Jakiego materiału uszczelki olejowej należy użyć w silniku?

W wielu konwencjonalnych zastosowaniach silników NBR jest praktycznym materiałem uszczelki olejowej, gdy temperatura robocza, smar oraz warunki otoczenia mieszczą się w jego zakresie działania. Gdy miejsce uszczelnienia jest narażone na wyższe temperatury, agresywne ciecze lub warunki wykraczające poza normalny zakres działania NBR, często wybiera się zamiast niego FKM. Poprawny wybór zależy od rzeczywistego położenia uszczelki i warunków eksploatacji, a nie wyłącznie od słowa „silnik”.

Silnik zawiera kilka punktów uszczelnienia, które nie są jednak wszystkie narażone na te same warunki środowiskowe.

Zacznij od temperatury w miejscu uszczelki

Temperatura w okolicy uszczelki olejowej niekoniecznie jest taka sama jak ogólna temperatura robocza silnika.

Uszczelka umieszczona w pobliżu stosunkowo chłodnego obszaru może być narażona na zupełnie inne warunki niż uszczelka zamontowana blisko gorącego wału obrotowego lub innego elementu intensywnie nagrzewanego.

Wraz ze wzrostem temperatury właściwości kauczuku mogą ulec zmianie. Materiał może stać się twardszy, miększy, mniej elastyczny lub bardziej podatny na starzenie, w zależności od jego składu i czasu narażenia.

Jednym z powodów, dla których FKM jest często wybierany do wymagających zastosowań uszczelniających w wysokich temperaturach, jest właśnie to. Na przykład komercyjne uszczelki obrotowe są dostępne zarówno w wersji NBR, jak i FKM, w zależności od wymaganego środowiska pracy.

Kluczowym pytaniem jest więc nie tylko:

„Czy to silnik?”

Lepszym pytaniem jest:

„Jaka temperatura panuje w uszczelce w trakcie ciągłej pracy?”

NBR jest często rozsądnym punktem wyjścia

NBR jest powszechnie stosowany w tradycyjnych uszczelkach olejowych ze względu na dobrą równowagę odporności na oleje, właściwości mechanicznych, elastyczności oraz praktyczności produkcji.

Dla silników pracujących na tradycyjnych smarach i przy umiarkowanych temperaturach uszczelniania NBR może zapewnić odpowiednie połączenie skuteczności uszczelniania i trwałości.

Jest to jeden z powodów, dla których w typowych katalogach uszczelek olejowych typu radialnego NBR zwykle wymieniany jest jako podstawowa opcja materiału.

Jednak wybór NBR wyłącznie ze względu na jego powszechność nie wystarcza. Należy nadal uwzględnić rodzaj oleju, temperaturę, prędkość wału, ciśnienie oraz oczekiwane warunki eksploatacji.

Kiedy FKM staje się bardziej istotny

FKM często rozważany jest w przypadku zastosowań, które stawiają wyższe wymagania względem odporności na temperaturę, zgodności z cieczami lub długotrwałej odporności na trudne warunki eksploatacyjne.

W silniku może to stać się istotne, gdy uszczelka olejowa jest umieszczona w pobliżu obszaru o wysokiej temperaturze lub gdy warunki otoczenia przekraczają zakres, na który przeznaczony jest konwencjonalny kompozyt NBR.

Jednak FKM nie jest automatycznie odpowiedzią tylko dlatego, że jest materiałem wyższej klasy. Dobór materiału zawsze powinien uwzględniać całe zastosowanie.

Kompozyt uszczelniający musi działać równocześnie z olejem smarującym, prędkością wału, zakresem temperatur, ciśnieniem oraz konstrukcją mechaniczną.

Ilość obrotów wału również ma znaczenie

An uszczelka silnika nie jest statyczną uszczelką.

Warga uszczelniająca jest stale w kontakcie z obracającym się wałem. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej rosną znaczenie ciepła tarcia i ruchu wargi.

Projekt wargi ma więc takie samo znaczenie jak skład gumy. Odpowiedni materiał połączony z nieodpowiednim projektem wargi może nadal prowadzić do słabej wydajności uszczelniania.

Uszczelki wałkowe promieniowe są specjalnie zaprojektowane z uwzględnieniem tej dynamicznej zależności między wałem a wargą uszczelniającą.

Materiał to tylko jedna część rozwiązania

Wybierając uszczelkę olejową silnika, łatwo skupić się wyłącznie na porównaniu NBR i FKM. W rzeczywistości należy ocenić wiele zmiennych łącznie:

Temperatura pracy w miejscu uszczelki

Zgodność z olejem i innymi cieczami

Średnica wału i prędkość obrotowa

Stan powierzchni wału

Możliwe ciśnienie

Narażenie na kurz lub wilgoć

Dostępna przestrzeń instalacyjna

Oczekiwane warunki eksploatacji

Ten sam model silnika może nawet wykorzystywać różne konstrukcje uszczelek w różnych miejscach.

Zatem, jeśli zastosowanie dotyczy tradycyjnego wału obrotowego smarowanego olejem i działającego w umiarkowanym zakresie temperatur, NBR może być odpowiednim wyborem. Jeśli środowisko uszczelniania staje się gorętsze lub bardziej wymagające chemicznie, należy rozważyć FKM.

Najlepszym materiałem uszczelek do silników jest więc materiał dopasowany do rzeczywistego środowiska uszczelniania, a nie po prostu materiał o najwyższej klasie temperaturowej.