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为汽车发动机周边提供创新尼龙解决方案

作者：罗地亚聚酰胺张静来源：汽车制造业

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尼龙凭借着优良的综合性能，随着先进和有效的解决方案的引入，正在逐步取代金属、热固性材料和其他材料在汽车发动机周边功能件中的应用。尼龙材料的应用引导了以多部件功能集成为目的的高附加值解决方案的开发，同时在汽车轻量化、降低油耗和减少污染方面做出了巨大贡献。作为在汽车用尼龙工程塑料处于领先地位的罗地亚聚酰胺公司，一直致力于以最新科技和卓越的技术支持服务于全球和中国的汽车工业。特别值得一提的是，在进气歧管和气门室罩盖等复杂部件应用上，罗地亚可以提供凝结最新科技成果的专用材料以及专业的技术支持甚至部件的关键测试，以便更好的为本地的客户服务。

进气歧管

进气歧管是发动机的核心部件，它是影响发动机动力性和油耗的关键因素之一。其功能是为发动机各缸提供充足而均匀的混合气，同时为主要的传感器和执行器提供结构支撑。一般的进气歧管采用铸铁和铝合金材料，20世纪80年代以来，相继开发成功了用尼龙通过熔芯法和磨擦焊接法来制造进气歧管。用尼龙制造空气进气歧管代表了塑料代替金属的真正突破。由于设计的灵活性，使产品装配更方便，再配以功能集成，可使主机厂和一级供应商在生产效益和成本方面获益。与铝合金比较，塑料进气歧管可以减轻40%左右的重量，生产成本降低20%～30%，同时通过部件集成还可以进一步减低成本。另外，由于进气歧管的内壁光滑，从而有利于提高发动机的动力性和燃油的经济性。进气歧管目前主要的生产方法是采用振动摩擦焊接技术，也有采用熔芯法等生产一些复杂的、小批量的产品。通常尼龙进气歧管采用的材料是30%～35%玻璃纤维增强的尼龙6或尼龙66 , 如罗地亚公司的TECHNYL C218V30Black（PA6GF30）和TECHNYL A218V30Black（PA66GF30）都广泛用于制造进气歧管。需要特别指出的是，使用罗地亚公司的专利——“尼龙之星”制造的TECHNYL STAR S218V35Black31N，由于具有极高的流动性和突出的耐热性能，更是成为制造进气歧管的首选。

气门室罩盖

气门室罩盖是用来保护凸轮的盖子，同时它又能防止机油泄露和降低噪音。该部件传统上都是用铝或者热固性塑料模压制造的，但是玻璃或矿物增强的尼龙正逐渐成为这一领域的理想选择，如罗地亚聚酰胺推出的一种新型尼龙66 ——TECHNYL A218MZ15V25。基于罗地亚10多年在尼龙气门室罩盖商业化方面的成功经验，TECHNYL A218MZ15V25综合了尼龙高温下优异的刚性、机械强度和突出的热老化性能，可满足发动机舱部件苛刻的应用要求。同时，由于玻纤和矿粉的和谐搭配，该材料具有低收缩率和各向同性，因而翘曲变形小。另外，由于TECHNYL A218MZ15V25在温度升高时具有比较低的热膨胀（成型零件在通过5000h的高温测试后蠕变很小），因此可以避免漏油。再者，通过焊接可以集成比较复杂的油汽分离系统，以便降低机油耗，满足日益严格的排放标准。罗地亚公司的技术人员在该应用上具有丰富的经验，特别是在产品优化、油气分离方面可为用户提供力所能及的帮助。

TECHNYL STAR和普通的PA6相比，它的螺旋流动长度增加了1倍

发动机装饰盖

发动机装饰盖要求具有良好的外观、高温下低的翘曲变形及抗机油和化学腐蚀性。罗地亚的TECHNYL STAR 是一种具有高流动性的材料，和普通的PA6相比，它的螺旋流动长度增加了1倍，因此可以用来设计制造更薄更大的部件。例如，用TECHNYL STAR S218MZ20V10生产的一个面积超过0.5m2的发动机罩盖，仅用一个浇口就很容易充满整个型腔，由此可为客户带来注塑周期缩短、生产效率提高以及降低生产能耗的竞争优势。

冷却及散热系统

汽车冷却及散热系统是影响发动机寿命的主要因素，特别是当今新一代强劲发动机需要在较高的温度下运转，造成发动机冷却部件在乙二醇环境下遭到强烈的温度和压力变化，此时如果冷却或散热不良会给发动机带来灾难性的后果。涉及汽车冷却及散热系统的尼龙应用主要有：散热器水室、膨胀箱、节温器罩壳、风扇页片及风扇支架等。罗地亚专为汽车冷却系统的应用设计开发了TECHNYL A218V30BK34NG，这种玻璃纤维增强尼龙66材料在相对较高的温度下且在防冻剂环境中仍能保持其机械性能。不仅如此，为了占领未来的至高点，罗地亚还开发了新一代的发动机冷却部件用尼龙材料 —— TECHNYL A218G1V30 和TECHNYL A218 G2V30。它们在同等使用条件的使用寿命比标准牌号提高了70%以上，用其制造的部件可以在高达160℃的冷冻液环境下使用。

结语

在汽车发动机周边，除了上述应用外，尼龙还可以被用来制造发动机的油底壳、正时皮带轮罩盖等。总之，尼龙的特点使它能够在汽车发动机周边代替金属和其他材料。但是，发动机舱恶劣的应用环境对尼龙产品的设计和开发提出了较高的要求，特别是进气歧管和气门室罩盖，因为相对金属来说，尼龙的力学性能刚好满足需求，这样即使局部的设计缺陷也会带来很大的风险。对此，罗地亚在上海设立的应用开发中心可以帮助客户模拟分析尼龙部件在-40℃～150℃下的结构强度，从而在设计阶段就尽可能避免将来可能产生的缺陷。同时，该中心还可提供噪声振动和模流分析，从而使得项目开发周期更短、成本更低、成功率更高。

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/5/2008)


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