Какой материал уплотнительного кольца следует использовать в двигателе?

Для многих традиционных применений двигателей NBR представляет собой практичный материал для масляных уплотнений при условии, что рабочая температура, смазочный материал и окружающие условия находятся в пределах его эксплуатационного диапазона. Если место уплотнения подвергается воздействию более высоких температур, агрессивных жидкостей или условий, выходящих за рамки обычного диапазона NBR, вместо него часто выбирают FKM. Правильный выбор зависит от конкретного расположения уплотнения и условий эксплуатации, а не только от слова «двигатель».

В двигателе имеется несколько точек уплотнения, и они не все подвергаются одинаковым условиям.

Начните с температуры в месте установки уплотнения

Температура вокруг масляного уплотнения не обязательно совпадает с общей рабочей температурой двигателя.

Уплотнение, расположенное в относительно прохладной зоне, может испытывать совершенно иные условия по сравнению с уплотнением, установленным в непосредственной близости от горячего вращающегося вала или другого элемента, выделяющего значительное количество тепла.

По мере повышения температуры свойства резины могут изменяться. Материал может становиться твёрже, мягче, менее эластичным или более подверженным старению — в зависимости от его состава и продолжительности воздействия.

Поэтому FKM часто выбирают для требовательных уплотнительных задач при высоких температурах. Например, коммерческие уплотнения для вращающихся валов выпускаются как из NBR, так и из FKM — в зависимости от требуемой рабочей среды.

Важный вопрос заключается не просто в следующем:

«Это двигатель?»

Более корректный вопрос звучит так:

«Какую температуру уплотнение фактически испытывает в непрерывном режиме работы?»

NBR зачастую является разумной отправной точкой

NBR широко применяется в традиционных масляных уплотнениях благодаря сбалансированному сочетанию стойкости к маслам, механических свойств, эластичности и технологичности производства.

Для двигателей, работающих на традиционных смазочных материалах и при умеренных температурах уплотнений, NBR может обеспечить подходящее сочетание герметичности и долговечности.

Это одна из причин, по которой в стандартных каталогах радиальных масляных уплотнений часто указан NBR в качестве базового материала.

Однако выбор NBR только потому, что он распространен, недостаточен. Необходимо также учитывать тип масла, температуру, скорость вращения вала, давление и ожидаемые условия эксплуатации.

Когда FKM становится более актуальным

FKM часто рассматривается в тех случаях, когда к уплотнению предъявляются повышенные требования по термостойкости, совместимости с рабочими жидкостями или долговременной стойкости к тяжелым условиям эксплуатации.

Для двигателя это может стать актуальным, если масляное уплотнение установлено вблизи зоны с высокой температурой или если окружающие условия превышают допустимые для обычного состава на основе NBR.

Однако FKM не является автоматически правильным решением только потому, что это материал более высокого класса. Выбор материала всегда должен основываться на полном анализе условий применения.

Состав уплотнения должен одновременно обеспечивать совместимость со смазочным материалом, скоростью вращения вала, диапазоном температур, давлением и механической конструкцией.

И скорость вращения вала также имеет значение

Один уплотнение масляного картера двигателя не является статической прокладкой.

Уплотнительная кромка постоянно взаимодействует с вращающимся валом. По мере увеличения частоты вращения трение, выделяемое тепло, и перемещение кромки приобретают всё большее значение.

Поэтому конструкция кромки имеет такое же значение, как и резиновая композиция. Подходящий материал в сочетании с неподходящей конструкцией кромки может по-прежнему привести к неудовлетворительной уплотняющей способности.

Радиальные уплотнения вала специально разработаны с учётом этой динамической взаимосвязи между валом и уплотнительной кромкой.

Материал — лишь одна часть решения

При выборе масляного уплотнения двигателя возникает соблазн сосредоточиться исключительно на сравнении NBR и FKM. На самом деле необходимо совместно оценить несколько переменных:

Рабочая температура в месте установки уплотнения

Совместимость с маслом и другими жидкостями

Диаметр вала и частота его вращения

Состояние поверхности вала

Возможное давление

Воздействие пыли или влаги

Доступное пространство для установки

Ожидаемые условия эксплуатации

Один и тот же двигатель может даже использовать уплотнения различной конструкции в разных местах.

Таким образом, если применение предполагает традиционный вращающийся вал с масляной смазкой, работающий в умеренном температурном диапазоне, то NBR может быть подходящим выбором. Если же условия уплотнения становятся более жёсткими по температуре или химическому воздействию, следует рассмотреть FKM.

Следовательно, наилучшим материалом для уплотнения двигателя является тот, который соответствует реальным условиям уплотнения, а не просто материал с самой высокой температурной стойкостью.