尼龍?jiān)谄?chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用
我們需要面對(duì)這樣的現(xiàn)實(shí):發(fā)動(dòng)機(jī)分隔室中沒(méi)有地方放溫和的材料——溫度超過(guò)300F,內(nèi)含油、燃料和冷卻劑并且很少停止。這種條件下,材料需要有非常好的強(qiáng)度和適應(yīng)性。
Freedonia Group公司(Cleveland,俄亥俄州)認(rèn)為,尼龍?jiān)诎l(fā)動(dòng)機(jī)方面的應(yīng)用將以每年4.8%的速度增長(zhǎng),到2006年可達(dá)5.95億磅。這是由于發(fā)動(dòng)機(jī)部件,如空氣吸入集管和閥門(mén)蓋的需求增長(zhǎng)而推動(dòng)的,因?yàn)槟猃埖目篃嵝阅芎蛷?qiáng)度都優(yōu)于金屬,所以越來(lái)越多地應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)。目前,在發(fā)動(dòng)機(jī)和其他機(jī)械的應(yīng)用中所使用的塑料中,90%以上都是尼龍。其它一些類似尼龍的抗熱能力的材料還包括:PPS、PPA、PSU、PES、PEEK、PAEK和PBT。
尼龍空氣吸入集管的需求在增長(zhǎng),其尺寸也有所增大。這一款在
Nissan Amada SUV ,Titan和Infiniti QX56 SVU上使用的V8發(fā)動(dòng)機(jī)是由
玻璃強(qiáng)化尼龍(Zytel, DuPont)模制而成的,相對(duì)于鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省了40%的重量 字串7BASF在北美洲負(fù)責(zé)工程塑料業(yè)務(wù)的市場(chǎng)經(jīng)理MaryFraser深信,以減輕重量為核心目的,塑料在汽車(chē)市場(chǎng)上的應(yīng)用越來(lái)越多已成趨勢(shì)?!安⑶?,在整個(gè)系統(tǒng)成本中,**仍然居于汽車(chē)工業(yè)中的首要地位。為此,采用塑料的新應(yīng)用包括油底殼、發(fā)動(dòng)機(jī)和傳送控制單元和閥門(mén)蓋等?!?br>
Ticona的汽車(chē)市場(chǎng)部經(jīng)理JimDutchik也認(rèn)同成本在汽車(chē)領(lǐng)域里是一個(gè)永遠(yuǎn)的話題,而模塊化對(duì)于降低整體成本是一條途徑。“這個(gè)趨勢(shì)正在加快,因?yàn)槟K對(duì)于OEM廠商有許多好處,不僅可以節(jié)省裝配線上的時(shí)間,并且可以使汽車(chē)制造商將開(kāi)發(fā)新系統(tǒng)的成本和時(shí)間轉(zhuǎn)移到外部企業(yè)?!?br>
市場(chǎng)上的進(jìn)氣管系(AIMs)正在從鋁制向尼龍材料轉(zhuǎn)變,從1970年代Porsche的**應(yīng)用到現(xiàn)在已經(jīng)有幾十年的歷史了。*近,Nissan在北美生產(chǎn)的首臺(tái)V8發(fā)動(dòng)機(jī)就采用了玻璃強(qiáng)化尼龍管系(Zytel,Dupont)。據(jù)Dupont公司說(shuō),內(nèi)部容量*大的AIM是Montaplast采用消失模芯(lost-core)法模制的。其它AIMs是分兩部分制成的,然后通過(guò)振動(dòng)焊接裝配在一起。
汽車(chē)制造商采用塑料模制AIM的原因有:抗腐蝕,低熱傳導(dǎo)率,光滑的內(nèi)表面有利于空氣流,部件更緊實(shí),更好的NVH性能(噪音、振動(dòng)和粗糙度),并且平均重量可以減輕40%。
Freedonia Group公司2003版的**汽車(chē)材料研究(Advanced Automotive MaterialsStudy)評(píng)論說(shuō),尼龍AIM的成功激勵(lì)了進(jìn)氣管系模塊的發(fā)展,包括AIM、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和部件中的空氣過(guò)濾器殼。發(fā)動(dòng)機(jī)里的其它尼龍應(yīng)用還包括:空氣濾清器、散熱器、油底殼和剎車(chē)油補(bǔ)充箱。
將來(lái)工程熱塑性塑料在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的應(yīng)用可能會(huì)用于在燃料電池和混合式發(fā)動(dòng)機(jī)中。Ticona說(shuō),現(xiàn)在的模型機(jī)燃料電池的雙極金屬板包含了ETP,但是商業(yè)化的生產(chǎn)仍然需要幾年的時(shí)間。Dutchik說(shuō):“許多節(jié)約成本的材料一般都不會(huì)有很長(zhǎng)的耐用時(shí)間,因?yàn)槠?chē)機(jī)械中的溫度一般在-40℃至160℃之間,所以材料的研發(fā)還有很長(zhǎng)的路要走?!?/font>
表一:尼龍/ETP在發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械應(yīng)用中的需求量(百萬(wàn)英磅)
Global Insight的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)分析家MichaelOmotoso認(rèn)為,汽車(chē)燃料電池不會(huì)在2010年以前有大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用,“主要的增長(zhǎng)區(qū)域是混合式發(fā)動(dòng)機(jī),日本制造商在這方面開(kāi)了一個(gè)頭,F(xiàn)ord和GM隨后都會(huì)在今年跟進(jìn)。我們預(yù)計(jì)到2008年Nafta將會(huì)生產(chǎn)超過(guò)200,000臺(tái)混合發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛。”