АВС-Дизайн

Какие композитные защиты картера существуют?

Виды композитных защит

Существует несколько видов композитных защит, различающихся по армирующему веществу, определяющего механические свойства материала: из кевлара (пара-арамидного волокна), из стеклопластика, из карбона (углепластика). Их можно легко отличить друг от друга: волокна у кевлара имеют зеленовато-золотистый оттенок, стеклоткань имеет белые волокна, а карбон - черные.

Защита картера из конструкционного кевлара

Конструкционный кевлар - это композитный материал, образованный короткими пара-арамдными  волокнами, распределенными внутри матрицы термореактивных пластмасс или термопластов.

Пара-арамидное волокно обладает высокой механической прочностью. В зависимости от марки, разрывная прочность волокна колеблется от 280 до 550 кг/мм² (у стали, для сравнения, этот параметр находится в пределах 50—150 кг/мм²). Высокая прочность сочетается с относительно малой плотностью — 1400—1500 кг/м³ (плотность стали порядка 7800 кг/м³), что определяет сравнительно небольшой вес изделий из композита на основе этого материала. В мире производятся две наиболее известные марки пара-арамидного волокна: «Кевлар» (фирма DuPont, США), «Тварон» (фирма «Тейджин», Япония — Нидерланды). С 2007 года в Южной Корее компанией «Колон Индастриз» начато производство пара-арамида под торговой маркой «Heracron».

Защиты из конструкционного кевлара обладают высокой термостабильностью и химической стойкость. Кевларовый композит прочнее стали в 2,5 раза и лучше стеклопластикового амортизирует ударные нагрузки. Это лучший материал для защит и самый дорогой.

Защита картера из стеклопластика

Стеклопластик - наиболее востребованный в производстве защит картера композитный материал, в котором в качестве армирующего вещества выступает ткань из кварца (из стеклянного волокна), а в роли матрицы используются термопластичные и термореактивные полимеры. Изделия из этого композита наиболее тяжелые в классе.

Защита из стеклопластика обладает низкой теплопроводностью, влагостойка, светопроницаема, устойчива к механическим ударам и повреждениям. В отличие от металлических изделий, она не ржавеет, не теряет форму и не подвергается тепловому воздействию. Хоть защита из стеклопластика и уступает стальной по прочности, вес ее по сравнению с весом аксессуара из стали примерно в 3 раза меньше.

Такие модели несколько дороже стальной защиты, но дешевле изделий из других композитных материалов.

Защита картера из карбона (углепластика)

Углепластик (карбон, карбонопластик) - композитный материал, созданный на основе полимерных смол (которые выступают в качестве матрицы), армированных нитями углеродного волокна (углеткани). Углеткань стоит дороже и менее технологична по сравнению со стеклотканью, поэтому карбон применяется в изготовлении защит реже.

Свойства этого материала можно изменять путем изменения способа укладки углеволокна и его строения. Карбоновые детали будут жесткими там, где это необходимо, или  гибкими — гасить вибрации, если это требуется. Высокая стоимость  карбона обусловлена, прежде всего, сложной технологией производства и высокой стоимостью исходных материалов. Так для проклейки слоев используются более дорогие и качественные смолы, чем при работе со стеклотканью, а для производства деталей требуется более дорогое оборудование.

Защита из углепластика в 1,5 раза прочнее стали, при этом ее вес гораздо меньше. Недостатком карбона является боязнь «точечных» ударов. Восстановить карбоновую защиту после повреждения невозможно. Поэтому после даже незначительного повреждения ее придется менять. Справедливости ради отметим, что удар, вызвавший повреждение изделия из карбона,  может также необратимо повредить  алюминиевую или стальную защиту.

Следует избегать покупки дешевых карбоновых защит: при нарушении технологии производства изделие будет быстро протираться, выходить из строя, выделять токсичные вещества под воздействием высоких температур.

Композитная защита картера прочнее стальной на 50%. В этом видео проведен эксперемент на прочность трех видов защит - на них роняют камень с высоты.

Лучшая защита картера: композитная?

Итак, подведем итоги.

1. Композитные защиты самые прочные: прочнее, чем стальные - выдерживают поперечную нагрузку в 1,5-2,5 раза большую. 

2. Однако они хрупкие и плохо воспринимают сосредоточенные нагрузки - сильный удар в одну точку. При наезде на острый предмет материал матрицы крошится, а волокна ломаются и аксессуар не подлежит восстановлению.

3. Самая легкая защита. Толщина композитных изделий составляет 8–12 мм, что несколько снижает их преимущество в весе.

4. Это практически бесшумная защита.

5.Технологические свойства материала, в отличие от металла, позволяют придать этому дополнительному оборудованию любую, более сложную форму.

6. Но в конструкции нельзя делать дополнительные отверстия для вентиляции без снижения защитных функций. С учетом низкой теплоотдачи композита при использовании этих защит теплообмен работающего двигателя с внешней средой будет менее интенсивный, чем с установленной алюминиевой защитой.

7. Есть некоторые претензии к экологическому аспекту - при нагревании может выделять вредные вещеста.

В целом, композитные защиты картера - это новейший, качественно усовершенствованный уровень защиты агрегатов и узлов двигателя вашего автомобиля.