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淺談發(fā)動(dòng)機(jī)油封漏油的幾種原因
2013-06-21
彭紅
（重慶長安汽車股份有限公司江陵發(fā)動(dòng)機(jī)分公司，重慶 400021）
摘 要：分析油封漏油的幾種原因，提出了設(shè)計(jì)、使用、保管油封過程中的注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞：油封；漏油；原因
發(fā)動(dòng)機(jī)油封是一種技術(shù)含量較高的精密橡膠零件，它是通過柔性橡膠密封唇與軸的接觸來防止機(jī)油泄漏；隨著我國汽車工業(yè)的調(diào)整和發(fā)展，油封等密封制品在工業(yè)上的應(yīng)用范圍也越來越廣，下面就油封漏油的幾種原因淺析如下。
1 材料
目前，國內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)常用的油封材料為丁腈橡膠、丙烯酸酯膠、硅橡膠、氟橡膠等，有些高級轎車也采用氫化丁腈橡膠，或唇口貼聚四氟乙烯，其它部位采用其它膠的混合結(jié)構(gòu)。油封材料的選用應(yīng)根據(jù)其不同的使用溫度、介質(zhì)、壓力條件、相關(guān)件質(zhì)量等要素，設(shè)計(jì)其硬度、壓縮永久變形等指標(biāo)。在油封使用過程中，其硬度是變化的。如果選用的油封材質(zhì)硬度過高，由于唇口與軸接觸，產(chǎn)生摩擦力，使唇口溫度升高，易于老化漏油；但硬度太低，又會(huì)因潤滑油壓力大而使油封腰部變形而漏油。長安公司的JL368Q發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸前油封總成的設(shè)計(jì)條件是：轉(zhuǎn)速7500r/min，油壓2914kPa，持續(xù)油溫145℃（瞬時(shí)油溫160℃ ）。如選用油封材質(zhì)為硅橡膠，則膠料硬度設(shè)計(jì)為80±5°A；但考慮到相關(guān)國產(chǎn)件的制造精度，油封與其它零件之間存在跳動(dòng)、偏心等現(xiàn)象，而硅橡膠耐磨性不是很好，現(xiàn)已改用氟橡膠，則膠料硬度為70±5°A。目前，國內(nèi)油封廠家采用的膠料大多為國外進(jìn)口膠料。
2 結(jié)構(gòu)
油封的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，有單唇型、雙唇型、單向回流型、雙向回流型等。長安公司JL368Q發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸前油封總成采用雙唇、單向回流型式。雙唇中，一個(gè)為主唇口，形成油膜；另一個(gè)為防塵副唇口。密封唇上的回油線，根據(jù)流體力學(xué)原理設(shè)計(jì)。其溝槽能將滲漏出的油由回油線“泵回”油腔，密封性能高，可適應(yīng)較大的軸偏心。回油效果的好壞，取決于模具的精確程度。有些國產(chǎn)模具制作出的油封，回油線粗細(xì)不一，深淺不一，長短不一，且不均勻，達(dá)不到很好的密封效果。
3 旋轉(zhuǎn)軸與油封唇口的配合
油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間應(yīng)為過盈配合。一般說來，過盈量應(yīng)盡量地小，但過小，唇口不能跟隨或補(bǔ)償軸的偏心，則會(huì)產(chǎn)生縫隙而泄漏；過盈量過大，則可能因接觸面的摩擦力加大，而使唇口溫度升高，老化加劇而降低使用壽命。
軸的偏心和跳動(dòng)是引起油封漏油的一個(gè)主要因素。油封在安裝、使用過程中存在一定的偏心是不可避免的。裝配偏心是油封中心與旋轉(zhuǎn)軸中心線的偏差，主要是油封安裝槽孔的加工及油封模具加工精度和油封的生產(chǎn)工藝問題，以及油封安裝不當(dāng)?shù)仍蛟斐伞］S的偏心和軸的跳動(dòng)，主要是軸加工時(shí)的圓度偏差造成的。如偏心、跳動(dòng)過大，則會(huì)造成唇口處的油膜紊亂，造成漏油。有時(shí)候，觀察漏油油封，會(huì)發(fā)現(xiàn)唇口回油線單側(cè)磨損，表明油封和軸之間的尺寸配合不好。
軸的表面粗糙度也是影響油封使用的重要因素，表面過于粗糙或有毛刺、劃痕等，極易造成唇口劃傷，引起漏油，一般要求Ra為0.4左右。
4 油封的保管與安裝
油封應(yīng)保存在干燥、干凈的環(huán)境中，碼放整齊，不得任意堆壓。不能用線或繩穿在一起，以免損壞唇口。存儲(chǔ)時(shí)間一般不超過一年，除非可以對尺寸、徑向力等指標(biāo)進(jìn)行檢測。
油封安裝前應(yīng)檢查旋轉(zhuǎn)軸是否干凈、有無毛刺等；密封圈是否清潔；密封圈還應(yīng)完好無損，裝有彈簧，唇部有潤滑脂。安裝時(shí)應(yīng)用干凈機(jī)油涂抹唇口，用專用工具以均勻的速度、壓力壓裝油封，同時(shí)壓力應(yīng)盡可能接近外側(cè)，以免油封變形或彈簧脫落。
5 潤滑油質(zhì)量
如發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)48h以內(nèi)，油封唇口變硬或龜裂，此時(shí)，除檢查工作溫度和油潤滑狀況（油量不足會(huì)加快磨損；油過量，則油溫升高）外，還應(yīng)檢查潤滑油是否變質(zhì)。如唇口部分腐蝕、發(fā)脹、變形、翻轉(zhuǎn)，則一定要檢查潤滑油的品種。
總之，發(fā)動(dòng)機(jī)油封漏油的原因很多，筆者只涉及到其中的一部分，實(shí)際處理中，還需具體問題具體分析。
關(guān)鍵詞：油封；漏油；原因
發(fā)動(dòng)機(jī)油封是一種技術(shù)含量較高的精密橡膠零件，它是通過柔性橡膠密封唇與軸的接觸來防止機(jī)油泄漏；隨著我國汽車工業(yè)的調(diào)整和發(fā)展，油封等密封制品在工業(yè)上的應(yīng)用范圍也越來越廣，下面就油封漏油的幾種原因淺析如下。
1 材料
目前，國內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)常用的油封材料為丁腈橡膠、丙烯酸酯膠、硅橡膠、氟橡膠等，有些高級轎車也采用氫化丁腈橡膠，或唇口貼聚四氟乙烯，其它部位采用其它膠的混合結(jié)構(gòu)。油封材料的選用應(yīng)根據(jù)其不同的使用溫度、介質(zhì)、壓力條件、相關(guān)件質(zhì)量等要素，設(shè)計(jì)其硬度、壓縮永久變形等指標(biāo)。在油封使用過程中，其硬度是變化的。如果選用的油封材質(zhì)硬度過高，由于唇口與軸接觸，產(chǎn)生摩擦力，使唇口溫度升高，易于老化漏油；但硬度太低，又會(huì)因潤滑油壓力大而使油封腰部變形而漏油。長安公司的JL368Q發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸前油封總成的設(shè)計(jì)條件是：轉(zhuǎn)速7500r/min，油壓2914kPa，持續(xù)油溫145℃（瞬時(shí)油溫160℃ ）。如選用油封材質(zhì)為硅橡膠，則膠料硬度設(shè)計(jì)為80±5°A；但考慮到相關(guān)國產(chǎn)件的制造精度，油封與其它零件之間存在跳動(dòng)、偏心等現(xiàn)象，而硅橡膠耐磨性不是很好，現(xiàn)已改用氟橡膠，則膠料硬度為70±5°A。目前，國內(nèi)油封廠家采用的膠料大多為國外進(jìn)口膠料。
2 結(jié)構(gòu)
油封的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，有單唇型、雙唇型、單向回流型、雙向回流型等。長安公司JL368Q發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸前油封總成采用雙唇、單向回流型式。雙唇中，一個(gè)為主唇口，形成油膜；另一個(gè)為防塵副唇口。密封唇上的回油線，根據(jù)流體力學(xué)原理設(shè)計(jì)。其溝槽能將滲漏出的油由回油線“泵回”油腔，密封性能高，可適應(yīng)較大的軸偏心。回油效果的好壞，取決于模具的精確程度。有些國產(chǎn)模具制作出的油封，回油線粗細(xì)不一，深淺不一，長短不一，且不均勻，達(dá)不到很好的密封效果。
3 旋轉(zhuǎn)軸與油封唇口的配合
油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間應(yīng)為過盈配合。一般說來，過盈量應(yīng)盡量地小，但過小，唇口不能跟隨或補(bǔ)償軸的偏心，則會(huì)產(chǎn)生縫隙而泄漏；過盈量過大，則可能因接觸面的摩擦力加大，而使唇口溫度升高，老化加劇而降低使用壽命。
軸的偏心和跳動(dòng)是引起油封漏油的一個(gè)主要因素。油封在安裝、使用過程中存在一定的偏心是不可避免的。裝配偏心是油封中心與旋轉(zhuǎn)軸中心線的偏差，主要是油封安裝槽孔的加工及油封模具加工精度和油封的生產(chǎn)工藝問題，以及油封安裝不當(dāng)?shù)仍蛟斐伞］S的偏心和軸的跳動(dòng)，主要是軸加工時(shí)的圓度偏差造成的。如偏心、跳動(dòng)過大，則會(huì)造成唇口處的油膜紊亂，造成漏油。有時(shí)候，觀察漏油油封，會(huì)發(fā)現(xiàn)唇口回油線單側(cè)磨損，表明油封和軸之間的尺寸配合不好。
軸的表面粗糙度也是影響油封使用的重要因素，表面過于粗糙或有毛刺、劃痕等，極易造成唇口劃傷，引起漏油，一般要求Ra為0.4左右。
4 油封的保管與安裝
油封應(yīng)保存在干燥、干凈的環(huán)境中，碼放整齊，不得任意堆壓。不能用線或繩穿在一起，以免損壞唇口。存儲(chǔ)時(shí)間一般不超過一年，除非可以對尺寸、徑向力等指標(biāo)進(jìn)行檢測。
油封安裝前應(yīng)檢查旋轉(zhuǎn)軸是否干凈、有無毛刺等；密封圈是否清潔；密封圈還應(yīng)完好無損，裝有彈簧，唇部有潤滑脂。安裝時(shí)應(yīng)用干凈機(jī)油涂抹唇口，用專用工具以均勻的速度、壓力壓裝油封，同時(shí)壓力應(yīng)盡可能接近外側(cè)，以免油封變形或彈簧脫落。
5 潤滑油質(zhì)量
如發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)48h以內(nèi)，油封唇口變硬或龜裂，此時(shí)，除檢查工作溫度和油潤滑狀況（油量不足會(huì)加快磨損；油過量，則油溫升高）外，還應(yīng)檢查潤滑油是否變質(zhì)。如唇口部分腐蝕、發(fā)脹、變形、翻轉(zhuǎn)，則一定要檢查潤滑油的品種。
總之，發(fā)動(dòng)機(jī)油封漏油的原因很多，筆者只涉及到其中的一部分，實(shí)際處理中，還需具體問題具體分析。
來源：《內(nèi)燃機(jī)》2002年第2期
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