改性尼龍在汽車發動機周邊部件上的應用

一、進氣岐管，發動機的進氣系統部件最重要的是進氣歧管，它位于汽車發動機室內中央，是一種形狀復雜的中空部件，進氣歧管是發動機周邊重要部件之一，過去一般用鋁或鑄鐵制造，鋁制進氣歧管質量為4.5～7.3KG，尼龍制的進氣歧管質量為2.2～3.4KG。進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，直接將汽油在進氣歧管和進氣口用噴射的方式加入，此時的進氣歧管的作用之一是控制空氣進入各氣缸，而且，汽油和空氣的混合要迅速進行。目前德國的寶馬汽車公司，在發動機上采用了以35%玻璃纖維增強尼龍為原料制造的進氣歧管。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制造進氣歧管等等。聚酰胺改性進氣歧管有下優點

①．輕量化，與鋁制歧管相比輕，聚酰胺進氣歧管質量減少40%～60%，可以節省能量。

②．進氣歧管的成本降低40%～50%，聚酰胺進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，成型工序少（幾個部品一次成型）加工部件少，節省加工工時，提高了生產性，降低了安裝成本。

③．聚酰胺進氣歧管內表面光滑，對氣流阻力小，可提高燃油效率。由于聚酰胺的導熱性低于鋁，燃油噴嘴和進入空氣的溫度較低，這不僅可以改善熱起動性，還可提高發動機的效率和扭矩，改善發動機性能，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．設計自由度較大，特別是熔芯法制歧管時，設計自由度大。

二、汽車發動機周邊的環境及對塑料的要求，汽車發動機周邊部件大致可以分為進排氣系統部件、冷卻系統部件、燃料系統部件和傳動系統部件等。發動機是汽車的“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、對流，這些部件要經受長期熱的環境，一般要經受-40℃～140℃左右的溫度環境條件；同時也要經受道路上的飛砂石的沖擊；還應耐汽車所用的油品，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；要經受壓力和振動負荷，由于發動機外形尺寸的縮小和減少發動機分隔室，可以降低汽車的體積和質量，以達到降低能耗的目的，但是，隨著分隔室的減小，阻火壁變薄，汽車在運轉時，振動噪聲大。針對這些嚴酷的工作環境、結構部件本身的要求，對用于汽車發動機周邊部件的工程塑料，必須具有下列性能。

1）要有良好的減振，耐摩擦磨耗及防噪聲的性能。

2）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。

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）要求制品要有優良的表面性能，特別是進氣岐管的表面要光滑。

5）要求制品要有足夠的精度，尺寸穩定性，長期使用功能不變；要有良好的經濟性。

6）用于冷卻系統部件，還要具有較好耐水解性和耐熱變形性。

7）要具有優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，有的部件結構十分復雜，特別是進氣岐管，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。

8）要求塑料的廢料和廢舊部件，能回收循環使用。

由于發動機周邊部件主要是發熱和振動部件，其部件所用材料大多數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、尺寸穩定性等均有很大地提高。 

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