保护动力传动系统部件： 如何提高防水透气性

作者：唐纳森集成式防水透气解决方案研发项目工程师Dustin Waller

动力传动系统是车辆的核心动力来源。 正常运行时，轮轴、变速器和动力分动器等部件会经受快速的压差变化，使其防护外壳的密封件和垫圈受到压力。 这些壳体必须通过一种方式与周边环境进行空气交换，同时防止可能破坏润滑剂、腐蚀关键金属零件的水、污垢和碎屑侵入。

动力传动系统防水透气阀具有双重功能： 防止杂质进入，同时平衡密封外壳内部和周围的空气压力。 防水透气技术专门用于帮助延长动力传动系统的使用寿命。

近年来，防水透气技术有了显著进步。 唐纳森公司专门针对动力传动系统开发的创新型全新膜式防水透气阀旨在提供诸多重要优势：

• 紧凑型标准尺寸，降低安装所需的人力、时间以及安装过程的复杂性；  
• 采用聚油式预过滤滤芯，防水透气性能更好，有效使用寿命更长；
• 多种附件选择，满足更大范围内的制造要求；以及
• 可为定制应用而改进的核心技术。

下面列举了每一项改进及其优势。

压差挑战

首先，有助于查找压差对动力传动系统构成持续性威胁的原因。 在轮轴或分动器周围的密封外壳内，空气体积会随着温度的变化而膨胀和收缩，对于普通车辆来说，这种情况一天会发生很多次。 例如，当通勤者在寒冷的早晨启动汽车，然后开车上班时，动力传动系统中的摩擦力使密封部件内的空气温度升高并膨胀。 相反，如果升温车辆遇到寒冷路况，则升温空气会迅速冷却并收缩（图 1）。

力足够大时，压差会造成壳体变形并破坏密封件，导致杂质侵入或不必要的流体泄漏。 虽然从理论上讲，在壳体中简单开一个口便可释放压力，但是膜式防水透气阀可提供一个保护层，同时还可让部件外壳“呼吸”。

传统防水透气设计

数十年来，现行的动力传动系统防水透气方法一直是将橡胶或塑料的通气管从部件穿过，一直到高于涉水管的高度，并在管子的末端安装一个摇动盖。 半封闭式管道的功能很像通气管，允许空气进出。 

这种解决方案的主要缺点是管路较长且安装方法复杂。 在制作和维修过程中，需要使用夹子、卡箍、线束、构件以及长度为3 m 米 / 10 ft. 英尺（1 英尺 = 0.3048 米）或更长的管道，且管道布置需要耗费大量的时间和人力。 要做到正确安装很有难度，并且无法针对不同的车型统一安装方法。 如果管道通风口未正确地盖上盖子，油性悬浮物就会在出口和附近的表面积聚，在车库地板和停车场留下令人讨厌的水滴。 

膜保护预过滤滤芯的重要性

要以极佳状态运行，直连式动力传动系统防水透气阀膜需要保持无残油。 频繁接触润滑油是防水透气阀面临的最大威胁，这可能导致油膜积聚，从而降低透气量。 因此，通过设计将凝聚式预过滤滤芯加入防水透气阀以防主膜出现油污至关重要。 

其他防水透气阀制造商使用吸附滤材制造此凝聚式预过滤滤芯。 唐纳森采用一种根本不同的方法，即我们获得专利的疏水疏油型 Synteq™ 滤料。 众所周知，吸附滤材能够吸油并达到饱和，而 Synteq 滤材会排斥油，实际上根据 AATCC 188-1992，防油等级高达 8**（图 4）。  

通过在凝聚阶段尽可能捕获多余的油，并使捕获的油重新掉落到动力传动系统部件内，唐纳森专利预过滤滤材可实现较高的防水透气膜性能和使用寿命。 Synteq 采用与唐纳森 Blue® 润滑油滤芯相同的技术，专为重型发动机行业打造。 唐纳森在严苛的车辆过滤领域拥有超过 100 年的经验。 

定制化设计与集成

没有哪两种动力传动系统的防水透气需求是完全相同的。 为了提供更多功能，唐纳森率先开发出两种类型的直连式防水透气阀，分别是：可连接到通气管道或软管的软管式PTV，以及可拧入动力传动系统部件的螺纹式PTV。 这两种PTV都能轻松集成到大多数动力传动系统结构中。

此外，唐纳森还定期对其核心防水透气技术进行改进，以满足定制应用的要求，最近正在与某知名的汽车和越野车OEM（原始设备制造商）合作此事。 唐纳森防水透气膜品种多样，可根据所需的渗透性和防水等级进行定制，也可根据壳体尺寸、颜色和集成方法进行定制。 公司的协作工程师和项目经理始终致力于满足高度专业化的客户需求，并在产品的设计、测试和应用过程中与OEM团队保持密切合作。