Еволуција заптивача уља мотора

Заптивачи уља вентила играју пресудну улогу у осигуравању стабилног рада мотора, контрола подмазивања и смањење емисија. Уз континуирани развој технологије мотора, вентилске нафтне бртве прошли су еволуцију од непостојања до постојања, а од једноставности до софистицираности, постајући неопходна заптивна компонента у модерним модерним моторима.

И. ИСТОРИЈА РАЗВОЈА ЗАШТИТА ВЕЛИВА УЉА

У раним данима већина мотора није имала посвећене бртве за уље вентила, а уља за подмазивање слободно је проузроковано кроз водиче вентила, што је резултирало високом потрошњом уља и тешким угљеним депозитима у комори за сагоревање. Да би се решило у овом питању, почевши од 1950-их, аутомати су почели да развијају више софистицираније заптивне структуре. Прва генерација нафтних заптивача била је углавном прекривача у облику кишобрана или једноставна О-прстена, пружајући само основне функције блокирања уља.

У 1960-има се широко користи постало је бртва позитивног нафте вентила. Ова структура садржи еластичну усницу која се придржава стабљика вентила, са пролећом који пружа константни притисак да контролише дебљину нафте, постиже динамичку равнотежу између заптивања и подмазивања. Материјали су се постепено развили из нитрилне бутадиене гуме (НБР) на акрилатну гуму (АЦМ), силиконске гуме (ВМК) и гума флуора (ФКМ). За неке посебне апликације, неке печати уља вентила су такође усвојиле ПТФЕ композитне материјале и полиимид и друге високо молекуларне материјале.

Последњих година, са широком применом турбо-пуњења, директно убризгавање и покретање система у моторима, у структури су такође у структури. На пример, усвајају се двоструко усне структуре за побољшање отпуштања за бртвљење, или премазовима ниског трења, попут ПТФЕ-а и графита наносе се на гумену површину да би се смањило отпорност на покрет вентила и продужени радни век. Неки хитни мотори су почели да експериментишу са пролећним структурама, постижући константну контролу напетости за усне кроз прецизну сметњу.

ИИ. Основна структура и принцип заптивања

Савремени печати уља вентила углавном се састоје од три дела:

• Спољни оквир: израђен од металних материјала, обично ниско-угљенични челик, притиснут је на врх водича за вентил уплитање, пружајући чврсту подршку и спречавање да се нафтни печат дислоцира због топлотног експанзије и контракције. За структуру заптивача на приручници на приручници у којој се налази се заптивач за уље вентила интегрисано је са пролећним звона седишта, оквир треба очврснути.

• Тело заптивања: израђен од гуме високих перформанси (као што је ФКМ, АЦМ) или композитни материјали (као што је ПТФЕ премаз), вулканизован је и везан на спољни оквир за формирање динамичке заптивне усне;

• Пролеће: Користи се за надокнаду радијалног падајућих падова гуме због старења или термичког умора, осигуравајући дугорочни стабилан контакт стрес.

Принцип заптивања уља за уље вентила није комплетно блокирање уља, већ контролом контактног притиска усне, мала количина мазива у нафту формира стабилан уљни филм између стабљике вентила и водич за подмазивање и заптивање подмазивање. Ова стратегија контролисаног микро-цурења омогућава мотору да избегне паљење уља током спречавања сувог трења, а такође помаже у смањењу буке и хабања у систему вентила.

Површински облик и угао заптивна усна су кључни елементи у дизајну. Обично се угао усне треба оптимизовати на основу усисавања усиса мотора, храпавости површине стабљике вентила и вискозитет мазива уља. У напредним дизајну, микро-груби утори се такође могу додати на површини за усне да би се индукује формирање уљане филма или побољшавају контролу протока смицања нафте.

ИИИ. Основни захтеви за перформансе

У оштру окружење мотора, заптивач за уље вентила мора да испуњава следеће кључне захтеве за перформансама:

• Отпорност на високу температуру и топлотни старзијски отпор: Температура у близини издувних вентила може да достигне више од 200 степени, а заптивач нафте мора да одржава еластичност, величину и стабилност перформанси у топлотним оксидационим условима;

• Отпорност на уље и хемијска стабилност: Потребно је одупријети ерозији базног уља, горива, адитива и киселог гасова дуже време, избегавајући ширење количине или пуцање;

• Ниско трење и отпорност на хабање: Смањење оптерећења погона вентила и повећање радни век заптивача нафте и стабљике вентила;

• Заптивање стабилности: Прилагођавање сложеним окружењем за ваздух са честим старт-стоп, вакуумским и притисним алтернацијом, са стопом цурења контролира се у нивоу ппм-а;

• Способност димензије и склоности састављања: Заптивач за уље мора имати добру димензионалну тачност и додатак за обраду, омогућавајући аутоматизовану монтажу и спречавање оштећења усне током Скупштине.

У лабораторијским проценама, обично коришћени тестови за перформансе укључују: тест за старење на високим температурама (као што је 150 степени × 1000х), подмазивање уљаног теста, хабање животног теста (милионе прикупљања), мерење микро цурења под сталним негативним притиском и процена димензионалне циклусе итд.

ИВ. Поређење материјала и апликација

Зависно од различитих услова мотора, материјали који се користе за бртве уља вентила значајно се разликују:

Тренутно маинстреам раствор је метални оквир и ФКМ Еластомер & Спринг, који уравнотежује перформансе и производњу ефикасности. За неке посебне апликације усвоје се ПТФЕ-ова линија или технологија закрпа.

В. ТЕХНИЧКИ ТРЕНДОВИ

У контексту све строгих прописа о емисији, у следећим правцима се развијају бртве за уље вентила:

• Ултра-ниско цурење / сухог заптивача: преко прецизнијег дизајна усне и облоге за усне да контролише захтеве за подмазивање, циљ је да смањите брзину цурења нафте на скоро нулу док обезбедите подмазивање.

• Низак дизајн трења: Користећи микроструктуриране усне или модификоване премазе за постизање смањења коефицијента трења, што помаже у побољшању укупне ефикасности горива мотора.

• Строелесс структура: У систему шипке са рукавом са изузетно високим толеранцијама, сила стезање усне постиже се сопственом затезном чврстоћом материјала, поједностављујући структуру и смањујући број делова и кварова тачака.

• Прилагођавање новим енергетским и мулти-горивним моторима: за моторе попут метанола, ЦНГ и водоника, због промена у условима подмазивања, већи захтеви се постављају на хемијску компатибилност и динамичку бртву материјалу за бртвљење уља.

ВИ. Закључак

Заптивач за уље вентила игра вишеструку улогу у осигуравању стабилности рада мотора, који контролише потрошњу горива и испуњавање еколошких стандарда. Како се технологија мотора наставља да напредује, печат за уље вентила се развија од традиционалних гумених компоненти према већим перформансама и нижим трењем. Темељно разумевање принципа, материјала и трендова система није само Фондација за унапређење техничких могућности, већ ће такође постати кључна предност у будућем развоју производа и тржишном конкуренцији.