尼龙在汽车发动机中的应用0金属蚀刻机

尼龙在汽车发动机中的应用

尼龙在汽车发动机中的应用 2011年12月04日 来源： 我们需要面对这样的现实：发动机分隔室中没有地方放温和的材料——温度超过300F，内含油、燃料和冷却剂并且很少停止。这种条件下，材料需要有非常好的强度和适应性。Freedonia Group公司（Cleveland, 俄亥俄州）认为，尼龙在发动机方面的应用将以每年4.8%的速度增长，到2006年可达5.95亿磅。这是由于发动机部件，如空气吸入集管和阀门盖的需求增长而推动的，因为尼龙的抗热性能和强度都优于金属，所以越来越多地应用于发动机。目前，在发动机和其他机械的应用中所使用的塑料中，90%以上都是尼龙。其它一些类似尼龙的抗热能力的材料还包括: PPS、PPA、PSU、PES、PEEK、PAEK和PBT。

尼龙空气吸入集管的需求在增长，其尺寸也有所增大。这一款在Nissan Amada SUV ，Titan和Infiniti QX56 SVU上使用的V8发动机是由玻璃强化尼龙(Zytel, DuPont)模制而成的，相对于铝制发动机节省了40%的重量

BASF在北美洲负责工程塑料业务的市场经理Mary Fraser深信，以减轻重量为核心目的，塑料在汽车市场上的应用越来越多已成趋势。“并且，在整个系统成本中，创新仍然居于汽车工业中的首要地位。为此，采用塑料的新应用包括油底壳、发动机和传送控制单元和阀门盖等。”Ticona的汽车市场部经理Jim Dutchik也认同成本在汽车领域里是一个永远的话题，而模块化对于降低整体成本是一条途径。“这个趋势正在加快，因为模块对于OEM厂商有许多好处，不仅可以节省装配线上的时间，并且可以使汽车制造商将开发新系统的成本和时间转移到外部企业。”市场上的进气管系(AIMs)正在从铝制向尼龙材料转变，从1970年代Porsche的首次应用到现在已经有几十年的历史了。最近，Nissan在北美生产的首台V8发动机就采用了玻璃强化尼龙管系(Zytel, Dupont)。据Dupont公司说，内部容量最大的AIM是Montaplast采用消失模芯(lost-core)法模制的。其它AIMs是分两部分制成的，然后通过振动焊接装配在一起。

汽车制造商采用塑料模制AIM的原因有：抗腐蚀，低热传导率，光滑的内表面有利于空气流，部件更紧实，更好的NVH性能(噪音、振动和粗糙度)，并且平均重量可以减轻40%。Freedonia Group公司2003版的高级汽车材料研究(Advanced Automotive Materials Study)评论说，尼龙AIM的成功激励了进气管系模块的发展，包括AIM、发动机盖和部件中的空气过滤器壳。发动机里的其它尼龙应用还包括：空气滤清器、散热器、油底壳和刹车油补充箱。将来工程热塑性塑料在发动机舱中的应用可能会用于在燃料电池和混合式发动机中。Ticona说，现在的模型机燃料电池的双极金属板包含了ETP，但是商业化的生产仍然需要几年的时间。Dutchik说：“许多节约成本的材料一般都不会有很长的耐用时间，因为汽车机械中的温度一般在-40℃至160℃之间，所以材料的研发还有很长的路要走。”

表一：尼龙/ETP在发动机和机械应用中的需求量(百万英磅)

Global Insight的动力传动系统分析家Michael Omotoso认为，汽车燃料电池不会在2010年以前有大规模的商业化应用，“主要的增长区域是混合式发动机，日本制造商在这方面开了一个头，Ford和GM随后都会在今年跟进。我们预计到2008年Nafta将会生产超过200,000台混合发动机车辆。”

谭海

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