Kompozitinė karterio apsauga: charakteristikos, veikimo principas, privalumai ir trūkumai

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:41

Dėl būtinybės įrengti karterio apsaugą automobilių savininkai neginčijo jau seniai. Automobilio apačioje dengiami įvairūs svarbūs mazgai, įskaitant transmisiją, skirstytuvą, variklio karterį, važiuoklės komponentus ir dalis bei daug daugiau. Atsitrenkę į bet kokias kliūtis galite jas sugadinti. Siekiant to išvengti, įrengiama karterio apsauga – metalinė arba kompozitinė.

Sudėtinės apsaugos ypatybės

Kompozitinės karterio apsaugos yra pagamintos iš stiklo pluoštu sustiprintos polimerinės dervos medžiagos. Nuo šių sluoksnių priklauso stiprumo charakteristikos. Kiekvienai konkrečiai apsaugai parenkamas tam tikras skaičius sluoksnių ir jų storis, nuo kurių priklauso ateities rodikliai.

Geometrinė forma užtikrina ne tik apsaugos stiprumą, bet ir variklio skyriaus apsaugą nuo drėgmės ir dulkių. Dėl kompozicinės medžiagos savybių -lengvas svoris, aukštos fizinės ir mechaninės savybės, atsparumas korozijai ir cheminėms medžiagoms – apsauga turi neabejotinų pranašumų:

• Suteikia veiksmingiausią karterio apsaugą dėl formos, kuri tiksliai atitinka standartinių dulkinių geometriją ir blokų išdėstymą, kuris nesumažina prošvaisos ir nekeičia darbinės temperatūros.
• Didelis lenkimo stiprumas ir standumas, palyginti su metaliniais analogais.
• Lengvas.
• Platus darbinės temperatūros diapazonas.
• Puiki vibracijos ir garso izoliacija.
• Atsparus korozijai ir kelių valymui naudojamoms cheminėms medžiagoms.

Priekinio susidūrimo ir per didelės apkrovos metu suardoma sudėtinė karterio apsauga, netrukdant varikliui judėti žemyn.

Kompozitinė medžiaga išlaiko savo savybes temperatūros diapazone nuo +120 iki -60 laipsnių ir kaitinama neišskiria pavojingų medžiagų. Gamyboje naudojamos žaliavos turi visus reikiamus sanitarinius ir epidemiologinius sertifikatus.

Naudojimo niuansai

Iš kompozicinių medžiagų pagamintos karterio apsaugos elastingumas išlygina jai tenkančias apkrovas smūgių ir susidūrimų su kliūtimis metu. Dėl to visiškai nėra plastinių deformacijų, o tai leidžia tęsti darbą nekeičiant dalies. Palyginti su metaliniais atitikmenimis, kuriuos reikia pakeisti esant identiškoms situacijoms, kompozitinės medžiagos neturi neigiamo akustinio poveikio irišlaikyti savo pagrindines charakteristikas nesunaikinant agregatų ir mazgų.

Metalinės ir kompozitinės apsaugos kainos skirtumas

Kompozitinis karteris yra brangesnis nei metalas dėl gamybos sudėtingumo ir naudojamų žaliavų unikalumo. Modelių iš plieno ir aliuminio gamybai nereikia brangios ir sudėtingos įrangos - vakuumo, įpurškimo ir apdorojimo. Kompozitinė apsauga pagaminta iš importuotų žaliavų – stiklo pluošto, dervų, modifikatorių ir kietiklių.

Klasifikacija

Yra kelių tipų sudėtinės apsaugos, priklausomai nuo naudojamos armuojančios medžiagos, kuri yra jų sudėties dalis ir lemia mechanines savybes:

• Kevlaras (aramido pluoštas).
• Stiklo pluoštas.
• Anglies pluoštas (anglies).

Kevlaro apsauga

Struktūrinis kevlaras sudarytas iš trumpų para-aramidinių pluoštų, paskirstytų termoreaktinguose plastikuose. Didelis termoplastikų mechaninis stiprumas skiriasi priklausomai nuo žaliavos prekės ženklo; pluoštų atsparumas trūkimui - nuo 280 iki 550 kg/mm². Tuo pačiu metu jis derinamas su mažu tankiu - iki 1500 kg/m^{3. Nedidelį sudėtinių karterio apsaugų svorį daugiausia lemia šie rodikliai.}

Populiariausi para-aramidinio pluošto prekės ženklai yra Kevlar, kurį gamina DuPont, ir Twaron iš Japonijos ir Olandijos bendrovės Teijin.

2007 m. rinkoje pasirodė Heracron prekės ženklo kevlaras. Pietų Korėjos įmonė Colon Industries.

Struktūrinis kevlaras pasižymi dideliu šiluminiu stabilumu ir cheminiu atsparumu. Paraamido stiprumas yra 2,5 karto didesnis nei plieno stiprumas, kuris užtikrina didelio stiprumo kompozito karterio apsaugą. Skirtingai nuo stiklo pluošto, kevlaras puikiai sugeria smūgius.

Anglies apsauga

Anglies pluoštas arba anglis yra sukurtas iš polimerinių dervų, sustiprintų anglies pluošto siūlais. Apsaugų gamyboje anglies pluoštas naudojamas gana retai dėl to, kad jo savikaina didesnė, o pagaminamumas mažesnis.

Matricos struktūra ir anglies pluošto klojimo būdas turi įtakos anglies pluošto savybėms. Atsižvelgiant į konkrečią situaciją ir poreikį, anglis gali būti standi arba lanksti.

Didelė anglies kaina priklauso nuo jos gamybos technologijos sudėtingumo. Medžiagos sluoksniai klijuojami kokybiškomis ir brangiomis dervomis. Įranga, reikalinga anglies apsaugai gaminti, taip pat brangi.

CFRP yra 1,5 karto stipresnis nei mažesnio svorio plienas.

Reikšmingas anglies trūkumas yra jos netoleravimas taškiniams smūgiams: po pažeidimo apsaugos negalima atkurti. Esant nedideliam defektui, apsaugą teks visiškai pakeisti.

Stiklo pluošto apsauga

Dauguma Toyota kompozitinių karterių yra pagaminti iš stiklo pluošto, vieno išreikalingos medžiagos. Stiklo pluošto armavimo medžiaga yra stiklo pluošto audinys arba kvarcas. Stiklo pluošto matrica pagaminta iš termoplastinių ir termoreaktingų polimerų.

Stiklo pluošto apsauga yra viena sunkiausių savo kategorijoje.

Land Rover kompozitinio stiklo pluošto karterio bruožas yra mažas šilumos laidumas. Jis atsparus mechaniniams pažeidimams ir permatomas. Stiklo pluošto stiprumas yra atsparumas korozijai, formos išlaikymas ir šilumos trūkumas.

Stiklo pluošto apsaugos stiprumas yra mažesnis nei plieno, tačiau stiklo pluošto svoris taip pat yra tris kartus mažesnis.

Plieninis karteris yra pigesnis nei stiklo pluoštas.

Sudėtinės apsaugos privalumai

Remiantis atsiliepimais apie sudėtinę karterio apsaugą, galima išskirti keletą privalumų:

• Didelio stiprumo dalys. Kitaip nei plieninės apsaugos, kompozitinės atlaiko 1,5–2,5 karto didesnę apkrovą.
• Lengvas sudėtinių gaminių svoris. Didžiausias kompozitinės apsaugos storis yra 12 milimetrų.
• Beveik visiškas šio tipo apsaugos triukšmas.
• Skirtingai nuo metalo, kompozitinei apsaugai gali būti suteikta geometriškai sudėtinga forma.

Defektai

Tose pačiose kompozicinės karterio apsaugos apžvalgose taip pat nurodomi produktų trūkumai:

• Didelis apsaugos trapumas, kuristuri įtakos taškinių apkrovų jautrumui.
• Neįmanoma pridėti kelių papildomų ventiliacijos angų nesumažinus saugumo.
• Neatitinka aplinkosaugos reikalavimų – kaitinant išsiskiria kenksmingos medžiagos.

Kaip pasirinkti karterio apsaugą

Renkantis kompozitinį karterį pirmiausia atsižvelgiama į regiono klimato sąlygas ir vairavimo stilių. Individualus apsaugos tipas tinka beveik bet kokiam automobiliui, tačiau svarbu nustatyti gaminio storį. Šis parametras priklauso nuo apsaugos paskirties ir medžiagų, iš kurių ji pagaminta. Storis daugiausiai turi įtakos saugumui.

Antras svarbus parametras yra gaminio svoris: lengvose transporto priemonėse sumontuoti per sunkūs gaminiai gali neigiamai paveikti dinamiką ir aerodinamines savybes.

Trečias parametras – gamintojų garantuojama kokybė. Ekspertai pataria įsigyti žinomų prekinių ženklų kompozitinę apsaugą ir montuoti tik automobilių servisuose. Stebint diegimo proceso niuansus, užtikrinama efektyvi apsauga.

Paskutinė charakteristika yra produkto kaina. Plieniniai modeliai laikomi labiausiai prieinamais ir populiariausiais variantais, tačiau nepaisant to, kompozitinės apsaugos yra veiksmingesnės ir pelningesnės.