工程塑料材料已經(jīng)改變了汽車行業(yè)，并將繼續(xù)對未來的汽車產(chǎn)生巨大影響。在上世紀50年代，塑料占汽車價值的1%，今天這個比例值近35%，而到2030年，這個數(shù)字有望增長到50%，因為汽車設計師們在內(nèi)外飾、動力系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)及其他領域找到了更多的應用，可以將金屬轉(zhuǎn)換為塑料，車子重量減輕40%至50%。盡管從單個部件來看重量的減輕可能很小，但累積效應是顯著的。

塑料齒輪有助于車輛輕量化，提高燃油效率

據(jù)研究，汽車發(fā)動機所產(chǎn)生的能量中有高達78%通過排氣、熱損失、發(fā)動機內(nèi)摩擦和負載變化而損耗殆盡。那么，如何提高燃料效率？兩手都要抓、兩手都要硬：一方面需提高發(fā)動機的燃燒循環(huán)以產(chǎn)生更多的能量，另一方面需減少發(fā)動機及整車的能源損失。為此，發(fā)動機在不斷改進：減小尺寸、降低引擎速度以增加特定條件下的功率輸出，并催生渦輪增壓和機械增壓等技術。這些新技術需要更為復雜的發(fā)動機管理齒輪箱，以便在高溫運行下改善其性能。幾十年來，科學家和工程師一直致力于改進用于汽車齒輪的材料，同時試圖克服一些挑戰(zhàn)，例如由于疲勞導致齒輪根部斷裂，側(cè)齒磨損，局部過熱，噪音過大，以及噪音振動等問題。如今，汽車中的燒結(jié)金屬齒輪正在被高性能塑料齒輪取代，因為對車輛輕量化的需求和提高燃油效率遠非僅僅是一種趨勢 - 它是通過滿足新的和即將出臺的減排法規(guī)來推動的。

奔馳汽車齒輪首用塑料替代金屬

從今年開始，梅賽德斯·奔馳公司在其所有車型的動力系統(tǒng)質(zhì)量平衡變速器中，首次應用了贏創(chuàng)（EVONIK）公司研制的PEEK（聚醚醚酮）材料 - VESTAKEEP?，以替代此前所用的金屬齒輪，用于內(nèi)燃機這樣的惡劣運行環(huán)境。聽上去意不意外？會不會有點不放心？在需要精密制造的汽車行業(yè)，塑料真能撼動金屬的地位？

質(zhì)量平衡器是通過減少活塞對周圍結(jié)構(gòu)造成的振動來確保內(nèi)燃機平穩(wěn)運行的，質(zhì)量平衡器的齒輪與發(fā)動機油接觸，因此會暴露在130℃的高溫之中，它們需要具備足夠的機械與化學性能。之前只有金屬齒輪可在這種非常嚴苛的工作環(huán)境運行。贏創(chuàng)的VESTAKEEP? PEEK正好就能滿足這些要求，它具備高強度、耐磨、耐疲勞、耐化學、耐高溫及易加工等特性，好似一名無所不能的“六邊形戰(zhàn)士”。使用PEEK生產(chǎn)汽車齒輪，采用的是注塑成型工藝，可大大減少金屬齒輪制造所需的多種后加工環(huán)節(jié)。換句話說，它還能有效降低綜合成本。

不用意外，不用驚奇，放下對塑料“l(fā)ow”的刻板印象，汽車齒輪完全可信賴塑料材料。塑料齒輪將為汽車發(fā)動機管理、發(fā)動機控制和發(fā)動機內(nèi)應用帶來革命性的創(chuàng)新。

迎接新能源汽車的挑戰(zhàn)

汽車行業(yè)的未來正在迅速變化。內(nèi)燃機作為單一動力源的時代即將結(jié)束，預示著讓汽車更加清潔的變革即將到來。為了實現(xiàn)這一變革，我們需要能夠應對極端挑戰(zhàn)的工程材料。現(xiàn)在到了汽車行業(yè)改變思維方式的時候，共同努力，超越金屬的范疇，打造出更輕、更先進、碳排放大大降低的汽車。（來源：聚風塑料網(wǎng)）