第3期（总第224期） 2016年6月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
PP-LGF进气歧管的性能研究李志通，高梦寓12，尹晶晶2，李贺12，准文兵2，魏元生12
(1.长城汽车股份有限公司技术中心，河北保定071000； 2河北省汽车工程技术研完中心，河北保定071000）
No .3(Serial No.224)
Jun.2016
摘要：为了研究PP-LGF(PP长玻纤)进气歧管的性能及机理，首先利用Moldflow仿真手段对比分析了PA-GF(PA短玻纤)与PP-LGF进气歧管中纤维及残余应力分布情况,再按照标准试验方法利用相应的工装夹具开展气密爆破、老化耐久、可靠性台架等性能检测分析。结果表明：PP-LGF相比PA-GF残余应力分布较为均匀： PP-LGF进气歧管泄涌量在7.5mL/min在右，水爆压力最高达到了0.740MPa。上述测试均能够满足1.5L及以下排量自然吸气发动机的使用要求，
关键词：PP长玻纤：进气歧管；仿真：气密性：老化：可靠性 DOI: 10.3969/j.issn.1001-2222.2016 .03 .016
中图分类号：TK413.4
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2016)03-0083-05
进气歧管是发动机进气系统关键零部件之一，决定着发动机的进气效率和各缸进气均匀性，在使用过程中承受着发动机传递的热和振动。传统进气歧管多选用铝合金、热塑性复合材料，热塑性复合材料以PA-GF为主，相比铝合金具有质量轻、成本低、气流阻力小、设计自由度高等特点，因而得到越来越广泛的应用[1-5]。但是随着汽车厂面临的油耗、排放方面的压力日益增大，轻量化要求更加凸显。 PP-LGF具有强度高、刚性高、冲击韧性高、耐端变性能好等优点5-7」,如果替代PA-GF在1.5L及以下排量自然吸气发动析进气歧管上便用，能够减重 10%以上。因此，自主创新、全面研究PP长纤进气歧管开发应用成套技术，具有重要的社会意义和广阔的应用前景，有利于增强我国汽车塑料关键零部件自主研发能力和国际竞争力。
本研究基于国内自主开发的PP-LGF专用料，研制了某款发动机的进气歧管。模拟分析了PP-LGF进气歧管残余应力分布，并通过气密爆破、老化耐久及可靠性台架等性能分析,讨论PP-LGF代替PA-GF在1.5L及以下排量自然吸气发动机进
气歧管方面应用的可行性。 1试样的制备与试验
试验采用的仪器有进气歧管试漏机、进气歧管收稿日期：2015-09-09；修回日期：2016-03-21
爆破试验机、GENESISAPEX2能谱仪、CW26O发动机可靠性试验台、BS-30KA电子称，
图1示出了PP-LGF进气歧管从材料到零部件的开发验证流程，通过对连续纤维多次梳理及充分浸渍耦合剂，优化了材料的成形性、耐高温性、长纤维混合均匀性和焊接性能等，改善和提升了零部件的性能。最终使进气歧管单个质量从原PA-GF的 2186g/个减少为现PP-LGF的1931g/个，减重达 255g+约为11.67%。
结构优化.进气歧管结构优化；
2.各项性能指标明确。
材料开发.配方及性能设计：
2.材料性能检测评价。
产品验证 1.进气歧管性能测试；
2.整车性能测试评价。
图1PP长纤进气歧管开发技术路线
残余应力模拟分析 2
本研究采用单片结构进行Moldflow模拟分
析，采用fusion网格进行网格划分，采用4点均匀进浇（见图2），浇口为矩形。在数据库中选用PP-LGF 性能参数相近材料进行分析：在注塑成型的充模、保压过程中，塑料熔体在模腔中作非等温流动形成剪切应力和法向应力，由于冷却过程中温度的迅速下降熔体不能完全松弛，当温度降到玻璃化温度以下时，熔体来不及松弛应力被“冻结”在固体中，这部分
基金项目：国汽(北京)汽车轻量化技术研究院有限公司支持(QYY-KT-2013-001）
作者简介：李志通（1988—），男，助理工程师，主要研究方向为汽车新材料的应用开发;zhitong_l@126.com，