Moduł wałka rozrządu: plastik zamiast metalu
Aktualności,  Urządzenie samochodowe,  Obsługa maszyny

Moduł wałka rozrządu: plastik zamiast metalu

Nowy produkt obiecuje wagę, koszty i korzyści dla środowiska

Wraz ze specjalistami z Mahle i Daimler naukowcy z Instytutu Fraunhofera opracowali nowy materiał na obudowy, w których montowane są wałki rozrządu. Zdaniem ekspertów przyniesie to wiele korzyści.

Kto powiedział, że dni silnika spalinowego są policzone? Jeśli śledzisz, ile innowacji jest nadal rozwijanych dla klasycznej formy ruchu, łatwo stwierdzisz, że ta stała teza jest przesadzona, żeby nie powiedzieć błędna. Zespoły badawcze nieustannie wprowadzają nowe rozwiązania, dzięki którym silniki benzynowe, wysokoprężne i gazowe są mocniejsze, bardziej ekonomiczne, a często jednocześnie.

Wzmocniony żywicą syntetyczną zamiast aluminium.

Właśnie tym zajmują się naukowcy z Instytutu Technologii Chemicznej im. Fraunhofera (IKT). Wraz ze specjalistami z firm Daimler, Mahle i innych dostawców części samochodowych opracowali nowy typ modułu wałka rozrządu, który jest wykonany z tworzywa sztucznego, a nie ze stopów lekkich. Moduł jest ważnym elementem toru jazdy, dlatego stabilność jest najważniejszym wymogiem stawianym projektantom. Jednak firma Fraunhofer zamiast aluminium jako materiału na moduł służący jako obudowa wałka rozrządu używa termoutwardzalnego polimeru wzmocnionego włóknami o wysokiej wytrzymałości (żywice syntetyczne).

Twórcy opracowania twierdzą, że przyniesie to jednocześnie kilka korzyści. Z jednej strony pod względem masy: „Moduł wałka rozrządu znajduje się w głowicy cylindrów, czyli generalnie w górnej części ścieżki napędu”, wyjaśnia Thomas Sorg, naukowiec z Instytutu Fraunhofera. W tym przypadku oszczędność masy jest szczególnie opłacalna, ponieważ obniża środek ciężkości pojazdu”. Ale to jest dobre nie tylko dla dynamiki drogi. Odchudzanie to ostatecznie jedna z najskuteczniejszych metod ograniczania emisji CO2 z samochodów.

Koszty i korzyści klimatyczne

Chociaż opracowana w instytucie część jest lżejsza od aluminiowego modułu wałka rozrządu, jej twórcy twierdzą, że jest niezwykle odporna na wysokie temperatury oraz obciążenia mechaniczne i chemiczne, takie jak te powodowane przez syntetyczne oleje silnikowe i płyny chłodzące. Pod względem akustycznym nowe rozwiązanie ma również zalety. Ponieważ tworzywa sztuczne zachowują się jak izolatory akustyczne, „zachowanie akustyczne modułu wałka rozrządu można bardzo dobrze zoptymalizować” — wyjaśnia Sorg.

Jednak największą korzyścią mogą być niskie koszty. Po odlaniu części aluminiowe muszą zostać poddane kosztownym wykończeniom i mają ograniczoną żywotność. Dla porównania, koszt materiałów termoutwardzalnych wzmocnionych włóknami po obróbce jest stosunkowo niski. Ich monolityczna konstrukcja pozwala na wstępną obróbkę części w fabryce, gdzie można ją zainstalować na silniku za pomocą zaledwie kilku ruchów dłoni. Ponadto Fraunhofer ICT obiecuje znacznie dłuższą trwałość swojego nowego opracowania.

Ostatecznie będą też korzyści klimatyczne. Ponieważ produkcja aluminium pochłania dużo energii, ślad węglowy światłowodowego modułu wałka rozrządu Durometer powinien być znacznie mniejszy.

Wniosek

W tej chwili moduł wałka rozrządu Instytutu Teleinformatyki. Fraunhofer jest jeszcze na etapie działającego modelu demonstracyjnego. Na hamowni silnikowej część była testowana przez 600 godzin. „Jesteśmy bardzo zadowoleni z działającego prototypu i wyników testów” — powiedziała Catherine Schindele, kierownik projektu w firmie Mahle. Jednak do tej pory partnerzy nie rozmawiali na temat warunków, w jakich można zaplanować seryjne zastosowanie opracowania.

Dodaj komentarz