汽车排气颗粒仪

文/毕慧云（华测团队） 1 VDA与VDA19 VDA是Verband der Automobilindustrie的简称，译为德国汽车工业协会，是德国最有实力和影响力的行业协会组织之一，成立于1901年，总部位于柏林，目前共有620多家汽车及零配件企业会员。VDA主要代表德国汽车工业的利益参与制定汽车工业标准等。VDA 19为德国汽车工业协会针对汽车生产工艺要求中的清洁度部分设立的标准。2004年9月，VDA发布第一版德文版标准VDA19 1st Edition技术清洁度检验（功能相关的汽车零部件颗粒物污染）。 2010年1月，英文版VDA 19 发布。同年，VDA19.2 （组装过程中的技术清洁度环境、运输、人员和组装设备）发布。作为VDA19的补充，VDA 19.2 更多的注重于组装中的清洁度，提出了各种理念及方法用于指导解决实际生产装配中遇到的清洁度问题。 VDA 19第一版距今已有10多年的历史，在使用过程中也渐渐发现有些细节未做详尽的规范。因此，2014年VDA协会组织会员重新编写了第二版VDA19。目前，VDA19 第二版黄皮书（研发版）已基本定稿，但第二版VDA19红皮书截至目前还未正式发布。2 VDA19标准制定背景 汽车、航空器、医疗设备领域都需要使用洁净度很高的零件。污染物的存在，尤其是大量硬质污染物，会严重影响其性能。以汽车为例，最先对颗粒尺寸做出规定的是ABS/ESB及零件。这些零件除了有着严苛的产品公差和高压下的压力控制要求外，对污染物和残留物颗粒也有着苛刻的要求。此外，像发动机缸体的关键性区域，分布有活塞区域、油增压区域等，它们配合能输出极高的功率，只允许存在极其微量的污染物。在活塞区域，如能减少活塞上的划痕，会降低油耗，并能提高废气再循环的效率。动力转向系统的运转需要高压，并小角度开启阀体，故对残留物颗粒的要求也较高。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608311115_607599_3051334_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608311115_607597_3051334_3.jpg图1 汽车功能相关零部件 鉴于以上情况，需要有一套能衡量功能相关的零部件内部或整体污染物的测试标准，以获取污染物的尺寸和数量。通过这些数据，可对污染物的潜在危害做出评估。VDA19的标准便是在此背景下编写。目前，清洁度分析大多是在VDA Vol. 19 和 ISO 16232等工业标准框架下执行的，很多企业标准也是在VDA19的体系下制定的。3 VDA19主要内容 VDA19共分为A -K 11部分，具体内容见表1。表1 VDA19 A-K内容摘要VDA19章节内容内容简介A应用范围和有效性适用范围，规范性引用，除外条款，清洁度检测简介，结果表述，环境健康和安全，检验能力等B检验方法的选择萃取方法选择分析方法的选择C 试验部件的清洁装卸原则，正确的装卸（包装，运输，拆卸，去磁处理，后续处理等）D鉴定试验和空白试验值原理，空白测试及评价标准衰减曲线E提取方法四种提取方法（见表2）F分析方法六种分析方法（见表3）G文档（报告）结果表示方法及清洁度代码H定义，缩写与符号/I引用文件（参考）/J技术清洁度工业联盟（参考）/K案例分析（参考）/其中E和F分别是关于提取方法和分析方法的规范，也是本标准的核心部分，表2表3是对这两部分规范的摘要。表2 VDA19 E部分内容摘要E提取方法章节内容与ISO 16232对应E.1加压冲洗ISO 16232-3E.2超声波清洗ISO 16232-4E.3功能试验台ISO 16232-5E.4搅拌 ISO 16232-2表3 VDA19 F部分内容摘要F分析方法章节内容与ISO 16232对应F.1过滤未独立成章F.2重量分析法 ISO 16232-6F.3显微观察法(光学, SEM ) ISO 16232-7F.4元素分析(EDS)ISO 16232-8F.5消光颗粒计算器（APC）ISO 16232-9F.6直接检验未独立成章4 VDA19清洁度测试步骤 所有清洁度测试样都应妥善保存。测试前检查样品包装是否有破损，是否有二次污染，如需对零部件拆卸测试，需执行VDA19 C部分的拆卸要求，拆卸环境依据VDA19.2。 步骤1：初步选取萃取方法（从VDA19 E部分选取萃取方法）和清洗液。首先进行空白测试，空白测试通过后，做衰减曲线（≤6次测试），验证萃取方法是否合适。如达到衰减标准要求（VDA 19 D部分），表明该萃取方法及参数设置适合用来测试零部件的清洁度；如衰减曲线未达到衰减标准要求，需要重新修改测试参数或选取测试方法。对于颗粒物较多、较难清洗的零部件，也可考虑采用两种或多种方法一起清洗。 步骤2：按衰减曲线得出的参数对零部件进行清洗，使用规定孔径的滤膜（如需测试污染物重量，滤膜需提供烘干至恒重，并称量）过滤清洗液，收集残留物。对滤膜进行烘干处理，滤膜的烘干温度、烘干时间等根据滤膜特性、清洗液特性等来选取。 步骤3：按照VDA19 F部分对分析滤膜。颗粒物又分为硬质金属颗粒、软质非金属颗粒和纤维，如需了解三类颗粒物的分布情况，需使用清洁度自动计数软件对污染物进行进一步的分析。 步骤4：按照VDA19 G部分要求对测试结果出具报告，测试滤纸和测试数据需做好标识并存档。