备受007和Q先生钟爱的英国阿斯顿·马丁豪华跑车，在第41届ADAC苏黎世纽博格林24小时耐力赛中，车队首次选用了其最新技术成果氢混合动力版Rapide S跑车，并顺利完成了整个耐力比赛。期间，阿斯顿·马丁的合作伙伴Alset能源技术公司采用英福康氢气检漏仪对该车进行了持续的氢气检漏工作，从而保证了该氢混合动力跑车顺利完成比赛。
第41届ADAC苏黎世纽博格林24小时耐力赛是过去几年中最苛刻，以及具有挑战性的比赛。其中最经典、最刺激的比赛环节，要数车队必须在大雨和浓雾中穿越素有“绿色地狱”之称的纽博格林北环赛道。耐力赛事的条件都是极度恶劣的，特别是夜间，再加上环境的问题，比赛往往会被中断几小时，其中最严重的一次要数四十多年前HP马拉松夜间比赛，当时比赛被中断了五次之多。此次苏黎世纽博格林耐力赛共有175辆赛车参加，但24小时后只有136辆车冲过了终点线，这其中包括来自阿斯顿·马丁的混合氢动力版Rapide S跑车。面对极度恶劣的雨雾天气，这款引爆赛场的火流星赛车还具备其它赛车所没有的优越性：该赛车采用不依赖于任何电子元件的高性能混合动力内燃机，除了燃烧汽油外，还可以燃烧氢气或两者的混合物。特别是在以纯氢气为燃料的情况下，汽车在这弯弯曲曲的赛道上除了热蒸汽，不会留下任何痕迹。作为最早应用氢气作为动力能源的比赛用车，阿斯顿·马丁Rapide S跑车成功地完成了24小时耐力比赛，从而证明了阿斯顿·马丁在氢动力方面已经具备了非常成熟的技术水平。相信，即使是007和Q先生也会喜欢这款创新型汽车。该技术成功的背后除了阿斯顿·马丁汽车公司， 还有来自Alset能源技术公司的大力支持，以及7家合作伙伴和超过35家供应商在各层面给予的技术支持。如系统和组件的产业开发，驱动装置的安装和测试以及氢混合燃料的储存和供应系统等等。当同时使用两种高易燃燃料时，发动机的密封性至关重要，因为氢气只有在发动机内部燃烧才能充分发挥其动力效果。为此，Alset公司特别选用了英福康的泄漏检测技术来检测所有产品组件。
图一：来自于Alset能源技术公司的氢混合动力系统，其设计结构十分简约，仅由少量的零部件组成，从而方便在不同车辆之间转移替换。
系统
据了解，Alset能源技术公司在对混合动力驱动项目的一系列产品进行设计、开发及检测等方面，获得了与阿斯顿·马丁合作的机会。同时，该项目的合作伙伴还包括：麦格纳公司、奥地利Gigatronik公司、林德公司、格拉茨FVT公司和TüV Süd南德认证公司。为了更好的展示该项技术，阿斯顿·马丁，这家来自英国的汽车制造商运用Alset公司技术把原始发动机转换为氢混合动力发动机，并成功地运用到阿斯顿·马丁Rapide S款车上。
其中，麦格纳公司提供燃料供应和储存。氢混合动力系统主要由四个储气罐（氢气罐）组成，其中每个气罐都有进气和排气管线，压力控制单元，氢导喷射阀以及氢气控制单元和发动机控制单元，同时每个气罐都配有先进的电子控制和检测设备。“开发功能强大的氢混合动力驱动系统，原则上并不是非常困难。” 阿斯顿·马丁项目负责人， Alset公司运营副总裁Markus Schneider先生介绍说，“但却是个挑战，该系统能否达到最佳效果，关键在于细节的把握以及各部件是否能够达到最佳效果。对于氢混合动力汽车来说，选择每一种操作模式进行驾驶，都是要通过燃料燃烧实现最大性能值，但为了安全，其燃烧又不能对发动机造成压力和影响。所以，在氢气燃烧过程中典型控制燃烧的异常就尤其重要。”据了解，阿斯顿·马丁Rapide S车型不仅能以纯氢气或汽油作为燃料驾驶，也可在两种混合燃料下运行，驾驶员可以在三种操作模式之间自由手动选择。
在以纯汽油为燃料的运行模式下该车动力为578HP，混合燃料下动力为521HP，但却显著地降低了二氧化碳排放量。而以纯氢气为燃料时，动力驱动在仍可提供438HP动力的情况下，却几乎无任何二氧化碳排放。而且在智能化操作模式下，氢动力系统更可有效避免节流阀的泄漏损失，再加上氢气燃烧过程中的热动力优势，使得全氢气动力系统的的工作效率比纯汽油动力系统提高了35%，当然这一现象也仅只出现在一定范围内。阿斯顿·马丁氢混合动力发动机技术已经相对非常成熟，且处于世界领先水平，即便是广泛应用或批量生产，其对发动机的改动也是非常小，无需高额费用即可适用于其它任何车辆。但有一点，即整个系统的密封性一定要过关，这就对发动机密闭性的检测提出了很高的要求。
图二：阿斯顿马丁氢混合动力赛车Rapide S以521Ps的强劲马力驰骋于赛道。虽然仍略低于纯汽油动力赛车，但却拥有极高的动力性能和耐力表现。
氢气不仅是一种燃料
寻找漏点是一项既耗时又费成本的过程，尤其是在生产过程中，针对连接件或喷射系统等部件的检漏，英福康的氢气检漏技术为其提供了极具成本效益的解决方案。氢气在自然界分布很广，但在空气中却仅占千万分之五，浓度为0.00005%或0.5 ppm（百万分率）。所以在这种低浓度背景下，突然增加的氢气浓度可以被感应器很容易的检测到。这也是为什么与常规方法，如水检或喷射技术检漏相比，氢气检漏技术被广泛应用的一个重要原因。英福康Sensistor ISH2000氢气检漏仪便是采用5%氢气（H2）和95%氮气（N2）的合成气体作为测试气体，在进行检测时，将检测组件充满该气体（加压），然后对其进行整体气密性或单纯泄露的检测。这种混合气体完全无毒，因氢气浓度低，不易燃，且又作为惰性气体，不会与材料表面发生任何反应。此外，在生产、运输和储存制造过程中，该混合气体的市场价格低廉，更可极大节省生产成本。而且，该检漏仪高效准确，具有很高的选择性和较短的恢复时间。在检测过程中，当氢气饱和后（例如经过一次大泄露），Sensistor ISH2000传感器只需几秒钟即可再次使用，可在短时间内精确定位大小泄露处。
安全至上
氢的导电组件被控制在高压和低压范围下。氢气罐以及进气和排气管线被控制在压强350 bar，在氢气由低压管线输送给发动机的两个进气歧管之前，控制单元把压强降到5 bar，根据单口喷射原理形成典型的外部混合气体，并最终进入吸管。氢气本身是无害的，只有在与空气中的氧气结合后才会在发动机内发生爆炸。为了获得最大安全性，除了使用经过认证的高品质组件以及多种系统监控之外，还要为驾驶室提供氢气动力系统的整体防护罩。而且还要安装室内传感器，以及在防护罩之下随时检查空气中的氢含量。“该氢混合动力系统发生自动封锁的可能性只有1%，届时只有汽油动力能够进行操作。如果氢含量数值继续扩大，驾驶员就将被要求把车开到维修站了。” Markus Schneider这样解释道，“当然这只是众多安全防护措施中的一种，而且也不会影响驾驶，何时去维修都可以。”
图三：氢气动力系统在气密度上有着十分高的要求，在所有的的维修保养和检漏上，Alset能源技术公司均首选英福康Sensistor ISH2000C氢气检漏仪来进行专业检测。
高密封性要求
氢气通常适宜并且均匀地供给，进气的同时必须保证无氢气进入到大气环境中，所以氢气组件必须满足特别高的密闭性。因此，在所有的维修和检测过程中，系统都要被检测组件的密封性能。英福康Sensistor ISH2000移动测漏仪可以有效解决这一难题，Alset团队在纽博格林耐力赛中就成功地使用了该侧漏仪完成了现场汽车密闭性的各项测试工作。没有任何产品具有绝对完全的密闭性，总有一定量的氢气会泄露，混合氢动力发动机的氢气月泄漏通常会在0.02-0.2克范围之内，如此小计量的气体，在任何情况下都不可能在车辆内部形成易燃气体混合物。“尽管如此， 我们也要检测所有组件的密封性能，” Markus Schneider说，“因为与正常交通工具相比，使用氢气作为动力的车型对于车辆以及零部件的压力会更大。这就要求技术开发团队需要非常充分而全面的资料和数据证明其安全性，特别是在批量生产中。”Alset公司为让车辆达到最佳状态，研发阶段进行了多种组件检测，而且阿斯顿·马丁Rapide S款火流星赛车在每次试跑和比赛过后都会被进行检查。“如在固定燃料喷射器的时候，螺栓的密封性能差，就需要我们及时的在喷射器和喷射器托架之间放入密封圈。” Markus Schneider这样解释道，“当然，我们会特别注意这些接口，如每次对喷射器进行改装之后，都要对氢气轨道和进气歧管进行检测以确认是否有漏点。”
移动气密性检测
“Sensistor ISH2000C采用电池供电，具有极大的灵活性和自由度，且操作简单，对漏点的定位既快速又准确，可随时满足汽车在比赛现场的测试工作。” Markus Schneider补充道。同时，英福康Sensistor ISH2000C智能化操作模式也让Alset公司的工程师受益匪浅。首先，他们将所有的零部件置于带有吸气探针的泄漏检测分析模式下，检测是否有氢气泄漏。如果检测到泄漏，检漏仪就会发出声音信号提示，随后测试人员将仪器切换到泄漏检测模式进行检测。“一般可接受的泄漏率在10-3毫巴升/秒内，但是目前我们可检测出10‑5毫巴升/秒的泄漏率。一旦超过这个数值，检漏仪便可检测出来。” Markus Schneider说道。要保证如此低的泄漏率，必须选择高敏感度的传感器，因为一般情况下，传感器需要很长的时间才能从试验气体的饱和状态下恢复过来。
此外，在系统中那些还没有合成的气体，需要提前被检测出来，因为这些气体中的氢气部分会代替纯氢气燃料，从而导致更为高浓度的测试环境，使传感器饱和速度变快。“大部分的检测设备恢复到可以再次提供有意义的测量信号，都会需要很长的时间。但英福康的检漏设备完全不用顾虑这个问题，每次检漏之后，都可快速恢复，短短几秒的时间就可继续进行下一次测试。因此，使用英福康检漏仪仅需要一个小时就可以完成对所有组件的全部检测。”Schneider说道。高速度、高精度可以说是工业化批量生产的关键标准。在工业化生产过程中，即使是特别的漏点，英福康的Sensistor ISH2000也可以毫不费劲的检测出来，而且还能极大的缩短测验时间。
不像市场上许多其它的检漏设备仅可以检测出氢浓度的增加，英福康检漏仪可在已知压力和浓度增加的相互关系下计算出正确的泄漏率，从而可以对泄露大小进行量化陈述。除了能定位漏点以及简单的以是或否等来表达外，英福康Sensistor ISH2000C也可检测出确切的泄漏率和漏点大小，因此可以对有技术泄漏和没有技术泄露进行区分，并且它会自动地计算出总泄露的所有值。因此，测试人员马上就可以知道究竟有多少氢气没有检测到，从而明确是否存在安全风险，不过这样的情况也从没有发生过。“这项氢混合动力技术是绝对成熟的，一旦混合动力驱动汽车进入批量生产，汽车司机也只须定期将车子送去检查和TüV认证即可。”Markus Schneider总结道，“同时，在该系统的整个研发、生产以及使用过程中，英福康的检漏设备为我们提供了巨大的帮助和支持，快速、精确、实惠。英福康是值得我信赖的合作伙伴！”。
关于英福康
英福康（INFICON）是世界领先的检漏仪器仪表的开发商，制造商与供应商。其检漏仪被广泛应用于生产和质量监控中有较高难度的工业流程中。英福康的主要客户有制冷和空调设备的制造商与服务商，汽车制造商和汽车零部件供应商，半导体行业以及检漏系统集成商。全球几乎所有重要的汽车制造商及零部件供应商都是英福康的客户，其中包括安全气囊、空调及元件、油箱、喷油器系统、各种流体容器生产商等。
作为英福康控股（总部位于瑞士）的一个分支，检漏业务部门使用了英福康控股的其他下属业务部门的产品，如质谱仪和真空控制设备。在2006年，英福康 “智慧科技（Wise Technology）”专利的应用，为示踪气体检漏技术带来了革命性的创新。在2011年，英福康收购了Pfeiffer Vacuum（前身为Sensistor的下属部门）公司的氢泄漏检测技术。
英福康在检漏领域拥有50多年的经验。它通过在科隆（德国），查斯（列支敦士登），林雪平（瑞典），雪城（美国）和上海（中国）地区的生产据点，在重要工业国家的销售办事处，以及与销售伙伴组成的广泛销售网络来进行产品的全球销售管理和支持。在2011年，在全球范围内，英福康实现了3.15亿美元的收益，拥有员工约950名。INFICON在 SIX 瑞士交易所上市，代号为IFCN。
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