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摩托车发动机静密封技术问答

问:摩托车发动机用密封衬垫板为什么形成了系列?

答:摩托车发动机用密封衬垫板是根据不同机型、不同部位、不同精度等不同工况及不同需求而设计的,单一品种无法满足不同工况的需求。以以下几种情况为例:

近些年来迫于国际上对石棉环保问题发生的争议,以及日益严格的环境保护规定的压力,最终将停止生产各种形式的石棉制品,因而促使石棉行业致力于石棉代用品的研制和应用。根据不同环保程度和价格的要求,分为无石棉密封衬垫板和非石棉密封衬垫板。无石棉密封衬垫板不含石棉,非石棉密封衬垫板的主体纤维不是石棉,但含一定量的石棉。蓝天公司为了满足摩托车市场需要,研制出MT无石棉密封衬垫板A型、B型和MT非石棉衬垫板产品。A是芳伦型,价格较高;B为矿物氢氧化镁纤维和有机纤维型,价格适中;MT非石棉衬垫板价格较低。

气缸头的密封部位温度高、压力大,非金属密封材料易发生灼烧渗漏、老化粘缸、应力松弛等,所以此处应选用金属复合垫片或金属垫片。蓝天公司研制的新环保节能型金属橡胶复合垫片是选用合金钢、碳钢、经化学处理,涂以高耐油的胶膜,再经硫化交联复合而成的金属垫片。它的性能优越,金属与胶膜有较高的结合强度,胶膜具有耐冲击、耐化学介质、耐溶剂、耐燃油及可靠的密封性,完全适合气缸头的密封工况要求。

摩托车发动机生产厂不同,发动机密封面粗糙度和平面度也不同,因此要求垫片要有较大的压缩率,这样它对密封面的吻合能力和吸收能力高,能填补密封面的粗糙不平,从而确保无渗漏。石棉橡胶板的压缩率一般在12%左右,因此需要研制出压缩率大的密封衬垫板。如日本ASK NO 4962产品的压缩率在17%左右。为了使垫片在使用过程中进一步提高密封性,需添加油类膨润成分,使垫片接触油类后发生自身膨润,提高回弹应力,更好弥补密封面精度不足。为此,蓝天公司研制出压缩率达20%±3%的高压缩膨润型密封衬垫板。

摩托车所用的密封垫片最小宽度约3mm,且局部需承受较高的温度和压力。往往由于垫片自身强度不高和垫片的回弹率低而造成渗漏。专家们根据这种特殊工况,研制了一种具有较高拉伸强度(≥28MPa)和较大的回弹率(≥55%)的密封衬垫板,解决了窄小垫片的渗漏问题。

应力松驰指密封垫片在固定应变的条件下,其应力随时间逐渐衰减的现象,最终导致螺栓松动,密封间隙渗漏。所以要求密封材料在应力、温度、介质的作用下有较小的应力松驰。对于摩托车发动机的螺栓连接件来说,要想提高连接的耐久性,就需缩小螺栓的扭矩降落。减少螺栓松动最佳方法是减小密封材料的应力松弛。低应力松驰密封衬垫板的应力松问:摩托车发动机静密封部位产生的腐蚀现象有哪些?

答:一般可能出现变色、起泡、粘缸或漆膜脱落等现象。

问:摩托车发动机静密封部位为什么会发生腐蚀现象?

答:(一)内因

1、摩托车发动机金件材料大多是铝合金。铝合金种类很多,它们的抗腐蚀能力各不相同。铝及其合金在空气、酸和自来水中的抗蚀能力为:Al>Al-Mn>Al-Mg>Al-Mg-Si>Al-Si>Al-Zn-Mg>Al-Zn-Mg-Cu>Al-Cu。在碱性溶液和海水中抗蚀能力为:Al-Mg>Al>Al-Mn>Al-Mg-Si>Al-Zn-Mg>Al-Si>Al-Zn-Mg-Cu>Al-Cu-Mg>Al-Cu。可见,铝合金比纯铝易被腐蚀。当金件加工质量差,密封面存在气孔、砂眼甚至裂缝时,在特定的环境、温度、介质、应力等作用下,更易发生腐蚀破坏。

2、静密封垫片:石棉是石棉橡胶垫片的主要组成材料,因其产地不同而所含氯、硫等腐蚀离子的量相差极大。此外,石棉是管状纤维结构,易吸附环境中的腐蚀离子。如果腐蚀离子含量过高,在一定的温度和湿度条件下,就会使发动机密封部位的铝合金发生点蚀。

(二)外因

1、环境:空气、酸碱溶液、海水、自来水等均会导致或加速铝合金点蚀破坏。大量数据证明,铝合金在工业大气中的平均腐蚀速度是田园大气的2.3倍;在海洋大气中的平均腐蚀速度是田园大气的1.2倍。酸雨将加速铝合金的腐蚀速度。

2、介质和应力:铝合金在应力和介质中的腐蚀离子等的联合作用下,腐蚀破坏将更加迅速和强烈。

问:触决摩托车发动机静密封部位腐蚀现象的方法有哪些?

答:主要有:

1、发动机金件材料应选用合宜的铝合金。在选用合金时,除必须考虑其强度、成型性能、焊接性能及资源、价格外,还必须考虑其抗腐蚀性的优劣。铝合金抗蚀性优劣顺序如下:5XXX,3XXX,6XXX系合金>工业纯Al>Al-Mn系合金>Al-Mg-Si系合金>2XXX系合金>7XXX系超硬铝。6XXX,3XXX,5XXX合金的抗蚀性相近,使用中可以不进行防腐蚀处理。

2、铝合金表面最好涂敷有机防腐涂料,以形成免受腐蚀的物理性阻挡层,增加其抗腐蚀能力。

3、垫片材料涂敷有机防腐涂料,避免垫片材料受腐蚀或垫片材料中的腐蚀离子腐蚀发动机金件材料。

4、正确选用垫片材料。如吉林省蓝天密封工业有限公司的静密封垫片材料,在生产过程中因采用高品质的石棉,并在配方中添加了阴离子吸收剂等抗腐蚀助剂。同时严格控制每一道工序,使密封材料达到品质最佳状态,从而避免了其对发动机密封面的腐蚀。 问:摩托车发动机静密封部位的渗漏表现为哪几种现象?

答:1、密封垫片毛细管内的渗漏。

2、垫片和密封面之间的间隙渗漏。

3、密封部位的局部渗漏。

4、密封部位的周边渗漏。

问:摩托车发动机静密封部位为什么会发生渗漏?

答:摩托车发动机静密封部位渗漏的主要原因如下:

1、设计不合理

在进行密封垫片设计与选材时,对密封结构、发动机工况、密封垫片与密封介质的相容性及其材质对温度、压力、介质的抗耐性等考虑欠周,导致密封垫片的材质或规格尺寸与摩托车发动机的实际工况不符。这样就会发生因垫片老化、蠕变、裂纹、溶解、滞油、毛细、密封途径短等引起的渗漏。

2、金属件加工精度差

若发动机金属件的加工精度差,在密封面上存在气孔、砂眼、裂缝或密封面粗糙度和平面度超差等,会导致垫片的压缩和回弹量难以满足密封面的精度要求,甚至造成密封垫片的损坏,出现点渗或局部渗漏,达不到理想的密封效果。

3、腐蚀  在发动机密封垫片所选用的材质中,若氯、硫等腐蚀离子含量太高或因纤维细化、支化程度不够及胶纤结合强度弱而引起了对环境腐蚀离子吸附,那么,当密封材料的吸水率超过5.5%,相对湿度(RH)达到70%以上时,密封材料中的腐蚀离子就会对发动机的金属件密封面产生点蚀而造成渗漏。

4、维护不周  由于对于密封件的使用奉命认识不足,没有定期进行检查调换,造成了密封件的老化损坏,导致渗漏。  

5、安装操作不当

拆装发动机时,在同一密封面上混用不同材质的螺栓,预紧螺栓的力矩不均,造成密封件、密封面的损坏或金属件的密封间隙大小不一而导致局部渗漏。

6、工况复杂

摩托车发动机是在高温、高压、高速和不规则振动的条件下工作的,这种工作条件容易使密封件的理化性能指标和使用寿命下降,蠕变增大,导致垫片破损或螺栓扭矩降落而产生局部渗漏或间隙渗漏。

7、结构性膨胀不均

摩托车发动机的箱体为薄壁型构件,由于功能和结构原因厚薄不均。发动机工作时的热传递不均导致发动机温度升高后各部位应力变形不均匀,产生密封面扭曲致使密封不足。

问:解决摩托车发动机静密封部位渗漏的措施有哪些?

答:1、提高并保证金属件的加工精度。

2、合理选用密封件材料

(1)表面平整光洁,无起泡、分层、杂质等影响密封的缺陷。     

(2)要有较好的压缩回弹性。

(3)要有较好的抗拉强度。

(4)要有较小的应力松弛率。

(5)既能耐工作介质腐蚀,又不腐蚀金属件密封面。

(6)不因低温而硬化变脆,也不因高温而蠕变。

3、垫片尺寸与密封面相符。

4、合理的安装与操作

(1)同一密封面上使用相同材质和规格的螺栓。

(2)采用中心对称分次预紧的方法预紧螺栓。

5、注意维护保养。

来源:      时间:2011-1-15 21:52:00
 
 
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