图1 采用BASF的Ultramid PA材料制成的油底壳模块能够耐受石子的冲击

随着高性能工程塑料的不断涌现，汽车OEM厂商越来越倾向于将塑料用于过去由金属独占的引擎盖下的部件应用。因为塑料可以帮助汽车减重，进而节省燃油及减少排放，以至满足更加严厉的排放法规要求。

塑料工程师和汽车制造厂商的管理者们纷纷表示，在最新的公司平均燃油经济性(Corporate Average Fuel Economy ，简称“CAFE”)标准制定后不久，引起一级供应商和OEM很大震动。在某些情况下，减重与成本的计算需要根据CAFE 和欧洲V排放法规并在一个长期的时间范围内进行重新评估。在这样一种背景下，汽车OEM厂商开始采用塑料来制造过去一直以钢或铝为材料的汽车部件及其附属系统。在引擎盖下，采用热塑性塑料意味着可比金属材料减重30%～40%，同时成本的降低也更加引人注目。塑料部件相比金属部件的成本优势在于，塑料部件易于实现复杂的集成设计以及较低的机加工成本。下面，请来看看用于引擎盖下部件的塑料材料的最新进展，这些塑料材料来自巴斯夫、杜邦和泰科纳。

巴斯夫

Ultramid B3ZG7 OSI是巴斯夫公司专为北美市场开发的用于汽车油底壳的材料，该材料的抗石击能力得到明显提高（欧洲市场同款汽车的油底壳通常没有得到保护）。Ultramid PA材料是一种35%玻纤增强尼龙6，它在经受了3000h的热油实验后，仍然可以保持初始94%的抗冲击强度。一个采用Ultramid聚合物的油底壳模块比钢制造的部件减重2.2kg，下降幅度达到50%。该模块是为轻型汽车设计的，同时也适用于1、2、3级汽车。Ultramid聚合物也适用于模塑油底壳附属部件，如取油管和挡油盘等。

巴斯夫的新型材料A3WG7 HP Ultramid专为具有光滑外表面的气缸盖罩而设计。巴斯夫动力部门负责人Marianne Morgan表示，一些亚洲的OEM为更好地匹配发动机挡板的颜色，正在使用该材料生产气缸盖罩。该材料比前一代具有更好的流动性，所以较小吨位的注塑机就可满足生产要求，从而可以降低生产成本。与铝铸件（1.2kg）相比，由该材料制成的气缸盖罩可以减重40%。预期这种部件很快将在北美亮相。

“OEM已经意识到热塑性塑料进气管的NVH效果更好，因为其不像铝铸件那样坚硬，从而不会传递很大的噪音。” Morgan说。巴斯夫正在开发一个新级别的聚合物即B3WG6 HPX来满足这一应用要求，它是一种30%玻纤增强的尼龙树脂，在2010年获得认可后，将在2011年得到大量使用。

图2 这一油底壳模块由杜邦的 Zytel 70G35 HSLR树脂制成，它能够承受高扭矩4缸柴油机带来的冲击负荷

杜邦

根据杜邦汽车部门的说法，应用于2009年欧洲款梅赛德斯奔驰C级轿车上的热塑性油底壳是第一种用在量产车型中的塑料油底壳。由杜邦Zytel 70G35 HSLR树脂制成的油底壳是半片结构，连结在齿轮箱上，能够承受很高的由高扭矩4缸柴油发动机带来的冲击负荷。下底壳包括一个分离的由相同材料注塑的挡油圈，它被焊接到底壳的平坦部位。在内部，高位的肋筋起到封闭6L机油箱的作用。与先前的全铝模块相比，热塑性塑料油底壳减轻了1.1kg的重量。杜邦表示，该零部件能够耐受150℃热油1000h。未来，Zytel油底壳将有望通过增加上油管、油面开关、滤油器甚至油泵而将多个零部件集成在一起。

杜邦还计划拓展热塑性塑料在高压直喷发动机上的应用。“我认为业界将会进一步扩大塑料代替金属的应用范围。”杜邦工程聚合物动力系统全球市场经理Gianluigi Molteni说。
近期内，杜邦将推广其工程聚合物在涡轮增压发动机的正时链张紧装置、气缸罩盖及风管等部件中的应用。更远一点的计划是一种"Metafuse"材料的开发应用。这是一种纳米金属聚合物复合材料，是杜邦与Integran以及 PowerMetal公司联合开发的。通过在聚合物基材上涂覆一层金属，使得该材料具有类似于镁或铝的强度、刚性和质轻的性能。该材料的汽车应用包括：高压燃油分配管、正时链张紧装置、气缸盖和涡轮增压器等需要工作在极高温度和压力环境下（单一的热塑性塑料无法承受）的零部件。目前，杜邦和Integran公司正在测试一系列纳米金属合金（包括镍、铜、钴和磷）的性能。

泰科纳

Walt Maruszczak是泰科纳汽车市场的开发工程师，他的职责是为泰科纳的2种主要聚合物——Fortron线性PPS（聚苯硫醚）和Vectra LCP（液晶聚合物），寻找在汽车动力系统和电子系统中取代金属的机会。目前他的候选应用部件正在逐渐增多。

Fortron PPS的目标是取代铝、钢或者热固性塑料，这是因为其刚性、阻燃性和耐热达200℃的特点。Maruszczak表示，与钢相比，由该聚合物制成的零部件能够减重25%～30%。泰科纳现正在推广其Fortron作为金属的替代物被用来制造节流阀、曲轴法兰盘、水泵外壳、叶轮及恒温器壳体。

Fortron近期的应用还包括：用于制造增压器与空气冷却器之间风管的衬垫。“无论是对于耐磨表面或者其他产生持续摩擦的表面，该聚合物都能够代替坚硬的金属或者机加工铸造金属。” Maruszczak说，“该聚合物能够减少擦伤及磨损。” 泰科纳的Vectra LCP聚合物可以在汽车引擎盖下那些温度超过200℃的工作区域使用。该聚合物能够耐受的最高温度达240℃。此外，它的高结晶度赋予其更好的耐化学腐蚀性，同时它也非常适于薄壁制品应用(0.2mm厚)，如电子部件。在没有特定用户的情况下，泰科纳的工程师目前正在研究用塑料代替金属制造汽缸钝化电子部件、螺线管模块、电子线圈盘、传感器和电子终端设备。