车辆论文原子吸收光谱法的应用探索

　　【摘要】随着不断上升的汽车行驶里程数，主要金属含量也随之攀升。文章在汽车自动变速器故障检测中创新性应用了原子吸收光谱法，通过对不同行驶里程采用原子吸收光谱法进行测定，根据主要金属在自动变速器油液中的含量，创建出不同行驶里程数下自动变速器主要金属含量数据库。对具有故障状态的自动变速器油液主要金属含量进行测定后，将其对比于数据库数值，源自吸收光谱法能够提高维修质量、降低汽车维修成本，在不解体的状态下，帮助汽车检测维修技术人员对汽车自动变速器故障原因实施诊断，与此同时还可对自动变速器磨损等状况进行判断。

　　【关键词】故障检测,自动变速器,原子吸收光谱法,汽车

　　在油液磨粒检测技术中最早应用到油液光谱分析，在二十世纪中期，为了能够对磨损状态进行监测，在飞机发动机、军舰柴油机等机械状态中应用了光谱分析法。原子吸收光谱法，以气态的基态原子外层电子为基础，对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量的分析方法，是为测量特定气态原子吸收光辐射的方法。原子吸收光谱法主要用于样品中痕量及微量组分的分析。而油液磨粒光谱分析方在我国的应用于二十世纪八十年代，对于监控柴油机运动部件磨损状态采用了油液光谱分析技术，其应用确定了柴油机的换油周期及寿命，为柴油机的检修提供指导。依靠自动变速器油液，汽车自动变速器实现液力传动，并实现对换挡元件的操作，除此之外，还对制动器、自动变速器离合器等运动零件进行清洁。

　　1.原子吸收光谱分析法原理

　　待测物质包含于油液中，当转化成为原子蒸气，具有一定波长特征的辐射源自于与待测含量物质相同的元素制作的空心阴极灯，在经过火焰，基态原子吸收了其中一部分。

　　为了将未之油液中包含的待测元素含量有效查出，对吸收光进行测量后，吸光度-浓度工作曲线可根据标准系列试样作出。自动变速器油液中金属磨粒含量通过原子吸收光谱法进行测定，需要建立数据库，数据库信息为车型相同自动变速器行驶里程数不同时，自动变速器油液中的金属含量，并找出汽车行驶里程数与自动变速器油液中Cr、Cu、Fe等典型金属含量之间存在的规律，这样做的好处体现在两个方面，一方面，对汽车自动变速器故障的诊断而言，可将自动变速器油液中金属磨粒含量作为技术分析依据；另一方面，可对汽车自动变速器磨损故障进行提前预报，对制动器、自动变速器离合器等关键零部件的磨损情况进行及时监测。将其概况就是有效延长使用汽车自动变速器寿命，降低维修汽车成本，也避免了对自动变速器总成的拆卸。

　　2.试验

　　2.1溶液与试剂

　　采用国家标准储备液1000稀释出Cr、Cu、Fe标准溶液。水是超纯水，硝酸选取优级纯。0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00、10.00为浓度系列。

　　2.2仪器与条件

　　试验仪器有电子分析天平、电热板、铬、铜、铁空心阴极灯、原子吸收光谱仪。各元素最佳测定仪器工作条件参照表1所示。

　　2.3处理样品

　　奥迪A6自动变速器油液作为样品，处理时，在三角烧瓶内放入1.0mL样品，之后将10mL浓硝酸加入，将漏斗放置上端，对样品的加热、消化可采用恒温电热板，让其缓慢升温，直至150摄氏度时，持续加热，以近干为标准将其蒸发，提升温度至220摄氏度，最后蒸发干。冷却样品残渣，将1%硝酸溶液加入超声分次进行溶解，再置于100mL容量瓶中，以刻度为标准加入超纯水，摇均后待测。

　　2.4测定样品

　　对各个元素标准系列，按照表中所示原子吸收光谱仪器条件，分别进样，对吸光度进行测定，之后横坐标以浓度为基准，纵坐标以吸光度为基准，进行线性回归。回归方程如下所示：

　　Cr：r=0.9996，y=0.0651x+0.0174；

　　Cu：r=0.9997，y=0.1184x+0.0369；

　　Fe：r=0.9998，y=0.0549x+0.0368；

　　2.5精密度及回收率

　　按照低、中、高比例将同一样品加入浓度不同的同种标准溶液中，对Cr、Cu、Fe回收率进行测定。实验结果为：Cr、Cu、Fe金属原色平均回收率为97.7%～101.3%之间，而相对标准，金属元素精密度偏差低于3%，实验结果说明测定方法可靠且具有良好的实验精密度。

　　3.分析结果与试验验证

　　典型金属含量随着自动变速器油液里程数的增加而增多，典型金属含量也显著上升。奥迪A6样品车辆里程数不同，根据统计分析，从一定程度上，汽车行驶里程数与典型金属含量呈现相关性。以Fe为例，伴随汽车行驶里程数的不断上升，自动变速器油液样品中Fe的含量也在增加，详情参照图1所示，Fe含量在里程数自动变速器油液中，位于上、下两条界限之间。Cu与Cr与汽车行驶里程数也呈现出相同的相关性，都是伴随汽车行驶里程数的上升而不断增多，且Cu与Cr的含量在不同里程数自动变速器油液中，同样位于上、下两条界限之间。

　　一辆奥迪A6轿车，其行驶里程数为57000公里，档位于D档车辆起步后，冲击感体现在每个档位，但工作中的变速器出现打滑现象。从出现的故障来看，故障疑为自动变速器离合器出现严重磨损，因此，将自动变速器油液抽取出，并对油液中Cr、Cu、Fe典型金属含量采用原子吸收光谱仪进行测定，通过测定得出结果，Cr、Cu、Fe含量均超过图示中的上界限，因此，可以初步诊断出故障，确定为自动变速器中离合器严重磨损。在解体自动变速器后，更换严重磨损的离合器，从而消除故障。

　　4.结束语

　　原子吸收光谱法，以气态的基态原子外层电子为基础，对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量的分析方法，是为测量特定气态原子吸收光辐射的方法。

　　原子吸收光谱法主要用于样品中痕量及微量组分的分析。原子吸收光谱法是二十世纪五十年代中期诞生并在逐渐获得发展的新型的仪器分析方法，在农业、食品、地质、冶金、机械、化工、环境保护、材料科学轻工、生物医药等各个领域中，原子吸收光谱法都取得了不小的成效。

　　采用原子吸收光谱法能够对自动变速器磨损情况进行判断，文章简要介绍了汽车自动变速器故障采用原子吸收光谱法进行检测的应用。该方法具有提高维修质量、降低维修汽车成本、提高可靠性，有助于汽车检测维修技术人员对汽车自动变速器故障原因进行诊断与确定，有效实现自动变速器磨损的判定。

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