第一赛车的Aston Martin Rapide S最近竞争世界上最具挑战性的24小时场比赛之一。第41世纪苏黎世比赛清楚地证明了Rapide S氢技术的可靠性。

除了七个合作伙伴和35多家供应商之外,Alset GmbH率先开发,安装和测试Aston Martin的驱动单元以及氢气储存和供应
系统。

Rapide S在第114位的耐力赛中完成了持久性的成就,这使得高于12个月的工作,并证明了一种氢气动力的燃烧发动机可以承受一些可能的一些最困难的条件。

作为开发过程的一部分和在竞争中,在竞争24小时耐力竞争的终极测试之前,需要检查车辆氢燃烧系统中的泄漏。

当使用高度易燃的气体,如氧和氢时,保持燃料分离是至关重要的,因为氢应该在发动机内部发挥其全部作用,而不是在发动机外部。为了确保燃料不会过早结合,Alset使用了Inficon的sensor ISH2000泄漏检测技术来测试所有组件。

氢能源

赛车有四个氢气罐。每个都配备填充和排出线,压力调节单元,氢气轨道和喷射阀,以及电子氢气和发动机控制单元。

“开发功能性氢气混合动力驱动并非所有这些都困难,原则上,即奥地利格拉茨的Alset区域经理Gonzalo Auil Notes Gonzalo Auil。“挑战是细节。我们的目标是在每种操作形式期间实现最佳燃烧,以获得燃料的最大性能,而不会在发动机上放置应变。与此同时,我们不得不控制典型的氢气的燃烧异常。“

可以用任何氢气或汽油燃料的混合物驱动Rapide S.CO.2在混合模式下运行时,排放显着降低,并且车辆仍然比纯汽油纯粹的动力少于521 HP-op-op-op-op-pop。当纯粹通过氢气供电时,发动机提供438 HP,没有实际上任何CO2排放。由于智能操作策略,避免节流阀损失,以及氢在燃烧过程中的热力学优势,氢操作的效率比汽油操作高出35%。

即使在串联生产期间,对阿斯顿马丁发动机的修改将保持在最低限度,并且可以在没有巨大费用的情况下转移到其他车辆。必要的是防止系统内的泄漏。

氢不仅仅是燃料

虽然泄漏检测代表一个主要的时间和成本因数 - 特别是当测试燃料管线时,连接部件或喷射系统 - 氢泄漏检测装置是一种经济高效的技术。自由氢仅发生在天然大气中的痕迹中。氢分子仅占空气中的1000万分子中的五个,对应于0.00005%或0.5百分点(ppm)的浓度。

在这种低背景浓度的情况下,可以用传感器容易地检测氢浓度的突然增加。

与Alset的纯氢或汽油氢混合动力不同的是,5%的氢和95%的氮的混合物,一种所谓的形成气体,通常用于氢泄漏检测。要测试的部件被填充这种加压气体混合物,然后检查密封性或个别泄漏。

形成的气体是无毒的,作为惰性气体,不与其他材料的表面发生反应。由于氢气浓度低,混合物不易燃,在制造、运输和储存过程中不存在问题。为了高效使用,具有高选择性和短恢复时间的泄漏检测装置也很重要。在氢气饱和后(如果发生重大泄漏就会发生),Inficon公司的sensor ISH2000的传感器可以在很短的时间内查明微小和重大泄漏,并在几秒钟后就可以再次使用。

安全第一

Aston Martin的动力传动系的氢传导部件分为高压和低压范围。氢气罐的填充和排出线在约5,100psi下加压。在通过低压线进给发动机的两个进气歧管之前,控制单元将压力降低至73psi,并将其吹入吸入管。

氢是无害的。它只有在发动机的燃烧室中与氧气混合时才会产生爆炸效果。为了最大程度的安全,使用经过认证的高质量组件;监控各种系统值;乘客舱也安装了氢气系统的盖子。

传感器放置在车辆内部和盖子下方,检查环境空气的氢浓度。如果任一度的氢浓度超过特定阈值,则信号警告驾驶员停止修理。

泄漏紧密要求

在成熟系统上,氢气被最佳且均匀地供应,并且不允许气体逸出到环境中。氢系统组件必须满足严格的泄漏性要求。在所有服务操作和检查期间,持续检查系统。

为了在Nuerburgring的ADAC苏黎世比赛中进行现场泄漏紧密性测试,Alset使用了Inficon的敏感器ISH2000的移动版本。虽然没有完全泄漏的情况(每月0.02至0.2克氢的泄漏率为0.02至0.2克),但实际量保持令人难以置信的低,以避免在任何情况下发育易燃气体混合物。

Alset测试了各种各样的组件进行性能,每次试验后都会检查Rapide S.

“对喷射器存在机械连接,但是在密封件方面没有直接螺钉连接。插入喷射器和喷射器支架之间的密封环照相,“奥金解释说。“当然,我们特别注意这些连接,并且在每次转换喷射器后,必须再次检查氢气轨和进气歧管以进行泄漏。”

移动泄漏测试

“敏感器ISH2000C是电池供电的,并为我们提供了在赛道上进行现场测试的灵活性,”Auil添加。“操作易于操作,可以快速且精确地定位泄漏。”

Alset工程师首先使用敏感器ISH2000C的分析模式和嗅探器探头测试车辆部件,以确定是否氢气逸出。如果是这种情况,则设备产生了听觉信号,测试仪移位以泄漏检测模式。

“总体泄漏率最多103毫安说,毫巴升每秒是可忍受的。““我们根据目前10的泄漏率限制来衡量-5millibar-liter每秒;在此值以上将显示泄漏。”

需要高敏感的传感器,通常需要长时间才能从测试气体饱和度恢复,以检测低泄漏速率。另外,需要检测仍然在系统中的纯氢。不应检测到其他成形气体。这将自然导致测试气氛中的更高浓度 - 以及传感器的更快饱和。

“许多泄漏检测设备在他们再次提供有意义的测量信号之前需要很长时间”,“Auil Notes。“敏感器ISH2000并非如此。如果我们确定泄漏,我们就在几秒钟内继续进行测试。使用INFICON设备,我们在一小时内进行全面检查所有组件。快速测试时间和高精度结果的组合对于计划系列生产至关重要。“

使用传感器ISH2000可以很容易地定位泄漏位置。也可集成到系列生产工艺中。与其他仅检测氢气浓度增加的泄漏检测设备相比,Inficon设备可以识别实际泄漏率,并产生可量化的结果。

而不是定位泄漏并提供简单的“好”或“无良好”语句,敏感器ISH2000C识别精确的泄漏率和大小。它可以将真正的泄漏和其位置与误泄漏分开。敏感器ISH2000C自动计算所有值的泄漏。这使得测试人员能够立即了解太多的氢气可以逃避和提出安全风险。

英孚康最近更新了传感器ISH2000C与传感器sentrack -一种新的泄漏检测器,具有更大的动态范围和耐高浓度示踪气体。它包含了用于使用稀释的氢气作为示踪气体的传感器。

“这项技术高度高级,”Auil说。“一旦混合驱动发动机技术安装在生产车辆中,业主只需要将其车辆进行定期检查和TÜV认证。Inficon提供泄漏检测设备,使其能够快速,精确且经济地完成。“