Freudenberg0119研究レポート

合成燃料は、従来のエンジンのカーボンフットプリントを大幅に改善すると期待されています。 の材料研究からの新しい結果 フロイデンシーリング·テクノロジーズ 今度はOMEがディーゼルの取り替えとして論議したことがガスケットの長期安定性に与える影響を示す。 したがって、すでに広く使用されている材料フッ素ゴム(FKM)をベースとするシールも一般に再生燃料に適している。 しかし、個々のFKMタイプには驚くほど大きな違いがあります。

道路交通からのCO2排出量を減らすために、自動車産業は電気駆動だけに頼っていません。 従来の内燃機関でさえも、合成燃料の使用によってより気候に優しくなるはずである。 これらは液体または気体燃料であり、化石燃料原油に基づいてではなく、石炭および水素からの太陽エネルギーおよび風力エネルギーの助けを借りて製造されています。 使用された炭素が以前に大気から除去されているか、または避けられない産業上の放出から回収されている限り、それらは従来の方法で製造された燃料と混合してCO2放出を直ちに減らすことができる。 しかし、これまでのところ、新しい燃料が燃料システムのシールの長期安定性にどのように影響するかについての経験はほとんどありません。

初めてテストされたシーリング挙動

広範なテストで、Freudenberg Sealing Technologiesは、最も議論の多い合成燃料の1つであるOME(「オキシメチレンエーテル」)に長い間さらされてきたシーリング材料の挙動を初めて調査しました。 試験燃料は、XNUMXからXNUMX%体積分率の範囲の濃度でOMEと混合した標準的なディーゼルからなっていた。 純粋なOMEを用いてそして参考としてXNUMX%化石ディーゼルを用いてさらなる実験を行った。

様々なシール材料、すなわち異なるフッ素含有量を有​​するFKM、FFKM、NBRおよびEPDMの体積膨張ならびに機械的強度の変化を、XNUMX℃の温度でXNUMX時間の期間にわたって試験媒体中に保存した。 個々の燃料の組み合わせで、長期的影響を研究するために168 hの期間にわたってアウトソーシング試験が行われました。 この間に材料がより膨潤するほど、強度はより低下し、これは破断点伸びの低下において特に顕著である。

基材用保護シールド

この新しい燃料システムの評価の専門家はなぜFKMのような比較的高価なポリマーに匹敵するのでしょうか。 博士 Freudenberg Sealing Technologiesのグローバル材料開発責任者であるBoris Traberは、次のように説明しています。「フッ素原子は炭素原子よりもはるかに大きく、ガスケットの基材の一種の保護シールドを形成します。 さらに、フッ素 - 炭素化合物は高度に対称的であり、電荷中心を中和する。 私たちが観察した効果は、水と脂肪の両方がロールオフする焦げ付き防止のフライパンと似ています。」燃料に適用すると、炭化水素のような無極性画分だけでなく、水やエーテルのような極性画分も遮蔽されます。したがって、わずかな腫れを引き起こすだけです。

経験豊富な材料スペシャリストでさえも、その結果は驚くべきことでした。純粋なOMEは、試験されたほとんどすべてのシーリング材料の体積膨張をもたらし、これは通常の膨潤値をはるかに超えていました。 驚くべきことは、FKMの混合物に現れた写真です。 フッ素含有量が増加すると、体積膨潤が減少することが予想されたであろう。 しかしそうではなかったので、体積膨張はフッ素含有量に対して直線的ではない。 この異常は、FKMタイプの水素含有量との相関関係によるものです。水素含有量が多いと、膨潤値も高くなります。 その結果、同じくテストされたパーフルオロゴム(FFKM)は非常に良い値を持っていました、しかしこれはかなり高価です。 純粋なOMEにおいてもEPDMの低い膨潤を示す。

燃料の質は変わるかもしれません

一連の試験はまた、試験した全てのFKM材料の最大XNUMX%体積分率のOME混合物では有意に低いレベルで膨潤があることを示した。 同時に、Traber氏は、「今日入手可能な材料があれば、直ちに化石ディーゼル燃料の一部をOMEに置き換えることができる」との肯定的なメッセージを見ています。同時に、専門家は警告しています。大きく異なる可能性があります。 したがって、シール材料の選択は常に専門家と協力して行うべきです。」

シールの専門家は10年以上にわたり、変動する燃料組成がシール材料にどのように影響するかを調べるために一連のテストを実施してきました。 私たちの研究室では、大豆メチルエステルと硬化植物油の膨潤挙動を調べました。 さらに、研究者らは独自のテストベンチのコンセプトを開発しました。それにより、燃料の透過性は、特定の燃料に長時間連続してさらされるシーリング材によって調べることができます。 そうすることで、ドアオープナー効果は、メタノールのような小さい極性分子が他の不透過性の炭化水素に持っていることが観察されました:透過性は時間とともに変化します。

全体として、FKM材料はすべてのテストシリーズで優れていることが証明されました。それによって、フッ素含有量だけでなく、材料構造全体が強度と気密性を決定しました。 したがって、Traberは、再生燃料の導入に対する基本的な障害はないと考えています。


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