奔馳汽車齒輪首用塑料替代金屬，助力車輛輕量化

工程塑料材料已經(jīng)改變了汽車行業(yè)，并將繼續(xù)對(duì)未來的汽車產(chǎn)生巨大影響。在上世紀(jì)50年代，塑料占汽車價(jià)值的1%，今天這個(gè)比例值近35%，而到2030年，這個(gè)數(shù)字有望增長(zhǎng)到50%，因?yàn)槠囋O(shè)計(jì)師們?cè)趦?nèi)外飾、動(dòng)力系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及其他領(lǐng)域找到了更多的應(yīng)用，可以將金屬轉(zhuǎn)換為塑料，車子重量減輕40%至50%。盡管從單個(gè)部件來看重量的減輕可能很小，但累積效應(yīng)是顯著的。

塑料齒輪有助于車輛輕量化，提高燃油效率

據(jù)研究，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的能量中有高達(dá)78%通過排氣、熱損失、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)摩擦和負(fù)載變化而損耗殆盡。那么，如何提高燃料效率？?jī)墒侄家ァ墒侄家玻阂环矫嫘杼岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒循環(huán)以產(chǎn)生更多的能量，另一方面需減少發(fā)動(dòng)機(jī)及整車的能源損失。為此，發(fā)動(dòng)機(jī)在不斷改進(jìn)：減小尺寸、降低引擎速度以增加特定條件下的功率輸出，并催生渦輪增壓和機(jī)械增壓等技術(shù)。這些新技術(shù)需要更為復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)管理齒輪箱，以便在高溫運(yùn)行下改善其性能。幾十年來，科學(xué)家和工程師一直致力于改進(jìn)用于汽車齒輪的材料，同時(shí)試圖克服一些挑戰(zhàn)，例如由于疲勞導(dǎo)致齒輪根部斷裂，側(cè)齒磨損，局部過熱，噪音過大，以及噪音振動(dòng)等問題。如今，汽車中的燒結(jié)金屬齒輪正在被高性能塑料齒輪取代，因?yàn)閷?duì)車輛輕量化的需求和提高燃油效率遠(yuǎn)非僅僅是一種趨勢(shì) - 它是通過滿足新的和即將出臺(tái)的減排法規(guī)來推動(dòng)的。

奔馳汽車齒輪首用塑料替代金屬

從今年開始，梅賽德斯·奔馳公司在其所有車型的動(dòng)力系統(tǒng)質(zhì)量平衡變速器中，首次應(yīng)用了贏創(chuàng)（EVONIK）公司研制的PEEK（聚醚醚酮）材料 - VESTAKEEP?，以替代此前所用的金屬齒輪，用于內(nèi)燃機(jī)這樣的惡劣運(yùn)行環(huán)境。聽上去意不意外？會(huì)不會(huì)有點(diǎn)不放心？在需要精密制造的汽車行業(yè)，塑料真能撼動(dòng)金屬的地位？

質(zhì)量平衡器是通過減少活塞對(duì)周圍結(jié)構(gòu)造成的振動(dòng)來確保內(nèi)燃機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的，質(zhì)量平衡器的齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)油接觸，因此會(huì)暴露在130℃的高溫之中，它們需要具備足夠的機(jī)械與化學(xué)性能。之前只有金屬齒輪可在這種非常嚴(yán)苛的工作環(huán)境運(yùn)行。贏創(chuàng)的VESTAKEEP? PEEK正好就能滿足這些要求，它具備高強(qiáng)度、耐磨、耐疲勞、耐化學(xué)、耐高溫及易加工等特性，好似一名無所不能的“六邊形戰(zhàn)士”。使用PEEK生產(chǎn)汽車齒輪，采用的是注塑成型工藝，可大大減少金屬齒輪制造所需的多種后加工環(huán)節(jié)。換句話說，它還能有效降低綜合成本。

不用意外，不用驚奇，放下對(duì)塑料“l(fā)ow”的刻板印象，汽車齒輪完全可信賴塑料材料。塑料齒輪將為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)管理、發(fā)動(dòng)機(jī)控制和發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)應(yīng)用帶來革命性的創(chuàng)新。

迎接新能源汽車的挑戰(zhàn)

汽車行業(yè)的未來正在迅速變化。內(nèi)燃機(jī)作為單一動(dòng)力源的時(shí)代即將結(jié)束，預(yù)示著讓汽車更加清潔的變革即將到來。為了實(shí)現(xiàn)這一變革，我們需要能夠應(yīng)對(duì)極端挑戰(zhàn)的工程材料。現(xiàn)在到了汽車行業(yè)改變思維方式的時(shí)候，共同努力，超越金屬的范疇，打造出更輕、更先進(jìn)、碳排放大大降低的汽車。（來源：聚風(fēng)塑料網(wǎng)）