發動機活塞密封圈失效分析

朵小英 郭慶元

摘 要：圈密封具有安裝使用方便，密封可靠，高壓降下作用穩定且對相互銜接零件的摩擦力小等優點，在工程中被廣泛采用。活塞是發動機主要運動件之一，活塞在工作過程中受燃氣的沖刷和加熱，工作環境惡劣。為了保障活塞的正常穩定工作，需要提供良好的潤滑環境。活塞處于發動機的心臟部位，高速、高溫、高壓且不斷變向的工況環境，致使其潤滑非常困難。不良的潤滑會給動力系統帶來一系列不良影響，如功率下降、磨損加劇、機油上竄、耗油量急增等，導致內燃機的動力性、經濟性、可靠性等性能全面下降。鑒于此，本文對發動機活塞密封圈失效進行分析，以供參考。

關鍵詞：密封圈;潤滑;密封失效;抗氧化性

0 引言

分別從密封圈壓縮量、試驗后活塞環狀態以及滑油變質三個方面分析了造成密封圈斷裂的原因，計算結果表明活塞密封結構設計合理、試驗后活塞環狀態正常，導致試驗中異常停車的原因是潤滑油氧化安定性差，接觸銅后發生氧化反應，導致滑油變質，潤滑失效，密封圈斷裂后燃氣泄漏。熱車試驗結果表明：改型潤滑油不能滿足發動機的潤滑使用需求。

1 故障原因分析

1.1 形圈壓縮量校核

活塞密封用于密封燃氣，屬于徑向密封結構類型，密封圈尺寸為φ32mm×2.4mm。按照CB1236-95中對往復氣動密封的要求，對圈壓縮率、內徑拉伸率、外徑壓縮率要求范圍分別為：9.8%～20.0%、≤6%，≤5%。校核后圈壓縮率、內徑拉伸率、外徑壓縮率分別為11.34%～20.0%、2.3%與3.8%，滿足參考標準的要求。……