减少能量损失的动力系统

2016-06-13

汽车文摘 2016年6期

减少能量损失的动力系统

随着CAFE标准的提高，必须提高动力系统的效率，并重点关注动力系统中的能量损失情况，如摩擦力会引起的能量损失。

Torlon酰亚胺（PAI）和Ketaspire聚醚醚酮（PEEK）可降低摩擦因数（COF），有助于降低摩擦损失，在严重摩擦和磨损工况中取代金属，具有显著减轻质量的效果，以及通过将零件整体化降低系统成本。PAI在275℃时仍具有高强度和刚度，并能提供出色的耐磨性、抗化学性及尺寸稳定性。PEEK在240℃时仍可满足持续使用工况，耐疲劳能力出色，具有优良的耐腐蚀性和耐磨性能。

由PAI和PEEK制成的密封圈因在特定的压力和转速下具有良好的摩擦和耐磨性，因此其能被广泛用于变速器中。由上述材料制成的推力轴承（图1）在减小设计空间、较低噪声计提升的耐磨性方面具有优势，其可直接取代金属制品。形状复杂的零件可直接通过注塑成型，省去了金属制品的再次机加成本。由PAI和PEEK混合制成的推力轴承在系统使用温度下具有独特的耐磨性和强度，不同于易腐蚀性材料很容易在较软表面磨损，如钢及铝材料。

图1　PAI和PEEK制成的推力轴承

Stribeck曲线（图2）通常用来推测COF与无量纲数字（ηN/P）之间的关系。其中，η为动态粘性；N代表转速；P表示压力。图2显示了分别由PAI和PEEK制成的轴向推力轴承Stribeck曲线，标记Stribeck曲线的3个区域。使用这些材料在合适的环境下可描绘一条COF极低的曲线，其接近滚针轴承的COF。