Kompozit forgattyúházvédelem: jellemzők, működési elv, előnyei és hátrányai

2024 Szerző: Erin Ralphs | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-19 16:30

A forgattyúházvédelem felszerelésének szükségességét az autótulajdonosok sokáig nem vitatják. Az autó alja különféle fontos egységeket takar, beleértve a sebességváltót, az osztóművet, a motor forgattyúházát, az alváz alkatrészeit és alkatrészeit és még sok mást. Bármilyen akadály ütközése károsíthatja azokat. Ennek elkerülése érdekében a forgattyúház védelmet fémből vagy kompozitból szerelik fel.

A kompozit védelem jellemzői

A kompozit forgattyúház-védőburkolatok üvegszál erősítésű polimer gyanta anyagból készülnek. A szilárdsági jellemzők ezektől a rétegektől függenek. Minden egyes védelemhez bizonyos számú réteg és vastagságuk kerül kiválasztásra, amelyektől a jövőbeli mutatók függenek.

A geometriai forma nemcsak a védelem erősségét biztosítja, hanem a motorteret is megvédi a nedvességtől és a portól. A kompozit anyag tulajdonságai miatt -könnyű súly, magas fizikai és mechanikai tulajdonságok, korrózióállóság és vegyszerállóság - a védelemnek tagadhatatlan előnyei vannak:

• A leghatékonyabb forgattyúház-védelmet biztosítja a szabványos portokok geometriáját és az egységek elrendezését szorosan követő alaknak köszönhetően, amely nem csökkenti a hasmagasságot és nem változtatja meg az üzemi hőmérsékletet.
• Nagy hajlítószilárdság és merevség a fém társaihoz képest.
• Könnyű.
• Széles üzemi hőmérséklet-tartomány.
• Kiváló rezgés- és hangszigetelés.
• Ellenáll a korróziónak és az útkezelés során használt vegyszereknek.

Elülső ütközés és túlzott terhelés esetén a kompozit forgattyúház-védelem tönkremegy, nem akadályozza meg a motor lefelé mozgását.

A kompozit anyag a +120 és -60 fok közötti hőmérsékleti tartományban megőrzi tulajdonságait, és hevítéskor nem bocsát ki veszélyes anyagokat. A gyártás során felhasznált alapanyagok minden szükséges egészségügyi és járványügyi tanúsítvánnyal rendelkeznek.

Kihasználási árnyalatok

A kompozit anyagokból készült forgattyúház-védelem rugalmassága kiegyenlíti az ütközések és akadályokkal való ütközések során rá nehezedő terheléseket. Ennek eredményeként a képlékeny deformáció teljesen hiányzik, ami lehetővé teszi a működés folytatását az alkatrész cseréje nélkül. Az azonos helyzetben cserét igénylő fém megfelelőkkel összehasonlítva a kompozit anyagoknak nincs negatív akusztikus hatása, ésmegőrzik fő jellemzőiket az aggregátumok és szerelvények tönkretétele nélkül.

A fém- és kompozit védelem költségének különbsége

A kompozit forgattyúház a gyártás összetettsége és a felhasznált alapanyagok egyedisége miatt drágább, mint a fém. Az acélból és alumíniumból készült modellek gyártása nem igényel drága és összetett berendezéseket - vákuum, injekció és feldolgozás. A kompozit védelem importált alapanyagokból készül – üvegszálból, gyantákból, módosítókból és keményítőkből.

Osztályozás

Többféle kompozit védelem létezik a felhasznált erősítőanyagtól függően, amely az összetételük részét képezi, és amely meghatározza a mechanikai tulajdonságokat:

• Kevlár (aramidszál).
• Üvegszálas.
• Szénszál (szén).

Kevlár védelem

A szerkezeti kevlár hőre keményedő műanyagokon belül elosztott rövid para-aramid szálakból készül. A hőre lágyuló műanyagok nagy mechanikai szilárdsága a nyersanyag márkájától függően változik; szálak szakítószilárdsága - 280-550 kg/mm². Ugyanakkor alacsony sűrűséggel kombinálják - akár 1500 kg/m^{3. A kompozit forgattyúház-védelmek jelentéktelen súlyát nagyrészt ezek a mutatók határozzák meg.}

A para-aramidszálak legnépszerűbb márkái a Kevlar, amelyet a DuPont gyárt, és a Twaron, a japán-holland Teijin cégtől.

2007-ben megjelent a piacon a Heracron márkájú Kevlar. Dél-koreai cég, Colon Industries.

A szerkezeti kevlár magas hőstabilitással és vegyszerállósággal rendelkezik. A para-amid szilárdsága 2,5-szer nagyobb, mint az acélé, ami nagy szilárdságú kompozit forgattyúházvédelmet biztosít. Az üvegszáltól eltérően a kevlár kiváló ütéselnyelést biztosít.

Szénvédelem

A szénszálat vagy szénszálat szénszálas szálakkal megerősített polimer gyantákból állítják elő. A védőeszközök gyártása során a szénszálat meglehetősen ritkán alkalmazzák, mivel költsége magasabb, és a gyárthatóság is alacsonyabb.

A mátrix szerkezete és a szénszál lerakásának módja befolyásolja a szénszál tulajdonságait. Az adott helyzettől és igénytől függően a szén lehet merev vagy rugalmas.

A szén magas költségét az előállítási technológia összetettsége határozza meg. Az anyagrétegek jó minőségű és drága gyantákkal vannak ragasztva. A szénvédők gyártásához szükséges berendezések is drágák.

A CFRP 1,5-szer erősebb, mint az acél kisebb tömeggel.

A szén jelentős hátránya, hogy nem tűri a pontszerű ütéseket: sérülés után a védelem nem állítható vissza. Kisebb hiba esetén a védelmet teljesen ki kell cserélni.

Üvegszálas védelem

A legtöbb Toyota kompozit forgattyúház üvegszálból készül, az egyikigényelt anyagok. Az üvegszál erősítőanyaga üvegszálas szövet vagy kvarc. Az üvegszálas mátrix hőre lágyuló és hőre keményedő polimerekből készül.

Az üvegszálas védelem az egyik legnehezebb a kategóriájában.

A Land Rover üvegszálas kompozit forgattyúházának jellemzője az alacsony hővezető képesség. Ellenáll a mechanikai sérüléseknek és áttetsző. Az üvegszál erőssége a korrózióállóság, az alak megtartása és a hőnek való kitettség hiánya.

Az üvegszálas védelem szilárdsága kisebb, mint az acélé, de az üvegszál súlya is háromszor kisebb.

Az acél forgattyúház olcsóbb, mint az üvegszálas.

Az összetett védelem előnyei

A kompozit forgattyúházvédelemmel kapcsolatos visszajelzések alapján több előny is megkülönböztethető:

• Nagy szilárdságú alkatrészek. Az acélvédőkkel ellentétben a kompozitok 1,5-2,5-szer nagyobb terhelést bírnak.
• Könnyű kompozit termékek. A kompozit védelem maximális vastagsága 12 milliméter.
• Az ilyen típusú védelem szinte teljes zajtalansága.
• A fémmel ellentétben a kompozit védelem geometriailag összetett formát kaphat.

Hibák

A kompozit forgattyúház-védelemre vonatkozó ugyanezen áttekintésekben azonban a termékek gyengeségei is felfigyelnek:

• A védelem nagyfokú törékenysége, amelybefolyásolja a pontterhelések érzékenységét.
• Lehetetlen néhány extra szellőzőnyílást hozzáadni a biztonság csökkentése nélkül.
• Nem felelnek meg a környezetvédelmi követelményeknek – hevítéskor káros anyagok szabadulnak fel.

Hogyan válasszunk forgattyúházvédelmet

A kompozit forgattyúház kiválasztásakor elsősorban a régió éghajlati viszonyait és a vezetési stílust veszik figyelembe. Az egyedi típusú védelem szinte minden autóhoz alkalmas, de fontos meghatározni a termék vastagságát. Ez a paraméter a védelem céljától és az anyagoktól függ, amelyekből készült. A vastagság leginkább a biztonságot befolyásolja.

A második fontos paraméter a termék súlya: a könnyű járművekre szerelt túl nehéz termékek károsan befolyásolhatják a dinamikát és az aerodinamikai tulajdonságokat.

A harmadik paraméter a gyártók által garantált minőség. A szakértők azt tanácsolják, hogy vásároljanak jól ismert márkák összetett védelmet, és csak az autóipari szolgáltatásokba telepítsék. A telepítési folyamat árnyalatainak betartásával hatékony védelmet biztosítunk.

Az utolsó jellemző a termék költsége. Az acélmodellek a legolcsóbb és legnépszerűbb opciók, de ennek ellenére a kompozit védelem hatékonyabb és jövedelmezőbb.