Welches Material für Öldichtungen sollte in einem Motor verwendet werden?

Für viele konventionelle Motorenanwendungen ist NBR ein praktisches Dichtungsmaterial für Öldichtungen, solange Temperatur, Schmierstoff und Umgebungsbedingungen innerhalb seines Einsatzbereichs liegen. Wenn die Dichtstelle höheren Temperaturen, anspruchsvollen Flüssigkeiten oder Bedingungen ausgesetzt ist, die außerhalb des normalen NBR-Bereichs liegen, wird häufig stattdessen FKM gewählt. Die richtige Wahl hängt von der konkreten Dichtstelle und den Betriebsbedingungen ab – nicht allein vom Begriff „Motor“.

Ein Motor enthält mehrere Dichtstellen, die jedoch nicht alle denselben Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.

Beginnen Sie mit der Temperatur an der Dichtstelle

Die Temperatur im Bereich einer Öldichtung entspricht nicht zwangsläufig der gesamten Betriebstemperatur des Motors.

Eine Dichtung, die in einem relativ kühlen Bereich positioniert ist, kann unter völlig anderen Bedingungen arbeiten als eine Dichtung, die nahe einer heißen rotierenden Welle oder einem anderen wärmeintensiven Bauteil installiert ist.

Mit steigender Temperatur können sich die Eigenschaften von Gummi ändern. Das Material kann je nach Zusammensetzung und Einwirkdauer härter, weicher, weniger elastisch oder anfälliger für Alterung werden.

Dies ist einer der Gründe, warum FKM häufig für anspruchsvolle Dichtungsanwendungen bei hohen Temperaturen gewählt wird. Handelsübliche Rotationswellendichtungen sind beispielsweise sowohl in NBR als auch in FKM erhältlich, je nach erforderlicher Betriebsumgebung.

Die entscheidende Frage lautet daher nicht einfach:

„Ist dies ein Motor?“

Eine bessere Frage lautet:

„Welche Temperatur erfährt die Dichtung während des Dauerbetriebs tatsächlich?“

NBR ist oft ein sinnvoller Ausgangspunkt

NBR wird in herkömmlichen Öldichtungen weit verbreitet eingesetzt, da es ein ausgewogenes Verhältnis aus Ölbeständigkeit, mechanischen Eigenschaften, Elastizität und Fertigungspraktikabilität bietet.

Für Motoren mit herkömmlichen Schmierstoffen und moderaten Dichtungstemperaturen kann NBR eine geeignete Kombination aus Dichtleistung und Haltbarkeit bieten.

Dies ist ein Grund dafür, dass Standardkataloge für radiale Öl-Dichtungen häufig NBR als Basis-Materialoption aufführen.

Die Auswahl von NBR allein aufgrund seiner Verbreitung reicht jedoch nicht aus. Art des Öls, Temperatur, Wellendrehzahl, Druck und erwartete Betriebsbedingungen müssen weiterhin berücksichtigt werden.

Wann FKM stärker ins Gewicht fällt

FKM wird oft dann in Betracht gezogen, wenn die Anwendung höhere Anforderungen an Temperaturbeständigkeit, Fluidverträglichkeit oder langfristige Widerstandsfähigkeit gegenüber harten Betriebsbedingungen stellt.

Bei einem Motor kann dies beispielsweise dann relevant werden, wenn die Öldichtung in der Nähe eines hochtemperierten Bereichs angeordnet ist oder wenn die Umgebungsbedingungen das Leistungsprofil einer herkömmlichen NBR-Verbindung überschreiten.

FKM ist jedoch nicht automatisch die richtige Wahl, nur weil es sich um ein hochwertigeres Material handelt. Die Werkstoffauswahl sollte stets die gesamte Anwendung berücksichtigen.

Eine Dichtungsverbindung muss gleichzeitig mit dem Schmierstoff, der Wellendrehzahl, dem Temperaturbereich, dem Druck und der mechanischen Konstruktion funktionieren.

Auch die Wellendrehzahl ist entscheidend

Ein motoröl-Dichtung ist keine statische Dichtung.

Die Dichtlippe steht ständig mit einer sich bewegenden Welle in Kontakt. Mit steigender Drehzahl gewinnen Reibungswärme und Lippenbewegung an Bedeutung.

Daher ist neben der Gummimischung auch die Gestaltung der Lippe entscheidend. Ein geeignetes Material in Kombination mit einer ungeeigneten Lippenform kann dennoch zu einer schlechten Dichtleistung führen.

Radialwellendichtringe sind speziell für diese dynamische Wechselwirkung zwischen Welle und Dichtlippe konzipiert.

Das Material ist nur ein Teil der Lösung

Bei der Auswahl einer Motoröldichtung liegt es nahe, sich ausschließlich auf NBR versus FKM zu konzentrieren. In Wirklichkeit müssen jedoch mehrere Variablen gemeinsam bewertet werden:

Betriebstemperatur am Dichtstellenort

Verträglichkeit mit Schmierstoffen und Flüssigkeiten

Wellendurchmesser und Drehzahl

Oberflächenzustand der Welle

Möglicher Druck

Staub- oder Feuchtigkeitseinwirkung

Verfügbare Installationsfläche

Erwartete Betriebsbedingungen

Dasselbe Motormodell kann sogar an verschiedenen Positionen unterschiedliche Dichtkonstruktionen verwenden.

Wenn die Anwendung beispielsweise eine konventionelle, ölgeschmierte rotierende Welle innerhalb eines moderaten Temperaturbereichs ist, kann NBR eine geeignete Wahl sein. Wird das Dichtumfeld heißer oder chemisch anspruchsvoller, sollte FKM in Erwägung gezogen werden.

Das beste Dichtungsmaterial für Motoröl ist daher das Material, das genau an die tatsächlichen Dichtungsbedingungen angepasst ist – nicht einfach das Material mit der höchsten Temperaturbeständigkeit.