Современные технологии термоизоляции. Инновационные материалы и методы их прикладного использования.

При уровне любительских доработок спортивных автомобилей нашего времени, энерговооруженность «тюнингуемых» транспортных средств очень часто возрастает многократно.

Моторы и трансмиссии таких автомобилей начинают производить бОльшие количества мощности, выделяя при этом «тепловую энергию» в виде повышения температуры внутри камер сгорания, систем смазки и охлаждения, а так же раскаленных "до бела" выпускных трактов.

Помимо необходимости модернизации самих систем охлаждения (с целью поддержания оптимальной температуры «рабочих тел»), большую головную боль для «тюнера» представляет собой защита узлов снабжения, управления и прочих периферийных систем от теплового воздействия окружающих их агрегатов.

Большинство гидравлических и вакуумных магистралей в автомобилях часто изготовлены из резиновых армированных шлангов с различными видами верхней изоляции – от нержавеющей стали до нейлона и прочих полимеров. Даже стальная изоляция, в случае прямого контакта с деталями выпускного тракта, горячей части турбины или клапана управления турбонаддувом, не в силах спасти такой шланг (например, подачи масла в турбокомпрессор) от выхода из строя.

Помимо того, что прохудившийся шланг с маслом или топливом способен вызвать возгорание, «рабочее тело» в магистрали, находясь в непосредственной близости к горячим деталям двигателя, будет нагреваться до запредельных значений, что может привести к закипанию моторного масла или иной жидкости, что приведет к потере химических и физических свойств ГСМ.

Помимо шлангов, в термоизоляции очень часто нуждаются детали электронных систем – провода, сенсоры, исполнительные устройства, блоки управления. Сгоревший разъем любого датчика давления способен замкнуть «на массу» 5 вольтовым «подпором», что может привести к необратимым повреждениям электроники.

Нагрев топлива в баке от тепловой энергии трансмиссионных агрегатов может существенно снизить мощностные показатели силовой установки. Испорченные «горячим» выхлопом детали интерьера кабины – карпет с запекшимся ворсом, «расплавленные» и сгоревшие шумоизоляционные покрытия – также можно отнести к наиболее распространенным проблемам, которые можно решить при помощи современных термоизоляционных материалов.

Современные термоизоляционные материалы, широко используемые профессионалами, можно разделить на несколько групп по способу их применения:

Первая группа– «теплосберегатели».
Самый яркий пример этого вида термоизоляции — известная всем термолента.

Такие материалы предназначены для снижения теплоотдачи деталей, тем самым предотвращения нагрева их «окружающей среды». Но при применении таких материалов, необходимо понимать, что снижение теплоотдачи неизбежно приведет к повышению собственной температуры деталей. С одной стороны, иногда это бывает даже полезно. Например, в случае «горячего» выхлопа (это уже отдельная тема, ведь много «тюнеров» до сих пор не могут сойтись во мнении, стоит ли "заматывать" выпускной коллектор на турбированом двигателе, или нет).

Современные «теплосберегатели» изготавливают из двух принципиально разных материалов. С точки зрения прикладного применения – разница заключается в методике установки. Например, термоленты DEI Black Exhaust Wrap и DEI Tan Exhaust Wrap нуждаются в предварительном смачивании в теплой воде. Современная лента — DEI Titanium Exhaust Wrap — не нуждается в подготовке и наносится «на сухую», что сильно упрощает процесс установки, если принять во внимание еще и возможность обмотки выхлопных деталей «голыми руками». Термоленты, которые требуют замачивания, можно устанавливать только в резиновых перчатках, иначе мелкие частицы материала вызовут раздражение кожи.

Самый распространенный вопрос, возникающий при выборе термоленты – «Сколько нужно материала в длину, чтобы хватило обмотать тот или иной узел?»
Поскольку производители обычно используют имперскую систему мер, ниже представлена таблица в футах и дюймах для расчета количества изоляционной ленты.

Для установки теплосберегательных лент профессионалы используют вязальную проволоку Military Specification Safety Wire Earl`s и специальные щипцы Jegs Performance. Установленная при помощи этих инструментов термоизоляция выглядит вот так.

Из данного вида термоизоляции, также очень популярны термоизоляционные кожухи турбинных хаузингов – так называемые «шубы». Сегодня, одними из лучших являются DEI Titanium Turbo Shield.

Материалы, обладающие диаметрально противоположными свойствами – «теплоотражатели».

Самоклеющиеся листы и различные рукава, изготовленные с применением теплоотражающих составов, предназначенные для отражения тепла внешней среды от поверхности того или иного узла или детали. Цель нанесения таких покрытий – создать термо-барьер, не допускающий нагрева обрабатываемой поверхности.

При выборе термоизоляции в условиях широкого ассортимента продукции данного типа, в первую очередь следует обращать внимание на теплоотражающий материал и состав покрытия. Разница заключается в значениях предельно допустимых температурных режимов. Современные материалы способны долгое время противостоять прямому контакту с температурой до 500°С и отражать излучения тепла до 1000°С. Яркий пример такого теплоотражателя – современные термоэкраны DEI Reflect-A-Gold. Удобство применения этого материала определяет сверх стойкая клеевая основа, не теряющая свои свойства при прямом нагреве до 200°С.

Для термоизоляции моторных щитов, файерволов, тоннелей и пола автомобилей идеально подходит теплоотражающие материалы с промежуточным слоем теплоизоляции. Например — термоизоляционный самоклеющийся экран DEI Floor & Tunnel Shield II. Помимо своих теплоотражающих качеств, он обладает шумоизоляционными свойствами. Клеевая основа материала также устойчива к высоким температурам.

Для отражения тепла от всевозможных шлангов и проводов существуют специальные рукава. Например — DEI Heat Sheath Aluminized Sleeving, XRP Fyre Foil, DEI Cool Tube Extreme.

Третья группа термоизоляционных материалов – «термозащита» — по свойствам это нечто среднее между отражателями и сберегателями. Материалы такого типа создают термо-барьер для внешних источников тепла, при этом замедляя теплоотдачу обрабатываемой поверхности.

Двухслойные термозащитные рукава изготовлены из высокотемпературной стеклоткани и покрыты толстым слоем жаростойкой огнеупорной полимерной резины с добавлением оксида железа. Оксид железа придает резине высокую теплопроводность, при этом полимерная изоляция рукава не теряет герметичности. Тепловая энергия быстро поглощается верхним резиновым слоем и рассеивается на внутреннем стеклотканевом контуре рукава. Такие материалы широко применяются в гражданской и военной авиации, а также космической промышленности. В автомобильной индустрии идеально подходят для термоизоляции вакуумных и гидравлических магистралей.

Основное отличие материалов такого типа термоизоляции– предельные значения температурных режимов эксплуатации. Самые современные термозащитные рукава способны длительное время выдерживать контакт с телами температурой до 1100-1300°С. Например — термоизоляционные силиконовые рукава Earl`s Flame Guard или XRP Fyre Jacket.

После установки на магистраль рукав необходимо герметизировать с обеих сторон.

Для этого существуют специальные самовулканизирующиеся ленты, изготовленные из той же полимерной резины, что и верхний слой терморукава. Например — Earl`s Flame Guard Tape, DEI FireTape.

Итак, в этой статье мы постарались сделать краткий обзор термоизоляционных материалов, используемых в современном автоспорте. Надеемся, что информация будет полезна энтузиастам и просто любителям быстрых автомобилей. Если у вас возникли какие-либо вопросы или мы не раскрыли интересующую тему – пишите в комментариях, попробуем ответить каждому из вас или, если вопрос будет действительно серьезным, даже постараемся написать отдельную статью.

Данная статья является собственностью компании JDM Parts RUssia.
Использование материалов статьи без ссылки на первоисточник запрещено.
Все права защищены.(с) Copyright 2015.