การใช้ยางในรถยนต์

ยางชนิดพิเศษเข้ามาแทนที่ผลิตภัณฑ์ยางธรรมดาในหลายๆด้านโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยานยนต์ด้วยประสิทธิภาพที่พิเศษและยอดเยี่ยมตามข้อกำหนดเฉพาะของชิ้นส่วนยางที่แตกต่างกันของรถยนต์ควรเลือกวัสดุยางพิเศษที่แตกต่างกันตามความเหมาะสม

ท่อยางแรงดันสูงต่างๆสำหรับรถยนต์กำลังค่อยๆนำยางชนิดพิเศษมาใช้เพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

มีชิ้นส่วนยางจำนวนมากที่ใช้ในรถยนต์และมีบทบาทที่แตกต่างกันในระบบรถยนต์ตัวอย่างเช่นเทปใช้สำหรับส่งการเคลื่อนที่ซีลใช้เพื่อรองรับชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ในแนวรัศมีหรือแบบลูกสูบปะเก็นและโอริงใช้สำหรับปิดผนึกน้ำมันหรือเชื้อเพลิงท่อยางใช้สำหรับขนส่งของเหลวหรือก๊าซและใช้ไดอะแฟรมเพื่อควบคุมของเหลวหรือก๊าซข้อกำหนดสำหรับประเภทและประสิทธิภาพของยางที่ใช้นั้นแตกต่างกันไปตามการใช้งานที่แตกต่างกันวัสดุจะต้องได้รับการคัดเลือกตามความต้านทานเปลวไฟ,ทนน้ำมัน,ทนความร้อน,ความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำและความสามารถในการปิดผนึกบางครั้งอาจมีการเลือกวัสดุที่แตกต่างกันสำหรับอุปกรณ์เดียวกันโดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการใช้งานประเภทของเชื้อเพลิงและน้ำมันและข้อกำหนดการออกแบบของรถยนต์

เครื่องยนต์รถยนต์

สายพานราวลิ้น

สายพานราวลิ้นใช้ขับลูกเบี้ยวเพลาข้อเหวี่ยงให้ทำงานพร้อมกันเมื่อเทียบกับโซ่โลหะสายพานแบบซิงโครนัสสามารถลดเสียงรบกวนจากการสัมผัสระหว่างสายพานและเฟืองได้อย่างมีประสิทธิภาพไม่ต้องการการหล่อลื่นและมีลักษณะเฉพาะที่มีน้ำหนักเบาในเวลาเดียวกันเนื่องจากความยืดหยุ่นจึงสามารถใช้สำหรับไดรฟ์หลายแกนในประเทศญี่ปุ่นรถยนต์มากกว่า70%ใช้สายพานแบบซิงโครนัสในขณะที่ในยุโรปมากกว่า80%ใช้สายพานแบบซิงโครนัส

ก่อนหน้านี้สายพานยางแบบซิงโครนัสส่วนใหญ่หุ้มด้วยนีโอพรีน(CR)อย่างไรก็ตามยางไฮโดรเจนซัลไฟด์บิวทาไดอีน(天然)มีประสิทธิภาพที่เหนือกว่าดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสายพานซิงโครนัสรถยนต์ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของ天然นั้นเหนือกว่าของCRและมีโมดูลัสเชิงซ้อนที่เสถียรประสิทธิภาพในอุณหภูมิต่ำที่ดีทนความร้อนและทนต่อโอโซนทนต่อการโค้งงอได้ดีเยี่ยมและทนต่อน้ำมันได้ดีในช่วงอุณหภูมิกว้าง

ในการทดสอบฟังก์ชันเทประดับความต้านทานความร้อนของ天然นั้นสูงกว่าระดับการต้านทานความร้อนของยางCR 40°Cในช่วงเวลาการทำงานเดียวกันในเวลาเดียวกันอายุการใช้งานของ天然นั้นมากกว่าCRถึงสองเท่าและมีความทนทานมากกว่า100000กม。

ซีลและปะเก็น

ระบบซีลส่วนใหญ่จะใช้เพื่อป้องกันการรั่วไหลของของเหลวหรือวัสดุอื่นๆบางครั้งใช้โลหะพลาสติกหรือผ้าทำซีลแต่มักใช้ยางเมื่อใช้น้ำมันหล่อลื่นซีรีส์ปิโตรเลียมสำหรับเครื่องยนต์และระบบส่งกำลังวัสดุปิดผนึกโดยทั่วไปคือยางบิวทาไดอีน(NBR)ยางอะคริเลต(ACM)ยางซิลิโคน(VMQ)หรือฟลูออโรรับเบอร์(FPM)

น้ำมันเครื่องต้องการอายุการใช้งานที่ยาวนานความหนืดต่ำ(ประหยัดน้ำมัน)การหล่อลื่นที่ราบรื่นภายใต้อุณหภูมิสูงฯลฯดังนั้นน้ำมันเครื่องจึงมักประกอบด้วยสารเติมแต่งหลายชนิดNBRจะได้รับความเสียหายอย่างร้ายแรงในสภาพแวดล้อมของสารทำให้บริสุทธิ์สารต่อต้านริ้วรอยและสารป้องกันการสึกหรอในขณะที่天然橡胶,ACM FPMและสามารถรักษาประสิทธิภาพความแข็งแรงได้ดีหลังจากแช่ในน้ำมันที่มีสารเติมแต่งที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานานแม้ว่าความต้านทานแรงดึงของACMจะต่ำแต่ก็สามารถรักษาสมรรถนะที่เสถียรในสารเติมแต่งทั้งหมดยกเว้นอัลคิลฟอสเฟตและลีดแนฟเทเนตคุณสมบัติทางกายภาพของFPMไม่สูงแต่มีความทนทานต่อความร้อนและน้ำมันได้ดีเยี่ยมความต้านทานแรงดึงของ天然สูงที่สุดในบรรดายางเหล่านี้และการต้านทานต่อสารเติมแต่งต่างๆก็ดีที่สุดเช่นกันมีเพียงสังกะสีไดไทโอฟอสเฟตเท่านั้นที่มีผลกระทบเล็กน้อย

อุตสาหกรรมยานยนต์ใช้NBRและยางก๊อกมาทำปะเก็นสำหรับเครื่องยนต์มาเป็นเวลานานแล้วแต่ตอนนี้ส่วนใหญ่ใช้ACMและVMQเพื่อตอบสนองข้อกำหนดด้านการทนความร้อนความสามารถในการซีลและความทนทานต่อแรงอัดภายใต้สภาวะปกติVMQจะดีกว่าACMในความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำและทนความร้อนแต่VMQจะอ่อนตัวลงอย่างมากหลังจากแช่ในน้ำมันเครื่องเป็นเวลานานในทางตรงกันข้ามFPMและACMไม่มีการเสื่อมสภาพ

ท่อหม้อน้ำมันและท่อส่งลม

ท่อยางของหม้อน้ำน้ำมันหล่อลื่นและท่อยางหม้อน้ำน้ำมันส่วนใหญ่ประกอบด้วยยางในNBRและยางCRด้านนอกเพื่อปรับปรุงความต้านทานความร้อนยางคลอรีนอีเทอร์(ECO)และคลอรีนโพลิเอทิลีน(CM)ก็ถูกนำมาใช้เช่นกันและปัจจุบันมีการใช้ACMและAEMกันอย่างแพร่หลายท่อส่งอากาศและท่อไอดีต้องมีความยืดหยุ่นดีทนต่อสภาพอากาศดูดซับแรงกระแทกต้านทานการยุบตัวของสุญญากาศและทนต่อน้ำมันอีลาสโตเมอร์หลายชนิด(เช่นCR、NBR / PVC、三元乙丙橡胶,生态,厘米,ACM)และเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์(เช่นโพลีเอสเตอร์ผสมโพลีโพรพิลีนและ三元乙丙橡胶)ได้รับการคัดเลือกมาเพื่อจุดประสงค์นี้โดยขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการออกแบบที่แตกต่างกันสำหรับยานพาหนะที่แตกต่างกัน

ระบบเชื้อเพลิงและระบบไฮดรอลิก

สายยางสำหรับระบบเชื้อเพลิง

ระบบเชื้อเพลิงโดยทั่วไปประกอบด้วยถังน้ำมันเชื้อเพลิงไส้กรองปั๊มและท่อต่อท่อส่งน้ำมันเชื้อเพลิงสามารถทำจากเหล็กเทอร์โมพลาสติก(โดยปกติคือโพลีเอมีน)หรือยางเสริมแรง

1)ท่อน้ำมันเชื้อเพลิง

ปัจจุบันมีระบบจ่ายเชื้อเพลิงสองประเภท:คาร์บูเรเตอร์และปั๊มฉีดเชื้อเพลิงNBRหรือNBR / PVC (PB)มักถูกใช้เป็นกาวด้านในและCRเป็นกาวด้านนอกสำหรับสายยางที่ใช้ในระบบคาร์บูเรเตอร์สถานการณ์ไม่เปลี่ยนแปลงจนกว่าจะมีการใช้น้ำมันเบนซินที่มีส่วนประกอบอะโรมาติกสูงน้ำมันเบนซินที่มีส่วนประกอบอะโรมาติกสูงจะทำให้เกิดการแตกร้าวของNBRภายในซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยใช้NBRเหลวเป็นพลาสติไซเซอร์โดยไม่ต้องสกัด

เมื่ออุณหภูมิห้องเครื่องยนต์สูงขึ้นกาวด้านนอกของท่อน้ำมันเชื้อเพลิงเปลี่ยนจากCRเป็น氯磺化聚乙烯(CSM)หรือ三聚物ของ环氧氯丙烷氧化乙烯烯丙基缩水甘油醚(GECO)และความต้านทานโอโซนและความต้านทานความร้อนของGECOได้ปรับปรุงโดยการเพิ่มเนื้อหาของ烯丙基缩水甘油醚(年龄)ในGECOปัจจุบันGECOใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะยางนอกของท่อยางเชื้อเพลิงเมื่อเปรียบเทียบกับCRและCSMแล้วยังมีความทนทานต่อโอโซนแบบไดนามิกที่ยอดเยี่ยมหลังจากถูกสกัดด้วยน้ำมันทดสอบ

ในระบบฉีดเชื้อเพลิงส่วนใหญ่จะมีสายยางสองประเภท:สายยางแรงดันสูงระหว่างปั๊มน้ำมันกับวาล์วฉีดและสายยางแรงดันต่ำระหว่างตัวควบคุมแรงดันกับถังน้ำมันยางด้านในของท่อยางแรงดันสูงใช้FPMเนื่องจากมีการซึมผ่านของน้ำมันเบนซินต่ำต้านทานการเกิดออกซิเดชันของน้ำมันเบนซินได้ดีและทนความร้อนได้ดีเยี่ยมควรใช้FPMหรือ天然สำหรับชั้นในของสายยางแรงดันต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับFPMแล้ว天然มีการซึมผ่านของเชื้อเพลิงไม่ดีแต่ราคาก็ต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับNBRแล้ว天然มีความต้านทานแรงดึงสูงและคุณสมบัติทางกายภาพที่ครอบคลุมได้ดีกว่าหลังจากแช่ในน้ำมันเบนซินออกซิไดซ์

2)ท่อยางเติมน้ำมัน

ท่อเติมที่เชื่อมต่อฝาเติมและถังน้ำมันทำจากPBเสมอเมื่อเร็วๆนี้ยางในทริมเมอร์ของFPMและท่อฉีดยางด้านนอกของGECOได้รับการพัฒนาเพื่อลดการซึมผ่านของน้ำมันเบนซินเพิ่มเติมนี่เป็นสิ่งสำคัญในบริบทของกฎระเบียบที่ผันผวนที่เข้มงวดมากขึ้น

3)สายยางระเหย

ท่อยางระเหยทำจากวัสดุเดียวกับท่อยางที่ใช้สำหรับระบบเชื้อเพลิงของคาร์บูเรเตอร์กล่าวคือโดยทั่วไปจะใช้NBRเป็นยางในและCRเป็นยางนอก

4)ท่อยางควบคุม(ต่อวาล์วควบคุมสุญญากาศและท่อร่วมดูด)

วัสดุยางสามชนิดใช้สำหรับสายยางควบคุมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการใช้งานเมื่ออุณหภูมิในการทำงานสูงขึ้นวัสดุจะเปลี่ยนจากNBR / CRเป็นGECOจนถึงACMสารประกอบACMชนิดใหม่ได้รับการพัฒนาซึ่งมีคุณสมบัติทางกายภาพที่ครอบคลุมดี

ซีลและไดอะแฟรมสำหรับระบบเชื้อเพลิง

ไดอะแฟรมปั๊มเชื้อเพลิงเป็นโครงสร้างปั๊มเชื้อเพลิงทั่วไปในระบบคาร์บูเรเตอร์เพื่อให้ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนของเครื่องยนต์ไดอะแฟรมต้องไม่เพียงแค่มีความทนทานที่ดีในน้ำมันเบนซินเท่านั้นแต่ยังมีความทนทานต่อความร้อนสูงด้วยวัสดุที่เคยเป็นNBRและPBได้เปลี่ยนเป็น天然และFPMเนื่องจากต้องใช้น้ำมันเบนซินที่ทนต่อการเกิดออกซิเดชันสำหรับซีลNBR、铅、天然และFPMสามารถใช้กับโช้คอัพฉนวนและซีลน้ำมันได้วัสดุที่ใช้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการใช้งานเฉพาะ

ผลิตภัณฑ์ยางสำหรับระบบบังคับเลี้ยวไฮดรอลิก

ระบบบังคับเลี้ยวไฮดรอลิกมีท่อยางสองแบบ:ท่อยางแรงดันสูงระหว่างปั๊มน้ำมันและกระปุกเกียร์ท่อยางแรงดันต่ำระหว่างกระปุกเกียร์และถังน้ำมันในอดีตมีการใช้NBRและCRเป็นชั้นในและชั้นนอกของท่อยางทั้งสองตามลำดับตอนนี้ใช้ACMหรือCSMสำหรับชั้นในของสายยางแรงดันต่ำเพื่อปรับปรุงความต้านทานความร้อนท่อยางแรงดันสูงแบบใหม่ประกอบด้วยยางชั้นใน天然และยางชั้นนอกCSMมีความต้านทานความร้อนได้ดีกว่าสายยางรุ่นก่อน

ผลิตภัณฑ์ยางสำหรับระบบปรับอากาศ

เมื่อสารทำความเย็นคือCFC12ยางในของท่อยางจะเป็นNBRและยางนอกจะเป็นCRตอนนี้สารทำความเย็นและน้ำมันหล่อลื่นได้เปลี่ยนไปทำให้ต้องใช้วัสดุที่ดีขึ้นและสายยางเปลี่ยนจากสองชั้นเป็นสามชั้นชั้นในมีความต้านทานความร้อนสูงและการซึมผ่านต่ำชั้นกลางมีการซึมผ่านต่ำและชั้นนอกมีความต้านทานความร้อนสูงและทนต่อสภาพอากาศสายยางที่ใช้อยู่ในปัจจุบันคือสายยางสามชั้นได้แก่สายยางผสมPAและ三元乙丙橡胶、丁基橡胶และEPDMหรือสายยางผสมPAดัดแปลง,IIRและคลอรีน丁基橡胶(CIIR)

วัสดุยางที่ใช้สำหรับซีลคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศต้องมีความทนทานต่อตัวทำละลายสูงทั้งCFC-12และhfc - 134 aไม่มีวัสดุยางชนิดใดที่สามารถทนต่อสารทำความเย็นสองตัวได้ในเวลาเดียวกันแต่วัสดุผสมสามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้วัสดุนี้เรียกว่าRBR(วัสดุที่ทนต่อสารทำความเย็นสองชนิด)

อุตสาหกรรมยานยนต์ได้นำเสนอความต้องการชิ้นส่วนต่างๆที่สูงขึ้นและสูงขึ้นยางชนิดพิเศษที่ทนความร้อนอายุการใช้งานยาวนานการซึมผ่านต่ำและความต้านทานการสึกหรอสูงจะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์