橡胶在发动机上的应用及在低温环境中的选择.pdf
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1、第3 期(总第1 9 1 期)2023年8 月现代车用动力MODERNVEHICLEPOWERNo.3(serial No.191)Aug.2023doi:10.3969/j.issn.1671-5446.2023.03.013橡胶在发动机上的应用及在低温环境中的选择薛芳1.2,袁竹林3.4(1.一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂,江苏无锡2 1 40 2 6;2.一汽解放动力总成事业部,江苏无锡2 1 40 2 6;3.中国一汽无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡2 1 40 6 3;4.一汽解放商用车开发院,江苏无锡2 1 40 6 3)摘要:介绍了橡胶材料的分类、特性以及其在发动机上的应用,此外还
2、介绍了发动机上的典型橡胶产品以及低温环境中橡胶材料的选用,并对不同低温AEM橡胶的密封性作了对比。关键词:橡胶;橡胶种类;材料特性;低温特性中图分类号:TQ336.5文献标志码:B文章编号:1 6 7 1-5446(2 0 2 3)0 3-0 0 58-0 3引言橡胶是一种高分子材料,可以被硫化改性,硫化改性是化学改性,使橡胶分子相互结合。室温下,硫化改性的橡胶能拉伸到原来长度的2 倍,保持1 min后解除外力,其在1 min内可恢复到原来长度的1.5倍以下。这样,硫化改性的橡胶在较大的变形后能迅速恢复形状,或者在较大的变形后能提供反弹力。硫化改性的橡胶,其分子结构形成了三维网络结构,不溶于(
3、会溶胀于)沸腾的苯、甲乙酮、乙醇-甲苯混合物等溶剂。橡胶材料具有高弹性、粘弹性、电绝缘性,易老化,需要加入配合剂进行硫化才能使用(热塑性弹性体除外)。此外,橡胶还具有比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点 橡胶材料初始状态是生胶,即没有加入配合剂,且尚未交联的橡胶;生胶与配合剂经加工均匀混合且未被交联时形成混炼胶,常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防老剂等;混炼胶在一定的温度、压力和时间作用后,经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到橡胶,成为硫化胶,硫化胶一般不溶于溶剂。橡胶材料经过塑炼加工,可降低生胶的分子量,增加塑性,提高可加工性;混炼使配方中各个组分混合均匀,制成混炼
4、胶;成型包括压延、挤出、模压和注射,即混炼胶通过压力和温度的作用,具有一定的产品形状;橡胶加工的最后一道工序,是通过一定的温度、压力和时间后,使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程 2 1橡胶材料的分类橡胶按来源可以分为天然橡胶和合成橡胶,发动机上使用的橡胶材料主要是合成橡胶,合成橡胶按照用途来划分,又可以分成通用合成橡胶和特种合成橡胶,具体分类如图1 所示。C丁苯橡胶(SBR)顺丁橡胶(BR)丁腈橡胶(NBR)厂通用合成橡胶氯丁橡胶(CR)乙丙橡胶(EPM,RPDM)丁基橡胶(IR)异戊橡胶(IR)合成橡胶氟橡胶(FKM)硅橡胶(VMQ)聚氨酯橡胶(PU)丙烯酸酯橡胶(ACM)特种合成橡胶人
5、乙烯丙烯酸橡胶(AEN)聚硫橡胶(T)氯化聚乙烯橡胶(CPE)氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)氯醚橡胶或氯醇橡胶(CO,E C O)环氧化天然橡胶(ENR)图1 橡胶材料的分类2发动机上使用的橡胶种类和特性根据发动机的使用环境,要求在发动机上使用的橡胶具有较好的耐高低温特性以及耐油、耐冷却*收稿日期:2 0 2 2-1 2-1 4作者简介:薛芳(1 9 7 1 一),女,江苏无锡人,高级工程师,目前主要从事发动机零部件前期采购及新产品项目管理。2023年第3 期液等的特点。发动机上的流体介质包括燃油或燃气(主要是汽油、柴油和天然气)、润滑油(机油)、冷却液(50%乙二醇或丙三醇加50%水)以及气体(
6、空气或者油气混合物),所有发动机使用的橡胶均需适应这样的介质。发动机使用的橡胶种类和特性归纳如表1 所示。表1橡胶种类及特性一览表名称简称拉伸强度 耐高温性抗低温性氯丁橡胶CR丁睛橡胶NBR氯醇橡胶ECO氢化丁晴橡胶HNBR乙烯丙烯酸橡胶AEM丙烯酸橡胶ACM硅橡胶VMQ氟橡胶FKM耐油性耐冷却液特性适中差适中好适中差适中好适中较好好差较差差好较好3发动机上使用的典型橡胶产品发动机上使用的典型橡胶产品有油封、密封垫和密封圈、减振块、0 型圈,如图2 所示。气门油封和曲轴油封主要应用于气阀杆和曲轴的密封;大尺寸的密封垫主要用于气缸盖罩、油底壳和飞轮壳等场合的密封,较小尺寸的密封圈主要应用于冷却模
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