Kompozitna zaščita ohišja motorja: značilnosti, princip delovanja, prednosti in slabosti

2024 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-19 18:23

Lastniki avtomobilov že dolgo ne oporekajo potrebi po namestitvi zaščite ohišja motorja. Spodnji del avtomobila pokriva različne pomembne enote, vključno z menjalnikom, prenosnim ohišjem, ohišjem motorja, komponentami in deli šasije in še veliko več. Če udarite v katero koli oviro, jih lahko poškodujete. Da bi se temu izognili, je nameščena zaščita ohišja motorja - kovinska ali kompozitna.

Lastnosti kompozitne zaščite

Kompozitni ščitniki ohišja motorja so izdelani iz polimerne smole, ojačane s steklenimi vlakni. Lastnosti trdnosti so odvisne od teh plasti. Za vsako posamezno zaščito je izbrano določeno število slojev in njihova debelina, od katerih so odvisni prihodnji kazalniki.

Geometrijska oblika zagotavlja ne le moč zaščite, temveč tudi zaščito motornega prostora pred vlago in prahom. Zaradi lastnosti kompozitnega materiala -majhna teža, visoke fizikalne in mehanske lastnosti, odpornost proti koroziji in kemikalijam - zaščita ima nesporne prednosti:

• Zagotavlja najučinkovitejšo zaščito ohišja motorja zahvaljujoč obliki, ki natančno sledi geometriji standardnih prašnikov in razporeditvi enot, ki ne zmanjšuje oddaljenosti od tal in ne spreminja delovne temperature.
• Visoka upogibna trdnost in togost v primerjavi s kovinskimi primerki.
• Lahka teža.
• Širok razpon delovne temperature.
• Odlična vibracijska in zvočna izolacija.
• Odporen proti koroziji in kemikalijam, ki se uporabljajo pri obdelavi cest.

Pri čelnem trku in preveliki obremenitvi se kompozitna zaščita ohišja motorja uniči, kar ne preprečuje premikanja motorja navzdol.

Kompozitni material ohranja svoje lastnosti v temperaturnem območju od +120 do -60 stopinj in pri segrevanju ne oddaja nevarnih snovi. Surovine, uporabljene v proizvodnji, imajo vsa potrebna sanitarna in epidemiološka spričevala.

Nianse izkoriščanja

Elastičnost zaščite ohišja motorja iz kompozitnih materialov izravnava obremenitve, ki se nanjo izvajajo med udarci in trki ob ovire. Posledično je plastična deformacija popolnoma odsotna, kar vam omogoča nadaljevanje delovanja, ne da bi se zatekli k zamenjavi dela. V primerjavi s kovinskimi analogi, ki zahtevajo zamenjavo v enaki situaciji, kompozitni materiali nimajo negativnega akustičnega vpliva inohranijo svoje glavne lastnosti brez uničenja agregatov in sklopov.

Razlika v ceni kovinske in kompozitne zaščite

Kompozitni blok motorja je dražji od kovine zaradi kompleksnosti proizvodnje in edinstvenosti uporabljenih surovin. Proizvodnja modelov iz jekla in aluminija ne zahteva drage in zapletene opreme - vakuuma, brizganja in obdelave. Kompozitna zaščita je izdelana iz uvoženih surovin - steklenih vlaken, smol, modifikatorjev in trdilcev.

Razvrstitev

Obstaja več vrst kompozitnih ščit, odvisno od uporabljene ojačitvene snovi, ki je del njihove sestave in ki določa mehanske lastnosti:

• Kevlar (aramidna vlakna).
• fiberglass.
• ogljikova vlakna (ogljik).

Kevlar zaščita

Strukturni kevlar je sestavljen iz kratkih para-aramidnih vlaken, razporejenih znotraj termoreaktivne plastike. Visoka mehanska trdnost termoplastov se razlikuje glede na znamko surovine; pretrgna trdnost vlaken - od 280 do 550 kg/mm². Hkrati je kombiniran z nizko gostoto - do 1500 kg/m^{3. Ti kazalniki v veliki meri določajo nepomembno težo kompozitnih zaščit ohišja motorja.}

Najbolj priljubljeni blagovni znamki para-aramidnih vlaken sta Kevlar, ki ga proizvaja DuPont, in Twaron, japonsko-nizozemskega podjetja Teijin.

Leta 2007 se je na trgu pojavil kevlar z blagovno znamko Heracron. Južnokorejsko podjetje Colon Industries.

Strukturni kevlar ima visoko toplotno stabilnost in kemično odpornost. Trdnost paraamida je 2,5-krat večja od trdnosti jekla, ki zagotavlja visoko trdnost kompozitne zaščite ohišja motorja. Za razliko od steklenih vlaken, kevlar zagotavlja odlično blaženje udarcev.

Zaščita ogljika

Ogljikova vlakna ali ogljik so ustvarjena iz polimernih smol, ojačanih z filamenti iz ogljikovih vlaken. Pri izdelavi zaščit se ogljikova vlakna uporabljajo precej redko zaradi dejstva, da so njihovi stroški višji, izdelava pa nižja.

Struktura matrice in način polaganja ogljikovih vlaken vplivata na lastnosti ogljikovih vlaken. Odvisno od posebne situacije in potrebe je ogljik lahko tog ali prožen.

Visoki stroški ogljika so določeni s kompleksnostjo njegove proizvodne tehnologije. Plasti materiala so lepljene s kakovostnimi in dragimi smolami. Oprema, potrebna za izdelavo ogljikovih ščitnikov, je prav tako draga.

CFRP je 1,5-krat močnejši od jekla pri manjši teži.

Pomembna pomanjkljivost ogljika je njegova nestrpnost do točkovnih udarcev: po poškodbi zaščite ni mogoče obnoviti. V primeru manjše okvare boste morali zaščito popolnoma zamenjati.

Zaščita iz steklenih vlaken

Večina Toyotinih kompozitnih ohišij motorjev je narejenih iz steklenih vlaken, enega najboljzahtevani materiali. Ojačitveni material v steklenih vlaknih je tkanina iz steklenih vlaken ali kremen. Matrica iz steklenih vlaken je izdelana iz termoplastičnih in termoreaktivnih polimerov.

Zaščita iz steklenih vlaken je ena najtežjih v svoji kategoriji.

Zaznamek ohišja motorja Land Rover iz steklenih vlaken je nizka toplotna prevodnost. Je odporen na mehanske poškodbe in prosojen. Trdnost steklenih vlaken je odpornost proti koroziji, ohranjanje oblike in pomanjkanje izpostavljenosti toploti.

Moč zaščite iz steklenih vlaken je nižja od trdnosti jekla, vendar je teža steklenih vlaken tudi trikrat manjša.

Jekleni ohišje motorja je cenejši od steklenih vlaken.

Prednosti kompozitne zaščite

Na podlagi povratnih informacij o kompozitni zaščiti ohišja motorja je mogoče razlikovati več prednosti:

• Deli visoke trdnosti. Za razliko od jeklenih ščit, kompozitne prenesejo 1,5-2,5-krat večjo obremenitev.
• Lahka teža sestavljenih izdelkov. Največja debelina kompozitne zaščite je 12 milimetrov.
• Skoraj popolna brezšumnost te vrste zaščite.
• Za razliko od kovine je kompozitni zaščiti mogoče dati geometrijsko zapleteno obliko.

pomanjkljivosti

V istih pregledih kompozitne zaščite ohišja motorja pa so navedene tudi slabosti izdelkov:

• Visoka krhkost zaščite, kivpliva na občutljivost točkovnih obremenitev.
• Nemogoče je dodati nekaj dodatnih zračnikov, ne da bi zmanjšali varnost.
• Ne izpolnjujejo okoljskih zahtev - pri segrevanju sproščajo škodljive snovi.

Kako izbrati zaščito ohišja motorja

Pri izbiri sestavljenega ohišja motorja se upoštevajo predvsem podnebne razmere regije in način vožnje. Posamezna vrsta zaščite je primerna za skoraj vsak avto, vendar je pomembno določiti debelino izdelka. Ta parameter je odvisen od namena zaščite in materialov, iz katerih je izdelan. Debelina najbolj vpliva na varnost.

Drugi pomemben parameter je teža izdelka: pretežki izdelki, nameščeni na lahka vozila, lahko negativno vplivajo na dinamiko in aerodinamične lastnosti.

Tretji parameter je kakovost, ki jo zagotavljajo proizvajalci. Strokovnjaki svetujejo, da kupite kompozitno zaščito znanih blagovnih znamk in jo namestite samo v avtomobilskih servisih. Z upoštevanjem odtenkov postopka namestitve je zagotovljena učinkovita zaščita.

Zadnja značilnost je cena izdelka. Jekleni modeli veljajo za najbolj dostopne in priljubljene možnosti, a kljub temu so sestavljene zaščite učinkovitejše in donosnejše.