1,密封衬垫
密封垫一般安装在发动机左右箱体、端盖汽缸盖与汽缸体之间,主要密封润滑油、压缩气体和水道,是摩托车发动机静密封装置中的一种。主要有以下几种形式:
(1),金属石棉板型
由于燃气高温、高压和化学腐蚀的作用,要求汽缸盖与气缸体结合的密封垫,具有一定的弹性和耐高温强度,以保证其密封性能在温差较大的情况下不变形、不失效、不易损坏和便于拆装。根据各型发动机的结构特点,对用于压力较高、温差较大和负荷较重的气缸垫,常常采用金属复合型密封垫,它由金属片包裹弹性材料组成。金属片一般为钢片或铜片,弹性填料多采用耐热的石棉制品并夹有金属丝或金属屑。为增强其强度,在气缸垫周围还加有金属镶边。
(2), 冲压不锈钢垫片
随着现代化工艺的不断提高,高速型发动机的气缸垫大都选用一次成型的不锈钢垫,垫片外表通常涂覆耐高温、高压的氟橡胶材料,厚度约为0.03~0.05mm。为增强密封效果,在所密封的周边冲压成的凸缘形状,当垫片受力后自然起到密封作用。密封垫都是以定位销定位的,装配时应注意垫片的两平面不能有加工余屑、沙粒之类的杂质,以免影响密封效果。如发现衬垫变形或损伤严重时应予以更换,以防漏气、漏油、漏水。
(3),冲压实心铝板型
有些燃烧压力较大的二冲程发动机,则采用一次冲压成型的实心金属作气缸垫,材料多数为轻质的铝板或铜板。这样,既可增强衬垫的强度,又能避免被高温高压的燃气冲破。但对气缸盖底平面和气缸体上平面的平面度(标准的平面度值应不大于0.03~0.05mm)有严格的要求。在紧固气缸盖螺栓时,需由中央对称地向四周扩展顺序分3~4次进行,最后使用扭矩扳手按照该车型规定的扭矩值拧紧。
目前大多数气缸盖均采用铝合金材料制造,为防止其热变形,应在发动机充分冷却后进行拆装。否则,会使燃烧室密封面受力不均而发生漏气、漏水等故障。
(4),耐油石棉橡胶垫
耐油石棉橡胶垫应具有尺寸精确、密封性能好、耐油、耐热、防老化等特点,一般为一次性使用。为了增加密封效果,装配时,其密封垫片上面一般都要涂覆密封胶液,但要涂覆均匀。对于气缸体下面是与曲轴箱上平面结合的,部分四冲程发动机的润滑油道均在曲轴箱上平面内,如果气缸体下平面涂覆的密封胶液过多,极有可能使多余的密封胶液在装配紧固时被挤入曲轴箱上平面的润滑油道内,堵塞润滑油的后果是极其严重的。因此,气缸体下平面的密封胶液只能涂上薄薄的一层,只要能使气缸体垫不掉下来即可,以免适得其反。一般情况下,耐油石棉橡胶垫为一次性使用,只要拆卸机体一次,不管是否损坏,必须更换新的垫片。否则不能确保垫片的密封性能良好。
2,橡胶圈、油封组合
在机械产品中,旋转件与固定件或静态件之间的密封常使用橡胶圈(即O形圈)和旋转轴唇形密封圈(即油封,下同)组合。一般情况下,橡胶制品是一次性使用,一旦卸下来必须更换新件。在橡胶圈类零件安装沟槽的部位,组装时必须将橡皮圈可靠地嵌入其槽内,且橡胶圈周边不能有明显的扭曲现象。橡胶圈和油封安装时,应在其外圆面上和密封唇部涂抹适量的润滑油或油脂。安装前,要检查油封唇口和弹簧应完好,并切记以下几点注意事项:
(1),与油封配合的轴颈及轴座孔倒角处应无毛刺、尖角锐边等,如有,需用适当工具予以修整使其配合处圆滑、无缺陷。只有这样,才能有效地防止刮伤油封的工作刃口和工作表面。
(2),油封安装前需仔细检查其外观,工作表面应光滑平整,不得有裂纹、斑点、伤痕、皱折、豁口等缺陷。测量油封刃口直径时,可不拆去弹簧,用手将油封细心整形使内圈尽量平整,可多测几个方位取其平均值。油封唇边刃口及外表面需涂洁净机油,并持专用工具进行压配,施力时要保证工具垂直于机体座孔的平面,均匀有序地将油封压装到底,避免粗心大意装歪或用力过猛而损伤油封。
(3),不论是维护保养,还是更换新件,均需在安装油封前,对轴的径向圆跳动值进行检查,避免跳动超差的轴对油封唇口产生振动损伤。若发动机转速在7000r/min以上,轴直径为30~50mm时,允许轴的径向跳动值为0.1~0.2mm,往复轴的跳动值则应小于0.20mm。部分维修人员为图省事,将径向圆跳动超差的轴件勉强代用,结果加速了唇口的磨损和过热,使用时间不长,油封唇口处即发生泄漏,造成油封过早报废。
(4),当检修机体不便将油封卸下重新安装轴件时,应注意检查油封唇口及弹簧是否良好,轴件头部需涂抹适量机油,最好是旋转装入以确保油封唇口不受损伤。对更换机体重新安装油封时,要注意检查油封座孔与油封配合轴颈处的同轴度,同轴度严重超差的机体严禁代用,以免后患无穷。
(5),油封组装时,其工具受力点应施加在油封的主骨架上,在装配的过程中,应不断顺时针方向旋转油封工具,使之受力均衡,直至油封至装配位置。油封工具抽出时,应顺时针方向退出,避免油封唇口随油封工具直行退出时翻出而引发漏油。油封组装完毕,需将被挤到外面的多余胶液擦净,以免灰尘污垢沾在上面,误认为是油封漏油。
(6),油封的装配方向应使介质工作压力把密封唇部压紧在轴上,不得装反。如油封用于防尘时,则应使唇部背向轴承。装配密封件时必须使其与轴或孔壁贴紧,以防渗漏。
3,密封胶
据有关资料介绍,在我国摩托车市场上,常用的化学密封垫有以下几个品种:
(1),厌氧型密封胶
(a)厌氧型平面密封胶
厌氧型平面密封胶主要用于加强组件的稳固和防漏密封,是替代预制式衬垫(橡胶垫、纸垫、石棉垫、平垫圈等)的理想密封材料,被称为可塑性平面密封胶,它可与密封面100%的接触,固化后不收缩,胶层一般为柔性,低延伸率,耐流体性能优良,无腐蚀,具有黏结、密封双重功能,以及优异的抗震、抗冲击、抗剥离,耐化学介质性能卓越。能有效杜绝三漏(漏油、漏气、漏水),防止污染,降低消耗,洁净工作环境。
厌氧密封胶的一般操作温度为-50℃~150℃,有的材料能达到204℃。它有产生密封作用、保持密封、保持液体的不可渗透性、与机件保持良好的相容性四种功能。厌氧胶涂于垫片两侧,使之成为弹性的密封体,不会发生垫片松弛现象,故毋须经常反复上紧组件。由于厌氧平面密封胶能填补加工面上的不平点,最大填充间隙达到0.25~0.35mm,因此可适当放宽对机件表面粗糙度公差的要求,对轻微的刮痕和刻痕表面不用加工就能得到可靠的密封,大大降低了机件加工的成本。尤其对于维修过程中的箱体结合面,其密封效果更佳。再有,厌氧密封胶是在无氧条件下实现固化的,对贮存、收藏几乎不存在使用期的问题。
厌氧型平面密封胶适用于惰性表面(尤其是铝合金表面)和自制任何形状及大小的垫片,也可点滴在石棉垫片的两侧面上,加强垫片的密封性能,具备弹性、快干等优点,能填充宽度达到0.50mm的空隙。
厌氧密封胶的这些优点,很快被人们所认可,并广泛应用于摩托车装配和维修服务市场。目前国内使用最早的产品是中美合资生产的LOCTITE“乐泰”厌氧型平面密封剂。
厌氧型平面密封胶的使用方法:在清洁好零件表面后,可挤直径相当的厌氧型平面密封条于零件表面上,形成一个封闭的胶圈。待10秒钟后,即可进行装配。装配过程中,应尽量避免平行错位,拧紧螺栓或螺钉时,按照由内向外分三次旋紧两零件,并注意密封胶量不能过多,在润滑油道附近时涂胶时要特别细心。胶涂得过多,密封液会在两零件装配时被挤压到狭小的润滑油道内,堵塞油孔,造成油路堵塞故障。
(b)厌氧型螺纹锁固密封胶
厌氧型螺纹锁固密封胶具有粘接、密封双重功能,能使螺纹紧固件形成一个不可分离的整体。尤其适用于锁固螺母、螺栓和螺钉,以避免因振动而引起的松动,最大限度得保证了机械产品的可靠性。厌氧型螺纹锁固密封胶采用进口高纯度环氧丙稀酸脂配制而成。它性能优异,能抗震防松能够防止介质对螺纹的腐蚀和在螺纹处的渗漏。还能耐大多数化学介质的浸蚀,可密封大多数液体、工业介质(包括汽油、煤油、柴油、合成润滑油),并用于微小电子零件的锁固,彻底杜绝三漏(漏油、漏气、漏水),并可预防螺纹联接部位腐蚀生锈,方便拆卸而又不松脱。
厌氧型螺纹锁固密封胶的使用特性是,只有在零件装配合拢之后,粘胶剂被隔绝在螺纹之间时,才能固化投入使用。厌氧型螺纹锁固密封胶固化后胶层为不溶不熔的热固性树脂,对低强度的螺纹锁固装置,只需几滴胶粘剂就能提高机械产品的可靠性和质量,且使用一般的手工工具即可拆卸,无需其他特殊的拆卸方法。
厌氧型螺纹锁固密封胶的使用方法:先将需要涂覆的螺纹段清洁干净,再滴几点螺纹锁固于螺纹的3~5牙或螺孔(盲孔)中,然后用普通的方法拧入螺栓(或螺钉),按照规定的扭矩旋紧。螺纹锁固剂不能涂得过多,否则,会使重新拆卸时变得很困难。
(2),硅质凸缘密封胶
硅质凸缘密封胶,也称有机硅酮平面密封胶。它主要通过抽取空气中的水分,形成持久不变的硅质橡胶,可适用于不同的金属表面,其优点是可伸延6倍,具有足够的弹性以适应凸缘因温度变化而出现的移动。尤其是经过特别调配后,可适应-70℃~330℃的温度变化,并适用于经常接触机油及冷却剂的位置,具有耐介质性能卓越,高弹性,高阻抗、低电介损耗和高击穿强度、不塌陷、无腐蚀、低气味、低挥发性,耐机油、室温固化等特点。且有粘接、密封双重功能,适用于大间隙(最大填充间隙达到6.0mm)的金属表面等零件的粘接密封和绝缘密封。由于硅质凸缘密封胶具有弹性的密封垫会随着铸铝或冲压钢等金属件的膨胀和收缩而变化的特点,故能够适应这些金属在遇热或遇冷时产生的不同膨胀和收缩率。
国内普遍使用的硅质凸缘密封胶为灰色中性密封剂,它可耐温,是一种无臭味、非腐蚀性的密封胶。该密封胶弹性较好,它会随着铸铝或冲压钢等金属件的膨胀和收缩而自动变化,以抵消这些金属零件在遇热或遇冷时有不同的膨胀率和收缩率。因此,密封效果极佳,尤其适用于汽缸盖罩壳、磁电机线束与机件空腔间、进气歧管与汽缸盖进气口、时规链结合盖和节温器座等处的密封。需要特别指出的是,某些压力要求较高的零部件之间使用硬质材料压制成凸凹形状作为密封垫片(如不锈钢涂橡胶垫),此外铝垫片、紫铜垫片及轻金属垫,它们在部件之间受一定的压力后,会自动密封,所以不需要再涂覆密封胶剂。
硅质凸缘密封胶的使用方法:如果要将硅质凸缘密封胶做衬垫时,应先设法除去原有的旧垫片,最好使用表面清洁剂有效清除这些部位上的顽固渣滓,然后均匀而不间断地将硅质凸缘密封胶涂在两零件结合面上,工作宽度一般为1.5——6.0mm(视被涂处具体尺寸而定),并用密封胶细心围住所有的螺纹孔口。与其他密封胶不同的是,必须使硅质凸缘密封胶在空气中暴露10分钟左右,才能使上下零件表面贴合,并按照规定的扭矩将螺栓或螺钉予以紧固。最后用刀片小心去除零件外露多余的密封胶。
由于硅质凸缘密封胶具有低挥发性的特点,以下两种情况不能使用:
(a)汽缸盖与汽缸体之间往往装配有汽缸垫片,有部分车型活塞是凸缘形的(即高于汽缸体上平面),由于活塞移动到上止点时,会经过垫片的位置,一般均采用硬质的垫片(如:不锈钢或铜铝质垫片)加以密封。若使用硅质凸缘密封胶代替汽缸垫片或在其上面涂胶的话,汽缸盖螺栓(或螺母)紧固后,密封胶液会被挤压到燃烧室内,并因高温而膨胀,不但影响活塞上行,而且密封胶燃烧后留下积炭杂质,拉伤汽缸。同样道理,硅质凸缘密封胶也不能使用在化油器等燃料系统的管路上,原因是硅质凸缘密封胶遇到汽油后便会膨胀,产生不良影响。
(b)有部分电喷系统发动机在排气歧管或附近装有氧气传感器,这些传感器主要用来衡量废气中的氧气含量的。如果在气门、摇臂盖及油底壳使用能够挥发出硅的硅质凸缘密封胶,则感应器就会失灵,给发动机带来故障。
3,圆柱型部件固持胶
圆柱型部件固持胶具有固持强度高,耐油性能卓越,快速固化、低粘度,固化后无收缩的特点。固持胶为单组份、无溶剂型,胶液能100%地充满两配合面,其填充间隙在0.25~0.50mm之间,它将传统的热压配合(即过盈配合)、过渡配合简化为间隙配合。圆柱型部件固持胶的使用特点是,只有在零件装配后,密封胶被封闭在两个金属接合面之后,才能实现固化。它主要依靠胶液强度的固持力达到锁固并传递扭矩,因两零件各部位被胶液粘合成一个整体,故机械能不会发生损失(因各部位被胶液粘合成一个整体),可提高装配质量,节省能源,降低装配成本。这种全新的装配工艺被广泛应用于代替传统的压配合和划配合的零件装配,圆柱型部件固持胶适用于圆柱型配合部件,尤其是适用于无法达到清洁要求的表面上。可固持衬套、轴承、轴套、气门套管、缸套、键套、齿轮、转子、销柱、轮毂体、皮带轮,以及修复轴、端盖、键槽、衬套、各种孔、轴配合件及超差零件。通过填满零件间的空隙来提高压配合部件的强度或固持松配合部件,如轴承与轴的部分。同时还可密封已装配好的零件中的渗漏通道。圆柱型部件固持胶可有效避免接合面之间的腐蚀,其粘接强度高于压缩配合或压配合(即过盈配合和过渡配合),且没有因配合造成的零件的应力变形,因而避免了零件破裂或再行机加工,既省力又节约能源。
圆柱型部件固持胶的使用方法:在清洁好零件表面后,将适量圆柱型部件固持胶在两零件表面上或一个表面上涂满后,再进行装配。圆柱型部件固持胶型号较多,使用范围广泛。具体操作时应根据不同零件的粘接特点,正确选用固持胶,举例如下:
轴孔松旷时,可将固持胶胶涂在轴的外圆上; 轴承松动时,将固持胶胶涂在轴承外圈上;轴与螺纹孔粘合时;花键配合松动时,则将固持胶胶涂在花键轴上。以上胶液不可涂得过多,涂满零件表面后,需将多余胶液用干净软布揩净,手上沾有胶液时,在涂胶作业结束后,应及时清洗干净,避免被胶液腐蚀。
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