客車制動管路材料選擇探討

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銅和尼龍都在汽車行業有著廣泛的應用，尤其是客車制動管路材料主要使用的TP2銅管和PA11尼龍管。TP2是磷脫氧銅（純銅）的英文簡稱，它是一種熔解高純度的原材料，質地堅硬，不易腐蝕，且耐高溫、耐高壓，可以承受極冷和極熱的溫度（－196～250℃），適用范圍大，且適應溫度劇烈變化。銅的熔點高達1083℃，常用于汽油或氣體輸送管、排水管、冷凝管、冷凝器、蒸發器、熱交換器及零件。但作為制動管路使用時也存在一些劣勢，如多出接頭連接點，增加整車管路漏氣的質量隱患，損壞出現漏氣不便于后期維修更換。

PA11尼龍管屬于工程塑料類，密封性能好，采用卡箍、襯芯結構，無需使用管路密封膠，同樣能達到密封要求；內壁光滑，空氣阻力小，系統充（排）氣時間短，氣制動響應速度快，壓力損耗小；不僅質量極輕，而且固定方便，同時無振動噪聲；耐壓值較高，一般的尼龍管耐壓值都在1500kPa以上，足以達到各種汽車氣制動管路壓力的要求；中間過渡少，可減少接頭數量，便于檢測、裝配、整車布置。國外在20世紀60年代后期汽車制動管路已開始采用尼龍管取代傳統的金屬管[1-2]。

為進一步探討銅管和尼龍管在制動管路材料使用中的可靠性，下面通過全方面試驗進行對比。

可靠性試驗方案

結合尼龍管與銅管的性能以及在客車制動管路中使用的要求，項目團隊分析了客車制動管路的實際運行條件，可能遇到的涉及沙石撞擊的管強度、耐油、耐防凍液和各種惡劣環境的防腐，影響制動力的管氣密性、涉及長久可靠性的老化等各種工況，建立了一套制動管路材料的“8+3”試驗驗證評估體系。

8項全面對比試驗包括低溫沖擊試驗、高溫沖擊試驗、振動試驗、耐油試驗、氣密性試驗、耐高溫試驗、耐低溫試驗及鹽霧試驗，見表1。

尼龍管進行3項專項試驗，分別為爆破試驗、紫外線試驗及拉伸試驗，見表2。試驗材料規格選擇客車制動管路材料使用的外徑12mm、壁厚1.5mm的PA11尼龍管和TP2銅管。

表1 PA11尼龍管與TP2銅管使用性能對比試驗方案

表2 PA11尼龍管專項試驗方案

試驗結果和分析

制動管路材料“8+3”試驗驗證如圖1～圖11所示，結果見表3。

圖1 低溫沖擊試驗

圖2 高溫沖擊試驗

圖3 高溫試驗

圖4 耐油試驗

圖5 密封試驗

圖6 低溫試驗

圖7 振動試驗

圖8 鹽霧試驗

圖9 爆破試驗

圖10 拉伸試驗

圖11 紫外線試驗

表3 材料全套驗證評估試驗結果

為進一步確認尼龍管的長久使用可靠性，考察了制動管路采用部分PA11尼龍管的某公交公司部分客車的實際運行情況，無售后返修的問題，結果均無異常，詳見表4。

表4 采用部分PA11尼龍管公交實際運行情況

通過以上11項不同時段、不同車型、不同工況的全面試驗，評估驗證結果和分析可知，不僅銅管使用可靠，尼龍制動管路材料也滿足使用要求。以10m車為例，可使用尼龍管取代29m長銅管，并取消16個管接頭，預計單臺可節約成本800元，并可減少銅管下料、鉚接頭以及管連接作業時間共計80min。

結語

本文從對客車制動管路材料基本性能的分析和實際使用情況出發，并通過全面完善試驗驗證可靠性，得出以下結論。

1）制定的低溫沖擊、高溫沖擊、振動、耐油耐防凍液、氣密性、耐高溫、耐低溫及鹽霧共8項全面對比試驗以及爆破、紫外線、拉伸共3項專項試驗方案，即“8+3”試驗驗證可靠性評估體系，全面包含了客車制動管路材料實際使用中的所有工況，體系完備。

2）PA11尼龍完全滿足客車制動管路材料國標和行業使用要求。

3）為客車制動管路材料的可靠性選擇和新材料研發應用提供了很好的解決方案。