Durante il funzionamento del motore, il kit di tenuta dell'olio dell'albero motore Prendi invaso il compito chiave di prevenire la perdita di olio e i contaminanti esterni. Tuttavia, la sua vera sfida tecnica non è solo la sigillatura stabile in condizioni di lavoro normali, ma anche l'affidabilità nel trattare con una pressione inversa improvvisa. Quando il motore decelera improvvisamente o il carico cambia improvvisamente, si può generare un'alta pressione istantanea nel basamento. Se la guarnizione dell'olio non può rispondere rapidamente, causerà guasti alla tenuta, perdite o problemi di lubrificazione anche più gravi. La progettazione di guarnizioni a olio tradizionale si concentra spesso sulle prestazioni di tenuta durante la rotazione in avanti, ma l'adattabilità alle condizioni di pressione inversa è insufficiente, rendendo facile lasciare la posizione di tenuta a causa della pressione dell'olio in condizioni estreme. Una delle scoperte fondamentali dei kit di guarnizione dell'olio dell'albero motore resistente all'usura di alta qualità è ottimizzare il design dell'angolo di isteresi del labbro di tenuta, in modo che possa produrre un effetto autoportante istantaneo quando la pressione inversa aumenta improvvisamente, piuttosto che essere arrossata dalla pressione dell'olio, minimizzando così al minimo il rischio di perdita.
L'essenza del design dell'angolo di isteresi è quella di rendere la forma geometrica e le proprietà del materiale del labbro sigillante lavorare insieme per renderlo in contrasto con l'intuizione convenzionale sotto pressione inversa. Il labbro sigillante di un normale sigillo dell'olio di solito adotta una struttura simmetrica o un angolo singolo, che può effettivamente adattarsi al diario durante la rotazione in avanti. Tuttavia, sotto pressione inversa, la forza di impatto del film d'olio spingerà il labbro di sigillatura verso l'esterno e danneggerà la superficie di contatto di tenuta. Il kit di alta qualità utilizza un design del labbro asimmetrico e le caratteristiche di isteresi del materiale elastico, in modo che quando gli atti di pressione inversi, il labbro di tenuta non solo non si allerranno, ma genererà ulteriore forza di bloccaggio a causa dell'effetto dinamico del fluido e delle caratteristiche di deformazione del materiale. Questo fenomeno è simile al principio di lavoro di alcune valvole a senso unico, ma la sfida dei foche dell'olio è che devono mantenere la tenuta in un ambiente dinamico a due vie, piuttosto che una semplice funzione di apertura e chiusura.
La chiave per raggiungere questo effetto è controllare accuratamente l'angolo di inclinazione del labbro di tenuta, la rigidità del materiale e la morfologia microscopica della superficie di contatto. La progettazione dell'angolo di isteresi non è un semplice aumento o diminuzione di un determinato angolo, ma calcolando il punto di equilibrio ottimale tra la distribuzione della pressione del fluido e la risposta alla deformazione del materiale, in modo che la direzione di deformazione del labbro di tenuta sotto la pressione inversa sia solo per migliorare il sigillo anziché indebolirlo. Ad esempio, alcuni sigilli ad olio ad alte prestazioni usano una struttura a labbra progressiva, con un angolo più ripido sul lato vicino al diario e un angolo più delicato all'esterno. In questo modo, quando la pressione dell'olio inversa influisce, la forza del fluido costringerà il lato interno del labbro ad adattarsi al diario più da vicino invece di girare verso l'esterno. Allo stesso tempo, il modulo elastico e le caratteristiche di smorzamento del materiale sono ottimizzate per garantire che la velocità di risposta alla deformazione sia sincronizzata con la modifica della pressione per evitare perdite istantanee causate dal ritardo.
Un altro vantaggio di questo design è la sua tolleranza agli errori di assemblaggio e al runout del diario. Se la forza di adattamento iniziale dei tradizionali guarnizioni dell'olio è insufficiente sotto pressione inversa a causa della deviazione di installazione o dell'usura a lungo termine, è molto facile da perdere. Le guarnizioni dell'olio con angoli di isteresi ottimizzati possono ancora mantenere un'efficace sigillatura attraverso un effetto dinamico auto-streging anche nel caso di lieve usura o un aumento del runout radiale del diario. Ciò è dovuto al fatto che il suo design non solo considera i requisiti di sigillatura statica, ma incorpora anche la capacità adattiva in condizioni dinamiche negli indicatori di prestazione di base. Ad esempio, quando il motore decelera improvvisamente, la pressione nel basamento può aumentare all'istante. In questo momento, se il sigillo dell'olio si basa solo sulla forza di serraggio dell'adattamento delle interferenze iniziali, inevitabilmente fallirà con un impatto ad alta pressione. Il design dell'angolo di isteresi converte la pressione inversa in una forza di tenuta aggiuntiva per formare un meccanismo di feedback positivo, in modo che maggiore è la pressione, più forte è l'effetto di tenuta, in modo che possa rimanere stabile in condizioni di lavoro estreme.
Dal punto di vista della scienza dei materiali, l'efficacia del design dell'angolo di isteresi dipende anche dal rapporto preciso del materiale composito per le labbra sigillanti. I kit di guarnizioni dell'olio dell'albero motore di alta qualità resistenti di solito adottano una struttura composita a più livelli, in cui il materiale dello strato interno a diretto contatto con il diario deve avere sia un coefficiente di attrito a bassa resistenza all'usura, mentre lo strato di supporto deve fornire una forza di recupero elastica sufficiente. Sotto l'azione della pressione inversa, le caratteristiche di isteresi del materiale rendono la sua deformazione non seguono completamente il cambiamento di pressione, ma c'è un certo ritardo di fase, che è progettato per migliorare la forza di serraggio radiale del labbro di tenuta. Inoltre, alcuni materiali avanzati possono mantenere proprietà meccaniche stabili alle alte temperature, evitare l'attenuazione della forza di sigillatura causata da un ammorbidimento termico e quindi coprire una gamma più ampia di condizioni di lavoro.
In applicazioni pratiche, il valore di questo progetto non si riflette solo nella riduzione del tasso di perdita, ma anche nel suo contributo all'affidabilità a lungo termine del motore. L'insufficienza del sigillo dell'olio è spesso graduale e la piccola perdita iniziale accelererà il deterioramento e la contaminazione dell'olio lubrificante, che causerà un'usura più grave. Il kit di guarnizione dell'olio con funzione auto-stretta a pressione inversa può bloccare efficacemente questo circolo vizioso ed estendere la durata della durata dei componenti del motore chiave. Soprattutto per motori con alta densità di potenza o start-stop frequente, il miglioramento di questa capacità di sigillatura dinamica è particolarmente importante.
Il kit di tenuta dell'olio dell'albero a gomiti resistenti all'usura di alta qualità trasforma il tradizionale problema di tenuta della pressione inversa in un fattore favorevole per una maggiore tenuta attraverso la progettazione dell'angolo di isteresi, riflettendo l'evoluzione del concetto di progettazione della moderna tecnologia di tenuta dalla difesa passiva all'adattamento attivo. Il suo nucleo sta nella profonda integrazione della meccanica dei fluidi, della deformazione del materiale e della struttura meccanica, in modo che la superficie di contatto di tenuta a livello di millimetro possa mantenere prestazioni di lunga durata e affidabili in ambienti dinamici complessi. Questa soluzione controintuitiva ma altamente ingegnerizzata non solo rappresenta l'avanzamento della tecnologia della tenuta dell'olio dell'albero motore, ma sta anche con un nuovo punto di riferimento per la durata dell'intero sistema di motori. $
