PA6合金:发动机进气管路轻量化、一体化的选择
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近些年来塑料进气管受到了人们的重视,与传统的金属进气管比较,塑料进气管的重量降低了 50%。同时,塑料进气管的气道光滑,空气流动阻力小,改善了发动机的动力性能和排放功能,提高了燃油的利用率,油耗可降低6%〜8%。塑料进气管的减振和降噪效果更好。
现有常规可应用于吹塑的材料主要为橡胶弹性体、PP、HDPE等普通塑料,耐热及长期耐老化性能存在很大的局限性,无法满足汽车发动机进气管对材料的相关要求,所以应用相当有局限,无法实现发动机周边管路的全面塑料化。为此,汽车材料工程师们需要寻找综合性能更加优良的塑料。
1.传统进气管路材料:金属+橡胶或TPEE
自然吸气发动机(左)及涡轮增压发动机(右)气路系统示意图
上图为两种主流汽车发动机的汽车空气进气管路系统示意图。目前,汽车进气管路大多由金属和橡胶或聚酯弹性体(TPEE)组成:金属管路组成主体结构部分,橡胶或TPEE起到金属管与其他部件的连接作用。
传统进气管路存在一下缺点:
金属管路: 比重高,重量大;难以成型复杂结构,有焊缝,焊接处易生锈。 橡胶或TPEE管路: 耐老化性能差,尤其与金属连接部分由于应力和金属催化作用使老化加速;耐磨性差;热稳定性差;成本高。回复“TPEE”查看更多 |
2.目前进气管路材料:PA6+GF、PA6
吹塑级PA6+15%GF制品
吹塑级PA6合金制品
汽车发动机部件对材料的性能要求较高,要求在-40°C〜150°C的反复变化的温度范围内,因此,尼龙成为首选的材料,但尼龙本以拥有良好的流动性而著称,与吹塑材料要求的高熔体强度是相矛盾的,所以工程师们开发出了吹塑级尼龙。吹塑级尼龙既减轻了重量,又满足使用要求。具体特点如下:
吹塑级15%GF增强PA6: 低密度,易加工,可成型复杂部件,减少部件数量及工序;可与其他高分子材料焊接,气密性好,焊接面光滑。 吹塑级PA6合金: 优越的长期热稳定性、耐老化性、耐磨性;成本低,密度低;成型简单,易焊接。回复“PA6”查看更多 |
吹塑级尼龙合金一般是尼龙和ABS、 HDPE、 PBT、 PET等其中的一种共混。然而这些材料和尼龙共混时,存在不相容的现象。故一般添加适量的弹性体,如POE、 TPE、 EPDM等,使两者相容性良好!
三.两种进气管路对比
金属与橡胶进气管路
吹塑级PA6合金进气管路
当采用金属与橡胶结构时,重量达到2.5kg,部件由20个零部件构成;当采用吹塑级PA6合金和吹塑级15%GF增强PA6时,重量为1kg,零部件只需3个;该材料还可应用在挤出真空吸塑成型及制备发动机周边耐热机油/润滑油壶部件。回复“汽车”查看更多文章!
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