Tradiční olejová vana osobních
automobilů byla poslední doménou
vyhrazenou kovům. Nyní se poprvé
využívá modul olejové vany z plastu,
už v sériovém nasazení. Společný
vývoj Daimler, Bruss a DuPont šetří
výrobní náklady, hmotnost a dlouhodobě
poskytuje četné možnosti pro
vysokou funkční hustotu integrace.
Sací potrubí, kryty hlav válců, moduly
olejových filtrů dříve obvykle vyhrazené
kovům dnes úspěšně nahrazují
termoplasty. S první olejovou vanou
z plastu u sériových osobních automobilů
vstoupil Daimler nyní do absolutně
nového světa. Od konce roku 2008
se osvědčily u nových čtyřválcových
diesel motorů typu OM 651 v každodenním
provozu. Nejprve s nimi byla
vybavena C-třída a pak následovaly
i další modely.
Vana je pod kombinovaným namáháním
mazivy, střídáním teplot a statickým
a dynamickým zatížením. Těsnost musí
být zabezpečena za všech podmínek.
Kromě toho musí vana vydržet manipulaci
s motorem a převodovkou na vysokozdvižném
vozíku. Proto se vývojový
tým od počátku zaměřil na osvědčený,
skleněnými vláky zesílený, žárově stabilizovaný
a hydrolýze odolný typ PA66
Zytel 70G35 HSLR A4 od DuPonta.
U velkých součástí umožňuje jeho vysoká
schopnost tečení dlouhé cesty proudění,
krátké doby vstřiku a snadné odstranění
forem tenkých stěn a žebrování.
Základem při dimenzování olejové vany
bylo dimenzování ploch před olejovou jímkou
a uspořádání těsnicích oblastí z hlediska
minimalizace deformací. Při tom nesmí
vnitřní žebrování narušovat proudění oleje.
Využívání vyztužujícího vnějšího žebrování
je v těsných montážních prostorách sotva
možné. Řešením je sendvičová konstrukce
ze dvou vstřikově litých dílů. V plochých
částech je samostatně zhotovený usměrňovač
přivařen. Klikovým pohonem a vyrovnávací
hřídelí zvířený olej se v olejové vaně
zase uklidní. Kromě toho se zlepší vibrační
chování konstrukce. Vyztužení v jímce
současně usměrňuje olej. Hliníkové tlakové
odlitky spojují olejovou vanu s blokem
motoru. Z této konstrukce vyplývá pozoruhodná
redukce hmotnosti o 1,1 kg oproti
kompletnímu provedení z hliníku.
Celý vývoj značně zkrátily simulace.
Metodou konečných bodů bylo vypočteno
žebrování v okrajových oblastech. Jednalo
se o docílení minimální konstrukční
výšky a celkové tuhosti požadované v kritických
plochých oblastech. Na bázi stejného
FEM-modelu provádí DuPont tokové
studie. Díky vysoké schopnosti proudění
Zytel 70G35 HSLR A4 stačí jeden
centrální nálitek pro kompletní naplnění
nástroje a krátká doba taktování.
V ETC DuPont v Ženevě proběhly zatěžkávací zkoušky.
Byla identifikována kritická místa speciálně ve stykových
oblastech předpokládaného vnějšího žebrování. Praktické
pokusy u Bruss potvrdily úspěch simulačních konstrukcí
také po 1000 h stárnutí ve 150 °C horké olejové lázni.
Optimalizovány byly rovněž svařovací přístroje, aby bylo
zajištěno spolehlivé propojení. Závěrečné odtrhové zkoušky
poskytly odtrhové síly cca 1300 A – tedy vyšší hodnoty než
požadované. Těsnost byla zachována i při zkouškách změnou
klimatu a mírným stlačováním.
S rostoucí hustotou integrace klesají výrobní náklady.
U stávajících provedení je již integrován olejový usměrňovač.
Dalšími funkčními součástmi pro budoucí varianty
integrace jsou olejové sací potrubí, olejový stavový spínač,
olejový filtr, komponenty zpětného vedení oleje nebo
olejových čerpadel.
Hlukové emise způsobené chvěním byly vypočteny
u DuPonta při částečně naplněné olejové vaně. l
/an/
