Polypropylen ersätter polyamid i sugrör

Med insugningsrör av polypropen (PP) sätter Röchling Automotive nya riktmärken när det gäller kostnader, vikt och akustik. De 3 kriterierna förbättras på grund av den låga densiteten av polypropen jämfört med polyamid (PA), det vanligaste materialet för insugningsgrenrör hittills. Samtidigt är motståndskraften tillräcklig. Referenser i Brasilien och Europa är den 1-liters trecylindriga och i Kina den 1,6-liters fyrcylindriga bensinmotorn från VW.

"PP-sugröret är det första och enda i sitt slag i Kina och Brasilien. I Europa är detta den första trecylindriga applikationen. Detta är särskilt krävande akustiskt, förklarar Marco Barbolini, produktchef för luftintagssektionen på Röchling Automotive. "Dessa är de första applikationerna för induktionsrör med polypropylen på Röchling. Det fanns några utmaningar att övervinna när man ersatte polyamid. För det belönades vi med förbättrad akustik. "

Produktion av PP mindre energikrävande

Färre bearbetningssteg och lägre smälttemperatur och densitet ger kostnadsfördelen med 15% jämfört med PA. Dessutom är PP väl tillgängligt över hela världen. "Vi hittade en lokal PP-leverantör på var och en av målmarknaderna," säger Barbolini. Eftersom PP inte behöver torkas och form- och smälttemperaturerna är lägre, är tillverkningen av komponenterna mindre energikrävande. Detta förbättrar inte minst CO₂Fotavtryck.

Trots den lägre bearbetningstemperaturen uppnår nu leverantören nästan samma temperatur för kontinuerlig användning på 120 ° C med PP som med PA. Detta kräver emellertid en speciell värmestabilisering, särskilt på grund av den kritiska motståndet mot varm luft. "Det är här vår speciella kunskap ligger", avslöjar Barbolini. Vid rumstemperatur och låga temperaturer har PP och PA dock samma styvhet.

Viktfördelen med 15% jämfört med PA medför inte nackdelar när det gäller draghållfasthet och töjning vid brytning. De viktigaste mekaniska egenskaperna räcker för kravet, även om de inte alltid är lika med polyamid. När det gäller kemisk resistens är polypropen stabil. För etanol är den till och med överlägsen polyamid. Detta gäller även för fuktabsorption.

Ljudemissionen förbättras jämfört med PA också på grund av lägre täthet - enligt VW "mätbart och hörbart". Särskilt vid högre hastigheter och frekvenser. Här går ljudtrycket tillbaka av 10 till 15 dB. Denna överlägsna akustiska komfort var slutligen orsaken till att PP ersatte PA. Geometri för insugningsgrenröret måste justeras endast marginellt för att kompensera för styrkan för det nya materialet.

Särskild hänsyn till ljuddesign: luftfilterlåda

Röchling har genomfört den kompletta anpassningsutvecklingen och inkluderat i ljudkonstruktionen hela insugningsdelen med särskild hänsyn till luftfilterlådan. De akustiska effekterna av olika typer av fästpunkter, frikopplingselement, luftfilterhölje och botten, Saugrohrplenum och gasfläns simulerades. Korrespondensen mellan beräkning och mätning var tillfredsställande. Geometri, material, densitet och tätning av själva filtret påverkar också akustiken. Akustiken gynnades av det faktum att luftfiltret med dess dämpande effekt kommer från intern utveckling och produktion. Detta gjorde det möjligt att optimera akustiken i hela insugningsgrenröret och luftboxmodulen som ett system.