Komposiitkarteri kaitse: omadused, tööpõhimõte, plussid ja miinused

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-19 14:32

Karterikaitse paigaldamise vajadust pole autoomanikud pikka aega vaidlustanud. Auto põhja katab erinevad olulised sõlmed, sealhulgas käigukast, ülekandekast, mootori karter, šassii komponendid ja osad ning palju muud. Mis tahes takistuste tabamine võib neid kahjustada. Selle vältimiseks paigaldatakse karteri kaitse – metall või komposiit.

Komposiitkaitsete omadused

Komposiitkarteri kaitsed on valmistatud klaaskiuga tugevdatud polümeervaigust materjalist. Nendest kihtidest sõltuvad tugevusomadused. Iga konkreetse kaitse jaoks valitakse teatud arv kihte ja nende paksus, millest sõltuvad tulevased näitajad.

Geomeetriline kuju tagab mitte ainult kaitse tugevuse, vaid ka mootoriruumi kaitse niiskuse ja tolmu eest. Komposiitmaterjali omaduste tõttu -kerge kaal, kõrged füüsikalised ja mehaanilised omadused, vastupidavus korrosioonile ja kemikaalidele – kaitsel on vaieldamatud eelised:

• Pakub karteri kõige tõhusamat kaitset tänu kujule, mis järgib täpselt standardsete tolmukate geomeetriat ja seadmete paigutust, mis ei vähenda kliirensit ega muuda töötemperatuuri.
• Suur paindetugevus ja jäikus võrreldes metallist analoogidega.
• Kerge.
• Lai töötemperatuuri vahemik.
• Suurepärane vibratsiooni- ja heliisolatsioon.
• Kindel korrosioonile ja teede töötlemisel kasutatavatele kemikaalidele.

Laupkokkupõrke ja liigse koormuse korral hävib komposiitkarteri kaitse, mis ei takista mootoril allapoole liikumast.

Komposiitmaterjal säilitab oma omadused temperatuurivahemikus +120 kuni -60 kraadi ega eralda kuumutamisel ohtlikke aineid. Tootmises kasutataval toorainel on kõik vajalikud sanitaar- ja epidemioloogilised sertifikaadid.

Kasutusnüansid

Komposiitmaterjalidest valmistatud karterikaitse elastsus ühtlustab sellele mõjutavaid koormusi kokkupõrgete ja takistustega kokkupõrgete ajal. Selle tulemusena puudub plastiline deformatsioon täielikult, mis võimaldab teil jätkata tööd ilma osa väljavahetamist kasutamata. Võrreldes metallist analoogidega, mis vajavad identses olukorras väljavahetamist, ei avalda komposiitmaterjalid negatiivset akustilist mõju jasäilitavad oma põhiomadused ilma agregaate ja kooste hävitamata.

Metalli- ja komposiitkaitsete kulude erinevus

Komposiitkarter on tootmise keerukuse ja kasutatud tooraine unikaalsuse tõttu kallim kui metall. Terasest ja alumiiniumist mudelite tootmine ei nõua kalleid ja keerulisi seadmeid - vaakum, süstimine ja töötlemine. Komposiitkaitse on valmistatud imporditud toorainest – klaaskiust, vaigudest, modifikaatoritest ja kõvenditest.

Klassifikatsioon

Sõltuv alt kasutatavast tugevdusainest, mis on osa nende koostisest ja mis määrab mehaanilised omadused, on mitut tüüpi komposiitkaitseid:

• Kevlar (aramiidkiud).
• Klaaskiud.
• Süsinikkiud (süsinik).

Kevlar-kaitse

Struktuurne kevlar on moodustatud lühikestest para-aramiidkiududest, mis on jaotatud termoreaktiivsete plastide sees. Termoplastide kõrge mehaaniline tugevus varieerub sõltuv alt tooraine margist; kiudude purunemistugevus - 280 kuni 550 kg/mm². Samal ajal on see kombineeritud madala tihedusega - kuni 1500 kg / m^{3. Komposiitkarteri kaitsete ebaolulise massi määravad suuresti need näitajad.}

Kõige populaarsemad para-aramiidkiudude kaubamärgid on Kevlar, mida toodab DuPont, ja Twaron, Jaapani-Hollandi ettevõttelt Teijin.

2007. aastal ilmus turule Heracroni kaubamärgiga Kevlar. Lõuna-Korea ettevõte Colon Industries.

Struktuursel kevlaril on kõrge termiline stabiilsus ja keemiline vastupidavus. Paraamiidi tugevus on 2,5 korda suurem kui terase tugevus, mis tagab kõrge tugevusega komposiitkarteri kaitse. Erinev alt klaaskiust tagab Kevlar suurepärase löögisummutusvõime.

Süsinikukaitse

Süsinikkiud ehk süsinik on loodud süsinikkiudfilamentidega tugevdatud polümeervaikudest. Kaitsete tootmisel kasutatakse süsinikkiudu üsna harva, kuna selle maksumus on kõrgem ja valmistatavus madalam.

Maatriksi struktuur ja süsinikkiu paigaldamise meetod mõjutavad süsinikkiu omadusi. Olenev alt konkreetsest olukorrast ja vajadusest võib süsinik olla kas jäik või paindlik.

Süsiniku kõrge hinna määrab selle tootmistehnoloogia keerukus. Materjali kihid on liimitud kvaliteetsete ja kallite vaikudega. Süsinikkaitsete tootmiseks vajalikud seadmed on samuti kallid.

CFRP on väiksema kaalu juures 1,5 korda tugevam kui teras.

Süsiniku oluline puudus on selle talumatus punktlöökide suhtes: pärast kahjustusi ei saa kaitset taastada. Väiksemate defektide korral peate kaitse täielikult välja vahetama.

Klaaskiust kaitse

Enamik Toyota komposiitkarteritest on valmistatud klaaskiust, mis on üksnõutud materjalid. Klaaskiust tugevdav materjal on klaaskiudkangas ehk kvarts. Klaaskiudmaatriks on valmistatud termoplastilistest ja termoreaktiivsetest polümeeridest.

Klaaskiust kaitse on oma kategoorias üks raskemaid.

Land Roveri klaaskiust komposiitkarteri tunnuseks on selle madal soojusjuhtivus. See on mehaaniliste kahjustuste suhtes vastupidav ja läbipaistev. Klaaskiu tugevus on korrosioonikindlus, kuju säilitamine ja kuumuse puudumine.

Klaaskiust kaitse tugevus on väiksem kui terasel, kuid klaaskiu kaal on samuti kolm korda väiksem.

Terasest karter on odavam kui klaaskiud.

Komposiitkaitse eelised

Komposiitkarteri kaitse kohta saadud tagasiside põhjal saab eristada mitmeid eeliseid:

• Väga tugevad osad. Erinev alt teraskaitsetest taluvad komposiitkaitsed 1,5–2,5 korda suuremat koormust.
• Komposiittoodete kerge kaal. Komposiitkaitse maksimaalne paksus on 12 millimeetrit.
• Seda tüüpi kaitse peaaegu täielik müramatus.
• Erinev alt metallist saab komposiitkaitsele anda geomeetriliselt keeruka kuju.

Puudused

Samades komposiitkarteri kaitse ülevaadetes on aga märgitud ka toodete nõrkused:

• Kaitse kõrge nõrkus, mismõjutab punktkoormuste vastuvõtlikkust.
• Mõnda täiendavat tuulutusava on võimatu ilma turvalisust vähendamata lisada.
• Ei vasta keskkonnanõuetele – kuumutamisel eralduvad kahjulikud ained.

Kuidas valida karterikaitset

Komposiitkarteri valikul lähtutakse eelkõige piirkonna kliimatingimustest ja sõidustiilist. Individuaalne kaitsetüüp sobib peaaegu igale autole, kuid oluline on määrata toote paksus. See parameeter sõltub kaitse eesmärgist ja materjalidest, millest see on valmistatud. Paksus mõjutab enamasti turvalisust.

Teine oluline parameeter on toote kaal: kergsõidukitele paigaldatud liiga rasked tooted võivad dünaamikat ja aerodünaamilisi omadusi halvasti mõjutada.

Kolmas parameeter on tootjate poolt tagatud kvaliteet. Eksperdid soovitavad osta tuntud kaubamärkide liitkaitset ja paigaldada see ainult autoteenindustesse. Paigaldusprotsessi nüansse jälgides tagatakse tõhus kaitse.

Viimane tunnus on toote maksumus. Terasmudeleid peetakse kõige soodsamateks ja populaarseimateks valikuteks, kuid sellest hoolimata on komposiitkaitsed tõhusamad ja tulusamad.