Proteção de cárter composta: características, princípio de operação, prós e contras

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:18

A necessidade de instalar a proteção do cárter não é contestada pelos proprietários de automóveis há muito tempo. A parte inferior do carro abrange várias unidades importantes, incluindo a transmissão, caixa de transferência, cárter do motor, componentes e peças do chassi e muito mais. Atingir quaisquer obstáculos pode danificá-los. Para evitar isso, a proteção do cárter é instalada - metal ou compósito.

Recursos de proteções compostas

Proteções de cárter compostas são feitas de material de resina de polímero reforçado com fibra de vidro. As características de resistência dependem dessas camadas. Para cada proteção específica, é selecionado um certo número de camadas e sua espessura, das quais dependem os indicadores futuros.

A forma geométrica fornece não apenas a força da proteção, mas também a proteção do compartimento do motor contra umidade e poeira. Devido às características do material compósito -leveza, altas propriedades físicas e mecânicas, resistência à corrosão e produtos químicos - a proteção tem vantagens inegáveis:

• Oferece a proteção mais eficaz do cárter graças a uma forma que segue de perto a geometria das anteras padrão e o layout das unidades que não reduz a distância ao solo e não altera a temperatura de operação.
• Alta resistência à flexão e rigidez em comparação com as contrapartes de metal.
• Leve.
• Ampla faixa de temperatura operacional.
• Excelente vibração e isolamento acústico.
• Resistente à corrosão e produtos químicos usados no tratamento de estradas.

Em uma colisão frontal e carga excessiva, a proteção composta do cárter é destruída, não impedindo que o motor desça.

Material compósito mantém suas propriedades na faixa de temperatura de +120 a -60 graus e não emite substâncias perigosas quando aquecido. As matérias-primas utilizadas na produção possuem todos os certificados sanitários e epidemiológicos necessários.

Nudes de exploração

A elasticidade da proteção do cárter feita de materiais compósitos nivela as cargas exercidas sobre ele durante impactos e colisões com obstáculos. Como resultado, a deformação plástica está completamente ausente, o que permite continuar a operação sem recorrer à substituição da peça. Em comparação com os homólogos de metal que requerem substituição em uma situação idêntica, os materiais compósitos não têm um impacto acústico negativo econservam suas características principais sem destruir agregados e montagens.

A diferença no custo das proteções metálicas e compostas

O cárter composto é mais caro que o metal devido à complexidade de produção e à singularidade das matérias-primas utilizadas. A produção de modelos de aço e alumínio não requer equipamentos caros e complexos - vácuo, injeção e processamento. A proteção composta é feita de matérias-primas importadas - fibra de vidro, resinas, modificadores e endurecedores.

Classificação

Existem vários tipos de proteções compostas dependendo da substância de reforço utilizada, que faz parte de sua composição e que determina as propriedades mecânicas:

• Kevlar (fibra de aramida).
• Fibra de vidro.
• Fibra de carbono (carbono).

Proteção Kevlar

O Kevlar Estrutural é formado por fibras curtas de para-aramida distribuídas em plásticos termofixos. A alta resistência mecânica dos termoplásticos varia de acordo com a marca da matéria-prima; resistência à ruptura das fibras - de 280 a 550 kg/mm². Ao mesmo tempo, é combinado com baixa densidade - até 1500 kg/m^{3. O peso insignificante das proteções compostas do cárter é amplamente determinado por esses indicadores.}

As marcas mais populares de fibra de para-aramida são Kevlar, produzida pela DuPont, e Twaron, da empresa nipo-holandesa Teijin.

Em 2007, o Kevlar da marca Heracron apareceu no mercado. Empresa sul-coreana Colon Industries.

O Kevlar Estrutural possui alta estabilidade térmica e resistência química. A resistência da para-amida é 2,5 vezes maior que a resistência do aço, o que proporciona proteção do cárter composto de alta resistência. Ao contrário da fibra de vidro, Kevlar oferece excelente absorção de choque.

Proteção de carbono

A fibra de carbono, ou carbono, é criada a partir de resinas poliméricas reforçadas com filamentos de fibra de carbono. Na produção de proteções, a fibra de carbono é muito raramente utilizada devido ao fato de seu custo ser maior e a capacidade de fabricação ser menor.

A estrutura da matriz e o método de colocação da fibra de carbono afetam as propriedades da fibra de carbono. Dependendo da situação específica e da necessidade, o carbono pode ser rígido ou flexível.

O alto custo do carbono é determinado pela complexidade de sua tecnologia de produção. Camadas de material são coladas com resinas caras e de alta qualidade. O equipamento necessário para produzir protetores de carbono também é caro.

CFRP é 1,5 vezes mais forte que o aço com um peso menor.

Uma desvantagem significativa do carbono é sua intolerância a impactos pontuais: após o dano, a proteção não pode ser restaurada. Em caso de defeito menor, você terá que alterar completamente a proteção.

Proteção em fibra de vidro

A maioria dos cárteres compostos da Toyota são feitos de fibra de vidro, um dos maismateriais exigidos. O material de reforço em fibra de vidro é tecido de fibra de vidro, ou quartzo. A matriz de fibra de vidro é feita de polímeros termoplásticos e termofixos.

A proteção de fibra de vidro é uma das mais pesadas em sua categoria.

A marca registrada do cárter composto de fibra de vidro da Land Rover é sua baixa condutividade térmica. É resistente a danos mecânicos e translúcido. A força da fibra de vidro é a resistência à corrosão, retenção de forma e f alta de exposição ao calor.

A resistência da proteção da fibra de vidro é menor que a do aço, mas o peso da fibra de vidro também é três vezes menor.

O cárter de aço é mais barato que a fibra de vidro.

Vantagens da proteção composta

Com base no feedback sobre a proteção do cárter composto, várias vantagens podem ser distinguidas:

• Peças de alta resistência. Ao contrário das proteções de aço, as compósitas suportam 1,5-2,5 vezes mais carga.
• Peso leve de produtos compostos. A espessura máxima da proteção composta é de 12 milímetros.
• Ausência de ruído quase total deste tipo de proteção.
• Ao contrário do metal, a proteção composta pode receber uma forma geometricamente complexa.

Falhas

Nas mesmas revisões da proteção composta do cárter, no entanto, os pontos fracos dos produtos também são observados:

• Alta fragilidade de proteção, queafeta a suscetibilidade de cargas pontuais.
• É impossível adicionar algumas aberturas extras sem diminuir a segurança.
• Não atendem aos requisitos ambientais - quando aquecidos, liberam substâncias nocivas.

Como escolher a proteção do cárter

Ao escolher um cárter composto, as condições climáticas da região e o estilo de condução são principalmente levados em consideração. Um tipo de proteção individual é adequado para quase qualquer carro, mas é importante determinar a espessura do produto. Este parâmetro depende da finalidade da proteção e dos materiais de que é feita. A espessura afeta principalmente a segurança.

O segundo parâmetro importante é o peso do produto: produtos muito pesados instalados em veículos leves podem afetar negativamente as qualidades dinâmicas e aerodinâmicas.

O terceiro parâmetro é a qualidade garantida pelos fabricantes. Os especialistas aconselham comprar proteção composta de marcas conhecidas e instalá-la apenas em serviços automotivos. Ao observar as nuances do processo de instalação, é fornecida proteção efetiva.

A última característica é o custo do produto. Os modelos de aço são considerados as opções mais acessíveis e populares, mas, apesar disso, as proteções compostas são mais eficazes e lucrativas.