Protecció composta del cárter: característiques, principi de funcionament, pros i contres

2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:50

La necessitat d'instal·lar la protecció del cárter no ha estat discutida pels propietaris de cotxes durant molt de temps. La part inferior del cotxe cobreix diverses unitats importants, com ara la transmissió, la caixa de transferència, el càrter del motor, els components i peces del xassís, i molt més. Tocar qualsevol obstacle pot danyar-los. Per evitar-ho, s'instal·la una protecció del cárter: metall o compost.

Característiques de les proteccions compostes

Les proteccions de càrter compostes estan fetes de material de resina de polímer reforçat amb fibra de vidre. Les característiques de resistència depenen d'aquestes capes. Per a cada protecció específica, es selecciona un nombre determinat de capes i el seu gruix, dels quals depenen els indicadors futurs.

La forma geomètrica proporciona no només la força de la protecció, sinó també la protecció del compartiment del motor de la humitat i la pols. A causa de les característiques del material compost -pes lleuger, propietats físiques i mecàniques elevades, resistència a la corrosió i als productes químics: la protecció té avantatges innegables:

• Proporciona la protecció més eficaç del cárter gràcies a una forma que segueix de prop la geometria de les anteres estàndard i la disposició de les unitats que no redueix l'espai lliure al terra i no modifica la temperatura de funcionament.
• Alta resistència a la flexió i rigidesa en comparació amb els homòlegs metàl·lics.
• Pes lleuger.
• Ampli rang de temperatures de funcionament.
• Excel·lent aïllament acústic i de vibracions.
• Resistent a la corrosió i als productes químics utilitzats en el tractament de carreteres.

En una col·lisió frontal i una càrrega excessiva, la protecció composta del cárter es destrueix i no impedeix que el motor es mogui cap avall.

El material compost conserva les seves propietats en el rang de temperatures de +120 a -60 graus i no emet substàncies perilloses quan s'escalfa. Les matèries primeres utilitzades en la producció tenen tots els certificats sanitaris i epidemiològics necessaris.

Matisos d'explotació

L'elasticitat de la protecció del cárter de materials compostos anivella les càrregues que s'hi exerceixen durant els impactes i els xocs amb obstacles. Com a resultat, la deformació plàstica està completament absent, cosa que permet continuar operant sense recórrer a substituir la peça. En comparació amb els homòlegs metàl·lics que requereixen substitució en una situació idèntica, els materials compostos no tenen un impacte acústic negatiu iconserven les seves característiques principals sense destruir àrids i conjunts.

La diferència en el cost de les proteccions metàl·liques i compostes

El càrter compost és més car que el metall a causa de la complexitat de la producció i la singularitat de les matèries primeres utilitzades. La producció de models d'acer i alumini no requereix equips cars i complexos: buit, injecció i processament. La protecció composta està feta amb matèries primeres importades: fibra de vidre, resines, modificadors i enduridors.

Classificació

Hi ha diversos tipus de proteccions compostes en funció de la substància de reforç utilitzada, que forma part de la seva composició i que determina les propietats mecàniques:

• Kevlar (fibra d'aramida).
• Fibra de vidre.
• Fibra de carboni (carboni).

Protecció Kevlar

El Kevlar estructural està format a partir de fibres curtes de para-aramida distribuïdes en plàstics termoestables. L'elevada resistència mecànica dels termoplàstics varia segons la marca de matèria primera; resistència a la ruptura de les fibres: de 280 a 550 kg/mm². Al mateix temps, es combina amb una baixa densitat: fins a 1500 kg/m^{3. El pes insignificant de les proteccions de càrter compostes està determinat en gran mesura per aquests indicadors.}

Les marques més populars de fibra para-aramida són Kevlar, produït per DuPont, i Twaron, de l'empresa japonesa-holandesa Teijin.

L'any 2007, el Kevlar de la marca Heracron va aparèixer al mercat. Empresa sud-coreana Colon Industries.

El Kevlar estructural té una alta estabilitat tèrmica i resistència química. La força de la para-amida és 2,5 vegades més gran que la resistència de l'acer, que proporciona una protecció composta del cárter d' alta resistència. A diferència de la fibra de vidre, el Kevlar ofereix una excel·lent absorció de cops.

Protecció de carboni

La fibra de carboni, o carboni, es crea a partir de resines de polímer reforçades amb filaments de fibra de carboni. En la producció de proteccions, la fibra de carboni s'utilitza molt poques vegades a causa del fet que el seu cost és més elevat i la capacitat de fabricació és menor.

L'estructura de la matriu i el mètode de col·locació de la fibra de carboni afecten les propietats de la fibra de carboni. Segons la situació específica i la necessitat, el carboni pot ser rígid o flexible.

L' alt cost del carboni ve determinat per la complexitat de la seva tecnologia de producció. Les capes de material s'enganxen amb resines cares i d' alta qualitat. L'equip necessari per produir proteccions de carboni també és car.

CFRP és 1,5 vegades més resistent que l'acer amb un pes inferior.

Un desavantatge important del carboni és la seva intolerància als impactes puntuals: després d'un dany, la protecció no es pot restaurar. En cas d'un defecte menor, hauràs de canviar completament la protecció.

Protecció de fibra de vidre

La majoria dels càrters composts de Toyota estan fets de fibra de vidre, un dels mésmaterials exigits. El material de reforç de la fibra de vidre és el teixit de fibra de vidre o quars. La matriu de fibra de vidre està feta de polímers termoplàstics i termoestables.

La protecció de fibra de vidre és una de les més pesades de la seva categoria.

El segell distintiu del càrter compost de fibra de vidre de Land Rover és la seva baixa conductivitat tèrmica. És resistent als danys mecànics i translúcid. La força de la fibra de vidre és la resistència a la corrosió, la retenció de la forma i la manca d'exposició a la calor.

La resistència de la protecció de fibra de vidre és inferior a la de l'acer, però el pes de la fibra de vidre també és tres vegades menor.

El càrter d'acer és més barat que la fibra de vidre.

Avantatges de la protecció composta

Segons els comentaris sobre la protecció composta del càrter, es poden distingir diversos avantatges:

• Peces d' alta resistència. A diferència de les proteccions d'acer, les de compostes suporten 1,5-2,5 vegades més càrrega.
• Pes lleuger dels productes compostos. El gruix màxim de la protecció composta és de 12 mil·límetres.
• No soroll gairebé total d'aquest tipus de protecció.
• A diferència del metall, la protecció composta pot tenir una forma geomètricament complexa.

Defectes

A les mateixes revisions de la protecció composta del càrter, però, també s'observen els punts febles dels productes:

• Alta fragilitat de protecció, queafecta la susceptibilitat de les càrregues puntuals.
• És impossible afegir unes quantes ventilacions addicionals sense reduir la seguretat.
• No compleixen els requisits ambientals: quan s'escalfen, alliberen substàncies nocives.

Com triar la protecció del cárter

A l'hora de triar un càrter compost, es tenen en compte principalment les condicions climàtiques de la regió i l'estil de conducció. Un tipus de protecció individual és adequat per a gairebé qualsevol cotxe, però és important determinar el gruix del producte. Aquest paràmetre depèn de la finalitat de la protecció i dels materials dels quals està fet. El gruix afecta sobretot la seguretat.

El segon paràmetre important és el pes del producte: els productes massa pesats instal·lats en vehicles lleugers poden afectar negativament la dinàmica i les qualitats aerodinàmiques.

El tercer paràmetre és la qualitat garantida pels fabricants. Els experts aconsellen comprar protecció composta de marques conegudes i instal·lar-la només en serveis d'automoció. En observar els matisos del procés d'instal·lació, es proporciona una protecció eficaç.

L'última característica és el cost del producte. Els models d'acer es consideren les opcions més assequibles i populars, però malgrat això, les proteccions compostes són més efectives i rendibles.