專業(yè)做尼龍塑料的朋友都在關(guān)注的公眾號——艾邦高分子，戳藍(lán)色字體關(guān)注吧
進氣歧管是發(fā)動機最關(guān)鍵的部件之一，其核心功能是為發(fā)動機各缸提供充足而均勻的混合氣，因此它是影響發(fā)動機動力性和油耗的關(guān)鍵因素。發(fā)動機周邊的塑料化普及率最高的部件就是進氣歧管，PA是目前國內(nèi)外眾多汽車廠家的首選材料。本文，就為你解答為何PA會成首選。
目錄
1.塑料進氣歧管的特點
2.塑料進氣歧管的技術(shù)要求
3.塑料進氣歧管的首選——尼龍增強材料
1.塑料進氣歧管的特點
目前，國內(nèi)外的汽油機90%都采用塑料進氣歧管，主要是因為塑料進氣管有以下幾個優(yōu)點。
1）輕量化
質(zhì)量只有鋁制進氣歧管40%，減輕了發(fā)動機整體重量，從而節(jié)省了燃油和整車機動性能。
2）性能提高
塑料進氣歧管由于是注塑成型，內(nèi)壁十分光滑，對提高進氣充量很有幫助，由于塑料進氣歧管的導(dǎo)熱性低于鋁制進氣歧管，使氣體受熱膨脹率較低，提高了氣體的密度，使氣體進入燃燒室的溫度降低，這不僅僅改善了熱啟動性，還提高了發(fā)動機的效率和扭矩。
3）成本降低
塑料材質(zhì)的產(chǎn)品成本低于鋁制產(chǎn)品，生產(chǎn)方式多采用注塑成型，振動摩擦焊接工藝，成型工藝少，從而生產(chǎn)效率高，合格率也相對較高。
4）設(shè)計自由度大
產(chǎn)品復(fù)雜，采用分片式設(shè)計制造的塑料進氣歧管
5）環(huán)保
塑料進氣歧管的內(nèi)壁光滑、進氣流暢，可使得燃料得以充分燃燒，廢氣的產(chǎn)生可以下降，減少有害廢氣的排放，塑料廢舊部件可回收利用。
圖1 尼龍材料進氣歧管
2.塑料進氣歧管的技術(shù)要求
塑料進氣歧管要求材料必須具有耐高溫、強度高以及尺寸穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱老化穩(wěn)定性優(yōu)良等方面的特點。
（1）耐高溫：塑料進氣歧管與發(fā)動機缸蓋直接連接，發(fā)動機缸蓋溫度可達130 ~150℃。因此，要求塑料進氣歧管材料能承受180℃的高溫。
（2）高強度：塑料歧管安裝在發(fā)動機上，要承受汽車發(fā)動機振動負(fù)荷、節(jié)氣門和傳感器慣性力負(fù)荷、進氣壓力脈動負(fù)荷等，還要保證在發(fā)動機發(fā)生異常回火時不被高壓脈動壓力爆破，因此要求所使用的塑料具有很高的強度。
（3）尺寸穩(wěn)定性：進氣歧管與發(fā)動機的連接尺寸公差要求很嚴(yán)格，歧管上各傳感器、執(zhí)行器等安裝也要很準(zhǔn)確。
（4）化學(xué)穩(wěn)定性：塑料進氣歧管在工作時直接接觸汽油和防凍冷卻液，汽油是很強的溶劑，冷卻液中的乙二醇也會對塑料性能產(chǎn)生影響，因此，塑料進氣歧管材料化學(xué)穩(wěn)定性要求很高，需要經(jīng)過嚴(yán)格測試。
（5） 熱老化穩(wěn)定性：汽車發(fā)動機處于很苛刻的環(huán)境溫度下工作，工作溫度在30~ 130℃往復(fù)變化，塑料材質(zhì)必須能保證歧管的長期可靠性。
圖2 高表面質(zhì)量進氣歧管（凱美瑞、東風(fēng)）
3.塑料進氣歧管的首選——增強尼龍材料
增強尼龍材料的優(yōu)點：
良好的注塑加工性能
良好的振動摩擦焊接性能
優(yōu)異的焊接氣密性
抗爆破性能優(yōu)秀
長期耐老化、耐高溫性能好
通過特殊配方處理，耐冷凍液性能好
目前，能同時滿足塑料歧管技術(shù)條件的，首選材料是尼龍。尼龍的優(yōu)點是耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好，純尼龍收縮率比較大，耐乙二醇的性能也不太好，并且吸水性太強，吸水后尼龍的強度會下降近40%。但加入25%-35%GF的增強PA6或PA66，尼龍的收縮率得到明顯改善，并且對于內(nèi)部含冷卻水管道的，可采用抗乙二醇的尼龍配方。
增強尼龍材料進氣歧管最主要的優(yōu)點是成本較低，質(zhì)量較輕、綜合性能優(yōu)越。對于尼龍材料而言，其導(dǎo)熱性比鋁低，燃油噴嘴和進入的空氣溫度較低，不僅可以改善熱啟動性能，提高發(fā)動機的功率和扭矩，同時冷啟動時可以一定程度避免管內(nèi)熱量散失，加快提高氣體溫度，而且尼龍進氣歧管內(nèi)壁光滑，可減小空氣流動阻力，從而改善發(fā)動機的性能，并且長期高溫條件下，熱力學(xué)性能穩(wěn)定。
舉例:PA+30%GF在150℃條件下，進行1000小時的熱老化試驗。
圖2 PA+30%GF材料150℃條件下1000小時熱老化測試數(shù)據(jù)分析（圖 源于意普萬尼龍科技）
從圖中，我們可以看出經(jīng)過1000小時老化，缺口沖擊強度仍然能保持12.5KJ/M2；拉伸強度仍可保持在180MPa以上，拉伸模量依然可以保持在8800MPa，對于進氣歧管熱老化性能的技術(shù)要求，PA+30%GF這款材料是完全可以滿足的。
除了PA6+GF增強材料合適做進氣歧管，PA66+GF增強材料也非常適合做進氣歧管，如渦輪增壓發(fā)動機進氣歧管，采用PA66+GF材料性能更加優(yōu)異。但總的來說，PA+GF增強材料在進氣歧管選材上，不管國內(nèi)還是國外，都還是首要的選擇。
文章內(nèi)容源于意普萬尼龍科技有限公司，艾邦高分子整理編輯
推薦閱讀：
3.玻纖增強尼龍為什么能用在汽車發(fā)動機進氣歧管、冷卻系統(tǒng)上？
4.改性尼龍在汽車、電子電氣、日用、工業(yè)等行業(yè)中的應(yīng)用
加入“艾邦高分子尼龍技術(shù)交流群”，請加微信：18320865613或15712009605，并注明“尼龍+公司”
長按二維碼，加入尼龍技術(shù)交流群
閱讀原文，加入艾邦高分子尼龍技術(shù)交流群
↓↓↓
始發(fā)于微信公眾號：艾邦高分子