解（jiě）析汽車用（yòng）帶渦輪增壓器（qì）的中冷器（qì）進出氣膠管的

解析汽車用帶渦輪增壓（yā）器的中冷器進出氣膠管的（de）

帶（dài）渦輪增壓器的汽（qì）車發動機的進氣及出氣中冷係統，一般由空氣濾清（qīng）器（qì）、渦輪增壓（yā）器、中冷器及其連接管路等構件組成，輸氣管路必須采用（yòng）橡膠管與鋼管或橡（xiàng）膠管與吹塑管或（huò）直接帶波紋的吹塑管連接，借助（zhù）橡（xiàng）膠或帶波紋的（de）吹塑管良好的柔韌（rèn）性與減振性，既可以方便管路（lù）布局和裝配，又能顯著提高（gāo）輸氣管路係統緩衝振動的能力。新鮮空氣通過空氣濾清器過濾和渦輪增壓（yā）器（qì）增（zēng）壓後，介質（zhì）氣體經壓縮會較（jiào）大幅度溫升，溫度一（yī）般將達到150℃～200℃之間，但對於高（gāo）增壓比的發動機而言，氣體溫度可超過（guò）200℃，甚至達275℃以上。氣體介質經中冷器冷卻後又降（jiàng）到60℃以下，從（cóng）而提高了新鮮空（kōng）氣的密度，使發動機可以吸進（jìn）更多的空氣（qì），並能噴入更多的燃油，促（cù）進燃燒更為充分，達到降低燃油消耗和（hé）排放、提高發動機（jī）功率的目的。

隨著汽車（chē）工業的發展和越（yuè）來越苛刻的環保要求，汽車發（fā）動機使用介質和環境中含（hán）油（yóu）和含（hán）醇的燃燒氣體通過曲軸箱（xiāng）通風管進入整個發動（dòng）機係統。雖然發動機普遍采取了油氣分離技術，油氣分離器分為二類，一類為開（kāi）式結構，另一類為閉式結構，開式結構指未分離的油氣是直接排放的，不再進入整個進氣係（xì）統，而（ér）閉式結（jié）構的未分離（lí）的油氣沒有直接排放，需再循環進入整個進氣係（xì）統，如吉利FE-3/4等車型采用的（de）1.3T渦輪增壓發動機（jī）采用的就是閉式油氣分離技術，即曲軸箱係統產生（shēng）的油氣經油氣分離器後再通（tōng）過空氣濾清器出氣膠管再進入發動機進氣係統。油氣分離器分離技術不一（yī），分離效果（guǒ）是太不一樣的，其中國產（chǎn）油氣分離器分離效果較好的僅能達到50%，國外如博世產油氣分（fèn）離器（qì）分離效果最高能達到（dào）80%，即仍有20%～50%含油氣體將再循環進入進氣係統，以避免大（dà）部份油氣的直接排放而汙染環境。

由於渦輪增壓器出氣膠管即中冷器的進氣膠管在使用過程中溫度（dù）高達150℃～275℃，如何保證中冷器進出氣係（xì）統用橡膠連（lián）接軟管（guǎn）不會因高溫油氣產生早期溶脹、爆管、高溫老（lǎo）化後（hòu）和低溫彈性較低而造成的管口密封（fēng）不嚴漏氣漏（lòu）油等質量（liàng）問題，從而影響車輛的正常運行，是一個值得研究與（yǔ）分析的課題。

一、中冷器進氣膠管

中（zhōng）冷器（qì）進（jìn）氣膠管使用溫度高達150℃～275℃，其（qí）材料（liào）必須滿足優異的高（gāo）低溫性、良好的耐油性及耐氣候性。

（一）橡膠材料的（de）選擇

在應用廣泛的橡膠品種中，常見的有天然橡膠、丁苯（běn）橡膠（jiāo）、丁腈橡膠、三元乙丙橡膠、氯化丁基橡（xiàng）膠、矽（guī）橡（xiàng）膠、丙烯酸酯橡膠、氟矽橡膠、氟橡膠。

三元乙丙橡膠、氯化丁基橡膠均比較適合（hé）用於長期使用（yòng）120℃、短時使用150℃條件下耐熱老化技術要（yào）求的製品，顯然不適應於（yú）中冷器（qì）進氣膠管。而矽橡膠、丙烯酸酯橡膠、氟矽橡膠、氟橡膠耐（nài）高溫都達到（dào）了（le）150℃及以（yǐ）上，其均可作（zuò）為中冷器進氣膠管。

在（zài）矽橡膠、丙烯酸酯橡膠、氟矽（guī）橡膠（jiāo）、氟橡膠等具有（yǒu）優異耐高溫料中，唯一不具備良好耐油性的材料為矽橡膠，但矽橡膠又是這四（sì）種材中價格最便（biàn）宜的，其中丙烯酸酯橡膠、氟矽橡膠、氟橡膠價格分別是矽膠（jiāo）的2倍、17倍、6倍左右。這樣在閉式結（jié）構油氣分離係統中的中冷器進氣膠管中橡膠材料如果選擇氟矽橡膠、氟橡膠，不具備成本優勢，但丙烯酸酯（zhǐ）橡膠耐高溫（wēn）僅175℃左右，僅適用於小馬力即排氣量1.5T的發動機上。

采取高（gāo）分（fèn）子材料改性與結構化差（chà）異設計（jì）是一條十分有效的途徑。如利用PVC改性用於改善NBR的耐臭氧性能、耐氣候性（xìng）、耐屈撓（náo）性及耐溫性能；利用EPDM改進PP的增（zēng）韌性等（děng）；利（lì）用不同材料對膠管進行複合結構設計是（shì）較常見的，如三複合（hé）油管（FPM+ECO+ECO）。

將耐高溫且價格（gé）便宜的矽膠與耐油性優異的氟矽橡膠、氟橡膠（jiāo）進行共混改性，即膠管（guǎn）的內襯耐油的膠層、其它部份為矽膠的“內氟外矽”結（jié）構，達到既滿足發（fā）動機使用要求，同時又可降低成本的目的，是一種（zhǒng）在國內外還未普遍采用的技術。

氟矽聚合物（FVMQ或FPM/VMQ或氟（fú）樹脂與（yǔ）矽膠（jiāo）的共混改性物等（děng））既具有（yǒu）矽橡膠（VMQ）十分優異（yì）的耐高低性能（néng）及綜（zōng）合性能，同（tóng）時具有丙烯酸酯橡膠（AEM）較好的耐油性能。FPM/VM內氟外矽膠管結構就是在膠管的內層膠複合成型一至二層FVMQ或FPM/VMQ或（huò）氟樹脂與矽膠的共混改性物，中間層與外膠（jiāo）層（céng）仍采用（yòng）矽橡膠（VMQ）的一種新型結構，解（jiě）決了傳統矽膠（jiāo）管耐油性不佳及AEM、ACM膠管耐（nài）高低溫性欠佳的問題（tí），同時又能滿足汽車用中冷器進出氣連接軟管越來苛刻（kè）使用條件的新型結構的高分子製品（pǐn）。桃花视频在线免费观看TL52600和通用GMW15408等均對FPM/VMQ膠管的主要技（jì）術指（zhǐ）標如層間粘合力等進行了具體要求。

（二）增強層材料選擇

膠管（guǎn）的增強（qiáng）層主（zhǔ）要承受管體（tǐ）的脈衝壓力。在高溫下，必（bì）須使用耐高溫性能優異的芳綸纖維（wéi）。芳綸有對位結構與間位結構，美國杜（dù）邦公司Kevlar與Nomex芳綸纖維在（zài）汽車膠管上應用最為廣泛。芳綸纖維（wéi）在300℃左右甚至更（gèng）高（gāo）的溫度下可長期使用，強力保持率可高達70%以上（shàng）。

（三）膠管結構

FPM/VM內氟外矽（guī）膠管結構一般為內黑外紅，此顏色組合（hé）在商用車上普遍使用，考慮（lǜ）到乘用車發動（dòng）機機倉部件顏色的一致性及加工的通用（yòng）性，大部份要求外部（bù）為（wéi）黑色。

FPM/VM內氟外矽膠管結構為FPM內膠層+芳綸增（zēng）強纖維層+VMQ外膠（jiāo）層。

二（èr）、中冷器出氣膠（jiāo）管

中（zhōng）冷器進氣膠（jiāo）管使用溫度一般為60℃左右，其材料以良好的耐油性及耐氣候性為宜。

（一）橡膠材料的（de）選擇

常規橡（xiàng）膠均可滿足使用溫度（dù）與環境要求，但僅有NBR、NBR/PVC、CR、CM、CIIR、AEM、ACM、FPM、FVMQ等能同時完全滿足閉（bì）式結構（gòu）油氣分離係統中（zhōng）冷（lěng）器出氣膠管的耐油（yóu）特別是柴油機的要求。

EPDM在開式（shì）結構的油氣分（fèn）離係統中（zhōng）用於中冷器出氣膠管已推廣至國內幾乎（hū）所用商用車主機廠，但根據具體使用可靠性來看，非異（yì）形膠管（guǎn）可靠性較高，但異性模壓（yā）膠管出現過批量爆管等（děng）質量事故而不得不進（jìn）行材質更改，同時還未見其在閉式結（jié）構的油氣分離係統中（zhōng）應用，主要是EPDM的（de）耐油性（xìng）不能滿足使用要求。

氯化丁基橡膠工藝性能和物（wù）性較差，特別是撕裂性較差、與布層粘（zhān）合力較差（chà），帶來管體減震與吸震性降低，容易形成膠管層間分離，造成膠管早期破壞（huài），且價格偏貴。

以NBR為內膠層、NBR/PVC為外（wài）膠層結構的膠管雖然（rán）可以滿（mǎn）足耐油及耐氣（qì）候性要求，但當膠管環境溫度較高時，其耐氣（qì）候性較差，在氣流的脈衝振動過程中，膠管會早期疲勞，造成爆管。

CR橡膠具有規整的分子排列和可逆的結晶性能（néng），因此以其（qí）製成的橡膠（jiāo）製品具有良好的穩定（dìng）性和耐老化性（xìng），也通滿足耐油性（xìng）要求，但CR存在工加工（gōng）藝性較差，主要體現為混煉、壓（yā）片、壓延及擠出過程中的粘輥（gǔn）、尺寸穩定（dìng）性（xìng）差等。同時CR還（hái）存（cún）在低溫性不好。

根據國內外相關（guān）技術資料及應用實例，目前無論是從性能還是從成本等方麵考慮，在中冷器出氣係統上使用（yòng）CM橡膠具有極大的優勢。

氯化聚乙烯橡膠（CM）是一種飽和橡膠，有優（yōu）秀的耐（nài）熱氧（yǎng）老化、臭氧老化（huà）、耐酸堿、化學藥品性能。

為保證乘用車整車（chē）的可靠性，乘用車中冷器出氣膠管也有采用AEM、ACM與FPM/VMQ內氟外矽結構，其中FPM/VMQ內（nèi）氟外矽膠（jiāo）管中的矽膠可使用低（dī）成本的國產沉澱法矽（guī）膠（jiāo）達（dá）到降低成本的目的。

（二）增強層材料選擇

滿足中冷（lěng）器出氣膠管使用要求的纖維材料有：芳（fāng）綸、滌綸、錦綸、維綸、玻璃纖（xiān）維等。從性價比考慮，常規采用的一（yī）般為滌綸、錦綸、維綸，但擠出（chū）膠管結構必須采用芳綸纖維。

（三）膠（jiāo）管結構

中冷器出氣膠管有擠出（針織、纏繞、編織）結構與夾布結構二種。

三、結語

汽車用帶渦輪增壓器的中冷器進出氣膠管的結構與技術，隨（suí）著汽車（chē）工業的發展，已由傳（chuán）統的材料向新型改性材料方向發展，高可靠性、低（dī）成本的高分子材料的應用，同（tóng）時又推（tuī）動（dòng）了汽車工業的進一步發展。新型的FPM/VM內氟外矽膠管及CM膠管是帶（dài）渦輪增壓器的中冷器進出氣膠管的先進技術，在（zài）國內（nèi）外近二年才開始規模應用，如上海通用、奇瑞轎車、華晨（chén）轎車、長安轎車已批量使用（yòng），具有非常巨大的（de）前景，同時也為吉利（FE/FC/NL/KC）等相關車（chē）型產品的改進提供了強（qiáng）有力的技（jì）術參考與支撐。