Během provozu motoru souprava těsnění olejového hřídele Provádí klíčový úkol zabránit úniku oleje a vnější kontaminanty v invazi. Jeho skutečnou technickou výzvou však není jen stabilní těsnění za normálních pracovních podmínek, ale také spolehlivost při řešení náhlého reverzního tlaku. Když se motor náhle zpomaluje nebo se náhle změní zátěž, může být v klikové skříni vytvořen okamžitý vysoký tlak. Pokud olejové těsnění nemůže rychle reagovat, způsobí selhání těsnění, únik nebo ještě vážnější problémy s mazacím systémem. Konstrukce tradičních olejových těsnění se často zaměřuje na výkon těsnění během rotace dopředu, ale přizpůsobivost podmínek reverzního tlaku je nedostatečná, což usnadňuje ponechání těsnicí polohy kvůli šoku oleje za extrémních podmínek. Jedním z průlomů jádra vysoce kvalitních souprav pro olejové těsnění klikového hřídele odolného odolného proti opotřebení je optimalizace úhlu hystereze konstrukce utěsňovacího rtu, aby mohla způsobit okamžitý účinek samo-utažení, když se opačný tlak náhle zvýší, než aby byl otevřen tlakem oleje, čímž se minimalizoval riziko úniku.
Podstatou konstrukce úhlu hystereze je vytvoření geometrického tvaru a materiálových vlastností těsnicí rty společně, aby se chovalo v rozporu s konvenční intuicí pod zpětným tlakem. Těsnicí ret běžného olejového těsnění obvykle přijímá symetrickou nebo jednorázovou strukturu, která se během rotace dopředu může účinně přizpůsobit. Avšak při zpětném tlaku bude nárazová síla olejového filmu tlačit těsnicí rty směrem ven a poškodí těsnicí kontaktní povrch. Vysoce kvalitní sada používá asymetrický design rtů a charakteristiky hystereze elastického materiálu, takže když se jedná o reverzní tlak, těsnicí rtě se nejen uvolní, ale bude generovat další upínací sílu v důsledku dynamického efektu tekutiny a charakteristiky deformace materiálu. Tento jev je podobný pracovní principu některých jednosměrných ventilů, ale výzvou olejových těsnění je, že musí udržovat utěsnění v obousměrném dynamickém prostředí, spíše než v jednoduchém otevření a uzavření.
Klíčem k dosažení tohoto účinku je přesné ovládání úhlu sklonu těsnicího rtu, tuhosti materiálu a mikroskopickou morfologii kontaktní plochy. Konstrukce úhlu hystereze není jednoduché zvýšení nebo snížení určitého úhlu, ale výpočtem optimálního bodu vyvážení mezi distribucí tlaku tekutiny a odezvou napětí materiálu, takže směr deformace těsnicího rtu pod zpětným tlakem je pouze pro zvýšení těsnění než jeho oslabení. Například některá vysoce výkonná olejová těsnění používají progresivní strukturu rtů, se strmějším úhlem na boku blízko časopisu a jemnějším úhlem na vnější straně. Tímto způsobem, když ovlivňuje tlak reverzního oleje, tekutinová síla přinutí vnitřní stranu rtu, aby se do deníku vešla blíže místo toho, aby se otočila ven. Současně jsou optimalizovány elastický modul a tlumení materiálu, aby se zajistilo, že rychlost odezvy deformace je synchronizována se změnou tlaku, aby se zabránilo okamžitému úniku způsobenému zpožděním.
Další výhodou tohoto návrhu je jeho tolerance k chybám sestavení a házení deníku. Pokud je počáteční přizpůsobená síla tradičních olejových těsnění nedostatečná pod zpětným tlakem v důsledku instalační odchylky nebo dlouhodobého opotřebení, je velmi snadné uniknout. Olejová těsnění s optimalizovanými úhly hystereze si mohou stále udržovat efektivní utěsnění dynamickým účinku samovzem i v případě mírného opotřebení nebo zvýšeného radiálního házení časopisu. Důvodem je skutečnost, že jeho návrh nejen zvažuje statické požadavky na těsnění, ale také zahrnuje adaptivní schopnost za dynamických podmínek do základních ukazatelů výkonu. Například, když motor náhle zpomaluje, tlak v klikové skříni může okamžitě stoupat. V této době, pokud se olejové těsnění spoléhá pouze na upínací sílu počátečního rušení přizpůsobení, nevyhnutelně selže při vysokotlakém dopadu. Konstrukce úhlu hystereze přeměňuje zpětný tlak na další těsnicí sílu za vzniku mechanismu pozitivní zpětné vazby, takže čím vyšší je tlak, tím silnější je těsnicí účinek, takže za extrémních pracovních podmínek může zůstat stabilní.
Z pohledu materiální vědy závisí účinnost designu úhlu hystereze také na přesném poměru kompozitního materiálu těsnicího rtů. Vysoce kvalitní olejové těsnicí soupravy klikového hřídele odolného odolného odolného proti opotřebení obvykle přijímají vícevrstvou kompozitní strukturu, ve které musí materiál vnitřní vrstvy v přímém kontaktu s časopisem mít jak nízký koeficient tření, tak vysokou odolnost proti opotřebení, zatímco podpůrná vrstva musí poskytnout dostatečnou sílu elastické zotavení. Pod působením zpětného tlaku charakteristiky hystereze materiálu způsobují, že jeho deformace není zcela následovat změnu tlaku, ale existuje určité fázové zpoždění, které je navrženo tak, aby zlepšilo radiální upínací sílu těsnicího rtu. Kromě toho některé pokročilé materiály mohou udržovat stabilní mechanické vlastnosti při vysokých teplotách, zabránit útlumu těsnicí síly způsobené tepelným změkčením, a tak pokrývat širší rozsah pracovních podmínek.
V praktických aplikacích se hodnota tohoto návrhu odráží pouze při snížení úniku, ale také v jeho příspěvku k dlouhodobé spolehlivosti motoru. Selhání těsnění oleje je často postupné a počáteční malý únik zrychlí zhoršení a kontaminaci mazacího oleje, což způsobí vážnější opotřebení. Sada olejové těsnění s funkcí samosprávy s zpětným tlakem může účinně blokovat tento začarovaný cyklus a prodloužit životnost klíčových komponent motoru. Zejména u motorů s vysokou hustotou výkonu nebo častým startovním stolem je zlepšení této dynamické těsnicí schopnosti obzvláště důležité.
Vysoce kvalitní sada na olejové těsnění odolného odolného proti opotřebení transformuje tradiční problém s utěsněním reverzního tlaku na příznivý faktor pro zvýšené těsnění prostřednictvím designu úhlu hystereze, což odráží vývoj koncepce návrhu moderní těsnicí technologie od pasivní obrany po aktivní adaptaci. Její jádro spočívá v hluboké integraci mechaniky tekutin, deformace materiálu a mechanické struktury, takže kontaktní povrch na těsnění na milimetru může udržovat dlouhodobý a spolehlivý výkon v komplexním dynamickém prostředí. Toto kontraintuitivní, ale vysoce upravené řešení nejen představuje pokrok technologie těsnění olejového hřídele, ale také stanoví nový měřítko pro trvanlivost celého motorového systému.
