盘系统、发动机系统和车身系统三大总成系统中, 发挥着输油、输气、供水、控制、传递动力、冷却、供暖等作用。据统计,2015 年我国汽车胶管使用量已经达到在4 亿米以上, 预测2017 年胶管市场规模将超过6 亿米, 总价值将超240 亿元。
燃油胶管, 作为车用胶管中价值高的橡胶软管。在汽车燃油系统中, 通过连接油箱、炭罐、油泵、曲轴箱等零部件,一方面传递燃油至发动机燃烧做功, 另一方面传递蒸发的油气、未参与燃烧的燃油、燃油废气至燃油净化系统燃烧或排放。随着油耗法规的日趋加严, 传统三层结构的燃油胶管用材也不断被新的材料技术所替代。如要求具有低渗透率的内层胶, 正由丁腈橡胶(NBR)逐渐向氟橡胶(FKM)、氟树脂(THV)特种橡胶的复合胶层转变; 具有耐臭氧、耐油性与耐磨性的外层胶, 也由氯丁橡胶(CR)或氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)转变为乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯醚橡胶(ECO); 4 层、5 层乃至更多层结构的复合胶管的也不断涌现。然而, 多层结构胶管的出现虽然提高了胶管的高强耐磨性, 但层间粘合性差又给燃油行业带来了新的困扰。
制动胶管, 作为汽车刹车系统中不可替代的一部分, 主要用于传递制动力至汽车制动蹄或制动钳, 保障制动力连续做功。根据制动液的不同, 制动胶管又有石油基与非石油基之分。随着对制动性能、以及节能环保法规要求的不断提高, 以及新型材料的研发应用, 制动胶管的内层胶已多由三元乙丙橡胶(EPDM)取代了丁苯橡胶(SBR), 制动胶管的内层胶料也有了天然胶(NR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、特种橡胶等更多的选择。通常, 外层胶料可选择天然胶(NR)、氯丁橡胶(CR)、三元乙丙橡胶(EPDM), 对应内层选用丁腈橡胶(NBR)和三元乙丙橡胶(EPDM), 中间层用棉线、涤纶、人造丝、芳纶等增强材料增强。
散热器胶管, 主要用于汽车发动机散热系统中传输冷却液, 一方面将发动机工作产生的热量传递至散热器降温、传递至暖风机喂驾驶舱供热, 另一方面将散热后的冷却液传送回发动机进行下一个热量循环。目前发动机燃烧控制先进技术的不断应用, 使得发动机舱内的温度由原来的110 ~ 125 ℃ 上升到125 ~150 ℃, 甚至高达175 ℃, 以往硫磺硫化体系的散热器胶管已经不再适应较高的温度, 过氧化物体系的胶管应用日趋广泛。
空调胶管, 用于汽车空调制冷系统, 通过传输不同压力、气液状态的制冷剂完成制冷循环, 分纯橡胶、橡胶-树脂复合材料、纯树脂材料结构三种。目前采用多的是橡胶-树脂复合结构, 这种胶管内层胶由一层树脂和一层橡胶组成, 曾被认为是新型汽车空调制冷剂R134a 的佳选择。
助力转向胶, 应用于汽车转向系统, 连接转向油壶、转向器、转向油泵等主要零部件, 通过传输不同压力的助力转向油, 实现对助力转向器的控制, 从而提高来自方向盘的转向力。汽车的助力转向系统主要分为机械式转向系统(早已被淘汰)、液压助力转向系统、电子液压助力转向系统和电动助力转向系统四种。目前大部分新款乘用车均配置了电动助力转向系统, 由于该助力转向系统由助力转向机直接提供转向助力,省去了液压系统部分, 因此不含有助力转向软管, 但在汽车维修后市场助力转向胶管仍有较大需求。
动力转向胶管接触介质是矿物油, 要求耐热性能好、接头部位牢固。国外汽车动力转向系统近发展趋势是采用高压泵、以及实现泵的小型化和高出力化, 要求胶管提高耐热性和耐久性, 内胶层具有良好的耐油性能, 外胶层耐磨、耐热(150 ℃ 以上)、耐气候。这种胶管的内外胶层材料过去一般选用丁腈橡胶和氯丁橡胶, 现在向氢化丁腈橡胶(HNBR)、氯磺化聚乙烯橡胶、氯化聚乙烯、丙烯酸酯橡胶方向发展。液压转向胶管新结构一般采用HNBR 作内胶层, 尼龙66 作增强层,氯磺化聚乙烯橡胶作外胶层。与传统的胶管相比, 这种胶管的使用寿命在140 ℃ 条件下可提高2 倍以上。为提高耐热性能,动力转向胶管也有使用氟橡胶的, 但由于氟橡胶容易与油中某些添加剂起反应, 因而应用受到一定的限制。
涡轮增压橡胶管, 应用于汽车发动机进气系统, 连接增压器、中冷器、进气歧管等主要零部件, 将经过涡轮增压器增压的热空气传递至中冷器降温后传递至进气歧管, 为发动机燃烧提供充足的空气, 增加燃烧效率。在国外, 涡轮增压器胶管目前采用全橡胶结构, 内胶层由氟橡胶和耐热性好的硅橡胶组成, 增强层用高强度芳酰胺纤维针织而成, 外胶层采用硅橡胶。我国涡轮增压器胶管起步较晚, 整体水平与国外差距较大; 我国现有汽车用胶管生产企业有40 ~ 50 家, 生产企业的规模偏小, 比较分散, 技术力量薄弱, 只有少数企业具有较强的研发能力。
