تطبيقات المطاط في السيارات

حلالمطاطالخاصمحلمنتجاتالمطاطالعاديةفيالعديدمنالمجالات،خاصةفيصناعةالسيارات،بأدائهالخاصوالممتاز。وفقًاللمتطلباتالمحددةللأجزاءالمطاطيةالمختلفةللسيارات،يجباختيارموادمطاطيةخاصةمختلفةوفقًالذلك。

العديدمنالخراطيمالمطاطيةعاليةالضغطللسياراتتتبنىتدريجياًمطاطخاصلتلبيةمتطلباتالأداءالعالي

هناكالعديدمنالأجزاءالمطاطيةالمستخدمةفيالسياراتوتلعبأدوارًامختلفةفيأنظمةالسيارات。علىسبيلالمثال،يتماستخدامالشريطلنقلالحركة،وتستخدمالأختاملدعمأجزاءالحركةالشعاعيةأوالترددية،وتستخدمالحشياتوالحلقال阿تختمالزيتأوالوقود،وتستخدمالخراطيمالمطاطيةلنقلالسوائلأوالغازات،وتستخدمالأغشيةللتحكمالسوائلأوالغازات。تختلفمتطلباتنوعوأداءالمطاطالمستخدمباختلافالاستخدامات。يتماختيارالمادةوفقًالمقاومتهاللهبومقاومةالزيتومقاومةالحرارةومرونةدرجاتالحرارةالمنخفضةوقدرةالختم。فيبعضالأحيان،يمكناختيارموادمختلفةلنفسالجهاز،اعتمادًابشكلأساسيعلىدرجةحرارةالتطبيقوأنواعالوقودوالزيوتومتطلباتتصميمالسيارة。

محركالسيارة

توقيتالحزام

يتماستخدامحزامالتوقيتلقيادةكامةالعمودالمرفقيلتعملبشكلمتزامن。بالمقارنةمعالسلسلةالمعدنية،يمكنللحزامالمتزامنأنيقللبشكلفعالضوضاءالتلامسبينالحزاموالعجلةالمسننة،ولايحتاجإلىتزييت،ولهخصائصخفيفةالوزن。فيالوقتنفسه،نظرًالمرونته،يمكناستخدامهأيضًالمحركمتعددالمحاور。فياليابان،يستخدمأكثرمن70٪منالسياراتأحزمةمتزامنة،بينمافيأوروبا،يستخدمأكثرمن80٪أحزمةمتزامنة。

فيالسابق،كانالحزامالمطاطيالمتزامنمغطىبشكلأساسيبالنيوبرين(CR)。ومعذلك،فإنمطاطالبوتادينالمهدرج(天然)لهأداءأكثرتفوقًا،لذلكفقدتماستخدامهعلىنطاقواسعفيالأحزمةالمتزامنةللسيارات。يتفوقالأداءالشامللـ天然علىأداءCR،ولهمعاملمعقدثابت،وأداءجيدفيدرجاتالحرارةالمنخفضة،ومقاومةللحرارةومقاومةالأوزون،ومقاومةممتازةللثنيومقاومةجيدةللزيتفينطاقدرجاتحرارةواسع。

فياختباروظيفةالشريط،يكونمستوىمقاومةالحرارةلـ天然أعلىبـ40درجةمئويةمنمستوىCRالذييغطيالمطاطفينفسوقتالتشغيل。فيالوقتنفسه،يبلغعمرخدمة天然ضعفعمرCR،وتتجاوزمتانته100000كم。

الأختاموالجوانات

يستخدمنظامالختمبشكلأساسيلمنعتسربالسوائلأوالموادالأخرى。فيبعضالأحيان،يتماستخدامالمعدنأوالبلاستيكأوالقماشلصنعالأختام،ولكنفيكثيرمنالأحيانيتماستخدامالمطاط。عنداستخدامزيوتالتشحيممنالسلسلةالبتروليةللمحركاتوأنظمةالنقل،فإنموادالختمهيعمومًامطاطالبوتادين(NBR)أومطاطالأكريلات(ACM)أومطاطالسيليكون(VMQ)أوالمطاطالفلوري(FPM)。

يتطلبزيتالمحركعمرخدمةطويل،ولزوجةمنخفضة(توفيرالزيت)،وتزييتسلستحتدرجةحرارةعالية،وماإلىذلك。لذلك،عادةمايحتويزيتالمحركعلىمجموعةمتنوعةمنالموادالمضافة。سيتعرضNBRلأضرارجسيمةفيبيئةعاملالتنقيةوالعاملالمضادللشيخوخةوالعاملالمضادللتآكل،بينمايمكنلـ天然وFPMوACMالحفاظعلىأداءقوةجيدبعدغمرهافيالزيتالمحتويعلىموادمضافةعنددرجةحرارةعاليةلفترةطويلة。علىالرغممنأنمقاومةالشدلـACMمنخفضة،إلاأنهايمكنأنتحافظعلىأداءمستقرفيجميعالموادالمضافةباستثناءفوسفاتالألكيلونفثيناتالرصاص。الخصائصالفيزيائيةلـFPMليستعالية،لكنهاتتمتعبمقاومةممتازةللحرارةومقاومةللزيت。قوةالشدلـ天然هيالأعلىبينهذهالمطاط،ومقاومتهاللإضافاتالمختلفةهيالأفضلأيضًا。فقط الزنك ثنائي الفوسفات له تأثير طفيف عليه。

لفترةطويلة،كانتصناعةالسياراتتستخدمNBRومطاطالفلينلصنعجواناتللمحركات،ولكنهاالآنتستخدمبشكلأساسيACMوVMQلتلبيةمتطلباتمقاومةالحرارةوسعةالختمومتانةالضغط。فيظلالظروفالعادية،يكونVMQأفضلمنACMفيمرونةدرجاتالحرارةالمنخفضةومقاومةالحرارة،لكنVMQسوفينعمبشكلكبيربعدنقعهفيزيتالمحركلفترةطويلة。في المقابل ، لا يوجد تدهور في FPM و acm。

خرطوم مشعاع الزيت وأنبوب توصيل الهواء

يتكونالأنبوبالمطاطيلمبردزيتالتشحيموالأنبوبالمطاطيلرادياتيرالزيتبشكلأساسيمنالمطاطالداخليNBRوالمطاطالخارجميCR。نأجلتحسينمقاومةالحرارة،تمأيضًااستخداممطاطالإيثرالمكلور(ECO)والبوليإيثيلينالمكلور(CM)،والآنيتماستخدامACMوAEMعلىنطاقواسع。يجبأنيتمتعأنبوبتوصيلالهواءوأنبوبالسحببمرونةجيدة،ومقاومةالطقس،وامتصاصالصدمات،ومقاومةالانهيارالفراغي،ومقاومةالزيت。يتماختيارمجموعةمتنوعةمناللدائن(مثلCRوNBR / PVCوEPDMوECOو厘米وACM)واللدائنالحرارية(مثلمزيجمنالبوليستروالبوليبروبيلينو三元乙丙橡胶)لهذاالغرض،بناءًعلىمتطلباتالتصميمالمختلفةللمركباتالمختلفة。

نظام الوقود والنظام الهيدروليكي

خرطوم مطاطي لنظام الوقود

يتكوننظامالوقودبشكلعاممنخزانوقودوفلترومضخةوأنبوبتوصيل。يمكنأنيكونأنبوبتوصيلالوقودمصنوعًامنالفولاذأوالبلاستيكالحراري(عادةالبوليامين)أوالمطاطالمقوى。

1) خرطوم الوقود

يوجدحاليًانوعانمنأنظمةإمدادالوقود:المكربنومضخةحقنالوقود。تماستخدامNBRأوNBR / PVC (PB)دائمًاكغراءداخليوCRكغراءخارجيللخرطومالمطاطيالمستخدمفينظامالمكربن。لميتغيرالوضعحتىتماستخدامالبنزينالذييحتويعلىنسبةعاليةمنالمكوناتالعطرية。سيؤديالبنزينالذييحتويعلىنسبةعاليةمنالمكوناتالعطريةإلىتكسيرNBRالداخلي،والذييمكنحلهباستخدا橡胶مالسائلكملدناتبدوناستخلاص。

معارتفاعدرجةحرارةغرفةالمحرك،تغيرالصمغالخارجيلخرطومالوقودمنCRإلىالبوليإيثيلينالمسلفنبالكلور(CSM)أوقاطعإيثيلينإيثيلينأليلجليسيدرين(GECO)،ويمكنأنتكونمقاومةالأوزونومقاومةالحرارةلـGECOتمتحسينهعنطريقزيادةمحتوىالأليلجليسيديلإيثر(年龄)فيGECO。يستخدمGECOالآنعلىنطاقواسعكمطاطخارجيلأنبوبمطاطالوقود。بالمقارنةمعCRوCSM،فإنهلايزاليتمتعبمقاومةممتازةللأوزونالديناميكيبعداستخراجهبزيتالاختبار。

يوجدفينظامحقنالوقودنوعانأساسيانمنالخراطيمالمطاطية:الخرطومالمطاطيعاليالضغطبينمضخةالزيتوصمامالحقن،والخرطومالمطاطيمنخفضالضغطبينمنظمالضغطوخزانالزيت。يعتمدالمطاطالداخليللخرطومالمطاطيعاليالضغطFPM،لأنهيتميزبنفاذيةمنخفضةللبنزين،ومقاومةجيدةللبنزينللأكسدةومقاومةممتازةللحرارة。تستخدمFPMأو天然للطبقةالداخليةلخرطوممطاطيمنخفضالضغط。بالمقارنةمعFPM،فإن天然لديهانفاذيةوقودضعيفة،لكنسعرهامنخفض。بالمقارنةمعNBR،فإن天然لديهاقوةشدأعلىوخصائصفيزيائيةأفضلبعدالنقعفيالبنزينالمؤكسد。

2) أنبوب مطاطي لملء الزيت

دائمًامايكونخرطومالتعبئةالذييربطغطاءفتحةالتعبئةوخزانالزيتمصنوعًامنPB。فيالآونةالأخيرة،تمتطويرالمطاطالداخليلماكينةFPMوخرطومحقنالمطاطالخارجيGECOلزيادةتقليلنفاذيةالبنزين。هذاأمربالغالأهميةفيسياقالأنظمةالمتقلبةالمتزايدةالصرامة。

3) خرطوم مطاطي متطاير

الأنبوبالمطاطيالمتطايرمصنوعمننفسمادةالأنبوبالمطاطيالمستخدملنظامالوقودللمكربن،أيأنNBRيستخدمبشكلعامكمطاطداخليوCRكمطاطخارجي。

4)أنبوبمطاطيللتحكم(يربطصمامالتحكمبالفراغومشعبالشفط)

يتماستخدامثلاثةأنواعمنالموادالمطاطيةلخرطومالتحكم،حسبدرجةحرارةالاستخدام。معزيادةدرجةحرارةالعمل،تتغيرالموادمنNBR / CRإلىGECOحتىACM。تمتطويرنوعجديدمنمركباتACM،والذييتمتعبخصائصفيزيائيةشاملةجيدة。

سدادات وأغشية لأنظمة الوقود

الحجابالحاجزلمضخةالوقودهوهيكلنموذجيلمضخةالوقودفينظامالمكربن。منأجلمقاومةالتأثيرالحراريللمحرك،يجبألايتمتعالحجابالحاجزبمتانةجيدةفيالبنزينفحسب،بليجبأنيتمتعأيضًابمقاومةعاليةللحرارة。تمتغييرالموادالمستخدمةلتكونNBRوPBإلى天然وFPM،لأنالبنزينالمقاومللأكسدةمطلوب。بالنسبةللأختام،يمكناستخدامNBRوPBو天然وFPMلامتصاصالصدماتوالعوازلوموانعتسربالزيت。تعتمدالموادالمستخدمةعلىدرجةحرارةالاستخدامالمحددة。

منتجات المطاط لنظام التوجيه الهيدروليكي

يحتوينظامالتوجيهالهيدروليكيعلىنوعينمنالخراطيمالمطاطية:خرطوممطاطيعاليالضغطبينمضخةالزيتوعلبةالتروس؛خرطوممطاطيمنخفضالضغطبينعلبةالتروسوخزانالزيت。فيالماضي،تماستخدامNBRوCRكطبقةداخليةوطبقةخارجيةللخراطيمالمطاطيةعلىالتوالي。يتمالآناستخدامACMأوCSMللطبقةالداخليةلخرطوممطاطيمنخفضالضغطلتحسينمقاومتهللحرارة。يتميزالخرطومالمطاطيعاليالضغطالجديدالمكونمنمطاطالطبقةالداخلية天然وطبقةالمطاطالخارجيةCSMبمقاومةأفضلللحرارةمنالخرطومالمطاطيالسابق。

منتجات المطاط لأنظمة تكييف الهواء

عندمايكونالمبردهوCFC12،يكونالمطاطالداخليللأنبوبالمطاطيهوNBRوالمطاطالخارجيهوCR。الآنتغيرالمبردوزيتالتشحيم،ممايتطلباستخدامموادأفضل،وتغيرالخرطومالمطاطيمنطبقتينإلىثلاثطبقات。تتميزالطبقةالداخليةبمقاومةعاليةللحرارةونفاذيةمنخفضة،وتتميزالطبقةالوسطىبنفاذيةمنخفضة،وتتميزالطبقةالخارجيةبمقاومةعاليةللحرارةومقاومةالطقس。الخراطيمالمطاطيةالمستخدمةحاليًاهيثلاثطبقاتمنالخراطيمالمطاطية،وهيمزيجPAوEPDM،وIIRوEPDMأومزيجPAالمعدل،وIIRوIIRالمكلور(CIIR)。

يجبأنتتمتعالموادالمطاطيةالمستخدمةفيسداداتضاغطتكييفالهواءبمقاومةعاليةللمذيبات،علىحدسواءCFC-12وhfc - 134 a。لاتوجدمادةمطاطيةواحدةيمكنهاتحملمبردينفينفسالوقت،لكنمادةالمزجيمكنأنتلبيهذاالمطلب。تسمى هذه المادة RBR (مادة مقاومة لمبردين)。

وضعتصناعةالسياراتمتطلباتأعلىوأعلىلأجزاءمختلفة。سيتماستخدامالمطاطالخاصبمقاومةالحرارةوعمرالخدمةالطويلوالنفاذيةالمنخفضةومقاومةالتآكلالعاليةعلىنطاقواسعفيصناعةالسيارات。