胶管应用新动向

2017-01-13  来自: 威海丰泰新材料科技股份有限公司 浏览次数:2005

胶管应用新动向
        近年来, 胶管的应用出现了一些新的变化, 一些传统胶管已经或即将被取代, 也有一些新的应用不断出现。
1、 汽车动力转向胶管有可能最终被淘汰
        与采用液压助力转向系统相比, 采用电动助力转向系统可节省燃料, 提高可靠性, 减小质量,
便于装配, 并可使二氧化碳排放量减少 3. 5%。福特汽车公司最近作出承诺, 将于 2012 年在其 80% ~ 90%的林肯和水星汽车上安装电动助力转向系统。采用电动助力转向系统的趋势在汽车行业将会延续。在西欧, 2007 年已经有610 万辆轿车和轻型载重汽车装配各种电动助力
转向系统, 而在 2003 年仅有 330 万辆。到 2011年, 北美使用电动助力转向系统的汽车将达到约36% 。采用电动助力转向的汽车, 其动力转向系统就不再需要液压泵和液压流体, 当然也就不需要动力转向胶管。
2、 胶管新产品不断涌现
      ( 1) 柴油机涡轮增压器胶管
        柴油机普遍装配有涡轮增压器, 利用废气驱动气泵, 将周围的空气压缩进入气缸, 使燃油充分
燃烧, 提高发动机输出功率。空气在压缩机与发动机之间进行冷却, 以提高其密度, 使其含有更多
的氧气。增压器的高温侧和冷却器外侧都使用胶管, 这种胶管通常为 4 层结构, 带有防渗透层。
      ( 2) 选择性催化降低排放系统胶管
        为了使发动机适应现在和未来柴油机废气、废物排放要求, 开发了一种选择性催化降低排放
系统, 该系统利用脲溶液协助将氮氧化合物转化成蒸汽和氮。在选择性催化降低排放系统中, 有一个贮罐盛装脲溶液, 通过胶管管路将溶液计量泵入催化剂注射系统。选择性催化降低排放系统可使氮氧化合物和烃排放量至少减少 80% , 微粒排放量至少减少 40%, 从而使氮氧化合物排放量降低到EURO 4/ 1 规定的             3. 5 g · ( kW · h)- 1以下。在欧洲, 选择性催化降低排放系统在商用车和大客车中愈来愈普及。在美国, 福特等一些汽车公司正在试验该技术。选择性催化降低排放系统胶管结构为防渗透层、EPDM 内胶层、纤维增强层和埋置有电热线的 EPDM 外胶层。
      ( 3) 车体灵活控制装置胶管
        目前已开发出一种车体灵活控制装置, 用于减小车辆转弯时车体的倾斜程度, 保持车辆平衡。在车体灵活控制装置中有一个液压系统,液压流体温度相当高, 压力呈脉动状态, 对胶管的
要求非常苛刻, 通常使用 HNBR 制造。有些汽车制造厂已经使用这种装置或类似装置, 该装置应
用于高档轿车是大势所趋, 并且将逐渐向中档轿车推广。
      ( 4) 耐新型制冷剂空调系统胶管
        欧洲环保法规规定, 2008 年以后, 汽车生产厂装配低排放空调系统, 将氢、氟、碳排放量减少90% , 目前汽 车空调系统 已经使用 四氟乙烷( R134a) 制冷剂。到 2011 年, 汽车开始装配二氧化碳制冷剂空调系统, 使用二氧化碳制冷剂可使氢、氟、碳排放量减少 99% , 还能够使空调系统更有效。目前, 二氧化碳制冷剂空调系统已经开始装配在宝马、奔驰和奥迪一些型号的汽车上。在二氧化碳制冷剂空调系统中, 条件变化和二氧化碳密度剧减会引起爆炸性分解, 从而损坏
聚合物材料, 因此必须对胶管进行特殊设计。二氧化碳制冷剂空调系统压缩机的压力为常规空调
压缩机的 6~ 9 倍, 胶管的工作压力为 14 MPa, 管接头的设计也必须能够在高压下保持密封, 以防止管接头处出现泄漏。德国大陆公司开发出一种二氧化碳制冷剂空调胶管, 其结构是防二氧化碳渗透层、弹性体内胶层、芳纶纤维增强层和弹性体外胶层, 内外胶层均使用 EPDM。这种胶管低压侧的渗透速率为                  0. 21 g · a - 1 , 高压侧为 0. 79 g · a - 1 , 而目前汽车行业要求的渗透速率为1 g· a- 1
      ( 5) 氢气发生器胶管
        最近, 日本开发出一种氢气发生器, 利用汽车发动机产生的多余热能, 将液态有机氢化物转变
成气态氢, 混在进入发动机的空气中, 使燃料更充分地燃烧, 可将发动机效率提高 30%, 同时减少
尾气排放, 可减少二氧化碳排放量 30% 。这种氢气发生器的生产能力为 3 m3· h- 1, 尚不能满足汽车用氢的需要, 目前正在加以改进, 预计在未来3年内投放市场。如果汽车安装这种装置, 则需要管线将有机氢化物从储罐输送到氢气发生器中, 再将提取的氢气输送到发动机空气系统中。
在处于高温的发动机舱中, 对这种装置所用胶管的性能要求将是非常苛刻的。
      ( 6) 海洋波浪发电用软管泵软管
        德国大陆公司开发出一种利用海洋波浪发电的 AquaBuOY 波能转化器, 其核心是软管泵, 利用软管泵和可上下运动的浮体进行工作。软管泵的关键部件是一对匹配的海上用软管, 连接在海面上漂浮的浮体与支承座之间。在软管中间还有一个漂浮元件安装在软管的外表面上, 可在结构框架上的滑动装置内自由运动。滑动装置由浮体驱动, 与框架呈相对运动, 当其向上运动时, 软管上半部被压缩, 直径增大, 软管的下半部被拉伸,直径减小, 软管长度可伸长 20%。由于软管的几何形状变化导致其上下部分容积变化, 将海水向上运送到整个结构的顶部, 通过涡轮机进行发电。这种软管必须能够迅速恢复其原来的容积,以便使泵的生产能力化。该软管为非标准软管, 胶料和增强材料是专门选择和设计的, 其不但能产生的泵吸效率和捕捉波能, 还具有相当长的使用寿命, 以达到效率与经济的平衡。预计这种波能发电系统将于 2011 年投入使用。

                                                    摘自 :刘玉田( 沈阳橡胶研究设计院, 辽宁 沈阳 110021)

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