Защита от повреждений камнями и плотность фланцев широко востребованы. Новый рекорд – полиамидные поддоны картера для грузовых автомобилей

г. Леверкузен – Размеры поддона картера двигателя Euro 6 объемом 12,8 литров, установленного на Mercedes Actros компании Daimler, достигают 120 см в длину, 40 см в ширину и 35 см в глубину. На сегодняшний день это самые большие поддоны картера двигателя для грузовых автомобилей из полиамида-6 и -66. Их производит расположенная в городке Марбах компания Kunststoffwerk Marbach Baier GmbH с использованием Durethan от концерна LANXESS. «Мы осуществили ряд предварительных расчетов и моделирование для подтверждения надежности таких поддонов картера, это помогло нам убедиться, что их можно спроектировать на компьютере максимально правильно и рентабельно за небольшой период времени», – объясняет Франк Краузе, эксперт концерна LANXESS по соприкасающимся с маслом пластиковым деталям двигателя.

Альтернатива алюминию, стали и SMC
В этом применении полиамид является альтернативой алюминию, стали и листовому ламинированному компаунду (SMC). Изготовленные из него детали намного легче деталей из, например, литьевого алюминия. Кроме того, детали, изготовленные из полиамида литьем под давлением, можно сразу же использовать. Деталям из литьевого алюминия и SMC, наоборот, часто требуется трудоемкая и дорогостоящая доработка, например, для снятия заусениц. 

Полиамид-6 – тоже отличный вариант
Первый тип поддона картера для двигателя объемом 12,8 л изготовлен из термостойкого полиамида-66 Durethan AKV 35 H2.0, наполненного на 35 процентов стекловолокном. Второй тип сделан из соответствующего полиамида-6 марки Durethan BKV 35 EF H2.0. «Во время совместной работы по разработке изделия мы обнаружили, что полиамид-6 также может соответствовать высоким требованиям, предъявляемым к этим крупным деталям, работающим в широком диапазоне температур и давлений», – сказал Крауз. Durethan BKV 35 EF H2.0 обладает дополнительным преимуществом, благодаря тому что его стекловолокна меньше выступают на поверхности. Это обеспечивает высокий уровень плотности в пазах и более легкую выемку из формы. 

Моделирование наполнения, деформации и термического расширения
Во время разработки этих поддонов картера LANXESS оказывал своим партнерам существенную поддержку, проводя расчеты и моделирование, в том числе структурную оптимизацию для улучшения акустических характеристик поддонов и моделирование их работы для анализа стойкости к повреждениям камнями и деформации при воздействии уплотняющей силы. Также моделировалось наполнение пресс-форм для заливки под давлением и склонность к деформации поддонов картера. «Расчеты помогли нам обеспечить равномерное наполнение пресс-форм, в частности в области фланцев, в целях минимизации деформации», – отметил Крауз. 

Также были проведены исследования того, что произойдет с поддонами кратера, если все отделения двигателя, в том числе и коробка передач, будут удалены и направлены на обслуживание или ремонт. В этом случае поддонам придется выдерживать вес приблизительно в 1,6 тонн. Для детального анализа возможного увеличения температур в области фланцев при использовании различных ориентаций волокон в детали было использовано интегральное моделирование. «Мы провели это исследование для получения величин, необходимых для обеспечения плотности фланцев во всем диапазоне потенциально возможных температур и давлений», – сказал Крауз. 

HiAnt – сервис и ноу-хау для клиентов
Осуществленные концерном LANXESS расчеты и моделирование в процессе разработки двух поддонов кратера двигателя являются частью HiAnt. «С помощью системы этой торговой марки мы предоставляем нашим клиентам по всему миру все наши услуги – она является частью разработки инновационных системных решений. HiAnt является одним из продуктов нашего ноу-хау в области разработки продуктов, применений, производственных процессов и технологий. Наш опыт – вот чем мы действительно отличаемся от наших конкурентов», – заключил Крауз.