Protecție compozită a carterului: caracteristici, principiu de funcționare, argumente pro și contra

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-19 18:19

Necesitatea instalării protecției carterului nu a fost contestată de proprietarii de mașini de mult timp. Partea inferioară a mașinii acoperă diverse unități importante, inclusiv transmisia, carcasa de transfer, carterul motorului, componentele și componentele șasiului și multe altele. Lovirea oricăror obstacole le poate deteriora. Pentru a evita acest lucru, este instalată protecția carterului - metal sau compozit.

Caracteristici ale protecțiilor compozite

Apărătoarele compozite ale carterului sunt realizate din material rășină polimerică armată cu fibră de sticlă. Caracteristicile de rezistență depind de aceste straturi. Pentru fiecare protecție specifică, se selectează un anumit număr de straturi și grosimea acestora, de care depind indicatorii viitori.

Forma geometrică oferă nu numai rezistența protecției, ci și protecția compartimentului motor de umezeală și praf. Datorită caracteristicilor materialului compozit -greutate redusă, proprietăți fizice și mecanice ridicate, rezistență la coroziune și substanțe chimice - protecția are avantaje incontestabile:

• Oferă cea mai eficientă protecție a carterului datorită unei forme care urmărește îndeaproape geometria anterelor standard și dispunerea unităților care nu reduce garda la sol și nu modifică temperatura de funcționare.
• Rezistență ridicată la încovoiere și rigiditate în comparație cu omologii din metal.
• Greutate ușoară.
• Interval larg de temperatură de funcționare.
• Izolație excelentă la vibrații și fonic.
• Rezistent la coroziune și la substanțele chimice utilizate în tratarea drumurilor.

La o coliziune frontală și o sarcină excesivă, protecția compozită a carterului este distrusă, fără a împiedica mișcarea motorului în jos.

Materialul compozit își păstrează proprietățile în intervalul de temperatură de la +120 la -60 de grade și nu emite substanțe periculoase atunci când este încălzit. Materiile prime utilizate în producție au toate certificatele sanitare și epidemiologice necesare.

Nuanțe de exploatare

Elasticitatea protecției carterului din materiale compozite nivelează sarcinile exercitate asupra acesteia în timpul impacturilor și ciocnirilor cu obstacole. Ca urmare, deformarea plastică este complet absentă, ceea ce vă permite să continuați funcționarea fără a recurge la înlocuirea piesei. În comparație cu omologii metalici care necesită înlocuire într-o situație identică, materialele compozite nu au un impact acustic negativ șiîși păstrează principalele caracteristici fără a distruge agregatele și ansamblurile.

Diferența de cost al protecțiilor metalice și compozite

Carterul compozit este mai scump decât metalul datorită complexității producției și unicității materiilor prime utilizate. Producția de modele din oțel și aluminiu nu necesită echipamente costisitoare și complexe - vid, injecție și procesare. Protecția compozită este realizată din materii prime importate - fibră de sticlă, rășini, modificatori și întăritori.

Clasificare

Există mai multe tipuri de protecții compozite în funcție de substanța de armare utilizată, care face parte din compoziția lor și care determină proprietățile mecanice:

• Kevlar (fibră de aramidă).
• Fibră de sticlă.
• Fibră de carbon (carbon).

Protecție Kevlar

Kevlarul structural este format din fibre scurte de para-aramid distribuite în materiale plastice termorigide. Rezistența mecanică ridicată a termoplasticelor variază în funcție de marca materiei prime; rezistența la rupere a fibrelor - de la 280 la 550 kg/mm². În același timp, este combinat cu densitatea scăzută - până la 1500 kg/m^{3. Greutatea nesemnificativă a protecțiilor compozite ale carterului este determinată în mare măsură de acești indicatori.}

Cele mai populare mărci de fibră para-aramidă sunt Kevlar, produs de DuPont, și Twaron, de la compania japoneza-olandeză Teijin.

În 2007, Kevlar-ul marca Heracron a apărut pe piață. Compania sud-coreeană Colon Industries.

Structural Kevlar are stabilitate termică ridicată și rezistență chimică. Rezistența para-amidei este de 2,5 ori mai mare decât rezistența oțelului, care oferă protecție compozită de în altă rezistență a carterului. Spre deosebire de fibra de sticlă, Kevlar oferă o absorbție excelentă a șocurilor.

Protecție cu carbon

Fibra de carbon, sau carbonul, este creată din rășini polimerice întărite cu filamente de fibră de carbon. În producția de protecții, fibra de carbon este folosită destul de rar datorită faptului că costul ei este mai mare, iar fabricabilitatea este mai mică.

Structura matricei și metoda de așezare a fibrei de carbon afectează proprietățile fibrei de carbon. În funcție de situația specifică și de nevoie, carbonul poate fi fie rigid, fie flexibil.

Costul ridicat al carbonului este determinat de complexitatea tehnologiei sale de producție. Straturile de material sunt lipite cu rășini scumpe și de în altă calitate. Echipamentul necesar pentru a produce apărătoare de carbon este, de asemenea, costisitor.

CFRP este de 1,5 ori mai rezistent decât oțelul la o greutate mai mică.

Un dezavantaj semnificativ al carbonului este intoleranța acestuia la impactul punctual: după deteriorare, protecția nu poate fi restabilită. În cazul unui defect minor, va trebui să schimbați complet protecția.

Protecție din fibră de sticlă

Majoritatea carterurilor compozite Toyota sunt realizate din fibră de sticlă, una dintre cele maimateriale cerute. Materialul de armare din fibră de sticlă este țesătură din fibră de sticlă sau cuarț. Matricea din fibră de sticlă este realizată din polimeri termoplastici și termorigide.

Protecția din fibră de sticlă este una dintre cele mai grele din categoria sa.

Caracterul compozit din fibră de sticlă Land Rover este conductivitatea termică scăzută. Este rezistent la deteriorări mecanice și translucid. Forța fibrei de sticlă este rezistența la coroziune, păstrarea formei și lipsa expunerii la căldură.

Rezistența protecției cu fibră de sticlă este mai mică decât cea a oțelului, dar greutatea fibrei de sticlă este, de asemenea, de trei ori mai mică.

Carterul din oțel este mai ieftin decât fibra de sticlă.

Avantajele protecției compozite

Pe baza feedback-ului privind protecția compozită a carterului, pot fi distinse câteva avantaje:

• Piese de în altă rezistență. Spre deosebire de protecțiile din oțel, cele compozite rezistă de 1,5-2,5 ori mai multă sarcină.
• Greutatea redusă a produselor compozite. Grosimea maximă a protecției compozite este de 12 milimetri.
• Silențialitate aproape completă a acestui tip de protecție.
• Spre deosebire de metal, protecția compozită poate primi o formă complexă din punct de vedere geometric.

Defecte

În aceleași recenzii ale protecției compozite ale carterului, se remarcă însă și punctele slabe ale produselor:

• Fragilitate ridicată a protecției, careafectează susceptibilitatea sarcinilor punctiforme.
• Este imposibil să adăugați câteva orificii suplimentare fără a reduce securitatea.
• Nu îndeplinesc cerințele de mediu - atunci când sunt încălzite, eliberează substanțe nocive.

Cum să alegi protecția carterului

La alegerea unui carter compozit, se iau în considerare în primul rând condițiile climatice ale regiunii și stilul de condus. Un tip individual de protecție este potrivit pentru aproape orice mașină, dar este important să se determine grosimea produsului. Acest parametru depinde de scopul protecției și de materialele din care este realizat. Grosimea afectează în mare măsură securitatea.

Al doilea parametru important este greutatea produsului: produsele prea grele instalate pe vehicule ușoare pot afecta negativ dinamica și calitățile aerodinamice.

Al treilea parametru este calitatea garantată de producători. Experții sfătuiesc să achiziționați protecție compozită de mărci binecunoscute și să o instalați numai în serviciile auto. Prin respectarea nuanțelor procesului de instalare, se asigură o protecție eficientă.

Ultima caracteristică este costul produsului. Modelele din oțel sunt considerate cele mai accesibile și populare opțiuni, dar, în ciuda acestui fapt, protecțiile compozite sunt mai eficiente și mai profitabile.