Pitkän aikavälin vakaat materiaalit regeneratiivisille polttoaineille

Synteettiset polttoaineet Niiden tarkoituksena on parantaa merkittävästi perinteisten vetolaitteiden ilmastojalanjälkeä. Uusia tuloksia materiaalitutkimuksesta tekijältä Freudenberg Sealing Technologies näyttää nyt, mikä vaikutus OME:lla, josta keskustellaan dieselin korvaajana, on pitkän aikavälin vakauteen. tiivisteet on. Näin ollen jo yleiseen materiaaliin perustuvat tiivisteet ovat sopivia fluorikumi (FKM) periaatteessa myös uusiutuviin polttoaineisiin. Mutta yksittäisten FKM-tyyppien välillä on yllättävän suuria eroja.

Tieliikenteen CO2-päästöjen vähentämiseksi autoteollisuus ei luota pelkästään sähkökäyttöihin. Jopa perinteiset Polttomoottorit ilmastoystävällisempää käyttämällä synteettisiä polttoaineita. Nämä ovat nestemäisiä tai kaasumaisia ​​polttoaineita, joita ei valmisteta fossiilisesta raakaöljystä, vaan hiilestä ja vedystä aurinko- ja tuulienergialla. Niitä voidaan sekoittaa tavanomaisesti tuotettujen polttoaineiden kanssa ja siten saavuttaa välitön CO2-päästövähennys edellyttäen, että käytetty hiili on joko otettu talteen ilmasta tai saatu väistämättömistä teollisuuden pakokaasuista. Toistaiseksi on kuitenkin vain vähän kokemusta uusien polttoaineiden vaikutuksesta polttoainejärjestelmien tiivisteiden pitkäaikaiseen vakauteen.  

Ensimmäistä kertaa testattu tiivistyskäyttäytyminen

Toimittaja Freudenberg Sealing Technologies on nyt ensimmäistä kertaa tutkinut laajoissa testeissä sellaisten tiivistysmateriaalien käyttäytymistä, joissa on OME (OME) pitkään.Oksimetyleenieetteri), yksi puhutuimmista synteettisistä polttoaineista. Testipolttoaineet koostuivat tavallisesta dieselistä, johon sekoitettiin OME:ta pitoisuuksina 10-30 tilavuusprosenttia. Lisätestejä tehtiin puhtaalla OME:lla ja vertailukohtana 100 % fossiilisella dieselillä.

Erilaisten tiivistysmateriaalien tilavuuden laajenemista ja mekaanisen lujuuden muutosta mitattiin mm FKM eri fluoripitoisuuksilla, FFKM, NBR ja EPDM, joita säilytettiin testiväliaineissa standardien mukaisesti 168 tunnin ajan 125 °C:n lämpötilassa. Yksittäisillä polttoaineyhdistelmillä suoritettiin ylimääräisiä ikääntymistokeita 1000 tunnin aikana pitkäaikaisten vaikutusten tutkimiseksi. Mitä enemmän materiaali turpoaa tänä aikana, sitä enemmän lujuus heikkenee, mikä on erityisen havaittavissa murtovenymän pienentyessä.

Suojakotelo perusmateriaalille

Miksi asiantuntija valitsee tätä uutta polttoainejärjestelmää arvioidessaan suhteellisen kalliin polymeerin, kuten FKM:n? DR. Boris Traber, Freudenberg Sealing Technologiesin maailmanlaajuisesta materiaalikehityksestä vastaava johtaja, selittää valintaa seuraavasti: "Fluoriatomit ovat huomattavasti suurempia kuin hiiliatomit ja muodostavat siten eräänlaisen suojakilven tiivisteen perusmateriaalille.

Myös ovat Fluorihiiliyhdisteet erittäin symmetrinen, mikä tarkoittaa, että varauskeskukset neutraloivat toisensa. Havaitsemamme vaikutus on samanlainen kuin päällystetyssä pannussa, jossa sekä vesi että rasva valuvat pois. Polttoaineisiin sovellettaessa tämä tarkoittaa, että ei-polaariset komponentit, kuten hiilivedyt, ovat suojattuja ja myös polaarisia komponentteja, kuten vesi ja eetteri. aiheuttaa siksi vain lievää turvotusta.

Kuolla Tulokset yllättivät Jopa kokeneet materiaaliasiantuntijat: Pure OME johti tilavuuden kasvuun lähes kaikissa testatuissa tiivistemateriaaleissa, jotka ylittivät selvästi tavanomaiset turpoamisarvot. FKM-seoksista syntynyt kuva oli yllättävä. Olisi voinut odottaa, että tilavuuden turpoaminen vähenisi fluoripitoisuuden kasvaessa.

Mutta näin ei ollut, joten tilavuuden kasvulla ei ole lineaarista suhdetta fluoripitoisuuteen. Tämä poikkeama johtuu korrelaatiosta FKM-tyypin vetypitoisuuteen: korkea vetypitoisuus johtaa myös korkeisiin turpoamisarvoihin. Tuloksena myös testattu osoitti Perfluorikumi (FFKM) on erittäin hyvät arvot, vaikka se on huomattavasti kalliimpi. Puhtaassa OME:ssa EPDM osoittaa myös lievää turvotusta.

Polttoaineen laatu voi vaihdella

Testisarja osoitti myös, että... OME-seos Kaikki testatut FKM-materiaalit osoittivat turvotusta 30 % tilavuusosaan asti merkittävästi alhaisemmalla tasolla. Traber näkee tämän takana positiivisen viestin: "Tänään saatavilla olevien materiaalien avulla voisimme korvata heti tietyn osan fossiilisesta dieselpolttoaineesta OME:lla." polttoaineen laatuun vaikuttavat hallitsemattomat sekoitukset voivat vaihdella suuresti. Siksi tiivistysmateriaalien valinta tulee aina tehdä yhteistyössä asiantuntijoiden kanssa.”

Tiivistysasiantuntija on tehnyt jo yli kymmenen vuoden ajan testaussarjoja selvittääkseen, miten vaihtelevat polttoainekoostumukset vaikuttavat tiivistemateriaaleihin. Omissa laboratorioissamme turpoamiskäyttäytymistä tutkittiin muun muassa soijametyyliesterillä ja hydratuilla kasviöljyillä. Myös tutkijoilla on omansa Testipenkkikonsepti kehitetty tutkimaan polttoaineiden läpäisevyyttä tiivistemateriaalin läpi, kun ne altistetaan jatkuvasti tietylle polttoaineelle pitkän aikaa. Pienillä polaarisilla molekyyleillä, kuten metanolilla, havaittiin ovea avaava vaikutus muuten läpäisemättömiin hiilivedyihin: läpäisevyys muuttuu ajan myötä.

Kaiken kaikkiaan FKM-materiaalit osoittautuivat ylivoimaisemmiksi kaikissa testisarjoissa, jolloin fluori- pitoisuus, mutta koko materiaalirakenne päätti lujuuden ja tiiviyden. Traber ei siis näe mitään perustavanlaatuista estettä regeneratiivisten polttoaineiden käyttöönotolle: "Jos asianmukaisesti suunniteltu, sopivia materiaaleja on jo saatavilla."