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用于内燃机的轻量化复合材料

按照SBHPP Vyncolit公司技术部主管Hendrik De Keyser的预测，最迟在未来三至五年以后，汽缸壳将由复合材料制成。SBHPP公司已经证明了，用注塑工艺制造的玻璃纤维增强的苯酚汽缸壳与铝压铸件相比较具有同样的功率特征。SBHPP高性能塑料是属于日本Sumitomo Bakelite公司的业务范围。该公司的既定目标是在20经批准落后行20年采用聚合物复合材料制成的部莫来石件代替现有的汽车和摩托车汽缸里的铝汽缸壳。

铝制汽缸壳（左）旁边是用了复合材料的汽缸壳在装入发动机

减重明显，噪声更小

SBH塑料拉力试验机测试软件PP验证了采用注塑工艺制造的玻璃纤维增强的苯酚汽缸壳与铝制压铸件具有相同的功率特征。此外，采用注塑工艺制造的玻璃纤维增强的苯酚汽缸壳散热少，同时重量明显减轻衬料并且噪音更小。在日益增长的节能减排的压力下，汽车制造商的核心任务是轻量化。另外，从整个使用周期来看，苯酚复合材料部件比铝制件更环保。

SBHPP公司计划先把复合材料技术用于1,6升内的小型发动机，下一步再用于较大排量的发动机。SBHPP公司和位于卡尔斯鲁厄的弗劳恩霍夫研究所的“新动力系统”项目组共同合作探讨650ccm复合材料单缸发动机的可行性。为此，项目组采用了55%的玻璃纤维增强的酚醛树脂以及集成金属垫片和汽缸套的组合。这个注塑工序的工艺优化后只需90秒。

减重最饮水器多达20%

在年产量3万的情况下，采用复合材料制造的汽缸壳和铝制壳相比重量可降低20%，制造成本减少10%，如果提高产量的话，成本会更低。按照专家的分析，复合材料在实际应用中的另一个优点是更优异的NVH特性（振动及噪声分析）。“噪声测试证明了复合材料汽缸壳与铝制汽缸壳相比能够大幅度减少噪音。另外，根据热力学测试，复合材料散热更少。在复合材料汽缸壳的动力和进气端测量到的温差明显比铝壳的欧式插座小。”

目标：复合材料发动机

SBHPP正计划与发动机供应商同时和汽车制造商（OEMs）进行合作，以便于将这个方案引进市场。下一步努力的方向是基于现有的有效研究结果研发以复合材料为基础的复杂多缸发动机。SBHPP计划未来研发基于SBHPP复合材料缸体的两缸、三缸或四缸机动灵活的发动机。这种发动机可用于轿车和摩托车的一级传动，或作为增程器用于电动汽车。