Trong quá trình hoạt động của động cơ, Bộ dụng cụ niêm phong dầu trục khuỷu đảm nhận nhiệm vụ chính là ngăn ngừa rò rỉ dầu và các chất gây ô nhiễm bên ngoài xâm chiếm. Tuy nhiên, thách thức kỹ thuật thực sự của nó không chỉ là niêm phong ổn định trong điều kiện làm việc bình thường, mà còn là độ tin cậy trong việc xử lý áp lực ngược đột ngột. Khi động cơ giảm tốc đột ngột hoặc tải thay đổi đột ngột, áp suất cao tức thời có thể được tạo ra trong trục khuỷu. Nếu con dấu dầu không thể đáp ứng nhanh chóng, nó sẽ gây ra sự cố dấu, rò rỉ hoặc thậm chí các vấn đề hệ thống bôi trơn nghiêm trọng hơn. Thiết kế của các con dấu dầu truyền thống thường tập trung vào hiệu suất niêm phong trong quá trình xoay chuyển tiếp, nhưng khả năng thích ứng với điều kiện áp suất ngược là không đủ, giúp bạn dễ dàng rời khỏi vị trí niêm phong do sốc áp lực dầu trong điều kiện khắc nghiệt. Một trong những đột phá cốt lõi của bộ dụng cụ Dầu trục khuỷu chống mài mòn chất lượng cao là tối ưu hóa thiết kế góc độ trễ của môi niêm phong, do đó nó có thể tạo ra hiệu ứng tự thắt lại tức thời khi áp suất ngược đột ngột tăng, thay vì bị mở ra do áp suất dầu, do đó giảm thiểu rủi ro.
Bản chất của thiết kế góc độ trễ là tạo hình dạng hình học và tính chất vật liệu của môi niêm phong hoạt động cùng nhau để làm cho nó hoạt động trái với trực giác thông thường dưới áp lực ngược. Môi niêm phong của một con dấu dầu thông thường thường áp dụng một cấu trúc đối xứng hoặc một góc, có thể phù hợp với hiệu quả tạp chí trong quá trình xoay chuyển tiếp. Tuy nhiên, dưới áp lực ngược, lực tác động của màng dầu sẽ đẩy môi niêm phong ra ngoài và làm hỏng bề mặt tiếp xúc niêm phong. Bộ dụng cụ chất lượng cao sử dụng thiết kế môi không đối xứng và các đặc tính trễ của vật liệu đàn hồi, do đó khi áp suất ngược hoạt động, môi niêm phong sẽ không chỉ nới lỏng mà còn tạo ra lực kẹp bổ sung do hiệu ứng động chất lỏng và đặc tính biến dạng vật liệu. Hiện tượng này tương tự như nguyên tắc làm việc của một số van một chiều, nhưng thách thức của niêm phong dầu là chúng phải duy trì niêm phong trong môi trường động hai chiều, thay vì chức năng mở và đóng đơn giản.
Chìa khóa để đạt được hiệu ứng này là kiểm soát chính xác góc nghiêng của môi niêm phong, độ cứng vật liệu và hình thái siêu nhỏ của bề mặt tiếp xúc. Thiết kế của góc độ trễ không phải là sự gia tăng hoặc giảm đơn giản của một góc nhất định, mà bằng cách tính điểm cân bằng tối ưu giữa phân bố áp suất chất lỏng và phản ứng biến dạng vật liệu, do đó hướng biến dạng của môi niêm phong dưới áp suất ngược chỉ là tăng cường con dấu thay vì làm suy yếu nó. Ví dụ, một số con dấu dầu hiệu suất cao sử dụng cấu trúc môi tiến bộ, với góc dốc hơn ở bên gần với tạp chí và một góc dịu dàng hơn ở bên ngoài. Theo cách này, khi áp suất dầu ngược lại tác động, lực chất lỏng sẽ buộc phía bên trong của môi để phù hợp với tạp chí chặt chẽ hơn thay vì quay ra ngoài. Đồng thời, mô đun đàn hồi và đặc tính giảm xóc của vật liệu được tối ưu hóa để đảm bảo tốc độ phản ứng biến dạng được đồng bộ hóa với thay đổi áp suất để tránh rò rỉ tức thời do sự chậm trễ.
Một lợi thế khác của thiết kế này là khả năng chịu đựng các lỗi lắp ráp và hoạt động tạp chí. Nếu lực phù hợp ban đầu của các con dấu dầu truyền thống là không đủ dưới áp suất ngược do độ lệch lắp đặt hoặc hao mòn dài hạn, thì rất dễ bị rò rỉ. Các con dấu dầu với các góc trễ tối ưu hóa vẫn có thể duy trì niêm phong hiệu quả thông qua hiệu ứng tự thắt chặt động ngay cả trong trường hợp hao mòn nhẹ hoặc tăng radial của tạp chí. Điều này là do thực tế là thiết kế của nó không chỉ xem xét các yêu cầu niêm phong tĩnh, mà còn kết hợp khả năng thích ứng trong các điều kiện động vào các chỉ số hiệu suất cốt lõi. Ví dụ, khi động cơ giảm tốc đột ngột, áp lực trong trục khuỷu có thể tăng ngay lập tức. Tại thời điểm này, nếu con dấu dầu chỉ dựa vào lực kẹp của sự can thiệp ban đầu, chắc chắn nó sẽ thất bại dưới tác động áp suất cao. Thiết kế góc độ trễ chuyển đổi áp suất ngược thành lực niêm phong bổ sung để tạo thành một cơ chế phản hồi tích cực, do đó áp suất càng cao, hiệu ứng niêm phong càng mạnh, để nó có thể duy trì ổn định trong điều kiện làm việc cực độ.
Từ quan điểm của khoa học vật liệu, hiệu quả của thiết kế góc độ trễ cũng phụ thuộc vào tỷ lệ chính xác của vật liệu tổng hợp môi niêm phong. Bộ dụng cụ dầu trục khuỷu chống mài mòn chất lượng cao thường áp dụng cấu trúc tổng hợp nhiều lớp, trong đó vật liệu lớp bên trong tiếp xúc trực tiếp với tạp chí phải có cả hệ số ma sát thấp và điện trở hao mòn cao, trong khi lớp hỗ trợ phải cung cấp đủ lực phục hồi đàn hồi. Dưới tác động của áp suất ngược, các đặc tính trễ của vật liệu làm cho biến dạng của nó không hoàn toàn theo sau sự thay đổi áp suất, nhưng có một độ trễ pha nhất định, được thiết kế để tăng cường lực kẹp xuyên tâm của môi niêm phong. Ngoài ra, một số vật liệu tiên tiến có thể duy trì các tính chất cơ học ổn định ở nhiệt độ cao, tránh suy giảm lực niêm phong do làm mềm nhiệt, và do đó bao gồm một loạt các điều kiện làm việc rộng hơn.
Trong các ứng dụng thực tế, giá trị của thiết kế này không chỉ được phản ánh trong việc giảm tỷ lệ rò rỉ, mà còn trong sự đóng góp của nó vào độ tin cậy dài hạn của động cơ. Thất bại của con dấu dầu thường dần dần, và rò rỉ nhỏ ban đầu sẽ đẩy nhanh sự suy giảm và ô nhiễm của dầu bôi trơn, điều này sẽ gây ra hao mòn nghiêm trọng hơn. Bộ dụng cụ niêm phong dầu với chức năng tự chuẩn áp áp suất ngược có thể chặn hiệu quả chu kỳ luẩn quẩn này và mở rộng tuổi thọ của các thành phần động cơ chính. Đặc biệt đối với các động cơ có mật độ công suất cao hoặc dừng khởi động thường xuyên, việc cải thiện khả năng niêm phong động này là đặc biệt quan trọng.
Bộ sản phẩm Dầu trục khuỷu trục chống mài mòn chất lượng cao biến đổi vấn đề niêm phong truyền thống về áp lực ngược thành một yếu tố thuận lợi để tăng cường niêm phong thông qua thiết kế góc trễ, phản ánh sự phát triển của khái niệm thiết kế công nghệ niêm phong hiện đại từ phòng thủ thụ động sang thích ứng tích cực. Lõi của nó nằm ở sự tích hợp sâu của cơ học chất lỏng, biến dạng vật liệu và cấu trúc cơ học, do đó bề mặt tiếp xúc niêm phong cấp độ milimet có thể duy trì hiệu suất kéo dài và đáng tin cậy trong môi trường động phức tạp. Giải pháp phản trực giác nhưng có kỹ thuật cao này không chỉ thể hiện sự tiến bộ của công nghệ con dấu dầu trục khuỷu mà còn thiết lập một chuẩn mực mới cho độ bền của toàn bộ hệ thống động cơ.
