在汽车上有许多高速旋转的轴类部件,比如曲轴、凸轮轴、半轴等。也有一些低速轴向运动的轴类,比如气门。这些轴在运转时需要大量的油来润滑,而这些油又必须密封在发动机或变速箱中,不能让它们泄漏出来。这就需要一个很重要的部件——油封。
油封是用来封油脂的机械元件,常用于各种机械的轴承处,功能是把需要润滑的部件和外界隔离,不让润滑油渗漏。具有对内封油对外封尘的作用。现在的油封材料,主要是各种橡胶。如:丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶和聚四氟乙烯橡胶等。油封的典型结构如下图,它具有结构简单、重量轻、安装位置小、易加工等优点。
油封的密封机理是:油封的密封唇口与旋转轴表面之间直接接触,形成了一个宽度为0.1-0.2mm的窄环带,这就是密封界面。在预加载荷的作用下(通常为弹簧),油封与轴之间一般有1N/mm2左右的平均径向接触压力;当润滑油压力低于该压力值的情况下,油封阻止其向外界泄漏。
正常情况下,这种油封的密封是十分可靠的,但是有很多汽车在使用过程中发生了漏油的故障。导致油封密封性能变差的主要因素有以下几点:
1、油封橡胶老化,弹性减弱,密封力减小。这是绝大多数油封漏油的主要因素,因为油封是橡胶件,并且要承受高温作用,使用几年之后就会老化,比如说气门油封漏油主要就是油封老化造成的。这一点主要与油封的材质有关,如果材质较好的话,使用的时间会长一些。
2、轴承磨损或轴弯曲变形,造成轴径向跳动量大而漏油。一般车型的半轴油封漏油就是由这个原因引起的,这也是一些车反复更换半轴油封却仍然漏油的根本原因。还有些车型的发动机曲轴弯曲变形,曲轴的前后油封就会经常漏油。这些需要我们在修理过程中仔细的检查、检测。
3、轴及油封使用时间长了,会有一定的磨损,甚至在轴上磨出一道沟,二者之间的间隙变大而漏油。
4、安装因素。油封安装时,一般都要使用专用工具,要求安装到位后,油封刃口完好,骨架没有变形。有些修理工安装油封时使用螺丝刀整理油封刃口,很容易造成刃口变形。
5、润滑油添加过多或通气孔堵塞。不论是发动机油还是变速箱油,都要按照标准的加注量去添加。如果加入的润滑油过多,会造成内部压力过大,超过油封的密封压力而漏油。如果发动机曲轴箱通风不好或变速箱通气孔堵塞,也会造成内部压力过大而漏油。
6、润滑油与油封是否兼容。汽车上不同的油液,对橡胶的作用也是不同的。有些油液对橡胶有溶胀作用,会使油封变大,让密封更可靠;而有些油液对橡胶有收缩作用,会使油封变小,密封变差。所以,汽车上的油液不要乱加,也不要混加,油封也要使用专用的。否则会造成密封不可靠。
总结一下:油封时汽车上重要的密封零部件,导致油封漏油的原因非常多,需要我们在设计、制造和使用、维修等多方面加以注意。大家如果仔细观察一下还会发现,日系车漏油的比较少,而欧美系车漏油的非常多,主要原因就是因为日系车在材料、做工、装配等各环节做的都非常好。我们在日常的使用中,需要注意的就是要按照标准来使用和加注润滑油,规范维修过程,定期清洗疏通通气孔等,也可以有效延长油封的使用寿命,减少汽车漏油的故障率。
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