Hybridní kryty z plastu

Velkoplošné kryty v motorové a převodové části se dnes vyrábějí z různých plastů a lehkých kovů. Přitom je vedle snížení hmotnosti a nákladů také důležitá optimalizace akustických vlastností konstrukčních prvků. Vyvinutím hybridního krytu z plastu, elastomeru a kovu se společnosti SKF Sealing Solutions podařilo vyhovět stoupajícím požadavkům na zlepšené akustické chování při bezpečném utěsnění v prostředí, kde se vyskytuje horký olej. D ů l e ž i t ý m i p o ž a d a v k y p ř i vývoji krytů je spolehlivé utěsnění po celou dobu životnosti vozidla a zachycení mechanického zatížení při co nejnižší hmotnosti. Speciálně do víka hlavy válců se stále více začleňují další funkce, jako např. odlučovací systémy oleje nebo vytváření zpevňovacích prvků. Optimalizace akustického chování je v požadovaném rozpětí mezi malou hmotností, zachycováním zatížení a spolehlivým utěsněním možná jen omezeně. SKF vyvinula na základě uvedených požadavků řešení, kterým lze při odolném těsnění optimalizovat jak hmotnost, tak i akustické chování. Použilo se kombinace oceli a plastu, čímž se využilo vždy nejlepších vlastností jednotlivých materiálů. K jejich spojení posloužil elastomer, který zajišťuje akustické oddělení a vyrovnává rozdílné tepelné roztažení. KONSTRUKČNÍ PRINCIP Těsnicí funkci přejímá spojení pryže a kovu, které je po celou dobu životnosti vůči teplotě a mechanickou a chemickým zatížením stabilní. Přesným polohováním těsnicí geometrie lze bezpečně utěsnit trojrozměrné geometrie i oblouková vybrání v hlavě válců nebo na nárožních plochách. Velký měrný tlak těsnění překryje i přesazení konstrukčních částí až do 0,2 mm. U větších rozměrů vík se kovové rámy vyrábějí z více dílů, které se do sebe vloží. Vnitřní spojení přebírá adhezní prostředek a elastomer. Elstomer se nanese na celý rám vyjma ploch k našroubování a tvoří spojení mezi rámem a plastovým tělesem. K vyrovnání rozdílů v tepelné roztažnosti má toto spojení vlnovitý tvar. Tím se dají vyrovnat rozdíly až do velikosti 1 mm. Spojení plastové části a elastomeru je mechanické a chemické, aby se i za tvrdých provozních podmínek zaručilo spolehlivé spojení. Celková konstrukce byla zvolena tak, aby byla možná automatizovaná výroba od lisování přes úpravu povrchu až po vstřikování. Pro tento způsob konstrukce se hodí různé druhy plastů. Nyní se pro použití v motorech obvykle používá PA6.6 s vysokým podílem vláken. Pro kryty motorů lze použít i cenově výhodnější PA6. Pro speciální akustické požadavky lze aplikovat speciální vysoce tlumicí materiály. Výrobní tolerance plastového korpusu se mohou volit hrubší, protože elastomerové spojení je vyrovná. Hybridní konstrukce se mohou přišroubovat běžnými šrouby. Další výhodou konstrukce je, že se může upustit od žebrování a že tloušťky stěn mohou být tenčí. To šetří materiál a hmotnost. V kombinacích s tekutějšími materiály s menším obsahem vláken lze uskutečnit i složitější geometrie částí. Často se krytů využívá i jako vyztužení motorů, nebo mají upevňovací prvky k zachycování větších zatížení. V těchto případech se lehká hybridní konstrukce nedá použít. AKUSTICKÉ ZKOUŠKY Akustické vlastnosti hybridního krytu se porovnávaly s dílem z 1,2 mm silného ocelového plechu, přičemž hybridní díl byl vyroben ze dvou různých materiálů: s tvrdou charakteristikou a měkkou charakteristikou). Dále se prováděla vibrační analýza a emise zvuku dílů v Ústavu pro motorová vozidla v Cáchách. Z vyhodnocení zkoušek vyplynulo, že vlastnosti hybridních konstrukcí byly podstatně lepší než konstrukcí z kovu. Hybridní konstrukce pro kryty v prostoru s horkým olejem představuje odolnou alternativu s jasnými výhodami vůči dosavadním řešením. /ve/