作者ab

3 月 23, 2015

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大家知道，塑料用于汽車的主要作用是使汽車輕量化，從而達(dá)到節(jié)油、高速的目的。發(fā)達(dá)國家將汽車用塑料量作為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的一個重要標(biāo)志。德國、美國、日本等汽車大國的塑料用量最大，如德國的汽車用塑料量為260KG/輛，占用材料的15.6%。
改性尼龍工程塑料主要用于汽車發(fā)動機及發(fā)動機周邊部件，主要品種是增強PA6、增強PA66、增強阻燃PA6導(dǎo)熱散熱PA6等產(chǎn)品。

一、在汽車發(fā)動機周邊部件上的應(yīng)用

汽車發(fā)動機周邊的環(huán)境及對塑料的要求，汽車發(fā)動機周邊部件大致可以分為進(jìn)排氣系統(tǒng)部件、冷卻系統(tǒng)部件、燃料系統(tǒng)部件和傳動系統(tǒng)部件等。發(fā)動機是汽車的“心臟”，因而對其周邊部件所用材料的要求十分苛刻，首先由于熱的輻射、傳導(dǎo)、對流，這些部件要經(jīng)受長期熱的環(huán)境，一般要經(jīng)受-40℃～140℃左右的溫度環(huán)境條件；同時也要經(jīng)受道路上的飛砂石的沖擊；還應(yīng)耐汽車所用的油品，如汽油、柴油、潤滑油等，洗滌劑、長效防凍劑、制動液、蓄電池酸液、油中各種添加劑、醇類、高溫水等的侵蝕；要經(jīng)受壓力和振動負(fù)荷，由于發(fā)動機外形尺寸的縮小和減少發(fā)動機分隔室，可以降低汽車的體積和質(zhì)量，以達(dá)到降低能耗的目的，但是，隨著分隔室的減小，阻火壁變薄，汽車在運轉(zhuǎn)時，振動噪聲大。針對這些嚴(yán)酷的工作環(huán)境、結(jié)構(gòu)部件本身的要求，對用于汽車發(fā)動機周邊部件的工程塑料，必須具有下列性能。

①．具有足夠的強度，彈性模量及沖擊強度，特別是低溫沖擊強度。

②．要有良好的減振，耐摩擦磨耗及防噪聲的性能。

③．要具有耐油（如汽油、柴油、潤滑油等）洗滌劑、長效防凍劑、制動液、蓄電池酸液、油中各種添加劑、醇類等的性能。

④．用于冷卻系統(tǒng)部件，還要具有較好耐水解性和耐熱變形性。

⑤．要具有優(yōu)良的熔融流動性和成型加工性，因為這些部件大多采用注射成型方法成型，有的部件結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，特別是進(jìn)氣岐管，如采用熔芯法制造，是低速壓注射成型，因此，樹脂必須要有較好的熔融流動性，否則是難于成型的。

⑥．要求制品要有優(yōu)良的表面性能，特別是進(jìn)氣岐管的表面要光滑。

⑦．要求制品要有足夠的精度，尺寸穩(wěn)定性，長期使用功能不變；要有良好的經(jīng)濟性。

⑧．要求塑料的廢料和廢舊部件，能回收循環(huán)使用。

由于發(fā)動機周邊部件主要是發(fā)熱和振動部件，其部件所用材料大多數(shù)是玻璃纖維增強尼龍。這是因為尼龍具有較好的綜合性能，用玻璃纖維改性后的尼龍，主要性能得到很大地提高，如強度、制品精度、尺寸穩(wěn)定性等均有很大地提高。（另外，尼龍工程塑料是發(fā)動機周邊部件的理想材料）

二、進(jìn)氣岐管，發(fā)動機的進(jìn)氣系統(tǒng)部件最重要的是進(jìn)氣歧管，它位于汽車發(fā)動機室內(nèi)中央，是一種形狀復(fù)雜的中空部件，進(jìn)氣歧管是發(fā)動機周邊重要部件之一，過去一般用鋁或鑄鐵制造，鋁制進(jìn)氣歧管質(zhì)量為4.5～7.3KG，尼龍制的進(jìn)氣歧管質(zhì)量為2.2～3.4KG。進(jìn)氣歧管的基本功能是將汽油和空氣按一定比例混合成“混合氣”，通過它在汽化器分配到發(fā)動機的各氣缸中。近年來的趨勢是不用汽化器，直接將汽油在進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣口用噴射的方式加入，此時的進(jìn)氣歧管的作用之一是控制空氣進(jìn)入各氣缸，而且，汽油和空氣的混合要迅速進(jìn)行。目前德國的寶馬汽車公司，在發(fā)動機上采用了以35%玻璃纖維增強尼龍為原料制造的進(jìn)氣歧管。美國福特汽車公司與杜邦公司合作，共同用35%玻璃纖維增強PA66制造進(jìn)氣歧管等等。聚酰胺改性進(jìn)氣歧管有下優(yōu)點

①．輕量化，與鋁制歧管相比輕，聚酰胺進(jìn)氣歧管質(zhì)量減少40%～60%，可以節(jié)省能量。

②．進(jìn)氣歧管的成本降低40%～50%，聚酰胺進(jìn)氣歧管的制備方法目前主要采用熔芯法和振動焊接法，都是注射成型方法的改進(jìn)，成型工序少（幾個部品一次成型）加工部件少，節(jié)省加工工時，提高了生產(chǎn)性，降低了安裝成本。

③．聚酰胺進(jìn)氣歧管內(nèi)表面光滑，對氣流阻力小，可提高燃油效率。由于聚酰胺的導(dǎo)熱性低于鋁，燃油噴嘴和進(jìn)入空氣的溫度較低，這不僅可以改善熱起動性，還可提高發(fā)動機的效率和扭矩，改善發(fā)動機性能，減少廢氣排放。

④．降低噪聲，這是因為聚酰胺本身具有減震消音和耐磨耗的性能。

⑤．設(shè)計自由度較大，特別是熔芯法制歧管時，設(shè)計自由度大。
三、發(fā)動機周邊冷卻系統(tǒng)部件，發(fā)動機周邊冷卻系統(tǒng)主要有散熱器、散熱器水箱、水泵、風(fēng)扇等。目前大多數(shù)散熱器是鋁制造的，改性尼龍導(dǎo)熱散熱材料，專注散熱器配件，與銅和鋁制散熱器比，減輕了質(zhì)量，降低了成本，導(dǎo)熱效果與金屬一樣，散熱器是由多層尼龍薄板組成，冷卻液流過這些薄板，利用其表面積特別大的尼龍薄板散熱。材料物性以下參考

導(dǎo)熱散熱材料一般物性表

為了減輕質(zhì)量，提高耐熱性，散熱器上下水箱全部用塑料制造，要求塑料能耐熱水和長效防凍液的侵蝕，還要具有一定的抗蠕變性、耐疲勞性和防振動性，抗翹曲變形性良好。用玻璃纖維增強PA66的比較理想的材料，如耐水解、耐熱水和長效防凍液的改性PA66汽車水室料

改性PA66加纖30%耐水解材料物性表（供參考）

隨著加工技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)動機周邊部件以塑代鋼是汽車發(fā)展的主要方向。

萬瀚塑膠在發(fā)動機周邊部件改性尼龍樹脂化實例，請參考如下，關(guān)系到材料價格的機密，本人就不寫公司材料的編號了，請多多諒解?。?/span>

萬瀚塑膠發(fā)動機周邊部件改性尼龍樹脂化實例

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