碳减排目标正在引起汽车制造业的轻量化革命。塑料众所周知,它提供了灵活性和性能,并促进了轻量化,但是挑战在于如何在不牺牲功率的情况下实现这一目标以及更多。

提升性能材料
升序
维克拉姆·戈帕尔(Vikram Gopal)
对此有答案的人是技术部副总裁Vikram Gopal 提升性能材料.
Gopal解释说:“没有人希望在达到燃油效率的同时就功率进行折衷,而这样做的途径之一当然是涡轮增压,从而导致增压空气冷却系统的出现。”他补充说,大多数驾驶员并没有在高速公路上长时间伸展,而是在城市街道上抓紧了他们的地狱。
他说:“这也推动了轻量化的发展,因为显然,如果您不必启动和停止该质量,您将能够提高效率。此外,通过提高效率可以大大提高能源效率。传动系统。如果使用正确的档位,您可以最大限度地提高燃油效率,这就是为什么我们要在汽油和柴油发动机上看到9到12档的动力总成的原因。这些燃油效率和动力要求的挑战电动汽车和混合动力汽车的应用也正在推动。与再生汽油发动机相比,通过减小尺寸来缩小电动机与汽油发动机的能力,并在通过再生制动系统进行制动期间进行能量回收的过程中,电动机成为了非常有吸引力的选择。”
重视创新
随着发动机看上去与以前的不同,汽车的整体设计发生了变化,轻量化可能是这一发展中最重要的角色。那么如何提升 汽车行业 工程师保持动力和驾驶体验的质量,以及鼓励OEM和一级汽车尝试不同的方法有多容易?
Gopal说:“ OEM重视创新,领先品牌正在投入资源来支持这些技术挑战,为了使这些挑战能够实现商业化,材料供应商必须做出回应。” “在Ascend,我们不仅仅是参与者,我们希望成为塑造未来的人们,这就是PA66及其独特性能出现的地方。”
PA66为OEM提供了易于加工,耐热和耐化学腐蚀以及韧性之间的平衡,使该材料成为结构部件,冷却应用以及紧固件和电缆扎带的最佳选择,而汽车和电子设备的数量也在不断增加。
Gopal说:“我们的目标是成为材料解决方案提供商,以克服其中的一些挑战。”
如果受不了
Gopal从进气冷却系统开始,以抵消小型涡轮增压发动机中巨大的热量积聚,这会导致180-200摄氏度的空气温度,并且需要长时间暴露在此温度下的材料才能表现出良好的性能。
“过去,典型的尼龙66只能达到170度,”戈帕尔解释说,“突然之间,我们通常会将180至200度作为话题,因此我们推出了一种新材料,即Vydyne PA66 HT系列可以使您持续加热190度。”
诸如涡轮增压发动机之类的新技术与最小化阻力的设计相结合,还导致了发动机舱尺寸的减小,这导致发动机罩下的温度升高。这是冷却回路起作用的地方 工程塑料 必须在更长的时间内承受更高的冷却液温度,并保持其机械性能。
升序 R530HR的较高温度,耐水解性和耐用性已被豪华汽车品牌誉为“同类最佳”,这使这家总部位于德克萨斯州的公司有了惊喜,该公司此前未与该汽车制造商直接联系过。
Gopal表示:“这是对我们的认可,因为这家公司已经从参与者变成参与者。”
相容化学
PA66的另一个领域是帮助OEM使其车辆的废气再循环效率更高。
典型的排气系统可泵送含有二氧化氮和一氧化二氮以及一小部分未燃烧燃料的600摄氏度(摄氏度)或更高的烟雾,其通过必须在650摄氏度下工作的催化回收系统(CRS)输送。为了提高燃料效率,一种被称为废气再循环(EGR)的较新技术被广泛采用,其中包含30%至50%的未燃烧燃料的废气通过进气系统重新定向到发动机中,而不是将所有物料都输送到发动机中。 CRS。必须在EGR冷却器中将这种热气从650+摄氏度冷却到55-60摄氏度,才能将其导回到进气歧管中。
但是,在EGR回路中提出了进一步的挑战,因为含NOx的冷凝液是高度酸性的,pH值在2-4范围内,使其对金属具有腐蚀性。
Gopal说:“可以再次混合使用PA66作为化学相容性材料,以提供耐水解性,以满足行业要求。” “在欧洲,2020年要满足CAFÉ的要求,而在美国,到2025年必须达到这些能效目标,因此不再拥有这样的系统是不可行的。”
E&E evolution
PA 66为当今汽车制造商带来的挑战提供了化学和功能解决方案。车载电子设备的兴起意味着将电缆保持在外壳内,这些扎带和紧固件不会对车辆的音质产生任何影响。 升序自豪地说,它拥有全球最大的PA 66产品系列,这些产品用于耐紫外线,耐热和耐候性的扎线带和紧固件,同时又保持其韧性。
韧性,PA66的固有特性和刚性的结合可以通过结构复合材料的纤维增强来实现,这是Gopal和Ascend专家正在进行的项目。
“为了使重量最轻,您需要具有高比强度和比模量的产品。连续玻璃纤维是最好的选择之一。现在碳纤维虽然更好,但成本却提高了,而短玻璃纤维却使成本降低了。您的强度降低了,那么现在如何利用连续纤维的强度呢?”戈帕尔说。
“从我们的角度来看,我们正在努力找出这些问题:我们如何正确参与,以便我们可以在越来越成为主流的规模上影响这些类型的结构复合材料的增长?我们制造了定向PA66纤维这是一种用于轮胎帘线等的高韧性纤维,因此我们拥有各种能力,可以使PA66的使用量更大。”
那其他90%呢
轻量化,性能和成本是汽车供应链中每个人都需要正确解决的三个方面,但在某些时候,轻量化将不会跌到悬崖? Gopal解释说,暂时没有。平均每辆汽车重2,000公斤,其中只有200公斤是塑料。
“我们仅占汽车总重量的10%,因此您可以想象[轻量化]的发展方向。”
Gopal冒险提出,如果不问金属是更好的材料选择,就无法回答达到车辆轻量化的高峰的问题。
他说:“金属很棒。”一家争夺汽车材料创新领导者的公司通常不会这样说。 “关于金属的美丽之处在于,当80%的金属进入废料场时,它们有100%的时间被回收。工程塑料面临的挑战是,当其中至少有30种聚合物时,如何回收这些金属?一辆汽车吗?一个想法是拆卸设计,但这对整个行业来说都是挑战-还是机遇。”
显然,有待完成的工作以及OEM所面临的挑战,而Ascend凭借PA66勇往直前,证明了该公司愿意成为汽车领域的创新合作伙伴,而不是像Gopal所说的那样,只是成为参与者。