经验,属于行业领导者,拥有全球汽车油箱油位传感器浮子市场份额的65%以上。其生产的封闭的细胞结构橡胶浮子,能抵御大多数燃油或溶液,应用广泛轻型汽车、燃油存储、感应器、小引擎、选择性催化还原系统、液化气、重型卡车等领域。

罗杰斯公司给您带来如下好处:

•根据顾客要求定制包括复杂形体在内的任意形状的模压成型浮体

•可以增加塑料、金属或磁性金属嵌件以为客户降低系统的复杂性

•提供一些标准浮体

•密闭细胞结构浮体材料以其对大多数燃油、石油、水溶液、溶剂以及化学品具有稳定性而知名,不像空心浮体,不会出现突然故障。

公司网址:http://www.rogerscorp.cn/ec/producttypes/4/NITROPHYL-Floats.aspx

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