Kako izbrati?Aluminijasta oljna posoda ali plastična oljna posoda

Spletna stran oljna posoda je bistvena sestavina mazalnega sistema motorja, ki ima več funkcij, med drugim shranjevanje olja, odvajanje toplote in usedanje nečistoč. Zaradi vse večjega povpraševanja po majhni teži in stroškovni učinkovitosti so posode za olje iz aluminijeve zlitine in polimernega kompozita (plastike) postopoma izpodrinile tradicionalne modele iz litega železa in postale prevladujoča izbira na trgu.

1.Lastnosti materialov in proizvodni procesi

  A. Aluminijaste zlitine Oil Pan

    - Sestava materiala

Običajno je izdelan iz zlitine ADC12 (zlitina aluminija, silicija in bakra) ali A356 (zlitina aluminija, silicija in magnezija) z vsebnostjo silicija 8% ~ 12%, kar zagotavlja odlično tekočnost litja.  

    - Proizvodni proces

Litje pod visokim tlakom (HPDC) ali litje pod nizkim tlakom s površinsko obdelavo, kot sta anodiziranje ali premaz, ki povečata odpornost proti koroziji.  

    - Gostota in teža

Gostota je približno 2,68 g/cm³, tipična teža oljne posode pa je 3,5 do 5 kg (za 1,5-litrski motor).  

                                                      aluminijeva zlitina Motor Oljna posoda za golf

  B. Plastična posoda za olje

    - Sestava materiala

Predvsem PA6 (najlon 6) ali PA66, ojačan s steklenimi vlakni 30% ~ 50% (npr. PA6-GF30), nekatere vrhunske različice pa vsebujejo tudi ogljikova vlakna.  

    - Proizvodni proces

brizganje, ki omogoča kratke proizvodne cikle in vgradnjo kompleksnih struktur (npr. vgrajene pregrade).  

    - Gostota in teža

Gostota je približno 1,35 g/cm³, zato je 40%~50% lažji od aluminija po prostornini, tipična teža pa je 1,8~2,8 kg.

                                                        Plastika Motor Oljna posoda za golf

2. Delovanje v realnih pogojih

  A. Učinkovitost odvajanja toplote

Visoka toplotna prevodnost aluminija omogoča hiter prenos toplote iz olja, kar v kombinaciji s hladilnimi rebri zmanjša temperaturo olja za 8 ~ 12 ℃ v agresivnih voznih pogojih (temperatura olja > 110 ℃).  

Plastika se pri odvajanju toplote zanaša na kroženje olja, kar lahko pri dolgotrajni visoki obremenitvi poveča temperaturo olja za 10 ~ 15 ℃, zaradi česar so potrebni dodatni hladilni sistemi.

  B. NVH (hrup, vibracije in trdota)

Blažilne lastnosti plastike lahko zmanjšajo prenos hrupa motorja za 3 do 5 dB (A-tehtano), kar je še posebej opazno v območju 2000 do 4000 vrtljajev na minuto.  

Za aluminij so potrebni dodatni gumijasti izolatorji vibracij, da se prepreči ojačanje visokofrekvenčnega mehanskega hrupa.

  C. Odpornost na udarce in vzdržljivost

Aluminij je nagnjen k trajni deformaciji zaradi udarcev s kamenjem ali trkov pod karoserijo, pri čemer je kritična energija udarca 50 ~ 80 J (simulacija trka pri hitrosti 25 km/h).  

Plastične posode za olje lahko absorbirajo do 80% udarne energije, ne da bi razpokale, vendar lahko dolgotrajna izpostavljenost visokim temperaturam (> 150 ℃) pospeši lezenje.

   D. Zanesljivost tesnjenja

Koeficient toplotnega raztezanja aluminija je bližje koeficientu toplotnega raztezanja bloka motorja (običajno litega železa ali aluminija), zato je pri visokih temperaturah zamik tesnilne površine 0,1 ~ 0,3 mm.  

Koeficient toplotnega raztezanja plastike je 2- do 3-krat večji, zato so potrebne prožne tesnilne mase ali dinamične kompenzacijske strukture (npr. valovite prirobnice).

4. Strategija izbire

  A. Posode za olje iz aluminijeve zlitine

    - Visokozmogljivi/dirkaški avtomobili: Vzdržati mora trajno visoke temperature olja (npr. pri motorjih s turbinskim polnilnikom, kjer temperature olja pogosto dosegajo 130 ℃).  

    - Brezpotja/nepotrjene ceste: Večja odpornost na udarce pod karoserijo odtehta manjšo težo; aluminij se lahko po deformaciji popravi.  

    - Dolgotrajna uporaba: Aluminij običajno zdrži več kot 500.000 km, plastika pa lahko postane krhka po 150.000 do 200.000 km.

  B:Plastične posode za olje

   - Mestna vozila za prevoz na delo in z dela: Z zmanjšanjem mase za 4 kg se lahko poraba goriva zmanjša za približno 0,1 l/100 km (cikel NEDC).  

   - Hibridna/električna vozila: Zaradi strogih zahtev glede hrupa NVH je plastika idealna za optimizacijo akustičnih lastnosti.  

   - Stroškovno občutljivi modeli: Stroški brizganja so 30% ~ 50% nižji od stroškov tlačnega litja, kar zagotavlja znatne prednosti glede proizvodnih stroškov.

  C:Hibridne rešitve 

Nekateri proizvajalci uporabljajo hibridne zasnove: plastično glavno telo z vgrajeno aluminijasto zaščitno ploščo (npr. motor Mercedes-Benz M254), ki uravnoteženo usklajuje majhno težo in zaščito.

5. Industrijski trendi in inovacije

  A:Napredek materialov

    - Aluminij: Nanokeramični premazi (npr. Al₂O₃-TiO₂) lahko povečajo trdoto površine na HV800, kar za 3-krat izboljša odpornost proti obrabi.  

    - Plastika: Z ogljikovimi vlakni ojačan PA66 (CFRP) lahko poveča temperaturo toplotne deformacije na 220 ℃ in natezno trdnost nad 200 MPa.

  B:Strukturne inovacije 

3D-tiskane oljne posode omogočajo optimizacijo topologije. Na primer, aluminijasta oljna posoda BMW i8 je z mrežasto zasnovo dosegla zmanjšanje mase za 22%, pri čemer je ohranila enako togost.

Tekmovanje med posodami za olje iz aluminijeve zlitine in plastičnimi posodami je v bistvu kompromis med upravljanjem toplote, nizko težo in stroški. Za povprečne uporabnike je plastika zaradi nižjih obratovalnih stroškov primernejša za mestno vožnjo. Za uporabnike, usmerjene v zmogljivost ali terensko vožnjo, pa aluminij ostaja zanesljiva izbira. Z razvojem tehnologij materialov se bo razlika v zmogljivosti med njima zmanjšala, vendar bo logika izbire na podlagi scenarijev ostala pomembna tudi v bližnji prihodnosti.