自2017年起，奔馳Actros重卡將搭載兩臺(tái)全新的塑料空氣過濾器，其結(jié)構(gòu)件由朗盛公司Durethan?（杜力頓） AKV 50 H2.0尼龍66制成。Durethan? AKV 50 H2.0是一種玻纖含量達(dá)50%的玻纖維增強(qiáng)尼龍66材料。這也是奔馳首次使用塑料結(jié)構(gòu)件作為空氣過濾器中的承重結(jié)構(gòu)件的塑料托架。
據(jù)朗盛公司介紹：與原先采用的鋼結(jié)構(gòu)相比，這種材料在滿足動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的同時(shí)，可減重2.9公斤，相當(dāng)于減輕了原重量一半以上。由此可顯著降低產(chǎn)品的制造成本。
安裝于梅賽德斯奔馳Actros重卡的空氣過濾器托架（由Durethan AKV 50 H2.0制成）
空氣過濾器和安裝在其下方的擋泥板的總安裝重量為7.9公斤。在汽車運(yùn)行過程中，由于空氣過濾器中的灰塵和輪罩拱部件上的污漬，該部件的重量還會(huì)有所增加。兩臺(tái)過濾器托架不但要承受過濾器本身和所附擋泥板的重量，還要承受極高的汽車動(dòng)力作用，例如開到建筑工地深坑時(shí)撞擊地面所造成的振動(dòng)。這要求部件設(shè)計(jì)中塑料托架必須具有與過去使用的鋼質(zhì)托架同樣的硬度。
為驗(yàn)證材料的動(dòng)強(qiáng)度以及功能性，朗盛在粗糙路面上對樣車的使用壽命進(jìn)行了測試，結(jié)果著實(shí)令人滿意。兩臺(tái)結(jié)構(gòu)件均高分通過了測試，此外托架還承受住了高靜態(tài)負(fù)載，例如，當(dāng)卡車司機(jī)在進(jìn)行車輛維修時(shí)將其全部自重施加在空氣過濾器上（測試負(fù)載：100公斤）。
安裝于梅賽德斯奔馳Actros重卡的空氣過濾器托架（由Durethan AKV 50 H2.0制成）
因?yàn)檫^濾器與托架間是直接用螺栓固定的，無需采用套管，所以與鋼質(zhì)材料相比成本大幅降低。“我們與螺栓制造商合作，設(shè)計(jì)了一款解決方案，允許部件用螺栓連接數(shù)次，如在維修或替換后。托架中的螺栓仍然保持著足夠高的預(yù)緊力，從而確保空氣過濾器罩不會(huì)自己松開，” Horstmann介紹說。
作為HiAnt服務(wù)的一部分，朗盛在部件開發(fā)過程中一直為制造商提供支持。例如，我們在概念階段完成了一項(xiàng)可行性研究以確定部件是否可采用聚酰胺66（PA 66）材料。朗盛專家通過拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算了最具性價(jià)比的結(jié)構(gòu)，將所需材料降至最低，而將剛性提升至最高，同時(shí)還考慮到了安裝時(shí)的空間限制。他們還針對各種負(fù)載場景進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬。例如，他們計(jì)算了托架在135°C時(shí)的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度以及-40°C和150°C時(shí)駕駛員體重所造成的靜態(tài)負(fù)載。在較高的溫度下進(jìn)行計(jì)算是很有必要的，因?yàn)橛幸粋€(gè)托架位于渦輪增壓機(jī)附近，會(huì)在運(yùn)行過程中逐漸升溫。我們將模擬的結(jié)果納入了部件的設(shè)計(jì)之中。
此外，他們還分析了托架的振動(dòng)特性，從而通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方式將共振頻率調(diào)節(jié)到行駛過程振動(dòng)頻率范圍之外，從而避免出現(xiàn)危險(xiǎn)的共振頻率。
來源：朗盛
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