图1 某发动机排气歧管及涡轮增压器隔热罩

Nimbus G2是一种多用途隔热罩材料，该创新隔热罩产品具有极高地隔热效率和成形性能，可根据用户需要制成各种复杂形状。与传统的“三明治”隔热罩相比，Nimbus G2重量减轻约80%，热保护效率提高15%～30%。

减轻重量日益成为提高燃油经济性和节能减排的重要促进因素。目前，发动机轻型化战略以及涡轮增压技术需要更高效、更轻型地隔热罩产品，以保护发动机舱内的热敏型电子元件和其他不耐热的部件。辉门公司为苛刻的隔热要求和减轻重量挑战以及其他发动机舱组装难题研制了专利技术，即名为 Nimbus G2的多用途轻型隔热罩材料。该创新隔热罩产品具有极高地隔热效率和成形性能，可根据用户需要制成各种复杂形状。另外，与传统的三明治隔热罩相比，Nimbus G2重量减轻约80%。

Nimbus G2是一种与众不同的隔热罩材料，采用两层铝片层压成互锁的波浪式结构，具有成形性好且结构坚固的特点。双层之间的隔离气室也可以提高铝材固有的高隔热性能。与传统的三明治隔热罩结构相比，本产品在热保护效率方面提高了15%～30%。

Nimbus G2隔热罩已经在日韩系车上大量使用，使用的原因就是看中了这种纯铝隔热罩可以减轻重量这个优点。目前在国内也有主机厂使用Nimbus G2隔热罩（见图1）。

产品构造

Nimbus G2隔热罩将两片铝板经过层压之后形成互锁状（见图2）。两片铝板一片厚度是0.3mm，另外一片厚度是0.125 mm，材质是1050纯铝。这种层压工艺需要在纵向和横向两个方向上重复进行两次，从而形成最终的波浪式板材（见图3）。

图4 截面形状可自由弯曲

传统隔热罩的加工是依靠镀铝钢板材料的流动拉深而成，而Nimbus G2由于本身结构具有层叠的特性，在拉深的时候，层叠部分可以伸展开，不必依靠材料本身的流动。假设层叠部位的间距为a、厚度为t（见图4），进行冲压之前的平板状态下，a1为4mm，t1为4.5mm，两个数字相近。通过冲压机冲压使之变形后，根据模具的不同，有的部位拉伸，有的部位压缩。拉伸时，a2变成12mm，t2变成1mm。在此状态下，可折弯半径达到5mm。压缩时，则可将层叠部位的间隔挤压到a3变成0、t3变成5.5mm的状态。“0”意味着相邻的层叠部位接近重合的状态。由于可进行自由伸缩以及压缩，因此Nimbus G2有优异的成形性能。

图5 韩国某发动机排气歧管隔热罩

Nimbus G2的波浪式结构可拉深而不会撕裂，可压缩而不会起皱或弯曲，易于制成各种形状。因此当制造复杂形状的隔热罩时，此前由于其他材料的成形能力有限，大多数采用多个隔热罩，然后组装而成。而Nimbus G2可以仅用1片板材即可制成，因而可减少包括连接部件在内的部件个数，并减少组装工时。Nimbus G2隔热罩产品十分美观，图5为韩国某款车型发动机上的排气歧管隔热罩。

隔热效果

传统上，隔热罩只有增加一层热绝缘材料才能起到良好的隔热效果。铝由于本身的热传导系数大，耐热温度低，看起来不适合作隔热罩。但是如果我们认识到热辐射才是隔热的主要因素之后，那么可以理解铝合金是适合作隔热罩并且有良好的隔热效果。

隔热罩的反射能力是达到良好隔热效果的重要条件，Nimbus G2隔热罩表面是铝氧化物，反射率高达90%。其他隔热罩使用的是镀铝钢板，镀铝钢板厂商在新品的前提下保证反射率是70%。解决了热辐射的问题，隔热罩表面温度便会变低，热传导率的高低便不再重要。Nimbus G2表面的反射率高，意味着Nimbus G2隔热罩可以将更多的辐射热反射回热源，隔热效果也就更好。

我们对Nimbus G2和三明治隔热罩材料做过隔热效果对比，发现Nimbus G2隔热罩比三明治隔热罩有更好地隔热效果（见图6）。

安装方式

我们知道铝材的熔点超过600℃，而且铝材在300℃左右的时候就会变软，在高强度振动下容易开裂。目前大多数涡轮增压汽油发动机的排气温度为900℃以上，所以我们不能直接将Nimbus G2与热源接触。这里我们使用了合作伙伴Sanwa公司生产的具有热绝缘功能的Moment Buster（见图7）与热源连接。我们将带Moment Buster和不带Moment Buster的Nimbus G2材料安装在700℃的热源上，发现距螺栓中心19 mm带Moment Buster的Nimbus G2材料温度仅200℃，而不带Moment Buster的Nimbus G2材料温度为500℃（见图8）。使用了Moment Buster之后，我们可以将耐热性能差的Nimbus G2隔热罩使用在高温的排气或涡轮增压系统。

结语

Nimbus G2是目前市场上惟一重量大幅度减轻、热保护效率和成形性能极高，可制成复杂形状的隔热罩材料。Nimbus G2不仅具有隔热效果好和质量轻的优势，还具备铝材料本身固有的抗腐蚀性，不必像传统隔热材料那样需要防腐涂层。这种隔热罩还可完全再利用，无需其他三明治隔热罩中使用的各种相应填充材料。目前这种隔热罩在辉门南昌工厂生产。