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  • 总算找到塑料进气歧管的特点

    1塑料进气歧管的特点

    同传统的金属进气歧管相比,塑料进气歧管具有哪些优点?小编整理出来的一共有4 个方面的优点:

    (1) 在重量方面,由于塑料进气歧管一般采用尼龙PA66 材料,其比重约为铝合金材料的50%。

    (2)另外,塑料进气歧管的管壁厚度一般为~3mm,而铝合金进气歧管的壁厚一般大于4mm。因此,塑料进气歧管的重量相对要轻很多,通常仅为铝合金进气歧管的40%左右。

    (3) 在动力性方面,由于塑料进气歧管的内壁比较光滑,因此有利于提高进气充量。与铝合金进气歧管相比,发动机的动力性可提高3%~5%。

    (4)在经济性方面,塑料进气歧管能带来良好的气流,从而有助于汽油在发动机缸内的充分燃烧,使发动机的经济性和排放都能得到明显改善。

    (5) 在成本方面,虽然进气歧管所使用的塑料材料与铝合金材料的成本基本相同,但由于塑料进气歧管能够一次成型,成型后的合格率高,而铸造而成的铝合金进气歧管毛坯的成品率要低很多,且其机加工费用也相对较高,因此塑料进气歧管的生产成本通常比铝合金进气歧管低20%~35%。

    [图片0]2塑料进气歧管开发的准备工作

    要确保塑料进气歧管的开发成功,您认为应重点做好哪些方面的技术准备工作?下面小编就来告诉大家:

    (1)将提高发动机性能作为塑料进气歧管设计的核心。进气歧管是发动机的主要部件,其结构和质量是影响发动机整体性能的关键因素。因此,在设计塑料进气歧管时,首先必须对发动机有深入的了解,要有专业的从事发动机设计或研究方面的人员参与。在设计中比较好使用发动机专业仿真软件,以使设计出的塑料进气歧管能地改善发动机的动力性和经济性。

    (2)以气体动力学分析为重点分析内容。发动机的进气过程是一种非常复杂的三维非定常气体运动过程,如果用一维分析方法,往往不能正确地反映出进气歧管内部气体的运动情况。因此,建议使用三维流场分析软件来仿真进气过程中进气歧管内部流场的衍变过程,从而为设计出合理的塑料进气歧管结构提供依据。

    (3)强度分析先行。通常,塑料进气歧管对所用塑料材料的力学性能的利用已接近极限,即使出现局部的设计缺陷也会带来很大的风险。因此,需要在设计阶段同步进行塑料进气歧管强度的仿真分析。

    (4)对塑料注塑过程的仿真分析。由于塑料进气歧管所用的材料为尼龙加玻纤,在注塑过程中,不同的纤维取向将直接影响制品的收缩变形。因此,必须对注塑过程进行仿真分析,以有效控制注塑过程中制品的应力分布、分子和纤维取向分布,以及收缩和翘曲变形,从而确保生产出质量合格的制品。

    [图片1]3塑料进气歧管的材料

    也许我们会问塑料进气歧管对材料要提出怎样的要求?生产企业应如何选择材料?

    其实塑料进气歧管要求材料必须具有耐高温、强度高以及尺寸稳定性、化学稳定性和热老化稳定性优良等方面的特点。

    (1)耐高温。由于进气歧管与发动机缸盖直接连接,而发动机缸盖常常处于130℃~150℃的工作环境中,因此,要求所使用的塑料材料必须能够承受180℃的高温。

    (2)高强度。进气歧管不仅需要承受发动机的振动负荷、节气门和传感器的惯性力负荷以及进气压力脉动负荷,还要确保在发动机发生异常回火现象时至于被高压脉动压力所爆破,因此要求所使用的塑料材料具有很高的强度。

    (3)尺寸稳定性。为了确保进气歧管与发动机连接处的尺寸公差达到规定的要求,同时确保进气歧管上各传感器、执行器元件能够准确安装,要求所使用的塑料材料必须具有良好的尺寸稳定性。

    (4)化学稳定性。由于进气歧管直接与汽油、防冻液、冷却液等腐蚀性溶剂接触,尤其是冷却液中的乙二醇对塑料的性能影响很大,因此要求塑料材料必须具有良好的化学稳定性,在使用前通常要对材料进行严格的测试。

    (5)热老化稳定性。由于发动机的工作温度常常在-30℃~130℃之间反复变化,其工作条件非常恶劣,因此为了确保进气歧管能够长期可靠地工作,所选用的塑料材料必须具有优良的热老化稳定性。

    目前,塑料进气歧管的优选材料是尼龙。尼龙的优点是耐高温、化学稳定性好,但其缺点是收缩率较大,耐乙二醇的性能也不太好,并且其吸水性太强,吸水后尼龙的强度会下降近40%。因此,人们普遍使用增加了25%~35% 玻纤的PA6 或PA66 增强尼龙。尼龙在加入玻纤后,其收缩率得到了明显改善。对于内部含冷却水道的进气歧管,建议采用专用的抗乙二醇的尼龙配方。

    尽管世界上很多塑料材料供应商在不断地开发新的进气歧管塑料材料,以期提高塑料材料的各种性能,但尼龙材料仍是目前的选择。