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 Forscherin entwickelt elektronische Textilstruktur für Medizinprodukte
17.02.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Untergrund beeinflusst Halbleiter-Monolagen
16.02.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie