Durante a operação do motor, o kit de vedação de óleo de manivela Compreende a tarefa principal de impedir o vazamento de óleo e os contaminantes externos invasores. No entanto, seu verdadeiro desafio técnico não é apenas a vedação estável em condições normais de trabalho, mas também a confiabilidade em lidar com a pressão reversa repentina. Quando o motor desacelera repentinamente ou a carga muda repentinamente, alta pressão instantânea pode ser gerada no cárter. Se a vedação do óleo não puder responder rapidamente, causará falhas de vedação, vazamento ou problemas de sistema de lubrificação ainda mais graves. O projeto das vedações tradicionais de óleo geralmente se concentra no desempenho de vedação durante a rotação para a frente, mas a adaptabilidade às condições de pressão reversa é insuficiente, facilitando a saída da posição de vedação devido ao choque da pressão do óleo em condições extremas. Um dos principais avanços dos kits de vedação de óleo do eixo de manivela resistente ao desgaste é otimizar o projeto do ângulo de histerese do lábio de vedação, para que possa produzir um efeito autônomo instantâneo quando a pressão reversa aumenta repentinamente, em vez de ser aberto pela pressão do óleo, minimizando assim o risco de vazamento.
A essência do design do ângulo da histerese é fazer com que a forma geométrica e as propriedades do material do lábio de vedação funcionem juntas para fazê -lo se comportar contrário à intuição convencional sob pressão reversa. O lábio de vedação de uma vedação comum de óleo geralmente adota uma estrutura simétrica ou de ângulo único, que pode efetivamente se encaixar no diário durante a rotação direta. No entanto, sob pressão reversa, a força de impacto do filme de petróleo empurrará o lábio de vedação para fora e danificará a superfície de contato de vedação. O kit de alta qualidade usa um design de lábios assimétricos e as características da histerese do material elástico, de modo que, quando a pressão reversa atuar, o lábio de vedação não apenas se soltará, mas gera força de fixação adicional devido ao efeito dinâmico e características de deformação do material do material. Esse fenômeno é semelhante ao princípio de trabalho de algumas válvulas unidirecionais, mas o desafio dos vedações de petróleo é que eles devem manter a vedação em um ambiente dinâmico de mão dupla, em vez de uma simples função de abertura e fechamento.
A chave para alcançar esse efeito é controlar com precisão o ângulo de inclinação do lábio de vedação, a rigidez do material e a morfologia microscópica da superfície de contato. O projeto do ângulo de histerese não é um aumento simples ou diminuição de um certo ângulo, mas calculando o ponto de equilíbrio ideal entre a distribuição da pressão do fluido e a resposta da tensão do material, de modo que a direção da deformação do lábio de vedação sob pressão reversa é apenas para melhorar o selo em vez de enfraquecê -lo. Por exemplo, algumas vedações de óleo de alto desempenho usam uma estrutura labial progressiva, com um ângulo mais íngreme no lado próximo ao diário e um ângulo mais suave do lado de fora. Dessa forma, quando a pressão do óleo reverso afeta, a força do fluido forçará o lado interno do lábio a se encaixar mais de perto na revista, em vez de se virar para fora. Ao mesmo tempo, o módulo de elástico e as características de amortecimento do material são otimizadas para garantir que a velocidade de resposta da deformação seja sincronizada com a mudança de pressão para evitar vazamentos instantâneos causados pelo atraso.
Outra vantagem desse design é sua tolerância a erros de montagem e fuga do diário. Se a força de ajuste inicial das vedações tradicionais de óleo for insuficiente sob pressão reversa devido ao desvio de instalação ou desgaste a longo prazo, é muito fácil vazar. As vedações de óleo com ângulos de histerese otimizados ainda podem manter a vedação eficaz por meio de efeito dinâmico de auto-aperto, mesmo no caso de um leve desgaste ou aumento da redução radial do diário. Isso se deve ao fato de que seu design não apenas considera os requisitos estáticos de vedação, mas também incorpora a capacidade adaptativa em condições dinâmicas nos indicadores de desempenho central. Por exemplo, quando o motor desacelera de repente, a pressão no cárter pode subir instantaneamente. Neste momento, se o selo de óleo depender apenas da força de fixação do ajuste inicial de interferência, ele inevitavelmente falhará sob impacto de alta pressão. O projeto do ângulo da histerese converte a pressão reversa em força de vedação adicional para formar um mecanismo de feedback positivo, de modo que, quanto maior a pressão, mais forte o efeito de vedação, para que possa permanecer estável sob condições de trabalho extremas.
Da perspectiva da ciência do material, a eficácia do projeto do ângulo da histerese também depende da proporção precisa do material compósito de vedação. Os kits de vedação de óleo de eixo de manivela resistente ao desgaste de alta qualidade geralmente adotam uma estrutura composta de várias camadas, na qual o material da camada interna em contato direto com o diário deve ter baixo coeficiente de atrito e alta resistência ao desgaste, enquanto a camada de suporte deve fornecer força de recuperação elástica suficiente. Sob a ação da pressão reversa, as características da histerese do material fazem com que sua deformação não siga completamente a mudança de pressão, mas há um certo atraso de fase, que foi projetado para melhorar a força de fixação radial do lábio de vedação. Além disso, alguns materiais avançados podem manter propriedades mecânicas estáveis a altas temperaturas, evitar a atenuação da força de vedação causada pelo amolecimento térmico e, portanto, cobre uma ampla gama de condições de trabalho.
Em aplicações práticas, o valor desse projeto não se reflete apenas na redução da taxa de vazamento, mas também em sua contribuição para a confiabilidade a longo prazo do motor. A falha de vedação de óleo é geralmente gradual e o pequeno vazamento inicial acelerará a deterioração e a contaminação do óleo lubrificante, o que causará desgaste mais graves. O kit de vedação de óleo com função de auto-aperto reversa pode bloquear efetivamente esse ciclo vicioso e prolongar a vida útil dos principais componentes do motor. Especialmente para motores com alta densidade de potência ou start-stop frequente, a melhoria dessa capacidade de vedação dinâmica é particularmente importante.
O kit de vedação de óleo de eixo de manivela resistente ao desgaste de alta qualidade transforma o problema tradicional de vedação da pressão reversa em um fator favorável para a vedação aprimorada através do design do ângulo de histerese, refletindo a evolução do conceito de design da tecnologia de vedação moderna da defesa passiva para a adaptação ativa. Seu núcleo está na profunda integração da mecânica de fluidos, deformação do material e estrutura mecânica, de modo que a superfície de contato de vedação no nível de milímetro pode manter um desempenho duradouro e confiável em ambientes dinâmicos complexos. Essa solução contra -intuitiva, mas altamente projetada, não apenas representa o avanço da tecnologia de vedação de óleo do eixo de manivela, mas também define uma nova referência para a durabilidade de todo o sistema do motor.
