Syensqo 的 Ryton® PPS 冷却管路系列，可有效应对混合动力动力总成在热管理和封装方面的挑战

车辆的电气化进程正在全球范围内展开，但不同地区所采用的动力系统类型各异，从全混合动力到电池电动汽车（BEV）不等。对于负责设计混合动力系统的动力总成工程师而言，最大的挑战之一在于空间布局问题。

内燃机（ICE）动力系统——包括发动机、变速箱和燃油系统——与电动动力系统——由电池、逆变器及电动机构成——的结合，给某些材料带来了严峻的挑战。

发动机舱内更紧凑的包装设计受到了发动机技术缩小的冲击。采用涡轮增压器和废气再循环系统的技术使得特定组件（这些组件位于与上述系统紧密相邻的位置）的温度升高。过去，各种热塑性材料被广泛应用于冷却管路中，包括 EPDM、TPV、PA6、PA12 和 PA612。

但这些材料存在一些局限性，如对冷却剂的长期机械性能保持能力以及较高的工作温度。另一个局限性在于对外部温度的机械性能保持能力。此时，像 Ryton® PPS XE 这样的材料可以发挥重要作用。

Ryton® PPS XE 冷却剂管路已投入商业应用超过五年，既用于混合动力发动机的冷却剂管路，也用于正时气缸通风管路。Ryton® PPS XE-3500（如下图 1 所示）已取代了由金属（铝）和橡胶组成的复合冷却剂管路。通过整合组件并减少组装工序，实现了约 40% 的重量节省和约 20% 的成本节约。此外，相较于金属管而言，另一个显著优势在于噪声传递的减少。


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图 1：Ryton® PPS XE-3500制成的冷却剂管线


#RYTON PPS:R-4-200BL.R-4-230BL.R-4-200NA,R-4-220NA,R-4-240BL.R-4-270BL.R-7-120NA,R-7-120BL.BR111BL.

在评估 Ryton® PPS 时，首要的设计考量之一便是评估其在高温下暴露于发动机冷却剂时长期机械性能保持情况。

下图 2 展示了 Ryton® PPS} 冷却剂系列产品在暴露于 135 ℃ 的乙二醇和水环境中 3000 小时后的机械性能与化学耐性。


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图 2：Ryton® PPS XE-3500 在指定温度下对发动机冷却液具有耐蚀性

发动机冷却液管路需在高压条件下运行，且存在出现压力突升的可能性。压力变化可能源于温度的快速变化、发动机负荷的变动或水泵的脉动。如图 3 中所示，Ryton® PPS XE-3500 在 130 ℃条件下可提供持续 1000 小时的耐爆破压力性能，同时耐受乙二醇和水分的侵蚀。


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图 3：Ryton® PPS XE-3500 在乙二醇/水混合物中经 1000 小时老化后的爆破压力

Ryton® XE-3500 可在标准的挤压和校准线上进行良好加工，同时亦可通过标准热成型设备被塑造成复杂形状。除了直管外，还可生产波纹管，以增加组装的灵活性。除了具备长期耐化学性外，Ryton® XE-3500 还能够应对因紧邻涡轮机和废气再循环系统而存在的包装冷却液管线所导致的外部温度升高问题。图 4 展示了 Ryton® XE-3500 在 150 ℃环境下的长期热老化性能。


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图 4：Ryton® PPS XE-3500 热老化性能

激光焊接是一种设计促进技术，它既能实现组件的整合，又能简化装配过程。采用 Ryton® PPS 材料的激光焊接技术，为将连接器和支架与冷却管线进行焊接提供了可能性。图 5 展示了激光焊接连接器和冷却管线结构的示意图。

图 5：激光焊接连接器与 PPS 冷却管线的组合

总而言之，Ryton® PPS XE-3500 冷却剂管路具备一系列特性，能够满足并适应下一代混合动力动力总成封装需求。Ryton® PPS 在温度（135 ℃）下对乙二醇/水具有优异的化学耐受性，同时还能保持热老化后的机械性能。

此外，Ryton® PPS XE-3500冷却剂管路具有出色的耐冲击压力性能。最后，Ryton® PPS XE系列 可通过常规挤出设备进行加工，并且可利用支架和连接器进行激光焊接，从而消除二次操作、泄漏路径，并降低成本。