汽车橡胶密封圈的应用研究

汽车橡胶密封圈的应用研究

王慕康

广东天诚密封件股份有限公司 ，广东揭阳， 522000

摘要：橡胶密封圈是汽车经常使用的一个零部件，对于确保汽车各部位如发动机、轴承的严密性有非常大的帮助。从实践看，目前汽车橡胶密封圈的种类非常多，在具体应用时存在一些注意事项。本文首先对橡胶密封圈的应用现状进行介绍，并分析常见质量问题，据此提出相应的改进措施，切实有效地从技术层面增强橡胶密封圈的质量。

关键词：汽车零件；橡胶密封圈；技术应用

从汽车零部件的具体情况看，许多零部件上都有橡胶密封圈，密封圈在各个部位发挥着良好的密封作用，充分地保障着汽车的整体性能和稳定运行。根据制成材料的不同，可以将橡胶密封圈分为多个类型，每一类型的橡胶密封圈具有不同的性能、参数和使用环节。由此可见，探讨汽车橡胶密封圈的应用有着积极的现实意义。

一、汽车橡胶密封圈的应用现状

当前，现代汽车制造业飞速发展，汽车制造水平稳步提升，年生产量逐步增多，技术标准越来越高。与此同时，汽车生产也对密封圈提出了更高的要求，密封圈的体积大小、是否耐高温和高压、有无出色的物理或化学性能对其能否被应用有着决定性的影响。总体而言，密封性能高低是对汽车的质量作出恰当评价的重要标准，橡胶密封圈作为汽车静密封的一种关键形式，汽车上使用了大约100至400个密封圈，普遍位于汽车的发动机及附件、传动系统、制动系统或者转向系统之中，如泵、阀等小总成中有着非常多的密封圈，对汽车内部液体和介质发挥着较好的密封作用，并能够在很大程度上防止灰尘的侵入。鉴于需要密封的介质、密封的压力、密封轴及密封的结构对材质的要求不同，密封圈的结构设计和原材料也存在很大的差异。在汽车运行过程中，经常会因密封圈损坏导致漏水、漏气或漏油等问题，严重影响汽车的正常使用，甚至威胁到司机及乘客的人身财产安全。是故，选用高质量、性能好的橡胶密封圈尤为重要。

二、制动缸的橡胶密封圈的应用

（一）制动缸橡胶密封圈的失效原因

一般而言，制动缸有2个至4个橡胶密封圈，第一活塞中密封圈是最为重要的一个，又被称为主皮碗^[1]，如果这一密封圈失效，空气就会随着破损处进入制动缸，从而造成制动液的泄露，或者引发制动液变质与缸体锈蚀等问题，极大地降低汽车的制动能力，发生制动失灵现象。总的来讲，引发制动缸橡胶密封圈失效的原因主要包括材料选择不当、材料配方不科学、结构设计不到位、安装不当、制动系统存在偏差等。从当前汽车制动系统中的介质来看，大部分采用的都是非石油基制动液DOT3、DOT4^[2]，因此，最好选用耐该介质的、温度范围比较宽的、抗老化性能优越的三元乙丙橡胶作为原材料。

（二）制动主缸橡胶密封圈的材料和结构

首先，就材料而言，为了确保橡胶密封圈具有良好的抗压缩性能和适中的硬度，通常会将其硬度控制在72到82的范围内，过软会使得密封唇的强度、刚性达不到要求，从而引发渗透问题。过硬又会使得其回弹性较差，一样会引发渗漏。从结构来看，该部位的橡胶密封圈主要有两种结构，分为为Y型和U型^[3]，从而达到配合活塞运动的效果。主密封唇和配合的密封面之间应留有一定的过盈，并确保过盈合适。在橡胶密封圈的具体生产过程中，一定要禁止在主密封唇和副密封唇之间分模，避免对密封圈的密封性能造成不利影响。同时，还应当确保不存在缺胶、流痕、飞边或者毛刺等问题。一定要保障活塞表面始终光滑，活塞的端部可以有一定的倒角，但不应有尖角或者毛刺，不然很容易对划伤密封圈，导致密封圈破损。配合面的主缸的内壁也应是光滑整洁的，要处理好表面，防止出现锈蚀、凸起或凹陷等问题并影响到密封圈的性能。

三、发动机缸套的橡胶密封圈的应用

（一）发动机缸套橡胶密封圈的效果

发动机的运作有进气、气体压缩、高温爆发、排放废气等环节，就发动机的运作流程来看，发动机缸套的橡胶密封圈应当具备良好的抗高温、高压、高功率和耐介质的性能要求。当前，随着汽车制造技术的改进和升级，发动机的质量越来越轻、体积越来越小，功率越来越大，但同时密封部位也越来越多，密封空间越来越小，温度高的问题更加凸显，这对密封材料的要求变得更高。水冷式的发动机缸套一般用1个至3个密封圈对冷却液进行密封，密封圈一般安装在支承密封带或座孔配合处。

（二）发动机阻水密封圈的材料选择

发动机缸套的密封圈又可以称为阻水圈，若应用2个至3个密封圈，则位于下部的密封圈一般是硅橡胶材质的，上面的一般是氟橡胶材质的，这样的材料配置比较合理，上面的米密封圈主要负责密封冷却液，而下面的则负责密封油和冷却液。若只应用1个密封圈，则应采用氟橡胶材质的密封圈，因为该类材料的密封圈耐软化、开裂的性能更为优良。

四、轮毂的橡胶密封圈的应用

（一）轮毂橡胶密封圈的作用及设计

通常情况下，货车会应用轮边行星齿轮作为减速装置，这一装置就必须要使用橡胶密封圈。从大小来看，轮毂橡胶密封圈是汽车橡胶密封圈中最大的一类，直径可以超过300毫米，线径一般不小于5毫米，主要用于密封轮毂内的润滑脂。轮毂密封圈一般是O型圈，结构较为简单，设计成本低且实用，密封性能比较好且不易受到运动方向的制约。在具体设计时，还应当注意对密封圈的装配拉伸率、压缩率进行综合考虑，装配时的最大预拉伸率不应超过8%。

（二）轮毂橡胶密封圈的材料选用与生产装配

该部位密封圈主要用于密封润滑脂，因此要选用丁腈橡胶、氟橡胶或者丙烯酸酯橡胶这类耐油性高的材料。并且，由于紧邻制动部位，温度一般较高，车辆若长期用于山区、矿区或者路况不好的地区，最好选用氟橡胶。在具体生产时，一定要严格控制每一个环节，尽量减少飞边等问题，并采用45度角的分模^[4]。在装配时，一定要严加小心，防止出现扭曲、划伤、磕碰等问题，尽量安装到位。

五、结语

总之，橡胶密封圈的应用范围十分广泛，但最主要的应用领域还是汽车，因此，必须高度重视密封圈在汽车中的应用，切实保障密封质量。

参考文献

[1]李振环，孔建，杨家义等.汽车ABS系统用多极磁性橡胶密封圈的研制、应用及展望[J].液压气动与密封，2017，37(03):1-5.

[2]周兆剑.氦气检漏技术在汽车制动部件中的应用[J].汽车零部件，2013(11):29.

[3]周宇飞，朱熠，张彦彪.3种典型汽车橡胶密封圈的应用研究[J].汽车工艺与材料，2013(05):1-3+23.

[4]刘桂明，张伯洪.矩形橡胶密封圈结构的变异及模具设计与制造[J].世界橡胶工业，2008(07):30-35.

作者简介：王慕康（1994-1），男，汉，广东揭阳人，本科，助理工程师，研究方向：汽车相关密封件的设计开发、有限元分析。