Kompozīta kartera aizsardzība: īpašības, darbības princips, plusi un mīnusi

2024 Autors: Erin Ralphs | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-19 17:42

Par nepieciešamību uzstādīt kartera aizsardzību automašīnu īpašnieki nav apstrīdējuši jau ilgu laiku. Automašīnas apakšdaļa aptver dažādas svarīgas vienības, tostarp transmisiju, sadales kārbu, dzinēja karteri, šasijas sastāvdaļas un detaļas un daudz ko citu. Trieciens pret jebkādiem šķēršļiem var tos sabojāt. Lai no tā izvairītos, ir uzstādīta kartera aizsardzība - metāla vai kompozīta.

Salikto aizsardzības līdzekļi

Kompozīta kartera aizsargi ir izgatavoti no stikla šķiedras pastiprināta polimēru sveķu materiāla. Stiprības raksturlielumi ir atkarīgi no šiem slāņiem. Katrai konkrētai aizsardzībai tiek izvēlēts noteikts slāņu skaits un to biezums, no kā ir atkarīgi turpmākie rādītāji.

Ģeometriskā forma nodrošina ne tikai aizsardzības izturību, bet arī motora nodalījuma aizsardzību no mitruma un putekļiem. Pateicoties kompozītmateriāla īpašībām -viegls svars, augstas fizikālās un mehāniskās īpašības, izturība pret koroziju un ķīmiskām vielām - aizsardzībai ir nenoliedzamas priekšrocības:

• Nodrošina visefektīvāko kartera aizsardzību, pateicoties formai, kas cieši seko standarta putekšņlapu ģeometrijai un bloku izvietojumam, kas nesamazina klīrensu un nemaina darba temperatūru.
• Augsta lieces izturība un stingrība salīdzinājumā ar metāla līdziniekiem.
• Viegs svars.
• Plats darba temperatūras diapazons.
• Izcila vibrācijas un skaņas izolācija.
• Izturīgs pret koroziju un ķimikālijām, ko izmanto ceļu apstrādē.

Fronālas sadursmes un pārmērīgas slodzes gadījumā tiek sabojāta kompozītmateriāla kartera aizsardzība, neliedzot motoram virzīties uz leju.

Kompozīta materiāls saglabā savas īpašības temperatūras diapazonā no +120 līdz -60 grādiem un karsējot neizdala bīstamas vielas. Ražošanā izmantotajām izejvielām ir visi nepieciešamie sanitārie un epidemioloģiskie sertifikāti.

Ekspluatācijas nianses

No kompozītmateriāliem izgatavotā kartera aizsardzības elastība izlīdzina slodzes, kas uz to iedarbojas triecienu un sadursmju ar šķēršļiem laikā. Tā rezultātā plastiskā deformācija pilnībā nepastāv, kas ļauj turpināt darbību, nenomainot daļu. Salīdzinot ar metāla izstrādājumiem, kuriem identiskā situācijā nepieciešama nomaiņa, kompozītmateriāliem nav negatīvas akustiskās ietekmes unsaglabā savas galvenās īpašības, neiznīcinot agregātus un mezglus.

Metāla un kompozītmateriālu aizsardzības izmaksu atšķirība

Kompozīta karteris ir dārgāks par metālu ražošanas sarežģītības un izmantoto izejvielu unikalitātes dēļ. Modeļu ražošanai no tērauda un alumīnija nav nepieciešamas dārgas un sarežģītas iekārtas - vakuums, iesmidzināšana un apstrāde. Kompozītmateriālu aizsardzība ir izgatavota no importētiem izejmateriāliem - stikla šķiedras, sveķiem, modifikatoriem un cietinātājiem.

Klasifikācija

Atkarībā no izmantotās pastiprinošās vielas, kas ir daļa no to sastāva un kas nosaka mehāniskās īpašības, pastāv vairāki kompozītmateriālu aizsardzības veidi:

• Kevlar (aramīda šķiedra).
• Stikla šķiedra.
• Oglekļa šķiedra (ogleklis).

Kevlāra aizsardzība

Strukturālais kevlars ir veidots no īsām para-aramīda šķiedrām, kas sadalītas termoreaktīvo plastmasu iekšpusē. Termoplastu augstā mehāniskā izturība atšķiras atkarībā no izejmateriāla markas; šķiedru plīšanas izturība - no 280 līdz 550 kg/mm². Tajā pašā laikā tas ir apvienots ar zemu blīvumu - līdz 1500 kg/m^{3. Nenozīmīgo kompozītmateriālu kartera aizsargu svaru lielā mērā nosaka šie rādītāji.}

Populārākie para-aramīda šķiedras zīmoli ir Kevlar, ko ražo DuPont, un Twaron no Japānas un Nīderlandes uzņēmuma Teijin.

2007. gadā tirgū parādījās Heracron zīmola Kevlar. Dienvidkorejas uzņēmums Colon Industries.

Strukturālajam kevlaram ir augsta termiskā stabilitāte un ķīmiskā izturība. Para-amīda izturība ir 2,5 reizes lielāka nekā tērauda stiprība, kas nodrošina augstas stiprības kompozītmateriālu kartera aizsardzību. Atšķirībā no stikla šķiedras, Kevlar nodrošina lielisku triecienu absorbciju.

Oglekļa aizsardzība

Oglekļa šķiedra jeb ogleklis ir izveidota no polimēru sveķiem, kas pastiprināti ar oglekļa šķiedras pavedieniem. Aizsargu ražošanā oglekļa šķiedru izmanto diezgan reti, jo tās izmaksas ir augstākas un izgatavojamība ir zemāka.

Matricas struktūra un oglekļa šķiedras ieklāšanas metode ietekmē oglekļa šķiedras īpašības. Atkarībā no konkrētās situācijas un vajadzības ogleklis var būt stingrs vai elastīgs.

Oglekļa augstās izmaksas nosaka tā ražošanas tehnoloģijas sarežģītība. Materiāla slāņi tiek līmēti ar kvalitatīviem un dārgiem sveķiem. Arī aprīkojums, kas nepieciešams oglekļa aizsargu ražošanai, ir dārgs.

CFRP ir 1,5 reizes stiprāks par tēraudu ar mazāku svaru.

Būtisks oglekļa trūkums ir tā nepanesība pret punktveida triecieniem: pēc bojājumiem aizsardzību nevar atjaunot. Neliela defekta gadījumā jums būs pilnībā jāmaina aizsardzība.

Stikla šķiedras aizsardzība

Lielākā daļa Toyota kompozītmateriālu kartera ir izgatavoti no stiklplasta, kas ir viens no visvairākpieprasītie materiāli. Stikla šķiedras pastiprinošais materiāls ir stikla šķiedras audums vai kvarcs. Stikla šķiedras matrica ir izgatavota no termoplastiskiem un termoreaktīviem polimēriem.

Stikla šķiedras aizsardzība ir viena no vissmagākajām savā kategorijā.

Land Rover stiklašķiedras kompozītmateriāla kartera iezīme ir tā zemā siltumvadītspēja. Tas ir izturīgs pret mehāniskiem bojājumiem un caurspīdīgs. Stikla šķiedras stiprā puse ir izturība pret koroziju, formas saglabāšana un siltuma iedarbības trūkums.

Stikla šķiedras aizsardzības stiprība ir mazāka nekā tēraudam, taču arī stiklplasta svars ir trīs reizes mazāks.

Tērauda karteris ir lētāks nekā stikla šķiedra.

Saliktās aizsardzības priekšrocības

Pamatojoties uz atsauksmēm par kompozītmateriālu kartera aizsardzību, var atšķirt vairākas priekšrocības:

• Augstas stiprības daļas. Atšķirībā no tērauda aizsargiem, kompozītmateriāli iztur 1,5–2,5 reizes lielāku slodzi.
• Salikto izstrādājumu viegls svars. Maksimālais kompozītmateriālu aizsardzības biezums ir 12 milimetri.
• Gandrīz pilnīga šāda veida aizsardzības beztrokšņa.
• Atšķirībā no metāla, kompozītmateriāla aizsardzībai var piešķirt ģeometriski sarežģītu formu.

Trūkumi

Tajos pašos pārskatos par kompozītmateriālu kartera aizsardzību tomēr ir atzīmētas arī produktu nepilnības:

• Aizsardzības augsta trauslums, kasietekmē punktveida slodžu jutīgumu.
• Nav iespējams pievienot dažas papildu ventilācijas atveres, nemazinot drošību.
• Neatbilst vides prasībām - karsējot izdala kaitīgas vielas.

Kā izvēlēties kartera aizsardzību

Izvēloties salikto karteri, pirmām kārtām tiek ņemti vērā reģiona klimatiskie apstākļi un braukšanas stils. Individuāls aizsardzības veids ir piemērots gandrīz jebkurai automašīnai, taču ir svarīgi noteikt produkta biezumu. Šis parametrs ir atkarīgs no aizsardzības mērķa un materiāliem, no kuriem tas ir izgatavots. Biezums galvenokārt ietekmē drošību.

Otrs svarīgais parametrs ir izstrādājuma svars: pārāk smagi izstrādājumi, kas uzstādīti vieglajiem transportlīdzekļiem, var negatīvi ietekmēt dinamiku un aerodinamiskās īpašības.

Trešais parametrs ir ražotāju garantētā kvalitāte. Eksperti iesaka iegādāties labi pazīstamu zīmolu kompozītmateriālu aizsardzību un uzstādīt to tikai autoservisos. Ievērojot uzstādīšanas procesa nianses, tiek nodrošināta efektīva aizsardzība.

Pēdējais raksturlielums ir produkta izmaksas. Tērauda modeļi tiek uzskatīti par pieejamākajām un populārākajām iespējām, taču, neskatoties uz to, kompozītmateriālu aizsardzība ir efektīvāka un izdevīgāka.