10. 5. Применение резинотехнических изделий

В автомобилестроении РТИ используются для изготовления опор двигателя, шлангов в системах охлаждения, питания, смазки, отопления, вентиляции, а также ремней привода вентилятора, генератора, компрессора и водяного насоса, уплотнителей кузова и кабин, втулок рессор и других деталей подвески, манжет, шлангов, чехлов, диафрагм тормозной системы, деталей пневматической подвески, шумоизолирующих элементов передней и задней подвесок, ограничителей хода подвески, амортизирующих прокладок и втулок, колесных щитков, ковриков и др.

Однако главное применение резин связано с производством шин. Шинные заводы используют более 60 % производимых промышленностью каучуков. Шины являются резинотехническими изделиями, основными элементами которых являются: каркас, брекер, протектор, боковины и борта. Важнейшими функциями пневматических шин являются: передача тяговых и тормозных сил сцепления с покрытием; смягчение ударов, толчков и вибраций; обеспечение устойчивости, управляемости, проходимости и безопасности движения автомобиля.

В процессе эксплуатации шины испытывают разнообразные физические и химические воздействия и поэтому они должны удовлетворять целому комплексу требований: обладать высокой механической прочностью и износостойкостью, выдерживать длительные статические и динамические на­грузки, воздействие высоких температур, кислорода воздуха, ультрафиолетового облучения, нефтепродуктов и воды, не вызывать повышенного шума при движении автомобиля.

Уникальное сочетание технических свойств резиновых материалов позволяет использовать их в виде изделий разнообразной формы и размеров во многих узлах и агрегатах автомобилей. Кроме пневматических шин резиновые материалы используются для изготовления шланг, уплотнителей и изделий функционального назначения.

Резиновые шланги используют в качестве трубопроводов для обеспечения транспортировки топлива, масел и др. жидкостей, а иногда и воздуха к различным системам. К шлангам предъявляются жесткие требования в отно­шении их деформационно-прочностных свойств. В течение всего срока эксплуатации они должны выдерживать значительные механические нагрузки без потери герметичности, в том числе высокое давление во внутреннем канале шланга, вибрации, воздействие жидких транспортируемых сред в виде нефтепродуктов, воды, антифриза и воздуха при повышенных температурах. Кроме того, они должны сохранять способность к обратимой эластической деформации и другие физико-механические свойства. Комплекс таких свойств дает возможность обеспечить длительную и надежную работу трубо­проводов, а следовательно, надежную и безопасную эксплуатацию автомобиля.

В связи с этим в автомобилях используются исключительно армированные шланги. Шланги армируются хлопчатобумажными и синтетическими волокнами во внутренних слоях и в виде оплетки. Рукавные изделия имеют обычно внутренний и внешний резиновые слои и несколько внутренних армирующих слоев в виде тканевых прокладок или силового нитяного каркаса. Такая конструкция шлангов и рукавов позволяет эксплуатировать их в широком диапазоне температур, при высоком гидравлическом давлении без потери герметичности, а также без разрыва концов при достаточно большом растяжении в радиальном направлении.

Резиновые изделия служат также в качестве уплотнителей, обеспечивающих герметизацию или защиту агрегатов или узлов. К ним относятся резиновые уплотнения вращающихся валов, тормозных цилиндров, окон, дверей, других неподвижных соединений и соединений с возвратно-поступа­тельным перемещением, а также защитные детали некоторых подвижных соединений.

Для уплотнения концов коленчатого вала, валов коробки передач, гидравлических усилителей руля, ведущей шестерни заднего моста, ступиц колес и т.д. применяются манжетные радиальные уплотнители, сальники, обеспечивающие герметизацию в течение всего срока эксплуатации. Нарушение герметичности может быть вызвано разными причинами. Основные изменения геометрических параметров или физико-механических характеристик могут быть результатом действия постоянных динамических и статических нагрузок, трения, температуры, жидких сред и воздуха. Поэтому при выборе резин для изготовления уплотнителей необходимо, чтобы они были совместимы с герметизируемой жидкостью и металлом, с которыми они находятся в контакте, устойчивы к воздействию высоких температур. При воздействии жидкостей резины могут набухать, что приводит к снижению прочностных свойств и герметичности уплотнения. Контакт резин с металлом может вызывать его усиленную коррозию. Причем продукты коррозии могут способствовать ускорению этого процесса, а также окислению жидкостей кислородом воздуха. Уплотнительные и защитные детали гидропривода тормозной системы и узлов сцепления работают в контакте с тормозными жидкостями и должны обеспечивать безопасность эксплуатации при температурах от - 60 до + 200°С и давлении до 15 МПа.

Изоляция кузова и салона от внешней среды осуществляется резиновыми монолитными или губчатыми уплотнителями, конструкция и размеры которых определяются конфигурацией уплотняемого зазора. Герметизируются стыки деталей кузова и кузовные проемы, а также остекление. Уплотнители предназначены для работы в диапазоне температур от - 60 до + 80°С (губчатые) и от – 60 до + 100°С (монолитные уплотнители). Они должны быть устойчивыми к воздействию кислорода воздуха, озона, ультрафиолетовых лучей. Уплотнители маркируются буквами и цифрами. Буква означает: Г - губчатый; О - озоностойкий; Ф - формовой; Н - неформовой; Т - трубчатого сечения; М - морозостойкий; П - содержащий противостаритель; Пл - вырубной из пластин. Цифра указывает среднюю плотность резины.

Важную роль РТИ выполняют при гашении колебаний и виброизоляции отдельных узлов, агрегатов и двигателей автомобилей. Исходя из характера воздействия при вибрациях, изделия должны сохранять физико-меха­нические свойства при многократных деформациях различного вида.