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泰州科德橡胶机械-密炼机:氟硅橡胶在汽车涡轮增压胶管上的应用

发布时间:2018-06-09 21:42:00 点击:    编辑:澳门棋牌娱乐游戏平台

泰州科德橡胶机械-澳门游戏平台注册网站2018年6月9日讯:涡轮增压, 是一种利用内燃机运转产生的废气驱动空气压缩机的技术。汽车涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。但经过了增压之后,发动机在工作时的压力和温度都大大升高,所以发动机上使用涡轮增压技术的同时,材料进步也很关键。



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     芳纶纤维可增加胶管的强度,而硅橡胶则可以保护纤维并使胶管成品具有屈挠性和耐超高温性能。通常,硅橡胶被称为甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)。在这种情况下,大家可采用一部分高稠度橡胶(HCR)。在连续使用温度超过170℃的情况下,通常需要硅橡胶作为中间层和外层胶(最好采用上述提到的AEM).


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当确定以氟橡胶作为胶管内层胶时,制造商和/或最终用户有两个基本的材料选择:

(1)氟硅橡胶[(FSR)或乙烯基甲基氟硅橡胶(FVMQ)

(2)碳氟化合物[氟橡胶(FKM)或维通型氟橡胶(FPM)]。

这种内层胶的具有代表性的性能要求包括以下几点:

(1)耐温性

(2)耐油性

(3)抗燃油性

(4)层与层之间的粘合

(5)加工性能(压延和/或复合挤出)

涡轮增压系统用胶管的性能要求



耐高温性

涡轮增压的气体经过压缩和剧烈摩擦而产生高温,即使经过冷却的气体温度一般也达到100℃以上。因此,应用于涡轮增压系统的胶管材料必须能够承受较高的温度,普通的天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶等都无法满足高温条件下的使用要求,必须采用耐高温的特种橡胶材料。随着涡轮增压的压力越来越高,通过管路的气体温度也越来越高。如果压力达到3.5×105Pa,则气体通过管路的温度就能达到 250 ℃以上,能够在这样高温度环境中使用的橡胶种类就寥寥无几了。

 

耐油性

经过涡轮增压系统胶管的气体一般混有油气,因此胶管必须具备一定的耐油性能,尤其是耐高温油气的性能。有些耐高温性能比较好的橡胶(如硅橡胶)耐油性能比较差,就需要在硅橡胶管内壁增加内衬层,以阻挡油气的侵蚀。

 

强度

涡轮增压系统不仅高温,而且还有一定的压力,尤其是高温段管路承受的压力比较高。虽然涡轮增压胶管一般都采用增强胶管(主要承压部分为增强层),但也要求橡胶具有一定强度,以提高胶管的整体强度;另外,为了满足生产工艺和使用装配的需要,也要求橡胶具有较高的拉伸强度和撕裂强度。

 

压缩永久变形性

一般情况下,涡轮增压胶管通过卡箍与金属管连接在一起形成管路。在高温下,橡胶应有较好的抗变形能力,否则压缩永久变形过大,会使卡箍松脱、胶管脱落,造成质量事故。

 

耐寒性

虽然发动机起动后胶管都在高温环境下使用,但停车之后胶管就暴露在冷空气中。发动机在冬季冰冷地区低温起动时,橡胶管在低温下振动,如果橡胶的耐低温性能差,胶管就会由于变硬、变脆而导致撕裂、脱落、丧失减振功能等问题产生。

 

附着强度

胶管的橡胶层应在冷、热、油气等苛刻环境下与增强层和内衬层保持良好的粘接,并具有一定的附着强度,保证不出现脱层现象。附着强度与橡胶本身特性和橡胶配方有关,同时也与增强层的浸渍预处理方式、粘接剂的选用和粘接工艺过程密切相关,应全面考虑周全。

 

硬度

  橡胶应具有合适的硬度。硬度过高,胶管的刚度过大,无法起到减振作用,而且装配困难、容易脱落;硬度过低,强度难以保证。

层间粘接
  除良好的耐机油性以外,各层之间的粘接力是含氟弹性体软管衬里的另一项重要指标。软管的完整性不仅依赖于较好的初始粘接强度,还依赖于在高温、机油和工作震动/振动的影响下,其粘接强度的保持能力。
    在典型的粘接测试中,需要将未经硫化的HCR和FSR薄片贴合起来。然后再将这一复合材料在适度的压力下进行加压硫化,再将其切割成标准样条,进行剥离测试,以定量测定两层材料之间的粘接强度。一般会用一小片塑料薄膜垫在两种材料之间,开始剥离的一侧,以便拉力机的夹持器能够夹住材料两端。
工艺特性

   大家可以考虑衬里的硬度、生胶强度等,这些特性与其在压延机和/或共挤出工艺中的加工性能关系甚密。
氟硅橡胶的性能范围较宽,适于采用压延和挤出进行生产。硬度范围从很低的20Shore A直到80Shore A。这使其在针对特定的工艺特点而选取合适的材料时具有极大的灵活性。选用合适的配方能够得到生胶强度适当的材料,以最大程度地降低在进行挤出时软管的塌陷。
   将HCR和FSR材料作为软管的两层结合使用的一个重要优势是,两者的硫化速度非常相近。这对于各层之间的粘接来说非常重要,因为完全的粘接是在两层材料共硫化的过程中实现的。如果硫化速度不相同,粘接则会在其中一层材料尚未完全硫化时形成。这将降低两层材料紧密接触和相互渗透的可能性。另外,HCR和FSR的硬度可以非常接近,也会促进两层材料的相互渗透。
结论
    判断某个解决方案的总体价值,应考虑技术性能和总的产品使用寿命成本。在原材料选择和产品生产的过程中,客户和FVMQ供应商之间应当紧密协作。正确地选择合适的氟硅橡胶材料需要具有热稳定添加剂、增量填料和粘接促进剂技术领域的配方专业技术。只有掌握了这些领域的配方专业技术,才会开发出能在经历干热和高温机油老化后,仍能最大程度地保持其物理性能的材料。总之,FVMQ具有耐高温和耐高温机油的特性,具有很好的性价比。这些经过优化的FVMQ材料具有巨大的潜力,可以满足对涡轮增压系统部件的性能和数量不断增长的需求。

 


涡轮增压胶管常用内衬橡胶

——氟硅橡胶

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由于涡轮增压系统硅橡胶管内衬层直接接触排放的废气等高温有害气体,因此要求内衬层橡胶耐高温、耐润滑油、耐燃油,并与硅橡胶有良好的粘接性和加工工艺性能。氟硅橡胶在保持硅橡胶的耐热性、耐寒性、绝缘性和耐气候老化性等优异性能的基础上,引入含氟基团,使其又具有一定的耐油性和耐酸碱性等氟橡胶的性能。氟硅橡胶与硅橡胶有良好的粘接性能,一般用于硅橡胶管的内衬层,阻隔系统中的油气,以免侵蚀硅橡胶。


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