Οι δακτύλιοι του βραχίονα ελέγχου απαιτούνται για να λειτουργούν αξιόπιστα σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, το οποίο περιλαμβάνει παγωμένο χειμερινό περιβάλλον έως υψηλή ζέστη κοντά σε περιοχές κινητήρα ή ζεστές επιφάνειες δρόμων κατά τη διάρκεια της καλοκαιρινής περιόδου. Ο δακτύλιος βραχίονα ελέγχου VDI 191407181A έχει σχεδιαστεί για να ανταποκρίνεται ακριβώς σε αυτήν την απαίτηση—συνταγμένος με μια θερμικά σταθερή ελαστομερή ένωση που διατηρεί σταθερή προφόρτιση και ακτινική ακαμψία από -40°C έως +120°C, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη γεωμετρία ανάρτησης, η οποία χρησιμοποιείται γενικά σε όλα τα κλίματα. μεγαλύτερος συντελεστής θερμικής διαστολής σε σύγκριση με τα μεταλλικά μέρη που το περιβάλλουν, με αποτέλεσμα αισθητές διακυμάνσεις στην απόδοση καθώς αλλάζουν οι θερμοκρασίες.
Ο συντελεστής θερμικής διαστολής για το καουτσούκ είναι γενικά 10 έως 20 φορές υψηλότερος από αυτόν του χάλυβα, με τα τυπικά ελαστικά υλικά να παρουσιάζουν μια περιοχή από περίπου 150 έως 250 × 10-6/°C, ενώ ο χάλυβας έχει μια τιμή περίπου 12 × 10-6/°C. Αυτή η σημαντική διαφορά δείχνει ότι όταν οι θερμοκρασίες αυξάνονται, ο πυρήνας από καουτσούκ διαστέλλεται σημαντικά περισσότερο από ότι το μεταλλικό χιτώνιο ή το εσωτερικό ένθετο. Σε περιοχές με υψηλές θερμοκρασίες—όπως κοντά στο χώρο του κινητήρα (όπου οι θερμοκρασίες μπορεί να ξεπεράσουν τους 100°C) ή σε επιφάνειες δρόμων που υπερβαίνουν τους 60°C σε θερμά κλίματα—ο δακτύλιος παρουσιάζει αισθητή αύξηση όγκου.
Αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε άμεσες μηχανικές επιδράσεις. Το ελαστομερές ασκεί πίεση προς τα έξω στο άκαμπτο μεταλλικό περίβλημα, το οποίο μειώνει την προφόρτιση εκκίνησης (συμπιεστική εφαρμογή παρεμβολής) που διατηρεί τον δακτύλιο σε τεντωμένη θέση. Καθώς η προφόρτιση πέφτει, η ακτινική ακαμψία μειώνεται καθώς το ελαστομερές μπορεί πιο εύκολα να παραμορφωθεί όταν ασκούνται πλευρικές δυνάμεις. Κατά συνέπεια, υπάρχει μια αισθητή μείωση στην ακρίβεια της γεωμετρίας της ανάρτησης: μεγαλύτερη κίνηση στον βραχίονα ελέγχου, μικρές αλλαγές στις γωνίες κύρτωσης και δακτύλων και μειωμένη πλευρική σταθερότητα κατά τη στροφή ή το φρενάρισμα. Σε σοβαρές περιπτώσεις, η υπερβολική θερμική διαστολή μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε ελαφρά διόγκωση του ελαστομερούς από το μεταλλικό περίβλημα, γεγονός που επιταχύνει τη φθορά των άκρων.
Η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες επιταχύνει τη διάσπαση των υλικών σε μικροσκοπικό επίπεδο. Η θερμότητα επιταχύνει την κατάρρευση των πολυμερών αλυσίδων και μειώνει την πυκνότητα της διασύνδεσης στο βουλκανισμένο ελαστικό πλαίσιο. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να οδηγήσει είτε σε σκλήρυνση (ως αποτέλεσμα αυξημένης διασύνδεσης ή οξειδωτικής αποικοδόμησης) είτε σε μαλάκωμα (λόγω κοπής των αλυσίδων και μετατόπισης πλαστικοποιητών), ανάλογα με τη συγκεκριμένη ένωση. Η σκλήρυνση προκαλεί αυξημένη ευθραυστότητα και αυξάνει τις πιθανότητες ρωγμών, ενώ το μαλάκωμα οδηγεί σε υπερβολική ευελιξία και ταχύτερο ερπυσμό όταν βρίσκεται υπό πίεση.
Διάφορα μίγματα καουτσούκ επιδεικνύουν σημαντικά διακριτά σχέδια μείωσης της ακαμψίας όταν εκτίθενται σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Για παράδειγμα, οι ενώσεις που παράγονται από EPDM (μονομερές αιθυλενοπροπυλενοδιενίου) έχουν σχεδιαστεί με έμφαση στην αντίσταση στη θερμότητα και στην προστασία από το όζον, με αποτέλεσμα μια πολύ πιο σταδιακή μείωση της ακαμψίας σε υψηλές θερμοκρασίες από αυτή που παρατηρείται στο φυσικό καουτσούκ ή στο καουτσούκ στυρενίου-βουταδιενίου (SBR). Οι παραλλαγές σε αυτά τα πρότυπα θερμικής σταθερότητας τονίζουν τη σημασία της επιλογής των σωστών υλικών, ειδικά για αυτοκίνητα που λειτουργούν σε ζεστά περιβάλλοντα ή υπόκεινται σε σημαντική θερμότητα στο χώρο του κινητήρα. Ο δακτύλιος βραχίονα ελέγχου VDI 191407181A αξιοποιεί μια προηγμένη, ανθεκτική στο όζον ένωση με βάση το EPDM για να ελαχιστοποιήσει τη μετατόπιση της ακαμψίας και να αποτρέψει τη σκλήρυνση ή το μαλάκωμα υπό παρατεταμένη θερμική καταπόνηση, καθιστώντας το ιδανικό για απαιτητικά θερμικά περιβάλλοντα.
Η εξάρτηση από τη θερμοκρασία εξακολουθεί να είναι το κύριο εμπόδιο στο σχεδιασμό των δακτυλίων. Οι σχεδιαστές πρέπει να βρουν έναν συμβιβασμό μεταξύ της ευελιξίας σε χαμηλές θερμοκρασίες (για να αποφευχθεί η υπερβολική άκαμπτη κατάσταση κατά τις κρύες συνθήκες) και της σταθερότητας σε υψηλές θερμοκρασίες (για να σταματήσει η μείωση της προφόρτισης και της γεωμετρικής συνοχής όταν εκτίθεται σε θερμότητα). Οι επιλογές που έγιναν σχετικά με τη σύνθεση του υλικού, τη βελτιστοποίηση των σχημάτων και την επιλογή των μεθόδων συγκόλλησης συμβάλλουν στον μετριασμό των αρνητικών επιπτώσεων της θερμικής διαστολής και γήρανσης, γεγονός που βοηθά στη διατήρηση της αξιόπιστης λειτουργικότητας της ανάρτησης σε όλο το φάσμα των θερμοκρασιών λειτουργίας.
