基于使用工況條件的油封設計方法
油封作為汽車一種密封功能零件,其密封作用除了油封本身的設計和制造質(zhì)量以外,使用工況條件是保證油封密封效果的重要因素。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和道路狀況的改變,油封應用條件也相應發(fā)生了很的改變:
高速公路和社會效率的提高要求汽車不斷向高速化方向發(fā)展,但同時道路的擁堵和特殊的使用造成油封長期在低速下運行,所以,國內(nèi)的車輛基本都是在高速、中速、低速并行條件下使用;
隨著中國城市化步伐的加快,城市規(guī)模不斷膨脹,鄉(xiāng)鎮(zhèn)快速向城市靠近,再加上農(nóng)村經(jīng)濟的迅速崛起,很多車輛都是在城市、鄉(xiāng)村、山區(qū)等多種環(huán)境下使用;
不僅如此,不同廠家裝配條件、維修市場潤滑油及維修水平等都存在巨大的差異;
這些特殊的應用條件要求油封必須采用相應的設計進行匹配,從而更好地改善油封的密封效果,下面是根據(jù)不同的工況要求采用的典型設計方法,以改進油封漏油問題。
1 農(nóng)業(yè)機械或工程機械用發(fā)動機油封
農(nóng)業(yè)機械或工程機械主要使用在鄉(xiāng)村或礦山等區(qū)域,雖然行使速度不快,但相對的使用工況比較惡劣,尤其在工作區(qū)域存在大量的外部污染,比如灰塵、雜草等,如果使用普通的油封,這些外部污染物將會通過油封的防塵唇口,從而造成主唇口和旋轉(zhuǎn)軸的磨損,引起油封早期泄露。因此,對農(nóng)業(yè)機械和工程機械使用的發(fā)動機油封必須采用組合式油封,見下圖:
2 農(nóng)用汽車發(fā)動機用油封
農(nóng)用汽車一般在鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城鄉(xiāng)結(jié)合部使用較多,這些車輛行使速度時快時慢,存在一定程度的環(huán)境污染,維修條件比較差,因此副唇口必須具有比較好的防塵作用,如雙防塵唇口、毛氈防塵唇口等。主唇口常采用PTFE,以降低唇口和旋轉(zhuǎn)軸的摩擦,從而減輕潤滑油碳化現(xiàn)象,提高油封的使用壽命,常用的油封結(jié)構(gòu)見下圖:
3 城市用商用汽車發(fā)動機油封
城市用商用汽車一般在城市作為運輸車輛,這些車輛使用的工況都比較好,采用普通的橡膠唇口或PTFE油封就可以得到比較好的密封效果,常用的油封結(jié)構(gòu)見下圖:
這些設計思路只是根據(jù)使用工況的一些典型方案,油封的材料和詳細的結(jié)構(gòu)參數(shù)必須根據(jù)油封使用的工況條件進行詳細的優(yōu)化,包括旋轉(zhuǎn)軸、裝配孔、潤滑油、發(fā)動機內(nèi)部工況、安裝工裝和工藝等等,只有將油封的設計和發(fā)動機的使用工況進行合理的匹配才能得到良好的密封效果。
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