单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,汽车非金属材料,本章概述:,1.汽车工程材料包括金属材料和非金属材料其中金属材料包括黑色金属和有色金属;非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料、复合材料2.高分子材料又分为塑料、橡胶、合成纤维、胶粘剂、涂料塑料主要指强度、韧性和耐磨性较好的,具有价廉、耐蚀、降噪、美观、质轻等特点,可用于汽车保险杠、汽车内饰件、高档车用安全玻璃、仪表板等零部件橡胶具有高的弹性和回弹性,一定的强度,优异的抗疲劳,良好的耐磨、绝缘、隔声、防水、缓冲、吸振等特点,用于制造汽车的轮胎、内胎、防振橡胶、软管、密封带、传动带等零部件合成纤维是指单体聚合而成具有很高强度的高分子材料,如尼龙、聚酯等,用于汽车座垫、安全带、内饰件等各种胶粘剂起到粘结、密封等作用涂料对车身的防锈、美化及商品价值有不可忽视的作用3.陶瓷材料分为玻璃和陶瓷,玻璃用于制造汽车前后门窗、侧窗等;陶瓷用于制造火花塞、传感器等4.复合材料包括非金属基复合材料、金属基复合材料,用于汽车车顶导流板、风挡窗框等车身外装板件课题一 橡胶,橡胶是指在使用温度范围内处于高弹性状态的高分子材料,它是以生胶为原料,加入适量的配合剂,经硫化以后得到的一种材料。
合理使用车用橡胶件,首先要对橡胶的种类、性能和在汽车上的应用有一个深入的了解,然后根据这些性能特点,进行正确的维护同样,在选配汽车橡胶件时,也要根据车用橡胶的性能特点和橡胶零件的类型、规格和使用条件,合理决策课题一 橡胶,一、车用橡胶材料,1.车用橡胶材料的种类及性能特点,车用的橡胶材料包括天然橡胶、合成橡胶和再生胶1)天然橡胶,天然橡胶材料是指以天然橡胶为生胶制成的橡胶材料,代号为,NR,天然橡胶属于通用橡胶,它具有优良的弹性,弹性温度范围为,70,-130,,它也具有较高的强度和优异的抗疲劳性、耐磨性、耐寒性、防水性、减振性、绝热性和电绝缘性,具有良好的加工性能但天然橡胶缺点是耐老化性和耐候性差,耐油性和耐溶剂性较差,易溶于汽油和苯类等溶剂,易受强酸侵蚀且易自燃2)合成橡胶,由于资源数量的限制,天然橡胶的产量远远不能满足工业生产的需要,因而合成橡胶得到了发展早在,1914,年就制造出了合成橡胶,随着石油工业的迅速发展,合成橡胶原料来源丰富、成本低廉,产量也已超出天然橡胶合成橡胶在各行各业得到了广泛的应用,成为汽车工业的一种重要的材料3)再生胶,再生胶是将硫化胶的边角废料和废旧橡胶制品经过粉碎、化学物理方法加工后,去掉硫化胶的弹性,恢复塑性和豁性,可以重新再硫化的橡胶。
再生胶的强度低,硫化速度快,操作比较安全,并有良好的耐老化性,加工容易,成本低廉再生胶对于环保和生产资料的再利用有着重要的意义课题一 橡胶,2.汽车橡胶零件,车用橡胶有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁醋橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸醋橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚氨醋橡胶和丁基橡胶等品种汽车橡胶制品主要分布在汽车车身、传动、转向、悬挂、制动和电器仪表等系统内1)汽车轮胎,汽车轮胎是汽车上橡胶用量最大的橡胶零件制造轮胎的主要材料有生胶,(,包括天然橡胶、合成橡胶、再生胶,),、骨架材料,(,即纤维材料、人造丝、尼龙、聚醋、玻璃纤维、钢丝等,),以及炭黑等轮胎的外胎普遍使用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等,内胎一般用气密性好的材料来制造,如丁基橡胶2)密封制品,汽车上使用的橡胶密封制品主要包括油封件、密封条、密封圈、皮碗、防尘罩、衬垫等根据使用环境的不同,要求这类橡胶制品应有良好的密封性能,耐油及各种化学试剂、耐老化、耐热、耐寒、耐臭氧、耐磨及高强度和永久压缩变形小等特性3)减振块,减振块主要用在汽车发动机、底盘等部件上,以它来防止和降低汽车行驶中的振动和噪声每辆车上使用的减振块有几十种,按其材料的组合形式可分为纯橡胶制品、塑料一橡胶复合制品及金属一橡胶复合制品。
一辆车上减振块的用量最多可达,15kg,左右,使用的材料有天然橡胶、氯丁橡胶、聚氨醋橡胶、丁睛橡胶等课题一 橡胶,(4)胶管,每辆汽车中所用的胶管有几十种,总长约,30 m,,用胶量达到,20 kg,以上所用的橡胶材料有天然橡胶、丁睛橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸醋橡胶等胶管按结构可分为纯胶管、夹布胶管和编织胶管,按其耐压性能分为低压管、高压管和真空管胶管一般用在汽车上的燃油、制动、冷却、空调等系统中5)胶带,车用胶带主要是,V,形带通常,V,带有三种,即包布,V,带、切割,V,带和多楔,V,带,以切割,V,带为多切割,V,带两侧没有包布,屈挠性好,摩擦因数大,具有受力大、线速高、散热性及耐疲劳性良好和节能等特点常用的胶种有,NBR,和,CR,等课题一 橡胶,二、汽车轮胎,轮胎支撑全车重量,并将汽车的牵引力传递给路面轮胎与汽车悬架共同减缓汽车行驶的振荡和冲击,并保证汽车的侧向稳定性,保证车轮与路面有良好的附着性能1.汽车轮胎的类型及其结构特点,现代汽车广泛采用充气轮胎,按轮胎组成结构不同,可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种1)有内胎的充气轮胎,有内胎的充气轮胎主要由外胎、内胎和垫带组成,(,图,6-1),。
外胎是轮胎的主体,用强度高而且富有弹性的外壳来保护内胎,使之不受外来损害,由胎面,(,包括胎冠和胎肩,),、胎侧、胎体,(,包括缓冲层和帘布层,),和胎圈组成,见图,6-2,所示课题一 橡胶,1-外胎,2-,内胎,3-,垫带,4-,轮辋,5-,压圈,6-,压条,图,6-1,充气轮胎的组成,课题一 橡胶,1-缓冲层,2-,帘布层,3-,钢丝圈,4-,帘布层包边,5-,胎圈包边,a-胎冠,b-,胎肩,c-,胎侧,d-,胎圈,图,6-2,外胎的结构,课题一 橡胶,(2)无内胎充气轮胎,近年来,在轿车和一些货车上,无内胎充气轮胎的使用日渐广泛空气直接压入此种轮胎的外胎中,因此要求外胎和轮惘之间有很好的密封性,见图,6-3.,1-气密层,2-,胎圈橡胶密封层,3-,气门,图,6-3,无内胎轮胎结构,课题一 橡胶,目前得到广泛应用的无内胎轮胎是普通斜交轮胎和子午线轮胎1)普通斜交轮胎,斜交轮胎帘布层和缓冲层各相部层帘线交叉帘线与胎面中心线约呈,35,度角,由一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边,见图,6-4,由这种斜置帘线组成的帘布层,通常有多层,它们交错叠合起来,成为胎体的基础帘布层的斜交排列给轮胎胎面和胎侧增加了强度,1-缓冲层,2-,帘布层,图,6-4,普通斜交轮胎,课题一 橡胶,2)子午线轮胎,子午线轮胎用钢丝或纤维织物作帘布层。
帘线与胎面中心线约呈,90,角,从一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边这样的分布就像地球上的子午线,因此被称为子午线轮胎见图,6-5,1-带束层,2-,帘布层,图,6-5,子午线轮胎,课题一 橡胶,2.汽车轮胎的规格和使用,(1)汽车轮胎的规格,1)轿车轮胎规格 随着轮胎断面轮廓不断演变和发展,传统标记方法已经不适应新的要求2008,年,我国将轿车轮胎系列,(GB/T 2978-1997),修订为轿车轮胎规格、尺寸、气压与负荷,(GB/T 2978-2008),该标准以轮胎名义断面宽度,(mm),、轮胎名义高宽比,(%),、轮胎结构类型代号,(,如,R),、轮惘名义直径,(in),、负荷指数和速度符号表示轮胎规格,如图,6-6,,,6-7,D-轮胎外径;,d-,胎圈内径或轮辋直径;,B-,轮胎断面宽度;,H-,轮胎断面高度,图,6-6,轮胎的尺寸代号,课题一 橡胶,图,6-7,轿车轮胎规格,课题一 橡胶,2)载货汽车轮胎规格,2008,年,国家将载重汽车轮胎系列修订为载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷,(GB/T 2977-2008),,如图,6-8,图,6-8,载货汽车轮胎规格,课题一 橡胶,(2)汽车轮胎的合理使用,汽车轮胎承受和传递汽车与路面的全部作用力,在各种力的作用下,轮胎将产生复杂的变形。
轮胎因变形发生摩擦,产生大量的热,使轮胎温度升高,强度降低,轮胎的损坏基本上就是力和热作用的结果汽车轮胎损坏的主要形式有胎面磨损、帘线松散、折断、帘布脱层、胎面与胎体脱胶以及由上述结果引起的胎体破裂合理使用轮胎可以降低轮胎的磨损速度,防止不正常的磨损和损耗,延长轮胎的使用寿命,保障行车安全,降低运输成本,提高经济效益1)保持轮胎气压正常,2)合理搭配轮胎,3)防止轮胎超载,4)保持汽车技术状况良好,5)强制维护、及时翻修,6)精心驾驶车辆做好日常维护,课题一 橡胶,(1)循环换位法,(2),交叉换位法,图,6-9,轮胎换位的基本方法,课题一 橡胶,(1)四轮换位,(2),五轮换位,图,6-10,子午线轮胎采用单边换位法,课题二 塑料,塑料是一种以有机合成树脂为主要组成的高分子材料,它通常可在加热、加压条件下被塑造或固化成形,得到所需要的固体制品,故称为塑料塑料的主要成分是有机合成树脂,也可加入各种增强材料、填料、增塑剂、固化剂、稳定剂、着色剂和阻燃剂等一、车用塑料的分类、性能特点及应用,1.汽车用塑料的分类,汽车用塑料按照用途可分为内装件用塑料、外装件用塑料和工程塑料1)内装件用塑料 汽车内饰用塑料要求具备吸振性能好、手感好、耐用性好的特点,以满足安全、舒适、美观的要求。
内饰用塑料品种主要有聚氨醋,(PU),、聚氯乙烯,(PVC),、聚丙烯,(PP),和,ABS,塑料等2)外装件用塑料 汽车的外装件及结构件如传动轴、车架、发动机罩等,要求具备高强度,因而多采用纤维增强塑料复合材料制造3)工程塑料 汽车用工程塑料在汽车上主要用做结构件,要求塑料具有足够强度、抗蠕变特性以及尺寸稳定性随着现代塑料工业的发展,工程塑料是能够满足这些技术要求的汽车上常用的工程塑料有聚丙烯,(PP),聚乙烯,(PE),、聚苯乙烯,(PS),ABS,、聚醋酞胺、聚甲醛、聚碳酸醋、酚醛树脂等课题二 塑料,2.车用塑料的性能特点及应用,(1)性能特点 汽车很多零部件使用的材料是塑料,塑料具有质量轻,成形自由,加工成本低,耐腐蚀性、绝缘性、自润滑性好,着色自由、手感柔性,可进行二次加工,(,着色、光亮处理、涂装、浮雕等,),的特点2)应用 塑料在汽车上应用非常广泛,汽车用塑料的名称和使用零件见表,6-3,课题二 塑料,课题二 塑料,二、汽车塑料件的位置、名称和车身塑料产品的鉴别方法,1.汽车塑料件的位置、名称,汽车上塑料件的位置和名称见图,6-11,,括号中代表该塑料的种类课题二 塑料,课题二 塑料,2.车身塑料产品的鉴别方法,1)查看压制在塑料部件上的,ISO,代号,一般在零件拆下后就能看到所标的符号。
2)燃烧鉴别切下一小片塑料,用镊子夹住放入火中燃烧,查看其火焰颜色、燃烧情况及闻气味例如,,PVC,塑料受热后容易熔化,燃烧时火焰呈绿色或青色,有盐酸味,;,聚烯烃类塑料在燃烧时的火焰没有明显的烟雾,有蜡的气味,;,聚醋酸纤维素类塑料经点燃后有醋酸味,;ABS,塑料燃烧时有明显的烟雾产生3)焊接法塑料焊条能与之焊合的即为此种焊条类型质地的塑料品种,.,市场上能提供的焊条大致有,6,种4)敲击法用手敲击塑料制品内侧,,PU,塑料声音较弱,,PP,塑料声音较脆5)打磨法PU,塑料用砂纸打磨后没有粉末,而,PP,塑料则有粉末PU,塑料易被划伤即塑料不易被划伤等课题二 塑料,三、废旧塑料回收与利用,通常以填埋或焚烧的方式处理废旧塑料,焚烧产生的大量有毒气体会造成二次污染,填埋会占用较大空间,塑料自然降解需要百年以上,且析出的添加剂会污染土壤和地下水等目前,废塑料处理技术的发展趋势是回收利用,但现在废塑料的回收和再生利用率低,技术水平还不够完善废旧塑料的回收方法主要包括以下几种:,1.直接燃烧,2.熔融再生,课题三 玻璃,玻璃是一种非晶态固体,具有许多优良性质,经过特殊处理后,又可得到各种不同的特殊性能,因此玻璃是现代工业不。