Légpárnás főtengelytömítés

A Freudenberg-NOK Sealing Technologies fejlesztése a forradalmi jelzővel illethető Levitex® főtengelytömítés, amely képes a tömítés súrlódását akár 90%-kal is csökkenteni. A cég a 35. Nemzetközi Bécsi Motor Szimpóziumon mutatta be az új terméket. Az Európai Unió 2021-re az autógyártói flotta szén-dioxid- (CO2) kibocsátását (átlagértékben) 95 g/km-re csökkenti. A Levitex Generation 2 ennek eléréséhez nyújt segítséget a motorgyártóknak.

A Levitex nagyon közel jár a szinte súrlódásmentes tömítés megvalósításához. Ilyen típusú tömítés már több mint 40 éve ismert az iparban, de eddig még a gépjárműmotor-technikában nem alkalmazták. A különbség az általánosan használt tömítésekhez képest az, hogy a két csúszó felületet egymástól egy vékony légpárna választja el, és nem olajfilm. Előnye a súrlódási veszteség csökkenése, mivel a levegő viszkozitása sokkal kisebb, mint az olajé. A tömítés 2 fő részből áll, egy külső, burkoló gyűrűből és egy olajtér felőli gyűrűből ➊. Üzem közben a kettő között alakul ki a légpárna. A gyűrűfelületek mikrostrukturáltak, aerodinamikai hatás következtében jön létre a légpárna, néhány mikrométer vastagságú gázfilm, melynek súrlódási ellenállása közel nulla.

➊

Ez választja szét a két belső gyűrűt, így tehát szilárdtest-érintkezés gyakorlatilag nincs. Minden forgó elem speciális bevonattal van ellátva, hogy minimalizálják a kopást a főtengely nyugalmi helyzetében. Egy független külső cég mérései alapján már kis fordulaton is nagymértékben csökken az ellenállás. 2000 [min-1] esetében a súrlódási teljesítmény kevesebb, mint 5 W. A keletkező nyírási súrlódás a levegő ellenállásából adódik. A mért súrlódási nyomaték 0,2–0,3 Nm, kisebb, mint a hagyományos teflon- (PTFE) tömítések esetében. A Levitex főtengelytömítés segít az autógyártóknak csökkenteni a motorok és az erőátviteli rendszerek belső ellenállását, ami csökkenő CO2-kibocsátáshoz vezet. Ha összehasonlítjuk a hagyományos és az új, légpárnás tömítés laboratóriumi mérési eredményeit, azt tapasztaljuk, hogy a Levitex terméke 90%-kal csökkentette a főtengelynél keletkező súrlódási veszteséget ➋. A minimálisan érintkező elemeknek köszönhető a hosszú élettartam és a tartósság, több tízezer start/stop indítást is elvisel. Vezető járműgyártók tesztjei alapján a forgattyúház a pozitív és negatív gáznyomás változásait is rendkívül jól viseli. Továbbá, a CO2-kibocsátás hagyományos tömítéshez viszonyítva 0,5 és 1 g-mal lecsökken, értéke kevesebb mint 0,1 g/km, vagyis a tüzelőanyag-fogyasztás 0,5–0,8%-kal csökken. Nagyon finom porszemcsék sem rongálhatják (Arizóna-teszt), nyugalmi helyzetben is vízhatlan, –40 és +150 °C hőmérséklet-tartományban is üzemképes. 8000-es percenkénti fordulat vagy akár e felett is stabil üzem jellemzi. Jelenleg 85–90 mm átmérőjű forgattyús tengelyekhez alkalmazzák.