汽車用蒸發(fā)及加油橡膠軟管設(shè)計(jì)

楊聰慧，張德鵬

（江西昌河汽車有限責(zé)任公司，江西 景德鎮(zhèn) 333002）

隨著我國(guó)汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車污染物對(duì)城市空氣造成的影響已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重。越來(lái)越多的車廠采用燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng) EVAP來(lái)阻止燃油箱內(nèi)的油蒸汽泄露到大氣中，同時(shí)收集油蒸汽并送入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。其中蒸發(fā)軟管用于穩(wěn)定牢靠連接EVAP管路，順暢吸附和脫附燃油蒸汽，加油軟管用于連接加油硬管和油箱，順暢的流通燃油和燃油蒸汽起到重要作用。

1 結(jié)構(gòu)類型

①FKM+ECO/AEM+編織層+ECO、CSM/AEM；②THV+編織 層 +ECO、CSM/AEM； ③ FKM+F-TPV+ECO/NBR；④NBR+CSM；⑤NBR/PVC+CSM；⑥NBR+編織層 +CR；⑦NBR+編織層+CSM。

2 材料

①NBR/PVC：混膠兼有PVC耐臭氧性和NBR的耐油性，具有良好的物理機(jī)械性能，但其滲透性較差，耐油性劣于ECO；②NBR/丁腈橡膠：耐油性良好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘結(jié)力強(qiáng)，丙烯腈含量越多耐油性越好，缺點(diǎn)耐臭氧性差，一般適用于-20～120℃，常與PVC混膠，一般不單獨(dú)使用，主要用于燃油系統(tǒng)蒸發(fā)管路；③CSM/氯璜化聚乙烯：耐臭氧、耐氧化性和耐老化性極好，耐油性中等，缺點(diǎn)壓縮永久變形大，低溫下彈性差，一般作為蒸發(fā)管路外膠層；④ECO/氯醇橡膠：耐臭氧、耐氧化性能優(yōu)，耐熱性能、耐油性優(yōu)于NBR，氣密性優(yōu)異，但其加工性能差，目前使用作為外膠，耐熱耐老化；⑤FKM/氟橡膠：，耐候性和耐臭氧性極好，合成橡膠中綜合性能最佳，成本略高，目前使用作為內(nèi)膠，用于防滲透；⑥EPDM/三元乙丙橡膠：耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優(yōu)異，但其吸水率低，耐燃油性能較差，避免在油氣環(huán)境下使用；⑦THV/氟樹(shù)脂：跟EVOH和ETFE一樣，具有極好的耐燃油滲透性，和其他橡膠具有優(yōu)異的粘合性，價(jià)格昂貴，在國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)中建議使用，有更低滲透性。

3 設(shè)計(jì)要求

3.1 開(kāi)發(fā)流程

①設(shè)計(jì)輸入；②產(chǎn)品設(shè)計(jì)；③設(shè)計(jì)驗(yàn)證；④設(shè)計(jì)凍結(jié)；⑤模具和工裝；⑥樣件制作；⑦DV＆PV；⑧PPAP；⑨SOP。

3.2 設(shè)計(jì)輸入

①根據(jù)整車市場(chǎng)要求，確定油管的性能參數(shù)；②根據(jù)整車布置要求及邊界數(shù)據(jù)進(jìn)行正向開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。

3.3 設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)

（1）擴(kuò)口設(shè)計(jì)。擴(kuò)口是在膠管端部?jī)?nèi)徑與接頭外徑配合尺寸不相符的情況下，對(duì)膠管口部?jī)?nèi)徑進(jìn)行局部擴(kuò)大的情況，擴(kuò)口會(huì)使過(guò)渡段壁厚減少，所以擴(kuò)口不宜太大,推薦擴(kuò)口率小于50%（擴(kuò)口后的直徑差值與原直徑之比）。

（2）形狀設(shè)計(jì)。①蒸發(fā)軟管及加油軟管走向應(yīng)順暢，無(wú)扭曲，從工藝和壓力損耗上來(lái)考慮要盡量避免管路折彎成銳角；②蒸發(fā)軟管半徑最小25mm，并以5的倍數(shù)增加，折彎半徑盡量一致；③加油軟管應(yīng)避免急轉(zhuǎn)彎且不可出現(xiàn)凹坑和低于加油通氣管的情況，其彎曲半徑大于等于9倍軟管外徑；④端部直線段要求最小40mm，便于裝配和卡箍固定。

（3）管路布置。①燃油管路布置應(yīng)固定牢靠；②管夾不可以固定在彎曲處，必須固定在直線段上且要盡量靠近拐點(diǎn)處，避免拐點(diǎn)處產(chǎn)生干涉；③燃油管路盡量不采用交叉布置，并與其他管路不交叉，盡量保持平行，有利于布置管夾；④燃油管路應(yīng)被車架車身、外飾覆蓋件可靠保護(hù)；燃油管路應(yīng)易于裝配拆卸；

（4）間隙校核。①與車身及底盤（無(wú)運(yùn)動(dòng)）間隙不小于10mm；②與車身尖角等鋒利件邊緣間隙不小于13mm；③與運(yùn)動(dòng)件包絡(luò)間隙不小于25mm；④與熱源間隙建議不小于60mm.

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)汽車用蒸發(fā)及加油橡膠軟管進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，并提出一些設(shè)計(jì)思路，希望為后續(xù)開(kāi)發(fā)提供有力的保證。

［1］GB/T 24141.2-2009內(nèi)燃機(jī)燃油管路用橡膠軟管和純膠管 規(guī)范第2部分：汽油燃料［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

［2］GB/T 9573-2013橡膠和塑料軟管及軟管組合件 軟管尺寸和軟管組合件長(zhǎng)度測(cè)量方法［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

［3］GB/T 15256-2014硫化橡膠或熱塑性橡膠 低溫脆性的測(cè)定（多試樣法）［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.