汽车密封及维修方式浅析

2019-06-18 09:04武汉城市职业学院
汽车维护与修理 2019年23期
关键词:密封圈密封胶漏油

武汉城市职业学院 周 彬

截至2019年6月,全国机动车保有量达到3.4亿辆,汽车保有量达2.5亿辆,私家车达1.98亿辆,载货汽车保有量达2 694万辆,新能源汽车保有量达344万辆,全国有66个城市的汽车保有量超过100万辆,其中,保有量超过200万辆的城市有29个,超过300万辆的城市有11个,北京和成都的汽车保有量已经超过500万辆。庞大的汽车保有量,给汽车后市场带来了无限商机。随着社会发展,汽车在日常生活中的使用占比越来越高。伴随着汽车的使用年限的增长,汽车不可避免地会出现这样和那样的故障。据车质网的统计数据显示,在2019年第二季度的汽车质量问题投诉类型中,发动机故障为6 817起,排名第二,其中发动机漏油故障为762起,占比高达11.2%;变速器故障为4 968起,排名第三,其中变速器漏油故障为342起,占比为6.9%;前后桥及悬挂系统故障为1 781起,排名第四,其中减振器漏油故障为147起,占比为8.3%;离合器故障为398起,排名第八,其中离合器漏油故障为30起,占比为7.5%。由此可见,汽车漏油故障是汽车售后服务中的典型故障类型,明确汽车的密封方式及常见密封性故障的处理方法,是一项很重要的汽车维修技能。

1 汽车气、液渗漏的定义及检验方法

《汽车整车产品质量检验评定方法》(QC/T 900—1997)的附录C规定了汽车气、液渗漏的的定义和检验方法。

(1)渗气和漏气。渗气是指气体极少量的不明渗漏,用涂肥皂水的方法检验渗漏部位,可见有不连续的小气泡缓慢出现。漏气是指气体明显泄漏,用涂肥皂水的方法检验泄漏部位,可见有连续的气泡迅速出现。

(2)渗液(油、水等液体)和漏液。渗液(油、水等液体)是指液体极少量的不明泄漏,在零件表面出现液痕,擦净后,仍会再度出现液痕,但不下滴。漏液(油、水等液体)是指液体明显泄漏,并且在零件表面形成液滴,下滴。检验项目和方法为汽车以中速连续行驶50 km后停车检验。静结合面处如有油(水)迹,但无油(水)滴形成,则判为渗油(水);如有油(水)滴形成,则判为漏油(水)。动结合面处,停车10 min,如有油(水)下滴,则判为漏油(水);如有油(水)迹或油(水)滴,但在10 min时不下滴,则判为渗油(水)。

对于气、液渗油的评价标准,以曲轴油封为例,在《汽车整车产品质量检验评定方法》(QC/T 900—1997)中,曲轴油封连续滴油定义为严重故障,曲轴油封漏油定义为一般故障,曲轴油封渗油定义为轻微故障。严重漏油不仅可能造成发动机磨损,还可能有汽车自燃的风险,而渗油虽然短时间内对汽车性能影响不大,但由于渗漏的油气在与泥土结合后,会在发动机表面形成厚厚的一层油泥,十分影响车主的感官,引起车主很大的抱怨。

2 常见的密封方式

汽车上的气、液体通道都需要密封,常见的密封方式有密封垫、密封圈、密封胶及锥形螺纹密封,橡胶水管常用管夹和卡箍来保障密封。

2.1 密封垫

密封垫是汽车上使用最广泛的密封零件,密封垫的材质有橡胶、金属和复合型等几种。

(1)橡胶型密封垫。发动机气门室罩盖密封垫为橡胶型密封垫。橡胶型密封垫的密封原理是通过安装在气门室罩盖与气缸盖顶端面形成的空间内的橡胶密封垫的弹性来密封的。在密封垫材质固定的情况下,密封垫的过盈量是影响密封的决定性因素。气门室罩盖的密封垫安装槽的平面度、深度及气缸盖顶端面的平面度等都会影响密封垫的过盈量。橡胶型密封垫在尺寸均合格且无外观损伤的情况下,一般由永久变形量(受外力压迫后尺寸的永久变化程度)决定密封效果。

(2)金属型密封垫。涡轮增压器冷却进出油管、发动机放油螺栓等部位安装的是密封铜垫片,变速器放油螺栓安装的是金属铝垫片。金属型密封垫在受到螺栓的压力产生变形后,变形部分弥补螺栓底端面和壳体端面之间的缝隙来保障密封性。螺栓底端面的平整度(部分带有弧度)及壳体安装面的平整度影响密封金属垫片的密封效果。金属型密封垫在尺寸均合格且外观无损伤的情况下,金属型密封垫的平整度不良可能会造成压偏,金属型密封垫的硬度过高可能会造成压缩量不足,两者都会造成密封效果不良。

(3)复合型密封垫。典型的复合型密封垫为气缸垫。为保障气缸体和气缸盖之间的密封性能,气缸垫是在钢板的两面粘覆耐热、耐压和耐腐蚀的新型复合材料,在气缸孔、冷却液孔和机油孔周围用不锈钢皮包边。如若气缸垫损坏,可能造成发动机油水混合,甚至引起发动机报废的严重故障,因此,在涉及拆装气缸垫的作业时,建议一次性更换新的气缸垫。

2.2 密封圈

汽车上硬质管路的连接部位多是使用密封圈来确保密封效果,密封圈的材质为橡胶,例如发动机涡轮增压器的回油管。与橡胶型密封垫的原理类似,橡胶密封圈安装在直径较小的硬管外侧,再将硬管插入发动机油底壳的安装孔,安装孔与硬管之间的间隙小于密封圈厚度,密封圈受到压缩而保证密封效果。在密封圈无漏装的情况下,密封失效的可能原因为密封圈安装过程中被切圈,切圈后,密封圈破损导致密封不良。可使用给密封圈涂抹润滑油(允许的情况下)或肥皂水的形式来减少摩擦,降低密封圈安装过程中被切圈的可能性。

2.3 密封胶

在发动机的油底壳及前后盖的安装中,密封胶是用来确保油底壳与前后盖密封效果的有效手段。例如用于油底壳密封的密封胶要求具有卓越的耐液性、耐高温性(耐温-60 ℃~+200 ℃)和固化性,适用于填充大间隙。密封胶的涂抹对厚度和连续性有较高要求,涂抹过厚,在安装螺栓后会被挤压流出,容易造成溢出的密封胶脱落至油道,引起油道堵塞;涂抹过薄则有可能造成断胶,形成渗漏点。

2.4 锥形螺纹密封

锥形螺纹也可以形成密封,但是随着时间的推移,老化或磨损容易造成泄漏,因此锥形螺纹密封多用于固定不动的设备管路中,在汽车上使用的并不多。

2.5 管夹或卡箍

汽车上的软管与硬管的连接均需要使用管夹或卡箍来保障可靠密封。软管在安装过程中需要安装到位,管夹或卡箍将软管固定在硬管之上,确保不松脱。要注意在安装管夹时,应避开硬管上的限位凸台,否则会造成泄漏。

3 常见密封不良的维修方法

基于对汽车密封方式的深刻认知,可以归纳得到表1所列的汽车密封不良的可能原因。

表1 汽车密封不良的可能原因及可能的故障点

针对表1所列的汽车密封不良的可能原因,需要对零件进行有效的检查,找到故障点,才能有效排除故障,防止修复后的汽车再次发生密封不良故障。对于材质不良的,要更换合格的零件;对于压紧力不足的,可增加螺栓力矩来提高压紧力,但需要注意的是,螺栓的强度和螺纹的材质决定了螺栓的最大力矩,超过极限会造成螺纹损坏或螺栓断裂;平面度不合格零件,可结合实际测量结果采取打磨或者增加密封胶厚度的方式来进行修理,如平面度超差严重,则需更换新零件;管夹或卡箍未安装到位引起的密封不良最易于修复,重新安装软管,在规定部位安装管夹或卡箍并回拉验证,确认管夹或卡箍安装到位即可。

4 汽车渗漏故障的维修步骤

基于以上分析,可以在找到汽车漏气、漏液的根本原因后,有效地设计汽车密封不良的维修步骤对汽车进行维修作业,保证同一故障不会再次发生。

(1)确认渗漏点。确认渗漏点是维修的第一步,也是维修过程中难度最大的一步,无法找到准确的渗漏点,则无法确认渗漏的根本原因。对于渗漏点的查找,有两种较为常见的方法,一种是清理零件表面,在清理后的干燥零件表面涂抹红丹粉,让汽车持续运转一段时间之后,如若存在渗漏故障,则渗漏点会引起红丹粉变色,从而可以确认第一渗漏点;另一种方式是在液体内部添加显色剂,渗漏的液体则为有色液体,便于发现渗漏点。第一种方法适宜在渗漏区域确认的情况下使用,第二种方式适宜在较长的管路中进行渗漏点的查找。

(2)通过密封原理初步判断渗漏原因。找到渗漏点后,即可进行渗漏原因的分析。结合密封原理,对第一渗漏点进行有针对性的测量,将测量结果与标准参数进行对比分析,即可确认渗漏原因。

(3)更换或维修。对渗漏原因进行分析,可维修的进行修复处理,不可修复的则进行更换。

(4)验证。在维修作业完成后,不可轻易认为故障已被修复,特别是渗漏油故障,可能需要汽车长时间使用才能发现渗油,因此在维修作业完成后,需要进行汽车行驶验证,在汽车短距离行驶验证确认无渗漏油时,方可将汽车交给车主使用,但仍需明确告知车主在汽车使用过程中要注意观察,必要时让车主将汽车开到修理厂进行检查,确认渗漏故障是否被根除。

渗漏故障是汽车使用中常见且容易引起客户较大抱怨的问题,需要尽可能地一次性完成故障修复,因此在修复过程中需要结合密封原理确认到渗漏的根本原因,找到根本原因并进行有针对性的处理,才可以确保维修后的汽车不再发生渗漏故障。

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