Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Saugrohr aus Zytel® HTN widersteht über 200 °C Betriebstemperatur im Audi V8-Turbodiesel

21.06.2006
Das Saugrohr, das MANN+HUMMEL für den 4,2-Liter-V8-Dieselmotor im Audi A8 herstellt, ist aus Zytel® HTN von DuPont. Dieses Hochleistungspolyamid bietet auch bei Einwirkung hoher Temperaturen gute mechanische Eigenschaften, es ist langzeitig beständig gegen aggressive Gase und Medien wie Kraftstoffe, Schmiermittel, Verbrennungsprodukte und Salzwasser, und die daraus hergestellten Teile zeichnen sich durch ihre hohe Dimensionsstabilität aus.
Die besonders hohen Anforderungen an die thermische Beständigkeit des verwendeten Kunststoffs ergeben sich aus der gesteigerten Umweltverträglichkeit des V8-Motors. Bereits die optimierte Abgasrückführung bewirkt im Saugrohr Temperaturen von mehr als 200 °C, und beim Freibrennen des Rußpartikelfilters werden sogar mehrere Minuten lang bis zu 250 °C erreicht. Solche Betriebsbedingungen erfordern den Einsatz eines thermoplastischen Kunststoffs, dessen Leistungsvermögen das Potenzial herkömmlicher Polyamide deutlich übersteigt.

Dazu Achim Rehmann, Teamleiter Saugsysteme bei MANN+HUMMEL: „Gemeinsam mit DuPont haben wir Zytel® HTN 52G35HSL für diese Anwendung ausgewählt. Dieses teilaromatische, mit 35 Gew.-% Glasfasern verstärkte, hitzestabilisierte Polyphthalamid (PPA) zeichnet sich durch einen besonders hohen Schmelzpunkt (310 °C) und eine entsprechend hohe Wärmeformbeständigkeit aus. Die Beständigkeit gegen die aggressiven Gasbestandteile, hauptsächlich schweflige Säure, entspricht dabei der des bisherigen Branchenstandards PA 66 und würde auch für den Betrieb mit Biodiesel ausreichen.“

Je ein solches Saugrohr aus Zytel® HTN versorgt eine Zylinderbank des V8- TDI-Motors mit ihren jeweils vier Zylindern, von denen jeder zwei Einlassventile hat. Entsprechend weist das Saugrohr acht Austrittsöffnungen auf. In je vier davon münden die frei durchströmten, in das Saugrohr integrierten ,Tangentialkanäle‘ (rechteckige Austrittsöffnung), die für eine optimale Verwirbelung des Kraftstoffs in der Brennkammer sorgen. Die runden Austrittsöffnungen der Schaltkanäle sind bei niedriger Leistungsanforderung von Klappen verschlossen. Steigt die Last, werden diese elektronisch gesteuert geöffnet.

Um die Herstellung dieses komplexen Saugrohrs zu vereinfachen, spritzt MANN+HUMMEL zunächst das (oben liegende) Gehäuse und den (darunter angeordneten) Zwischenflansch als separate, leicht entformbare Einheiten. Beide werden dann im Reibschweißverfahren miteinander verbunden. Dank der sehr guten Schweißbarkeit von Zytel® HTN ergeben sich dabei hoch belastbare und leckagefreie Verbindungen. Die hohe Oberflächenqualität der Spritzgussteile hilft, die Verluste in den Strömungskanälen zu minimieren. In einem separaten Arbeitsgang werden ebenfalls aus Polyamid hergestellte Lagerungen auf die zweigeteilte Schaltwelle geschoben. Nachfolgend werden die so bestückten Halbwellen mit den Schaltklappen aus Zytel® HTN umspritzt. Dabei entsteht eine formschlüssige Verbindung, die ein Verschieben und Verdrehen dieser Elemente auf der Welle ausschließt.

Umfangreiche Simulationsrechnungen waren für die Auslegung des Saugrohrs erforderlich. Dazu Rehmann: „Gemeinsam mit DuPont haben wir zum Beispiel das Verformungsverhalten unter Betriebsbedingungen berechnet. Darauf beruhend konnten wir die Konstruktion optimieren und die Dichtigkeit an der Schnittstelle zum Zylinderkopf auch unter ungünstigsten Kombinationen aus Druck, Temperatur und Motordrehzahl erhalten.“ Rehmann sieht auch weiterhin ein beachtliches Entwicklungspotenzial für den Einsatz von Zytel® HTN für Saugrohre: „Gewichts- und Kostengründe werden dazu führen, dass Aluminium-Ausführungen trotz steigender Anforderungen an die thermische Belastbarkeit zunehmend durch Kunststoff- Konstruktionen ersetzt werden. Ein Saugrohr aus Zytel® HTN bietet die entsprechenden Reserven und wiegt nur halb soviel wie ein Metallteil. Als multifunktionales Bauteil ist es dabei wesentlich kostengünstiger herzustellen, und dies bei erwiesener Zuverlässigkeit im Langzeitbetrieb.“

DuPont Engineering Polymers produziert und vertreibt Crastin® PBT und Rynite® PET thermoplastische Polyester, Delrin® Polyacetale, Hytrel® thermoplastische Polyesterelastomere, DuPont™ ETPV technische thermoplastische Vulkanisate, Minlon® mineralgefüllte Polyamide, Thermx® PCT Polycyclohexylen-Dimethylterephthalat, Tynex® Filamente, Vespel® Teile und Profile, Zenite® LCP flüssigkristalline Kunststoffe, Zytel® Polyamide und Zytel® HTN Hochleistungspolyamide. Diese Produkte werden weltweit in der Luftund Raumfahrt, im Gerätebau, in der Automobil- sowie der Elektrik- und Elektronik- Industrie, Gesundheitswesen, für Verbrauchsgüter, in der allgemeinen Industrie sowie für Sportartikel und viele andere Anwendungen eingesetzt.

DuPont ist ein wissenschaftlich orientiertes Unternehmen. 1802 gegründet, setzt DuPont die Wissenschaften für nachhaltige Problemlösungen ein, die für Menschen allerorts das Leben besser, sicherer und gesünder machen. DuPont ist in über 70 Ländern aktiv und bietet eine breite Palette innovativer Produkte und Dienstleistungen für Branchen wie Landwirtschaft, Nahrungsmittel, Elektronik, Kommunikation, Sicherheit und Schutz, Bauen und Wohnen, Transport und Bekleidung.

Das DuPont Oval, DuPont™, The miracles of science™ und Produktnamen mit der Kennzeichnung ® sind markenrechtlich geschützt für DuPont oder eine ihrer Konzerngesellschaften. EP-EU-2006-09-d

Horst Ulrich Reimer | Du Pont de Nemours (Deutschland)
Weitere Informationen:
http://www.dupont.com

Weitere Berichte zu: HTN Polyamid Saugrohr Zytel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beschichtung lässt Muscheln abrutschen
18.08.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht PKW-Verglasung aus Plastik?
15.08.2017 | Technische Hochschule Mittelhessen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Studie für Patienten mit Prostatakrebs: Einteilung in genomische Gruppen soll Therapie präzisieren

21.08.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Forscher entwickeln zweidimensionalen Kristall mit hoher Leitfähigkeit

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein neuer Indikator für marine Ökosystem-Veränderungen - der Dia/Dino-Index

21.08.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz