Gustav Wahler GmbH & Co. KG of Esslingen(德国)使用的衬套制成杜邦公司Vespel TP聚酰亚胺定位和引导EGR滑入阀(EGR =废气再循环)的圆柱形操作杆。这些阀门用于四缸和六缸分层增压汽油发动机。它们位于催化前转化器的后面,可在高达220摄氏度的温度下工作,调节回流到燃烧空气中的废气数量,以减少氮氧化物的排放。
正是在这个过程中,由Vespel TP聚酰亚胺制成的衬套,结合了优异的摩擦磨损性能和极低的热膨胀系数,支持阀门持续平稳运行,包括快速和精确的开启和关闭。
与金属制造的等效部件相比,注射成型的Vespel部件提供了显著的长期效益。它们在化学上对废气中的残留物是惰性的,同时由于聚酰亚胺不导电,不会发生接触腐蚀。额外的好处包括它们的重量明显更低——部分原因是高性能聚合物的密度比黄铜或钢低得多。此外,Vespel TP的高刚度和抗拉强度,结合其高水平的注塑成型性,允许减少壁厚,以额外的设计自由。
从这些阀门的设计早期开始,沃勒就与杜邦公司紧密合作,其他oem的发动机也采用了这些阀门的版本。“事实证明,与杜邦的共同开发工作非常有效,因为在这种情况下,材料生产商也是模具零件的供应商,”Wahler阀门业务部门汽油EGR开发工程师Martin Barth评论道。“由于材料和设计的优化是协同进行的,我们能够非常迅速地满足我们对衬套的要求。此外,杜邦还模拟了相对较长但薄壁的模具零件在服务负荷下以及从冷启动到全速启动的宽温度范围内的行为。这帮助我们优化了材料的使用,我们只需要很少的安装空间,比金属轴承所需的空间要少得多。”
Wahler与杜邦合作指定了Vespel TP,主要是因为这种材料能够在一次注射中实现套管的经济高效和精确注塑,而不需要后期加工。“尽管它具有热塑性性能,但Vespel TP提供了所需的耐温性和尺寸稳定性,”Barth补充说。因此,在一系列操作条件下,甚至在360多万次的关闭和打开过程中,都能保持严格的公差。它具有良好的声学衰减特性,有助于降低阀门的噪声排放。表面的低摩擦力有助于防止污垢沉积物的形成。”
Vespel TP聚合物可加工成热塑性塑料,由杜邦公司提供成品。它们提供了高度的设计自由,使它们非常适合生产具有增强功能的模压部件。Vespel TP聚合物具有很高的耐磨性、耐化学性和耐温性,适用于金属或陶瓷零件的更换。TP等级的广泛组合意味着可以满足广泛的应用特定要求。Wahler为EGR阀导轨指定的TP级,其特点是具有非常好的机械性能,在高温下具有很高的抗蠕变性,以及特别高的抗冲击性,这有助于它们在衬套载体上的压合。