Aký materiál tesniacej manžety sa má použiť v motore?

Pre mnoho konvenčných motorových aplikácií je NBR praktickým materiálom tesniaceho krúžku, ak prevádzková teplota, mazivo a okolité podmienky spadajú do jeho pracovného rozsahu. Ak je tesniaci bod vystavený vyšším teplotám, náročným kvapalinám alebo podmienkam mimo bežného rozsahu NBR, často sa namiesto neho zvažuje FKM. Správna voľba závisí od skutočnej polohy tesnenia a prevádzkových podmienok, nie len od slova „motor“.

Motor obsahuje niekoľko miest tesnenia, ktoré však nie sú vystavené rovnakým podmienkam.

Začnite s teplotou na mieste tesnenia

Teplota okolo tesniaceho krúžku nemusí byť rovnaká ako celková prevádzková teplota motora.

Tesniaci krúžok umiestnený v relatívne chladnej oblasti môže zažívať úplne iné podmienky ako ten, ktorý je inštalovaný blízko horúceho rotujúceho hriadeľa alebo iného tepelne zaťaženého komponentu.

S rastúcou teplotou sa môžu meniť vlastnosti gumy. Materiál sa môže stať tvrdší, mäkší, menej pružný alebo viac náchylný na starnutie, v závislosti od jeho zloženia a doby vystavenia.

Preto sa FKM často vyberá pre náročné tesniace aplikácie pri vysokých teplotách. Komerčné výrobky rotujúcich hriadeľových tesnení sú napríklad dostupné v oboch materiáloch – NBR aj FKM – podľa požadovaného prevádzkového prostredia.

Dôležitou otázkou je teda nie len:

„Je to motor?“

Lepšou otázkou je:

„Akú teplotu tesnenie skutočne zažíva počas nepretržitej prevádzky?“

NBR je často rozumným východiskovým bodom

NBR sa široko používa v konvenčných olejových tesneniach vďaka vyváženosti odolnosti voči oleju, mechanickým vlastnostiam, pružnosti a výrobným praktickým možnostiam.

Pre motory prevádzkované s konvenčnými mazivami a pri miernych teplotách tesnenia môže NBR poskytnúť vhodnú kombináciu tesniaceho výkonu a trvanlivosti.

Toto je jeden z dôvodov, prečo sa v bežných katalógoch štandardných radiálnych olejových tesniacich krúžkov často uvádza NBR ako základný materiálový variant.

Avšak výber NBR len preto, lebo je bežný, nestačí. Stále je potrebné zohľadniť typ oleja, teplotu, rýchlosť hriadeľa, tlak a očakávané prevádzkové podmienky.

Keď sa FKM stáva relevantnejšie

FKM sa často uvažuje v prípadoch, keď aplikácia kladie vyššie požiadavky na odolnosť voči teplote, kompatibilitu s kvapalinami alebo dlhodobú odolnosť voči náročným prevádzkovým podmienkam.

U motora sa to môže stať relevantným, ak je olejový tesniaci krúžok umiestnený v blízkosti oblasti s vysokou teplotou alebo ak okolité podmienky presahujú rozsah, pre ktorý je konvenčná zmes NBR určená.

Avšak FKM nie je automaticky správnou voľbou len preto, lebo ide o materiál vyššej kvality. Výber materiálu by vždy mal zohľadniť celú aplikáciu.

Zmes tesniaceho krúžku musí súčasne spĺňať požiadavky týkajúce sa maziva, rýchlosti hriadeľa, teplotného rozsahu, tlaku a mechanického návrhu.

Dôležitá je tiež rýchlosť hriadeľa

An tesniaca manžeta motora nie je statická tesniaca manžeta.

Tesniaca pera sa neustále dotýka rotujúceho hriadeľa. So zvyšujúcou sa otáčkovou rýchlosťou nadobúdajú trenie a teplo spôsobené trecím pohybom, ako aj pohyb pera, väčší význam.

Preto je dôležitý nielen zloženie gumového materiálu, ale aj konštrukcia tesniacej pera. Dokonca aj vhodný materiál v kombinácii s nevhodným tvarom pera môže viesť k zlým tesniacim vlastnostiam.

Radiálne tesniace manžety sú špeciálne navrhnuté s ohľadom na túto dynamickú interakciu medzi hriadeľom a tesniacou perou.

Materiál je len jednou zložkou riešenia.

Pri výbere tesniacej manžety pre motor je lákavé sústrediť sa výhradne na porovnanie NBR a FKM. V skutočnosti je potrebné súčasne posúdiť niekoľko premenných:

Prevádzková teplota v mieste inštalácie tesniacej manžety

Kompatibilita s mazivom a inými kvapalinami

Priemer hriadeľa a otáčková rýchlosť

Stav povrchu hriadeľa

Možný tlak

Vystavenie prachu alebo vlhkosti

Dostupné miesto na inštaláciu

Očakávané prevádzkové podmienky

Rovnaký model motora môže dokonca využívať rôzne konštrukcie tesnení na rôznych pozíciách.

Ak sa teda aplikácia týka konvenčného hriadeľa mazaného olejom, ktorý sa otáča v miernom teplotnom rozsahu, môže byť vhodnou voľbou NBR. Ak sa prostredie, v ktorom sa tesnenie používa, stane horúcejším alebo chemicky náročnejším, je potrebné zvážiť FKM.

Najlepším materiálom pre tesnenie motorového oleja je preto materiál, ktorý zodpovedá skutočnému prostrediu, v ktorom sa tesnenie používa, a nie jednoducho materiál s najvyšším teplotným hodnotením.