尼龍憑借著優(yōu)良的綜合性能,隨著先進(jìn)和有效的解決方案的引入,正在逐步取代金屬、熱固性材料和其他材料在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)周邊功能件中的應(yīng)用。尼龍材料的應(yīng)用引導(dǎo)了以多部件功能集成為目的的高附加值解決方案的開發(fā),同時(shí)在汽車輕量化、降低油耗和減少污染方面做出了巨大貢獻(xiàn)。作為在汽車用尼龍工程塑料處于領(lǐng)先地位的羅地亞聚酰胺公司,一直致力于以最新科技和卓越的技術(shù)支持服務(wù)于全球和中國(guó)的汽車工業(yè)。特別值得一提的是,在進(jìn)氣歧管和氣門室罩蓋等復(fù)雜部件應(yīng)用上,羅地亞可以提供凝結(jié)最新科技成果的專用材料以及專業(yè)的技術(shù)支持甚至部件的關(guān)鍵測(cè)試,以便更好的為本地的客戶服務(wù)。
進(jìn)氣歧管
進(jìn)氣歧管是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件,它是影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和油耗的關(guān)鍵因素之一。其功能是為發(fā)動(dòng)機(jī)各缸提供充足而均勻的混合氣,同時(shí)為主要的傳感器和執(zhí)行器提供結(jié)構(gòu)支撐。一般的進(jìn)氣歧管采用鑄鐵和鋁合金材料,20世紀(jì)80年代以來(lái),相繼開發(fā)成功了用尼龍通過熔芯法和磨擦焊接法來(lái)制造進(jìn)氣歧管。用尼龍制造空氣進(jìn)氣歧管代表了塑料代替金屬的真正突破。由于設(shè)計(jì)的靈活性,使產(chǎn)品裝配更方便,再配以功能集成,可使主機(jī)廠和一級(jí)供應(yīng)商在生產(chǎn)效益和成本方面獲益。與鋁合金比較,塑料進(jìn)氣歧管可以減輕40%左右的重量,生產(chǎn)成本降低20%~30%,同時(shí)通過部件集成還可以進(jìn)一步減低成本。另外,由于進(jìn)氣歧管的內(nèi)壁光滑,從而有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油的經(jīng)濟(jì)性。進(jìn)氣歧管目前主要的生產(chǎn)方法是采用振動(dòng)摩擦焊接技術(shù),也有采用熔芯法等生產(chǎn)一些復(fù)雜的、小批量的產(chǎn)品。通常尼龍進(jìn)氣歧管采用的材料是30%~35%玻璃纖維增強(qiáng)的尼龍6或尼龍66 , 如羅地亞公司的TECHNYL C218V30Black(PA6GF30)和TECHNYL A218V30Black(PA66GF30)都廣泛用于制造進(jìn)氣歧管。需要特別指出的是,使用羅地亞公司的專利——“尼龍之星”制造的TECHNYL STAR S218V35Black31N,由于具有極高的流動(dòng)性和突出的耐熱性能,更是成為制造進(jìn)氣歧管的首選。
氣門室罩蓋
氣門室罩蓋是用來(lái)保護(hù)凸輪的蓋子,同時(shí)它又能防止機(jī)油泄露和降低噪音。該部件傳統(tǒng)上都是用鋁或者熱固性塑料模壓制造的,但是玻璃或礦物增強(qiáng)的尼龍正逐漸成為這一領(lǐng)域的理想選擇,如羅地亞聚酰胺推出的一種新型尼龍66 ——TECHNYL A218MZ15V25?;诹_地亞10多年在尼龍氣門室罩蓋商業(yè)化方面的成功經(jīng)驗(yàn),TECHNYL A218MZ15V25綜合了尼龍高溫下優(yōu)異的剛性、機(jī)械強(qiáng)度和突出的熱老化性能,可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)艙部件苛刻的應(yīng)用要求。同時(shí),由于玻纖和礦粉的和諧搭配,該材料具有低收縮率和各向同性,因而翹曲變形小。另外,由于TECHNYL A218MZ15V25在溫度升高時(shí)具有比較低的熱膨脹(成型零件在通過5000h的高溫測(cè)試后蠕變很?。虼丝梢员苊饴┯?。 再者,通過焊接可以集成比較復(fù)雜的油汽分離系統(tǒng),以便降低機(jī)油耗,滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。羅地亞公司的技術(shù)人員在該應(yīng)用上具有豐富的經(jīng)驗(yàn),特別是在產(chǎn)品優(yōu)化、油氣分離方面可為用戶提供力所能及的幫助。
TECHNYL STAR和普通的PA6相比,它的螺旋流動(dòng)長(zhǎng)度增加了1倍
發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾蓋
發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾蓋要求具有良好的外觀、高溫下低的翹曲變形及抗機(jī)油和化學(xué)腐蝕性。羅地亞的TECHNYL STAR 是一種具有高流動(dòng)性的材料,和普通的PA6相比,它的螺旋流動(dòng)長(zhǎng)度增加了1倍,因此可以用來(lái)設(shè)計(jì)制造更薄更大的部件。例如,用TECHNYL STAR S218MZ20V10生產(chǎn)的一個(gè)面積超過0.5m2的發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋,僅用一個(gè)澆口就很容易充滿整個(gè)型腔,由此可為客戶帶來(lái)注塑周期縮短、生產(chǎn)效率提高以及降低生產(chǎn)能耗的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
冷卻及散熱系統(tǒng)
汽車?yán)鋮s及散熱系統(tǒng)是影響發(fā)動(dòng)機(jī)壽命的主要因素,特別是當(dāng)今新一代強(qiáng)勁發(fā)動(dòng)機(jī)需要在較高的溫度下運(yùn)轉(zhuǎn),造成發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻部件在乙二醇環(huán)境下遭到強(qiáng)烈的溫度和壓力變化,此時(shí)如果冷卻或散熱不良會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。涉及汽車?yán)鋮s及散熱系統(tǒng)的尼龍應(yīng)用主要有:散熱器水室、膨脹箱、節(jié)溫器罩殼、風(fēng)扇頁(yè)片及風(fēng)扇支架等。羅地亞專為汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)了TECHNYL A218V30BK34NG, 這種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66材料在相對(duì)較高的溫度下且在防凍劑環(huán)境中仍能保持其機(jī)械性能。不僅如此,為了占領(lǐng)未來(lái)的至高點(diǎn),羅地亞還開發(fā)了新一代的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻部件用尼龍材料 —— TECHNYL A218G1V30 和TECHNYL A218 G2V30。它們?cè)谕仁褂脳l件的使用壽命比標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)提高了70%以上,用其制造的部件可以在高達(dá)160℃的冷凍液環(huán)境下使用。
結(jié)語(yǔ)
在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)周邊,除了上述應(yīng)用外,尼龍還可以被用來(lái)制造發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼、正時(shí)皮帶輪罩蓋等。總之,尼龍的特點(diǎn)使它能夠在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)周邊代替金屬和其他材料。但是,發(fā)動(dòng)機(jī)艙惡劣的應(yīng)用環(huán)境對(duì)尼龍產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)提出了較高的要求,特別是進(jìn)氣歧管和氣門室罩蓋,因?yàn)橄鄬?duì)金屬來(lái)說,尼龍的力學(xué)性能剛好滿足需求, 這樣即使局部的設(shè)計(jì)缺陷也會(huì)帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)。 對(duì)此,羅地亞在上海設(shè)立的應(yīng)用開發(fā)中心可以幫助客戶模擬分析尼龍部件在-40℃~150℃下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,從而在設(shè)計(jì)階段就盡可能避免將來(lái)可能產(chǎn)生的缺陷。 同時(shí),該中心還可提供噪聲振動(dòng)和模流分析,從而使得項(xiàng)目開發(fā)周期更短、成本更低、成功率更高。
(轉(zhuǎn)載)