Introductie van intercoolerslangen in turbocompressoren? | PASSIONHOSE

Introductie van de turbocompressor

Het luchtinlaat- en -uitlaatsysteem met intercooler van een automotor met turbocompressor bestaat doorgaans uit luchtfilters, turbocompressoren, intercoolers, verbindingsleidingen en andere componenten.

De luchttoevoerleiding moet worden aangesloten met een rubberen buis en een stalen buis, of een rubberen buis en een blaaspijp, of een direct gegolfde blaaspijp. Dankzij de goede flexibiliteit en trillingsdemping van de rubberen of gegolfde blaaspijp worden de aanleg en montage van de leiding vereenvoudigd en wordt het vermogen van het luchttoevoerleidingsysteem om trillingen te dempen aanzienlijk verbeterd.

Nadat de verse lucht door het luchtfilter is gefilterd en door de turbocompressor onder druk is gezet, zal het mediumgas door compressie aanzienlijk in temperatuur stijgen en doorgaans tussen de 150 °C en 200 °C bereiken. Bij motoren met een hoge turbodruk kan de gastemperatuur echter boven de 200 °C uitkomen of zelfs 275 °C of meer bereiken.

Het gasmedium wordt door de intercooler gekoeld en vervolgens afgekoeld tot onder de 60 ℃, waardoor de dichtheid van de verse lucht toeneemt. Hierdoor kan de motor meer lucht aanzuigen en meer brandstof inspuiten, wat een volledige verbranding bevordert, het brandstofverbruik en de uitstoot vermindert en het motorvermogen verbetert.

Ideeën voor het ontwerp en de materiaalkeuze van intercoolerslangen

1. De luchtinlaatslang van de intercooler wordt gebruikt bij temperaturen van 150 ℃ tot 275 ℃. Het materiaal moet daarom uitstekend bestand zijn tegen hoge en lage temperaturen, een goede oliebestendigheid hebben en weersbestendig zijn. Veelgebruikte rubbersoorten zijn onder andere natuurrubber, styreen-butadieenrubber, nitrilrubber, EPDM-rubber, chloorbutylrubber, siliconenrubber, acrylaatrubber, fluorsiliconenrubber en fluorrubber.

2. EPDM-rubber en gechloreerd butylrubber zijn geschikter voor langdurig gebruik bij 120 ℃, maar voor kortstondig gebruik bij 150 ℃, vanwege de hittebestendigheidseisen die aan verouderingstechnologie worden gesteld, zijn ze duidelijk niet geschikt voor de luchtinlaatslang van een intercooler. Siliconenrubber, acrylrubber, fluorsiliconenrubber en fluorrubber daarentegen hebben een hoge temperatuurbestendigheid van 150 ℃ en hoger en kunnen daarom wel als luchtinlaatslang voor een intercooler worden gebruikt.

3. Van de materialen siliconenrubber, acrylaatrubber, fluorsiliconenrubber en fluorrubber met een uitstekende hoge temperatuurbestendigheid, is siliconenrubber het enige materiaal dat geen goede oliebestendigheid heeft. Siliconenrubber is echter het goedkoopste van deze vier materialen. De prijs van acrylaatrubber, fluorsiliconenrubber en fluorrubber is respectievelijk ongeveer 2, 17 en 6 keer zo hoog als die van siliconenrubber. Daarom biedt de keuze voor fluorsiliconenrubber of fluorrubber als rubbermateriaal in een gesloten olie- en gasafscheidingssysteem in de inlaatslang van de intercooler geen kostenvoordeel. Acrylaatrubber daarentegen heeft een hoge temperatuurbestendigheid van slechts ongeveer 175 °C en kan daarom worden gebruikt voor een kleinere uitlaatgasafvoer van de motor.

4. Het modificeren van polymeermateriaal en het ontwerpen van een gestructureerd differentieel is een zeer effectieve methode. Hittebestendig en goedkoop siliconen en fluorsiliconenrubber met uitstekende oliebestendigheid worden gemengd met fluorrubber. Dit houdt in dat de slang wordt bekleed met een oliebestendige rubberlaag, terwijl de overige delen van siliconen een "fluor aan de buitenkant"-structuur hebben. Dit voldoet aan de eisen van de motor en verlaagt tegelijkertijd de kosten.

Fluorosiliconenpolymeer (FVMQ of FPM/VMQ of fluorhars gemengd met siliconen, enz.) heeft niet alleen de uitstekende hoge en lage weerstandseigenschappen en de algehele prestaties van siliconenrubber (VMQ), maar ook de betere oliebestendigheid van acrylaatrubber (AEM). Het lost het probleem op van de slechte oliebestendigheid van traditionele siliconenslangen en de slechte weerstand tegen hoge en lage temperaturen van AEM- en ACM-slangen. Bovendien voldoet het aan de nieuwe structuur van polymeerproducten die steeds zwaardere gebruiksomstandigheden vereisen voor inlaat- en uitlaatslangen van intercoolers in auto's.