尼龍管在汽車制動管路中的應(yīng)用

引言

尼龍管因為自身易裝配、干凈、抗老化、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各個汽車制造商的親睞，被廣泛的使用。第二汽車制造商已經(jīng)在多個車型上應(yīng)用了尼龍11 壓力管，比如EQ4090F5D 和ED1118R系列車型等，并且還在EQ1902F 車型上采用一部分尼龍管，在以后的新車型中，逐漸把所有傳統(tǒng)的鋼管都替換成尼龍管。

1 制動系統(tǒng)采用尼龍管的實驗

汽車要實現(xiàn)安全行駛，其必須具備良好的制動性能，所以制動系統(tǒng)的零件又被稱為“保安零件”。由于對汽車制動系統(tǒng)中采用的尼龍管的要求非常高，所以必須經(jīng)過嚴(yán)格的實驗和研究測量，最終才能應(yīng)用到汽車中。按照這種要求，實驗了阿托化學(xué)中國有限公司和亞大塑料制品有限公司提供的壓力管。經(jīng)實驗，最后得出結(jié)論：前者提供的尼龍管性能完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。而后者在實驗時因為實驗條件不標(biāo)準(zhǔn)，所以沒有按照原先的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實驗，最后的結(jié)果是：除了管子的樣品彎曲半徑比較大（該結(jié)果符合日本的標(biāo)準(zhǔn)）以外，其他各方面都符合標(biāo)準(zhǔn)，所以汽車的制動系統(tǒng)是可以采用這種質(zhì)量好的產(chǎn)品。

2 尼龍管用接頭

汽車制動系統(tǒng)安裝尼龍管也有嚴(yán)格的要求：必須有良好的密封性能，并且要容易拆裝，還要適應(yīng)各種天氣和環(huán)境，良好的抗震動效果等。在設(shè)計尼龍管的接頭時，要符合以下兩個原則：（1）在規(guī)定的條件下，管接頭要有良好的密封性，并且管的接頭要符合管件拔脫時的強(qiáng)度；（2）管接頭要簡單、工藝性好、成本要低、尺寸要小、拆裝和維護(hù)要方便等。尼龍管的管接頭主要有三種結(jié)構(gòu)形式：（1）卡套式；（2）單頭卡

套式；（3）法蘭凸緣式。卡套式管接口的刃口比較尖銳，容易導(dǎo)致尼龍損傷使得其拔脫強(qiáng)度變低，所以不適合用在尼龍管上。

法蘭凸緣式管接頭在按照SAEJ354 的要求來設(shè)計，并且它的熱態(tài)拉力、條件拉力、耐用程度和高溫震動情況等都是按照SAE1123的要求來實驗，結(jié)果如表1 所示。

表1

從表1 中可以看出，這種管接頭除了熱態(tài)拉力比較低以外，其他性能都能夠滿足SAEK1123 的標(biāo)準(zhǔn)要求。

在裝置聯(lián)管螺母的時候，有些接頭處的尼龍管會隨著螺母的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。這種現(xiàn)象是結(jié)構(gòu)兩端受力相同，而方向相反才導(dǎo)致的。它受到后襯芯和管子力的作用，將管子合為一體，當(dāng)外部原因?qū)е侣菽敢欢说哪Σ亮Υ笥诮宇^端的時候，管子就會受力轉(zhuǎn)動。鑒于此，最好的方法是采用單頭卡套式管接頭。

因為螺母端和接頭端的密封角度不盡相同，這就導(dǎo)致了螺母端在結(jié)構(gòu)上保證了接頭端的摩擦力矩大于螺母端的摩擦力矩，有效的防止了子在擰緊時螺母會跟著轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象。不僅如此，卡套的內(nèi)刃口也被消除，尼龍管的外側(cè)也不再會受損，拔脫強(qiáng)度也不會被削弱。

3 尼龍管的位置與緊固方式

尼龍管的位置安放要注意以下原則：盡量避免受到電池酸液的侵蝕；（2）遠(yuǎn)離排氣裝置、壓縮機(jī)以及其他一切熱源；（3）保證其不受到任何打擊、摩擦、損壞、扭曲等，也盡量避免與尖銳物發(fā)生接觸，避免管子損壞；（4）將管子的疲勞值減到最小，并且要注意管子在環(huán)境溫度或自身溫度產(chǎn)生變化的時候，管子本身的長度不應(yīng)發(fā)生改變，從而避免產(chǎn)生拉力和折斷的現(xiàn)象；（5） 固定管子用的架子在安裝的時候考慮適應(yīng)管子長度的變化，在安裝過程中不要損害到管子。

參考?xì)W洲制造的寶馬（BMW）和沃爾沃（VOLVO）等汽車的氣制動系統(tǒng)，這些汽車的制動系統(tǒng)采用尼龍管的方式都是將其捆成一束固定在車架的保護(hù)筒上[3]。這種方式的好處就是避免尼龍管受到其他部件的傷害，并且還美觀。但缺點(diǎn)是造價比較高，裝配和維護(hù)時較困難。

我國生產(chǎn)的重汽汽車，如解放牌拖拉機(jī)，采用了螺旋形保護(hù)管來分階段保護(hù)零件，在安裝之前，它有嚴(yán)格的分裝工序，大批量生產(chǎn)的時候非常耗時，即使采用了尼龍管11，造價也是不低的。所以說這種裝置還是更適合裝置在閥門較多，分布還比較散的車型上。日本的RV32PXUM 型客車跟我國的斯太爾型汽車都采用了管卡子方式的尼龍管，卡子的間距在250mm-350mm 之間，它采用的布置方法是沿著大梁內(nèi)側(cè)，借助它的保護(hù)，還能有效的避免沙塵或水等其他雜物入侵。這種方式比較簡單，而且造價不高，裝置（裝配）和維護(hù)也都比較容易。

4 采用尼龍管的優(yōu)點(diǎn)

4.1 提高了制動系統(tǒng)的封閉性

采用尼龍管能使汽車少用一半管子的中間鏈接環(huán)節(jié)，而且尼龍管本身也具有很高的密封性，從而降低了漏氣的可能性。

4.2 提高制動系統(tǒng)的可靠性和安全性

沿海地區(qū)空氣潮濕，很容易使鋼管生銹，而尼龍管有良好的抗腐蝕性，有效的避免卡閥等零件出現(xiàn)問題，鋼管腐蝕很容易對汽車造成威脅，尼龍管則完全不必?fù)?dān)心，從而保證了制動系統(tǒng)的可靠性和安全型。

4.3 縮短進(jìn)、排氣時間，提高效率

尼龍管內(nèi)部光滑，彎曲口徑也大，空氣流動順暢，在相同的環(huán)境下尼龍管能夠比鋼管運(yùn)行的更快，更節(jié)省時間。

4.4 有利于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)

5 尼龍管的成本計算

實驗對采用尼龍管和鋼管進(jìn)行評估和研究，根據(jù)下面的內(nèi)容比較應(yīng)該是尼龍管的價格要遠(yuǎn)低于鋼管，原因如下：（1）總布置長度在采用了尼龍管之后逐漸減少；（2）尼龍管能在信號回路、工作回路、氣源回路等系統(tǒng)得到使用；（3）尼龍管沒有成型加工的工序；（4）鋼管沒有尼龍管的利用率高；據(jù)調(diào)查，目前市場上出售的鋼管每車要比尼龍管高28 元，采用了尼龍管之后，汽車使用的管接頭數(shù)量和品種減少許多，每車成本還能再降低45 元[4]。

6 結(jié)束語

汽車制動系統(tǒng)采用了尼龍管之后，盡管尼龍管和鋼管的價格相差無幾（應(yīng)該還是有差別的），但是目前的企業(yè)在經(jīng)濟(jì)中還有很多是無法統(tǒng)計經(jīng)濟(jì)效益的，比如在裝配和儲備運(yùn)輸方面、減小工作量和簡化制作工序等方面、降低故障率和賠償率等方面，這無疑都在說明采用尼龍管產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益更好（既然很多是無法統(tǒng)計經(jīng)濟(jì)效益的，又怎么能得出尼龍管產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益更好？）。所以說，采用尼龍管能促使汽車管路技術(shù)更上一層樓，提高汽車的制動性能。