GME 60253 Beständigkeit von Elastomeren gegenüber Kraftstoffen

GME 60253 Beständigkeit von Elastomeren gegenüber Kraftstoffen

Die von General Motors Europe (GME) entwickelte Norm „GME 60253 Beständigkeit von Elastomeren gegenüber Kraftstoffen“ ist ein Materialprüfstandard zur Bewertung des Verhaltens von Elastomeren nach längerem Kontakt mit Kraftstoffen. Diese Norm misst die physikalischen und mechanischen Veränderungen, die auftreten, wenn Gummikomponenten mit Benzin, Diesel, Ethanol-Kraftstoffgemischen oder anderen spezifizierten Kraftstoffen in Berührung kommen.

GME 60253 Beständigkeit von Elastomeren gegenüber Kraftstoffen

Dieser Standard wurde später durch „ISO 1817 „Vulkanisierter oder thermoplastischer Gummi – Bestimmung der Wirkung von Flüssigkeiten“ für zukünftige globale Fahrzeugprogramme ersetzt.

Elastomere Werkstoffe finden in modernen Fahrzeugen breite Anwendung, insbesondere bei Anwendungen mit direktem oder indirektem Kraftstoffkontakt. Dazu gehören:

  • Kraftstoffschläuche
  • O-Ringe
  • Dichtungen
  • Kraftstoffpumpenmembranen
  • Einspritzdichtungen
  • Lagertankreiniger
  • Komponenten des Dampfmanagementsystems

Der Kontakt mit Kraftstoff kann die Eigenschaften von Gummi auf folgende Weise erheblich verändern:

  • Treibstoffaufnahme (Inflation)
  • Entfernung von Zusatzstoffen oder Weichmachern
  • chemischer Abbau
  • Härten oder Erweichen
  • Kraftverlust
  • Dimensionsänderungen

Die Norm GME 60253 beschreibt ein standardisiertes Laborverfahren zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit von Elastomeren nach Einwirkung bestimmter Kraftstoffe. Diese Norm ermittelt die Auswirkungen von Kraftstoffen auf elastische Werkstoffe durch den Vergleich ausgewählter Materialeigenschaften vor und nach dem Eintauchen in einen spezifischen Testkraftstoff. Die Bewertung zielt darauf ab, die Betriebsbedingungen zu simulieren, denen Gummibauteile im Automobilbereich während ihrer gesamten Lebensdauer ausgesetzt sind.

Das beschriebene Prüfverfahren basiert auf dem Prinzip, Gummiproben für eine bestimmte Zeit und Temperatur einer kontrollierten Kraftstoffumgebung auszusetzen. Das Material wird unter folgenden Bedingungen gemessen:

  • Vor dem Eintauchen
  • Nach Einwirkung von Kraftstoff
  • Falls erforderlich, nach dem Genesungsprozess

Veränderungen der physikalischen und mechanischen Eigenschaften geben Aufschluss über die Beständigkeit des Materials gegenüber Brennstoffangriffen.

Der GME-60253-Standard erkennt drei grundlegende Mechanismen an, durch die Brennstoffe auf Elastomere einwirken:

  • Kraftstoffaufnahme: Die Kraftstoffmoleküle verteilen sich in der Gummistruktur und bewirken Folgendes:
    • Schwellung
    • Volumenerhöhung
    • Verringerte Härte
  • Entfernung löslicher Bestandteile: Kraftstoff kann folgende Stoffe lösen und entfernen:
    • Weichmacher
    • Öl
    • Verarbeitungshilfsmittel
    • Stabilisatoren

Dies führt üblicherweise zu Folgendem:

    • Schrumpfung nach dem Trocknen
    • Erhöhte Härte
    • Zerbrechlichkeit
  • Chemische Reaktion: Einige Brennstoffe reagieren chemisch mit Polymeren und erzeugen dabei folgende Produkte:
      • Polymerkettenbruch
      • Vernetzungsstörung
      • Oxidation
      • Dauerhafte mechanische Schäden

    Nach der Belichtung vergleicht der GME 60253-Standard die folgenden Merkmale.

    • Volumenänderung: Die Volumenänderung wird gemäß der Norm GME 60249 bestimmt. Diese Messung gibt Folgendes an:
      • Schwellung
      • Schwindung
      • Kraftstoffaufnahme

    Große Volumenänderungen können die ordnungsgemäße Funktion von Dichtungen verhindern.

    • Härte: Die Härte wird nach folgenden Normen gemessen:
      • GME 60252
      • GME 60256

    Veränderungen der Steifigkeit geben Aufschluss darüber, ob das Elastomer folgende Eigenschaften aufweist:

      • Erweicht
      • gehärtet
      • Es hat seine Flexibilität verloren.
  • Weitere Überlegungen: Je nach technischen Zeichnungen oder Materialspezifikationen können zusätzliche Beurteilungen erforderlich sein:
      • Zugfestigkeit
      • Bruchdehnung
      • dauerhafte Verformung durch Kompression
      • Reißfestigkeit
      • Ausblick
      • Spaltung
      • Gewichtsänderung

    Die genauen Anforderungen hängen von der jeweiligen Fahrzeugkomponente ab, die qualifiziert werden soll.

    Obwohl Materialeigenschaften spezifische Bedingungen definieren, erfolgt die Prüfung im Allgemeinen in folgenden Schritten:

    • Es werden Standard-Gummiproben hergestellt.
    • Die anfänglichen Abmessungen und Spezifikationen werden festgelegt.
    • Die Proben werden in den angegebenen Kraftstoff für Kraftfahrzeuge eingetaucht.
    • Temperatur und Belichtungszeit werden kontrolliert eingehalten.
    • Proben werden entnommen und gereinigt.
    • Eine Konditionierung ist gegebenenfalls zulässig.
    • Die endgültigen Merkmale werden gemessen.
    • Prozentuale Veränderungen werden berechnet.

    Die gemessenen Differenzen bestimmen die Kraftstoffbeständigkeit des Elastomers.

    • Je nach Fahrzeugprogramm können typische Testflüssigkeiten Folgendes umfassen:
    • Referenzbenzin
    • Dieselkraftstoff
    • Ethanol-Benzin-Gemische
    • Methanolgemische
    • Biodiesel
    • Synthetische Referenzkraftstoffe
    • Alternative Kraftstoffe

    Moderne Spezifikationen umfassen zunehmend Kraftstoffe mit erneuerbaren Komponenten, da diese eine stärkere Aufblähung als herkömmliches Benzin verursachen können.

    Die Akzeptanzgrenzen variieren je nach Anwendung. Typische Anforderungen könnten die maximal zulässigen Änderungen wie folgt festlegen:

    • Volumen
    • Härte
    • Zugfestigkeit
    • Verlängerung
    • dauerhafte Verformung durch Kompression

    Für Dichtungen von Kraftstoffsystemen gelten im Allgemeinen strengere Grenzwerte als für Bauteile, die nur gelegentlich mit Kraftstoff in Berührung kommen.

    Die Norm GME 60253 gilt für zahlreiche Fahrzeugkomponenten, darunter:

    • Kraftstoffsystemdichtungen
    • Kraftstoffeinspritzdüsen
    • Kraftstoffpumpenkomponenten
    • Kraftstofftankdichtungen
    • Dampfrückgewinnungssysteme
    • Flexible Kraftstoffschläuche
    • Schnellkupplungsdichtungen
    • Druckregler
    • O-Ringe der Kraftstoffverteilerleiste

    Kraftstoffbeständige Elastomere tragen dazu bei, folgende Eigenschaften zu erzielen:

    • Lecksichere Kraftstoffsysteme
    • Stabile Dichtungsleistung
    • Lange Lebensdauer
    • Widerstandsfähigkeit gegenüber modernen Kraftstoffgemischen
    • Reduzierter Wartungsaufwand
    • Einhaltung der Emissionsvorschriften.

    Ein niedriger Kraftstoffwiderstand kann zu Folgendem führen:

    • Dichtungsschwellung
    • Kraftstoffleck
    • Druckverlust
    • Verminderte Motorleistung.
    • Feuergefahr
    • Zunahme der Verdunstungsemissionen

    Die neueste Fassung der Norm GME 60253 besagt, dass sie nicht für neue Fahrzeugkonstruktionen vorgesehen ist und für zukünftige globale Projekte durch die Norm ISO 1817 ersetzt wird. Die Norm ISO 1817 bietet ein weltweit harmonisiertes Verfahren zur Bewertung der Auswirkungen von Flüssigkeiten auf vulkanisierten und thermoplastischen Gummi und gewährleistet Folgendes:

    • International anerkannte Testmethoden
    • Einheitliche Bewertung durch die Hersteller
    • Kompatibilität mit globalen Lieferketten der Automobilindustrie.
    • Unterstützung einer breiteren Palette von Kraftstoffen und Chemikalien.

    Die Vorteile des GME 60253-Standards sind folgende:

    • Standardisierte Bewertung der Kraftstoffbeständigkeit.
    • Konsistenter Vergleich von Elastomermaterialien.
    • Verbesserte Bauteilzuverlässigkeit
    • Unterstützung bei der Materialauswahl während der Produktentwicklung.
    • Verringerung des Risikos eines vorzeitigen Dichtungsausfalls.
    • Verbesserung der Fahrzeugsicherheit und -lebensdauer.

    Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm GME 60253 ein entscheidender Standard zur Bewertung der Beständigkeit von Elastomeren gegenüber Kraftstoffen ist. Durch den Vergleich wichtiger Eigenschaften wie Volumen, Steifigkeit und anderer mechanischer Kennwerte vor und nach kontrollierter Kraftstoffexposition ermöglicht diese Norm Ingenieuren die Auswahl von Gummimaterialien, die auch unter anspruchsvollen Bedingungen in Kraftstoffsystemen zuverlässig funktionieren.

    Während dieser Standard für einige ältere GM-Programme weiterhin Gültigkeit besitzt, wurde er für neue globale Konstruktionen durch den ISO 1817-Standard ersetzt, was den Wandel der Automobilindustrie hin zu international harmonisierten Materialqualifizierungsverfahren widerspiegelt.

    Seit vielen Jahren versteht unsere Organisation mit ihren kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse ihrer Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm GME 60253 an.

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