از چه ماده‌ای برای آب‌بند روغن در موتور استفاده شود؟

برای بسیاری از کاربردهای معمولی موتور، NBR ماده‌ای عملی برای درزبند روغن است، به‌شرط اینکه دمای کار، روغن روان‌کننده و شرایط اطراف در محدودهٔ کاری آن قرار داشته باشند. هنگامی که محل درزبند در معرض دماهای بالاتر، سیالات پرتنش یا شرایطی فراتر از محدودهٔ عادی NBR قرار می‌گیرد، معمولاً FKM جایگزین مناسبی در نظر گرفته می‌شود. انتخاب صحیح بستگی به محل دقیق درزبند و شرایط کاری دارد، نه صرفاً به کلمهٔ «موتور».

موتور حاوی چندین نقطهٔ درزبند است و همهٔ این نقاط در محیطی یکسان قرار ندارند.

از دما در محل درزبند شروع کنید

دمای اطراف یک درزبند روغن لزوماً با دمای کلی کاری موتور یکسان نیست.

درزبندی که در نزدیکی ناحیه‌ای نسبتاً خنک نصب شده باشد، ممکن است شرایطی کاملاً متفاوت از درزبندی داشته باشد که در مجاورت یک شفت چرخان داغ یا قطعه‌ای با تولید حرارت زیاد نصب شده است.

با افزایش دما، خواص لاستیک ممکن است تغییر کند. این ماده ممکن است سخت‌تر، نرم‌تر، کشسانی کمتر یا مستعد پیرشدن بیشتری شود که این امر بستگی به ترکیب آن و مدت زمان قرارگیری در معرض دما دارد.

این یکی از دلایلی است که به دلیل مقاومت بالا در برابر دمای شدید، اغلب از FKM در کاربردهای درزبندی چرخشی تجاری استفاده می‌شود. برای مثال، محصولات درزبندی محور چرخان تجاری هم در نوع NBR و هم در نوع FKM موجود هستند که انتخاب بین آن‌ها بستگی به محیط کار مورد نیاز دارد.

پس سؤال مهم این نیست که صرفاً:

«آیا این یک موتور است؟»

پرسش بهتر این است:

«دمای واقعی که درزبند در طول کارکرد مداوم با آن مواجه می‌شود چقدر است؟»

NBR اغلب نقطه شروع منطقی است

NBR به دلیل تعادل مناسب مقاومت در برابر روغن، خواص مکانیکی، کشسانی و امکان‌پذیری تولید، به‌طور گسترده در درزبندهای روغن معمولی استفاده می‌شود.

برای موتورهایی که با روغن‌های روان‌کار معمولی و در دمای درزبندی متعادل کار می‌کنند، NBR می‌تواند ترکیب مناسبی از عملکرد درزبندی و دوام ارائه دهد.

این یکی از دلایلی است که به‌طور معمول در فهرست‌های استاندارد آب‌بند‌های روغنی شعاعی، NBR را به‌عنوان گزینه‌ای پایه برای مادهٔ سازنده ذکر می‌کنند.

با این حال، انتخاب NBR صرفاً به‌دلیل رایج‌بودنش کافی نیست. نوع روغن، دما، سرعت محور، فشار و شرایط مورد انتظار برای کاربرد همچنان باید در نظر گرفته شوند.

زمانی که FKM اهمیت بیشتری پیدا می‌کند

FKM معمولاً زمانی در نظر گرفته می‌شود که کاربرد نیازمند مقاومت بالاتر در برابر دما، سازگاری با مایعات یا مقاومت بلندمدت در برابر شرایط سخت کاری باشد.

در موتور، این موضوع ممکن است زمانی اهمیت پیدا کند که آب‌بند روغنی در نزدیکی ناحیه‌ای با دمای بالا قرار گرفته باشد یا شرایط اطراف از حدی که ترکیب معمولی NBR برای تحمل آن طراحی شده است، فراتر رود.

اما FKM تنها به‌دلیل اینکه ماده‌ای با درجهٔ بالاتر است، خودبه‌خود پاسخ مناسب نیست. انتخاب ماده همیشه باید با در نظر گرفتن کلیهٔ جنبه‌های کاربرد انجام شود.

ترکیب آب‌بند باید همزمان با روغن روان‌کننده، سرعت محور، محدودهٔ دما، فشار و طراحی مکانیکی کار کند.

سرعت محور نیز اهمیت دارد

و درزگیر روغن موتور درزبندی ثابتی نیست.

لبه درزبندی به‌طور مداوم با شفت متحرک تعامل دارد. با افزایش سرعت چرخش، گرمای اصطکاکی و حرکت لبه اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند.

بنابراین طراحی لبه همراه با ترکیب لاستیکی اهمیت دارد. استفاده از ماده‌ای مناسب در کنار طراحی نامناسب لبه ممکن است همچنان منجر به عملکرد ضعیف درزبندی شود.

درزبندی‌های شفت شعاعی به‌طور خاص بر اساس این رابطه پویا بین شفت و لبه درزبندی طراحی شده‌اند.

ماده تنها بخشی از پاسخ است.

هنگام انتخاب درزبندی روغن موتور، تمایل به تمرکز کامل بر مقایسه NBR و FKM وجود دارد. در واقعیت، چندین متغیر باید به‌صورت همزمان ارزیابی شوند:

دمای کار در محل درزبندی

سازگاری با روغن روان‌کننده و سایر مایعات

قطر شفت و سرعت چرخش

وضعیت سطح شفت

فشار قابل‌دستیابی

قرار گرفتن در معرض گرد و غبار یا رطوبت

فضای نصب موجود

شرایط کاری پیش‌بینی‌شده

حتی یک مدل موتور واحد ممکن است در موقعیت‌های مختلف از سازه‌های متفاوت در واشرها استفاده کند.

پس اگر کاربرد، یک شفت چرخان روغن‌کاری‌شدهٔ معمولی باشد که در محدودهٔ دمایی متعادلی کار می‌کند، NBR ممکن است انتخاب مناسبی باشد. اما اگر محیط آب‌بندی گرم‌تر یا از نظر شیمیایی طلب‌کننده‌تر شود، FKM گزینه‌ای قابل بررسی است.

بنابراین بهترین مادهٔ واشر روغن موتور، ماده‌ای است که با محیط واقعی آب‌بندی همخوانی داشته باشد، نه صرفاً ماده‌ای با بالاترین رتبهٔ مقاومت در برابر دما.