Cao su đặc chủng đã thay thế các sản phẩm cao su thông thường trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô, với tính năng đặc biệt và tuyệt vời của nó.Theo yêu cầu cụ thể của các bộ phận cao su khác nhau của ô tô, các vật liệu cao su đặc biệt khác nhau nên được lựa chọn cho phù hợp.
Các loại ống cao su áp suất cao khác nhau dành cho ô tô đang dần sử dụng cao su đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu hiệu suất cao hơn
Có rất nhiều bộ phận cao su được sử dụng trong ô tô và chúng đóng những vai trò khác nhau trong hệ thống ô tô.Ví dụ, băng được sử dụng để truyền chuyển động, con dấu được sử dụng để hỗ trợ các bộ phận chuyển động hướng tâm hoặc chuyển động tịnh tiến, vòng đệm và vòng chữ O được sử dụng để làm kín dầu hoặc nhiên liệu, ống cao su được sử dụng để vận chuyển chất lỏng hoặc khí, và màng ngăn được sử dụng để điều khiển chất lỏng hoặc chất khí.Các yêu cầu về loại và hiệu suất của cao su được sử dụng là khác nhau do các mục đích sử dụng khác nhau.Vật liệu phải được lựa chọn theo khả năng chống cháy, chống dầu, chịu nhiệt, tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp và khả năng làm kín.Đôi khi, các vật liệu khác nhau có thể được chọn cho cùng một thiết bị, chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ ứng dụng, loại nhiên liệu và dầu và các yêu cầu thiết kế của phương tiện.
Động cơ ô tô
Thời gian đai
Đai định thời dùng để dẫn động cho cam trục khuỷu chạy đồng bộ.So với xích kim loại, dây đai đồng bộ có thể giảm tiếng ồn tiếp xúc giữa dây đai và đĩa xích một cách hiệu quả, không cần bôi trơn và có đặc tính nhẹ.Đồng thời, do tính linh hoạt của nó, nó cũng có thể được sử dụng cho truyền động nhiều trục.Tại Nhật Bản, hơn 70% ô tô sử dụng dây curoa đồng bộ, còn ở Châu Âu, hơn 80% sử dụng dây curoa đồng bộ.
Trước đây, đai đồng bộ cao su chủ yếu được phủ bằng neoprene (CR).Tuy nhiên, cao su butadien hydro hóa (HNBR) có tính năng ưu việt hơn nên đã được sử dụng rộng rãi trong dây curoa đồng bộ ô tô.Hiệu suất toàn diện của HNBR vượt trội hơn so với CR, và nó có mô đun phức hợp ổn định, hiệu suất tốt ở nhiệt độ thấp, khả năng chịu nhiệt và chống ôzôn, khả năng chống uốn tuyệt vời và khả năng chống dầu tốt trong phạm vi nhiệt độ rộng.
Trong thử nghiệm chức năng băng, mức độ chịu nhiệt của HNBR cao hơn 40 ° C so với cao su bọc CR trong cùng thời gian hoạt động.Đồng thời, tuổi thọ của HNBR gấp đôi CR, độ bền vượt quá 100000 km.
Con dấu và miếng đệm
Hệ thống làm kín chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn sự rò rỉ của chất lỏng hoặc các vật liệu khác.Đôi khi kim loại, nhựa hoặc vải được sử dụng để làm con dấu, nhưng cao su thường được sử dụng hơn.Khi dầu bôi trơn dòng xăng được sử dụng cho động cơ và hệ thống truyền động, vật liệu làm kín thường là cao su butadien (NBR), cao su acrylate (ACM), cao su silicone (VMQ) hoặc fluororubber (FPM).
Dầu động cơ yêu cầu tuổi thọ cao, độ nhớt thấp (tiết kiệm dầu), khả năng bôi trơn trơn tru dưới nhiệt độ cao,… Vì vậy, dầu động cơ thường chứa nhiều loại phụ gia.NBR sẽ bị hư hỏng nghiêm trọng trong môi trường có chất làm sạch, chất chống lão hóa và chất chống mài mòn, trong khi HNBR, FPM và ACM có thể duy trì tính năng chịu lực tốt sau khi ngâm trong dầu có chứa phụ gia ở nhiệt độ cao trong một thời gian dài.Mặc dù độ bền kéo của ACM thấp, nó có thể duy trì hiệu suất ổn định trong tất cả các chất phụ gia ngoại trừ alkyl photphat và chì naphthenat.Tính chất vật lý của FPM không cao, nhưng nó có khả năng chịu nhiệt và chịu dầu rất tốt.Độ bền kéo của HNBR là cao nhất trong số các loại cao su này, và khả năng chống lại các chất phụ gia khác nhau của nó cũng là tốt nhất.Chỉ có kẽm dithiophosphat có tác động nhẹ đến nó.
Từ lâu, ngành công nghiệp ô tô đã sử dụng NBR và cao su bần để làm gioăng cho động cơ, nhưng hiện nay chủ yếu sử dụng ACM và VMQ để đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu nhiệt, khả năng làm kín và độ bền nén.Trong điều kiện bình thường, VMQ tốt hơn ACM về tính linh hoạt và chịu nhiệt ở nhiệt độ thấp, nhưng VMQ sẽ mềm đi đáng kể sau khi ngâm trong dầu động cơ một thời gian dài.Ngược lại, FPM và ACM không bị suy giảm.
Ống tản nhiệt dầu và ống dẫn khí
Ống cao su của bộ tản nhiệt dầu bôi trơn và ống cao su của bộ tản nhiệt dầu được cấu tạo chủ yếu bởi cao su NBR bên trong và cao su CR bên ngoài.Để cải thiện khả năng chịu nhiệt, cao su ete clo hóa (ECO) và polyetylen clo hóa (CM) cũng được sử dụng, và hiện nay ACM và AEM được sử dụng rộng rãi.Đường ống dẫn khí và đường ống nạp phải có tính mềm dẻo tốt, chịu được thời tiết, chống va đập, chống sập chân không và chịu dầu.Một loạt các chất đàn hồi (như CR, NBR / PVC, EPDM, ECO, CM, ACM) và chất đàn hồi dẻo nhiệt (như hỗn hợp polyester, polypropylene và EPDM) được lựa chọn cho mục đích này, dựa trên các yêu cầu thiết kế khác nhau cho các loại xe khác nhau.
Hệ thống nhiên liệu và hệ thống thủy lực
Ống cao su cho hệ thống nhiên liệu
Hệ thống nhiên liệu nói chung bao gồm bình nhiên liệu, bộ lọc, máy bơm và đường ống nối.Đường ống phân phối nhiên liệu có thể được làm bằng thép, nhựa nhiệt dẻo (thường là polyamine) hoặc cao su gia cố.
1) Ống nhiên liệu
Hiện nay có hai loại hệ thống cung cấp nhiên liệu là bộ chế hòa khí và bơm phun xăng.NBR hoặc NBR / PVC (PB) luôn được sử dụng làm keo bên trong và CR làm keo bên ngoài cho ống cao su được sử dụng trong hệ thống chế hòa khí.Tình hình không thay đổi cho đến khi xăng có hàm lượng chất thơm cao được đưa vào sử dụng.Xăng có hàm lượng thành phần thơm cao sẽ gây nứt NBR bên trong, có thể giải quyết bằng cách sử dụng NBR lỏng làm chất hóa dẻo mà không cần chiết xuất.
Khi nhiệt độ của phòng máy tăng lên, lớp keo bên ngoài của ống nhiên liệu đã thay đổi từ CR thành polyetylen được clo hóa (CSM) hoặc trimer của epichlorohydrin etylen oxit allyl glycidyl ete (GECO), và khả năng chống ôzôn và khả năng chịu nhiệt của GECO có thể được cải thiện bằng cách tăng hàm lượng allyl glycidyl ete (AGE) trong GECO.GECO hiện được sử dụng rộng rãi như là cao su bên ngoài của ống cao su nhiên liệu.So với CR và CSM, nó vẫn có khả năng kháng ozone động tuyệt vời sau khi được chiết xuất bằng dầu thử nghiệm.
Trong hệ thống phun xăng, chủ yếu có hai loại ống cao su: ống cao su áp suất cao giữa bơm dầu và van phun, và ống cao su áp suất thấp giữa van điều áp và bình dầu.Cao su bên trong của ống cao su áp suất cao sử dụng FPM, bởi vì nó có độ thấm xăng thấp, khả năng chống oxy hóa xăng tốt và khả năng chịu nhiệt tuyệt vời.FPM hoặc HNBR sẽ được sử dụng cho lớp bên trong của ống cao su áp suất thấp.So với FPM, HNBR có khả năng thấm nhiên liệu kém hơn, nhưng giá thành rẻ.So với NBR, HNBR có độ bền kéo cao hơn và các đặc tính vật lý toàn diện tốt hơn sau khi ngâm trong xăng oxy hóa.
2) Ống cao su nạp dầu
Ống nạp nối giữa nắp nạp và thùng dầu luôn được làm bằng PB.Gần đây, cao su bên trong FPM trimer và ống phun cao su bên ngoài GECO đã được phát triển để giảm khả năng thấm xăng hơn nữa.Điều này là rất quan trọng trong bối cảnh các quy định ngày càng nghiêm ngặt và bất ổn.
3) Ống cao su dễ bay hơi
Ống cao su bay hơi được làm bằng vật liệu tương tự như ống cao su được sử dụng cho hệ thống nhiên liệu của bộ chế hòa khí, nghĩa là NBR thường được sử dụng làm cao su bên trong và CR là cao su bên ngoài.
4) Ống cao su điều khiển (kết nối van điều khiển chân không và ống hút)
Ba loại vật liệu cao su được sử dụng cho ống điều khiển, tùy thuộc vào nhiệt độ sử dụng.Với sự gia tăng của nhiệt độ làm việc, vật liệu thay đổi từ NBR / CR thành GECO cho đến ACM.Một loại hợp chất ACM mới đã được phát triển, có các đặc tính vật lý tốt toàn diện.
Phớt và màng chắn cho hệ thống nhiên liệu
Màng bơm nhiên liệu là một cơ cấu bơm nhiên liệu điển hình trong hệ thống chế hòa khí.Để chịu được tác động nhiệt của động cơ, màng ngăn không những phải có độ bền tốt trong xăng mà còn phải có khả năng chịu nhiệt cao.Các vật liệu được sử dụng là NBR và PB đã được thay đổi thành HNBR và FPM, vì xăng chống oxy hóa là bắt buộc.Đối với phớt, NBR, PB, HNBR và FPM có thể được sử dụng cho giảm xóc, chất cách điện và phớt dầu.Vật liệu được sử dụng phụ thuộc vào nhiệt độ sử dụng cụ thể.
Sản phẩm cao su cho hệ thống lái thủy lực
Hệ thống lái thủy lực có hai loại ống cao su: ống cao su áp suất cao giữa bơm dầu và hộp số;Ống cao su áp suất thấp giữa hộp số và thùng dầu.Trước đây, NBR và CR lần lượt được sử dụng làm lớp trong và lớp ngoài của hai ống cao su.ACM hoặc CSM hiện được sử dụng cho lớp bên trong của ống cao su áp suất thấp để cải thiện khả năng chịu nhiệt của nó.Ống cao su áp lực mới được cấu tạo bởi lớp cao su HNBR bên trong và lớp cao su CSM bên ngoài có khả năng chịu nhiệt tốt hơn so với loại ống cao su trước đây.
Sản phẩm cao su cho hệ thống điều hòa không khí
Khi chất làm lạnh là CFC12, cao su bên trong của ống cao su là NBR và cao su bên ngoài là CR.Bây giờ chất làm lạnh và dầu bôi trơn đã thay đổi, đòi hỏi phải sử dụng vật liệu tốt hơn, và ống cao su đã thay đổi từ hai lớp thành ba lớp.Lớp trong có khả năng chịu nhiệt cao và ít thấm nước, lớp giữa có khả năng thấm thấp, lớp ngoài có khả năng chịu nhiệt cao và chịu được thời tiết.Ống cao su được sử dụng hiện nay là ba lớp ống cao su, cụ thể là hỗn hợp PA và EPDM, hỗn hợp IIR và EPDM hoặc hỗn hợp PA biến tính, IIR và IIR clo hóa (CIIR).
Vật liệu cao su sử dụng cho phớt máy nén điều hòa không khí cần có khả năng kháng dung môi cao, cả CFC-12 và HFC-134a.Không có vật liệu cao su đơn lẻ nào có thể chịu được hai chất làm lạnh cùng một lúc, nhưng vật liệu pha trộn có thể đáp ứng yêu cầu này.Vật liệu này được gọi là RBR (vật liệu chịu được hai chất làm lạnh).
Ngành công nghiệp ô tô đã đặt ra những yêu cầu ngày càng cao đối với các bộ phận khác nhau.Cao su đặc biệt có khả năng chịu nhiệt, tuổi thọ cao, ít thấm nước và chống mài mòn cao sẽ được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô.
Thời gian đăng: 11-09-2022
