專利名稱：一種渦輪增壓排氣管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車配件領(lǐng)域，特別是用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的一種排氣管，具體地說是一種渦輪增壓排氣管及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著全球石油資源的不斷開采、應(yīng)用、匱乏，以及全球石油供應(yīng)鏈造成的長(zhǎng)期威脅，導(dǎo)致國際石油價(jià)格不斷波動(dòng)，上漲，供需矛盾日趨緊張。為了降低汽車油耗，保護(hù)大氣層不被破壞，造福人類，保持生態(tài)平衡，國內(nèi)外各大汽車廠紛紛研究開發(fā)帶有蝸輪增壓系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。蝸輪增壓系統(tǒng)包括蝸輪增壓器、中冷氣、進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥及配套的進(jìn)排氣管道。渦輪增壓器是一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的剩余能量來工作的空氣泵。渦輪增壓器的軟管，主要是連接于渦輪增壓器與中冷器和中冷器與發(fā)動(dòng)機(jī)間，輸送由渦輪增壓器增壓的氣體至中冷器冷卻，由中冷器輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境溫度可達(dá)到200度以上， 因此要求橡膠軟管材料具有耐高溫性能，耐柴油，在長(zhǎng)期高溫?zé)嵊蜖顟B(tài)下使用無龜裂、無溶漲、無滲漏等，而普通橡膠材料無法滿足這種苛刻的條件，需要使用特殊的橡膠材料。如果采用普通的橡膠軟管不僅容易導(dǎo)致膠管產(chǎn)生漏氣，變形而使系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還有可能因高溫燃油噴射引起火災(zāi)，造成更大的危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，而提供耐柴油性能好，在長(zhǎng)期熱油浸泡下體積變化率小，管子溶漲小，硬度變化率低，壓縮應(yīng)力回復(fù)好的一種渦輪增壓排氣管及其制造方法，該排氣管制作工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保安全、滿足TL52291標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種渦輪增壓排氣管，包括膠管本體，膠管本體包括含有硫化劑的AEM乙烯丙烯酸酯橡膠制作的橡膠層，并且膠管本體具有依次連通的啟始直線段、弧形過渡段、中間連接段、變徑過渡段和未端口徑段，啟始直線段的中心軸線與中間連接段的中心軸線具有120度至130度的傾斜夾角，啟始直線段、弧形過渡段和中間連接段形成了具有統(tǒng)一內(nèi)孔徑的彎曲統(tǒng)徑段，變徑過渡段和未端口徑段形成了帶有錐形變徑孔的直線變徑段，彎曲統(tǒng)徑段和直線變徑段共同組成了具有特定空間走向和異型口徑的異型渦輪排氣管體結(jié)構(gòu)。為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的措施還包括
上述的彎曲統(tǒng)徑段的內(nèi)孔直徑為15. 8毫米至16毫米，未端口徑段的內(nèi)孔直徑為17. 4 毫米至17. 6毫米。上述的中間連接段和直線變徑段具有同一中心軸線。上述的膠管本體的橡膠層組分中含有炭黑、增塑劑、促進(jìn)劑、硬脂酸和防老劑。上述的膠管本體由擠出機(jī)一體擠出并采用兩端戴帽方式硫化成型，啟始直線段的端口和未端口徑段的端口均具有硫化形成的端平面。上述的啟始直線段的外徑為21. 8毫米至22毫米，未端口徑段的外徑為22. 9毫米至23. I毫米。本發(fā)明還提供了一種渦輪增壓排氣管的制造方法該方法包括以下步驟 步驟I、按下列配方稱取橡膠層各膠料組分，其膠料組分如下
AEM50重量份硫化劑DINK NO. II. 7重量份炭黑77440重量份增塑劑TP-955. 6重量份促進(jìn)劑DOTGI重量份硬脂酸O. 5重量份防老劑445I. 2重量份合計(jì)100
步驟2、將上述的膠料均勻混合后送入密煉機(jī)混煉；
步驟3、將密煉后的膠料進(jìn)行快檢試驗(yàn)，指定指標(biāo)參數(shù)來控制膠料的門尼粘度、焦燒時(shí)間，以便于后面工序中的擠出工藝；
步驟4、將快檢后的膠料放入直型機(jī)頭的90擠出機(jī)擠出含有橡膠層的膠管；
步驟5、將膠管切斷，穿模后送入硫化罐硫化制得半成品膠管本體；
步驟6、將半成品膠管本體經(jīng)洗滌、檢驗(yàn)和移印標(biāo)識(shí)后得到本產(chǎn)品。上述的步驟2中膠料采用逆向混合的方法，采用15RPM 20RPM的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，冷卻水的進(jìn)水溫度控制在20°C以下，混煉后的出膠溫度為140°C 150°C，可以允許填料和助劑在轉(zhuǎn)子的機(jī)械作用下先行混合，硫化劑最后加入。上述的步驟4中直型機(jī)頭的機(jī)頭溫度為80°C、喂料口的溫度為55°C。上述的步驟5中硫化時(shí)間為20分鐘。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的排氣管橡膠層采用耐熱性和耐柴油性能好的乙烯丙烯酸酯橡膠并配合炭黑、增塑劑等其他輔助材料制作而成，使本產(chǎn)品膠料的扯斷強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、壓縮永久變形、耐高溫柴油后的體積變化率、強(qiáng)力變化率和伸長(zhǎng)變化率等都能滿足產(chǎn)品使用環(huán)境的要求。本發(fā)明的膠管本體根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)，其成型后具有五個(gè)空間形態(tài)段，能保證管體內(nèi)孔徑不會(huì)變形，流體流動(dòng)阻力小。彎曲統(tǒng)徑段和直線變徑段構(gòu)成了異型渦輪排氣管體結(jié)構(gòu)，能更方便地連接和安裝，保證連接的密封性。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是膠管耐高溫柴油性能好，壓縮應(yīng)力回復(fù)好、熱油狀態(tài)下體積變化溶漲小并且其制造方法簡(jiǎn)單，工藝先進(jìn)， 生產(chǎn)效率高，能滿足TL52291標(biāo)準(zhǔn)，特適于全球奧迪Q7車型使用。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖I至圖2所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中的附圖標(biāo)記為彎曲統(tǒng)徑段A、直線變徑段B、傾斜夾角C、膠管本體I、橡膠層la、端平面lb、啟始直線段11、弧形過渡段12、中間連接段13、變徑過渡段14、錐形變徑孔 14a、未端口徑段15。如圖I至圖2所示，本發(fā)明的一種渦輪增壓排氣管，包括膠管本體I，膠管本體I包括含有硫化劑的AEM乙烯丙烯酸酯橡膠制作的橡膠層la，并且膠管本體I具有依次連通的啟始直線段11、弧形過渡段12、中間連接段13、變徑過渡段14和未端口徑段15，啟始直線段11的中心軸線與中間連接段13的中心軸線具有120度至130度的傾斜夾角C，啟始直線段11、弧形過渡段12和中間連接段13形成了具有統(tǒng)一內(nèi)孔徑的彎曲統(tǒng)徑段A，變徑過渡段14和未端口徑段15形成了帶有錐形變徑孔14a的直線變徑段B，彎曲統(tǒng)徑段A和直線變徑段B共同組成了具有特定空間走向和異型口徑的異型渦輪排氣管體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的產(chǎn)品是為滿足全球奧迪Q7車型使用而設(shè)計(jì)的，產(chǎn)品根據(jù)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)安裝的空間需要，膠管本體 I成型具有五個(gè)空間走向段，能最大限度地滿足產(chǎn)品的安裝使用要求，異型口徑解決了不同連接接頭密封安裝困難的問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的膠管本體I的橡膠層Ia采用耐熱性和耐柴油性能好的乙烯丙烯酸酯橡膠制作而成，其管體柔軟輕便，并且膠管在長(zhǎng)期熱油狀態(tài)下耐油效果好，體積變化率小，能滿足TL52291標(biāo)準(zhǔn)，具有安裝使用方便、質(zhì)量穩(wěn)定， 性能優(yōu)良的特點(diǎn)。實(shí)施例中，如圖I所示，本發(fā)明的彎曲統(tǒng)徑段A的內(nèi)孔直徑為15. 8毫米至16毫米， 優(yōu)選為15. 9毫米，未端口徑段15的內(nèi)孔直徑為17. 4毫米至17. 6毫米，優(yōu)選為17. 5毫米。 啟始直線段11的外徑為21. 8毫米至22毫米，優(yōu)選為21. 9毫米，未端口徑段15的外徑為 22. 9毫米至23. I毫米，優(yōu)選為23毫米。本發(fā)明為一種異型渦輪增壓排氣管，執(zhí)行TL52291 標(biāo)準(zhǔn)，從圖中可以看出，膠管本體I的一端內(nèi)徑為Φ 15. 9毫米X21. 9毫米，另一端擴(kuò)口，擴(kuò)口尺寸內(nèi)徑為Φ17. 5毫米X23毫米。實(shí)施例中，本發(fā)明的中間連接段13和直線變徑段B具有同一中心軸線，并且本發(fā)明的膠管本體I的橡膠層Ia組分中含有炭黑、增塑劑、促進(jìn)劑、硬脂酸和防老劑。本發(fā)明考慮膠管要具備耐高溫性能，以及能承受發(fā)動(dòng)機(jī)排出的混合燃油氣體的現(xiàn)實(shí)，因而橡膠層Ia 選用耐高溫性能好，耐柴油和汽油性能好的AEM乙烯丙烯酸酯橡膠，同時(shí)為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能，配方中添加有炭黑、增塑劑、促進(jìn)劑、硬脂酸和防老劑以保證膠管具有更高的扯斷強(qiáng)度以及耐高溫柴油后的體積變化率小，壓縮永久變形小等特性，從而使本發(fā)明的產(chǎn)品具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。實(shí)施例中，膠管本體I由擠出機(jī)一體擠出并采用兩端戴帽方式硫化成型,啟始直線段11的端口和未端口徑段15的端口均具有硫化形成的端平面lb。為了滿足膠管與其他分零件裝配緊密，密封性好，保證產(chǎn)品兩端內(nèi)徑和外徑尺寸，硫化模具設(shè)計(jì)采用戴帽模具， 采用戴帽模具后，即可保證產(chǎn)品尺寸，又可減少兩端料頭，降低了產(chǎn)品制造成本。本發(fā)明的產(chǎn)品膠管耐高溫柴油性能好，壓縮應(yīng)力回復(fù)好，在150度發(fā)動(dòng)機(jī)油中浸泡5000小時(shí)后，仍然能表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。產(chǎn)品耐熱溫度達(dá)到175度，耐低溫性-40度，其在高振動(dòng)下阻尼性能幾乎保持不變，屬環(huán)保性產(chǎn)品。本發(fā)明性能可靠，質(zhì)量穩(wěn)定，合格率高， 能滿足TL52291標(biāo)準(zhǔn)，特適于全球奧迪Q7車型使用。本發(fā)明的還提供了一種渦輪增壓排氣管的制造方法，該方法包括以下步驟
步驟I、按下列配方稱取橡膠層各膠料組分，所述膠料組分如下
6AEM50重量份硫化劑DINK NO. II. 7重量份炭黑77440重量份增塑劑TP-955. 6重量份促進(jìn)劑DOTGI重量份硬脂酸O. 5重量份防老劑445I. 2重量份合計(jì)100
步驟2、將上述的膠料均勻混合后送入密煉機(jī)混煉；
步驟3、將密煉后的膠料進(jìn)行快檢試驗(yàn)，指定指標(biāo)參數(shù)來控制膠料的門尼粘度、焦燒時(shí)間，以便于后面工序中的擠出工藝；
步驟4、將快檢后的膠料放入直型機(jī)頭的90擠出機(jī)擠出含有橡膠層的膠管；
步驟5、將膠管切斷，穿模后送入硫化罐硫化制得半成品膠管本體；
步驟6、將半成品膠管本體經(jīng)洗滌、檢驗(yàn)和移印標(biāo)識(shí)后得到本產(chǎn)品。上述的步驟2中膠料采用逆向混合的方法，采用15RPM 20RPM的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，冷卻水的進(jìn)水溫度控制在20°C以下，混煉后的出膠溫度為140°C 150°C，可以允許填料和助劑在轉(zhuǎn)子的機(jī)械作用下先行混合，硫化劑最后加入。上述的步驟4中直型機(jī)頭的機(jī)頭溫度為80°C、喂料口的溫度為55°C。上述的步驟5中硫化時(shí)間為20分鐘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其制造工藝還具有以下特點(diǎn)
I、由于控制了半成品膠料的門尼黏度和含膠率，提高了膠料的挺性，膠管經(jīng)擠出機(jī)擠出膠層后膨脹系數(shù)小。2、改進(jìn)了冷卻水槽的降溫方式，大大降低了冷卻水槽的水溫，冷卻水槽水溫< 15 度，管胚得到了充分的冷卻，不易變形。3、膠料采用逆向混合的方法混合，防止了膠料過熱焦燒，使膠料充分混煉均勻，保證了半成品膠料的質(zhì)量。4、硫化采用電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)控制硫化，避免了產(chǎn)品欠硫?qū)е氯軡q，滲漏現(xiàn)象。5、硫化采用戴帽模具方式，取消了傳統(tǒng)硫化后的產(chǎn)品人工畫線切割步驟，減少了兩端料頭損耗。本發(fā)明的最佳實(shí)施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種渦輪增壓排氣管，包括膠管本體(I)，其特征是所述的膠管本體(I)包括含有硫化劑的AEM乙烯丙烯酸酯橡膠制作的橡膠層(Ia)，并且膠管本體(I)具有依次連通的啟始直線段(11)、弧形過渡段(12)、中間連接段(13)、變徑過渡段(14)和未端口徑段(15)， 所述啟始直線段(11)的中心軸線與中間連接段(13)的中心軸線具有120度至130度的傾斜夾角(C)，所述啟始直線段(11)、弧形過渡段(12)和中間連接段(13)形成了具有統(tǒng)一內(nèi)孔徑的彎曲統(tǒng)徑段(A)，所述變徑過渡段(14)和未端口徑段(15)形成了帶有錐形變徑孔 (14a)的直線變徑段(B)，所述彎曲統(tǒng)徑段(A)和直線變徑段(B)共同組成了具有特定空間走向和異型口徑的異型渦輪排氣管體結(jié)構(gòu)；所述的膠管本體(I)的橡膠層(Ia)組分中含有炭黑、增塑劑、促進(jìn)劑、硬脂酸和防老劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種渦輪增壓排氣管，其特征是所述的彎曲統(tǒng)徑段㈧的內(nèi)孔直徑為15. 8毫米至16毫米，所述未端口徑段(15)的內(nèi)孔直徑為17. 4毫米至17. 6毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種渦輪增壓排氣管，其特征是所述的中間連接段(13)和直線變徑段(B)具有同一中心軸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種渦輪增壓排氣管，其特征是所述的膠管本體(I)由擠出機(jī)一體擠出并采用兩端戴帽方式硫化成型，所述啟始直線段(11)的端口和未端口徑段(15)的端口均具有硫化形成的端平面(lb)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種渦輪增壓排氣管，其特征是所述的啟始直線段(11)的外徑為21. 8毫米至22毫米，所述未端口徑段(15)的外徑為22. 9毫米至23. I毫米。
6.一種制備權(quán)利要求I所述的渦輪增壓排氣管的制造方法，其特征是該方法包括以下步驟步驟I、按下列配方稱取橡膠層各膠料組分，所述膠料組分如下AEM50重量份硫化劑DINK NO. II. 7重量份炭黑77440重量份增塑劑TP-955. 6重量份促進(jìn)劑DOTGI重量份硬脂酸O. 5重量份防老劑445I. 2重量份合計(jì)100 ；步驟2、將上述的膠料均勻混合后送入密煉機(jī)混煉；步驟3、將密煉后的膠料進(jìn)行快檢試驗(yàn)，指定指標(biāo)參數(shù)來控制膠料的門尼粘度、焦燒時(shí)間，以便于后面工序中的擠出工藝；步驟4、將快檢后的膠料放入直型機(jī)頭的90擠出機(jī)擠出含有橡膠層的膠管；步驟5、將膠管切斷，穿模后送入硫化罐硫化制得半成品膠管本體；步驟6、將半成品膠管本體經(jīng)洗滌、檢驗(yàn)和移印標(biāo)識(shí)后得到本產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種渦輪增壓排氣管的制造方法，其特征是所述的步驟2 中膠料采用逆向混合的方法，采用15RPM 20RPM的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，冷卻水的進(jìn)水溫度控制在 20°C以下，混煉后的出膠溫度為140°C 150°C，可以允許填料和助劑在轉(zhuǎn)子的機(jī)械作用下先行混合，硫化劑最后加入。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種渦輪增壓排氣管的制造方法，其特征是所述的步驟4 中直型機(jī)頭的機(jī)頭溫度為80°C、喂料口的溫度為55°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種渦輪增壓排氣管的制造方法，其特征是所述的步驟5 中硫化時(shí)間為20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦輪增壓排氣管及其制造方法，該排氣管包括膠管本體，膠管本體包括含有硫化劑的AEM乙烯丙烯酸酯橡膠制作的橡膠層，并且膠管本體具有依次連通的啟始直線段、弧形過渡段、中間連接段、變徑過渡段和未端口徑段，啟始直線段的中心軸線與中間連接段的中心軸線具有120度至130度的傾斜夾角。其制造方法包括稱取配方膠料組分、膠料混煉、膠料快檢、膠管擠出、膠管切斷硫化和膠管洗滌、檢驗(yàn)、移印標(biāo)識(shí)步驟。本發(fā)明產(chǎn)品耐高溫柴油性能好，壓縮應(yīng)力回復(fù)好、耐高溫柴油后的體積變化率小，壓縮永久變形小并且其制作工藝先進(jìn)、生產(chǎn)效率高能滿足車輛裝配需要。
文檔編號(hào)F16L43/00GK102606354SQ20121007966
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者蔣亨雷 申請(qǐng)人:浙江峻和橡膠科技有限公司