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近些年來塑料進氣管受到了人們的重視,與傳統(tǒng)的金屬進氣管比較,塑料進氣管的重量降低了 50%。同時,塑料進氣管的氣道光滑,空氣流動阻力小,改善了發(fā)動機的動力性能和排放功能,提高了燃油的利用率,油耗可降低6%?8%。塑料進氣管的減振和降噪效果更好。
現(xiàn)有常規(guī)可應(yīng)用于吹塑的材料主要為橡膠彈性體、PP、HDPE等普通塑料,耐熱及長期耐老化性能存在很大的局限性,無法滿足汽車發(fā)動機進氣管對材料的相關(guān)要求,所以應(yīng)用相當(dāng)有局限,無法實現(xiàn)發(fā)動機周邊管路的全面塑料化。為此,汽車材料工程師們需要尋找綜合性能更加優(yōu)良的塑料。
1.傳統(tǒng)進氣管路材料:金屬+橡膠或TPEE
自然吸氣發(fā)動機(左)及渦輪增壓發(fā)動機(右)氣路系統(tǒng)示意圖
上圖為兩種主流汽車發(fā)動機的汽車空氣進氣管路系統(tǒng)示意圖。目前,汽車進氣管路大多由金屬和橡膠或聚酯彈性體(TPEE)組成:金屬管路組成主體結(jié)構(gòu)部分,橡膠或TPEE起到金屬管與其他部件的連接作用。
傳統(tǒng)進氣管路存在一下缺點:
金屬管路: 比重高,重量大;難以成型復(fù)雜結(jié)構(gòu),有焊縫,焊接處易生銹。 橡膠或TPEE管路: 耐老化性能差,尤其與金屬連接部分由于應(yīng)力和金屬催化作用使老化加速;耐磨性差;熱穩(wěn)定性差;成本高。回復(fù)“TPEE”查看更多 |
2.目前進氣管路材料:PA6+GF、PA6
吹塑級PA6+15%GF制品
吹塑級PA6合金制品
汽車發(fā)動機部件對材料的性能要求較高,要求在-40°C?150°C的反復(fù)變化的溫度范圍內(nèi),因此,尼龍成為首選的材料,但尼龍本以擁有良好的流動性而著稱,與吹塑材料要求的高熔體強度是相矛盾的,所以工程師們開發(fā)出了吹塑級尼龍。吹塑級尼龍既減輕了重量,又滿足使用要求。具體特點如下:
吹塑級15%GF增強PA6: 低密度,易加工,可成型復(fù)雜部件,減少部件數(shù)量及工序;可與其他高分子材料焊接,氣密性好,焊接面光滑。 吹塑級PA6合金: 優(yōu)越的長期熱穩(wěn)定性、耐老化性、耐磨性;成本低,密度低;成型簡單,易焊接?;貜?fù)“PA6”查看更多 |
吹塑級尼龍合金一般是尼龍和ABS、 HDPE、 PBT、 PET等其中的一種共混。然而這些材料和尼龍共混時,存在不相容的現(xiàn)象。故一般添加適量的彈性體,如POE、 TPE、 EPDM等,使兩者相容性良好!
三.兩種進氣管路對比
金屬與橡膠進氣管路
吹塑級PA6合金進氣管路
當(dāng)采用金屬與橡膠結(jié)構(gòu)時,重量達到2.5kg,部件由20個零部件構(gòu)成;當(dāng)采用吹塑級PA6合金和吹塑級15%GF增強PA6時,重量為1kg,零部件只需3個;該材料還可應(yīng)用在擠出真空吸塑成型及制備發(fā)動機周邊耐熱機油/潤滑油壺部件。回復(fù)“汽車”查看更多文章!
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