变速箱为什么会漏油作者:SJTU91BB最近,很多朋友问我关于变速箱漏油的问题。
特别是福特车坛,对这个问题尤其关注,甚至做为是否选择购买的最后一个条件,问我行不行,我如何回答?什么是最后一个条件?啥都满意了,准备下单了,就纠结是否会漏油的问题。
百度一下;貌似换变速箱油封的案例还都有,各个车系都间或有朋友发帖。
既然是大家都关注的问题。
我们就来谈谈,为什么变速箱会漏油,车主需要注意什么?这算是开场白,当然有一点是肯定的,变速箱漏油的根本原因还是密封件的质量和装配的水平,也许有些设计上的因素,但设计因素我们暂时可以忽略,因为汽车有百年历史了,解决润滑和密封问题是汽车工程的基本要求,没有什么太多难点可言,但也可能有失误的时候,尤其是在新型变速箱上,工程的设计都是不断优化的,我自己也做产品设计,深知其中的历程。
先了解一下变速箱漏油的几个常见部位:轴封(油封);垫片;缸体接缝。
说明:轴封是泛指封油、封气、封水等,我们变速箱的轴封就是油封。
油封(也就轴封)漏油,是占据变速箱漏油的最大比例。
轴封,是属于动密封。
一般情况下,油封的外圆表面和壳体固定不动,你安装的时候甚至可以再加点密封胶(当然有的油封不允许加胶)。
关键是内圆-唇部(唇口),油封的唇口和轴的圆柱面是有相对运动的。
为什么要相对运动,因为轴要转动。
变速箱是一个动力传动的中介机构。
它的作用就是输入曲轴的扭矩和转速;输出传动扭矩和差速器的转速。
简明扼要的说,变速箱和4和参数有关系:输出扭矩*转速;输出扭矩*转速。
输出和输出,怎么实现,当然靠传动轴。
传动轴进出变速箱壳体,而变速箱内部齿轮(或行星轮,CVT)等需要润滑。
润滑油不允许流出。
所以,必须有密封结构和元件,来锁住油,长期稳定的锁住不泄漏。
油是变速箱内部机械润滑和冷却的保证,所以,绝对不允许漏油。
那么,油封怎么会漏油呢?变速箱输入轴和输出轴的油封,都是采用骨架式唇口油封,很形象的命名。
下面一个图,我们来看看油封的基本结构,搞清楚什么是骨架式唇口密封。
唇口,是一个类似钝角的橡胶三角形状。
是耐高温橡胶制造,有弹性。
和旋转轴配合防止润滑油(齿轮油,液压油)等外泄。
外面还有紧箍的弹簧圈,这样,在轴高速旋转时,即使轴心有轻微的摆动,唇口也是紧贴轴的圆柱面,封住润滑油。
事实上,唇口橡胶和金属的轴面并不是绝对的100%直接接触,它们中间还有大约20um 的油膜,油膜润滑唇口,这样在轴高速旋转时,保持切向的最小受力,不会被拉伸太大。
唇口油封,有低转速,中转速,和高转速的分类。
这个转速,就是指它要密封的转轴的转速。
拿变速箱来说,就是输入轴(也就是等于发动机曲轴)的转速,和输出轴(等同于差速器齿轮的转速),当然,还有别的轴转速,只要它需要唇口密封圈封油。
下面我们来看看,骨架式唇口密封圈的安装图,这是一个通用的图,采用滚珠轴承定位。
(资料来自卡特彼勒培训手册)从上面这个图可以看出,轴承负责轴的旋转中心定位。
骨架式轴封负责密封,对内封住润滑油不外泄,对外封住灰尘不向内串门。
我们知道,汽车运行在一个相对恶劣的环境。
粉尘,水汽,化学物质;还有机器内部本身的高温,润滑油氧化,金属磨损的碎屑等等。
油封的生存环境很恶劣。
所有,万一您的油封漏油了,先同情一下这个小东西吧,先别发火!我们的汽车产量是逐年增加,整车的车型也千变万化。
然而,在一部汽车的销售中,最赚钱的不是整车厂,是那些零部件的供货商,他们的利润率最高,玩得绝对是技术含量。
这些厂,车主不是很熟悉,但整车制造商都离不开他们。
就拿高转速骨架油封来说,大部分车厂都是用几个大牌的产品,因为技术含量还是很高的。
油封的寿命,等同于整车寿命。
一般情况下,一个油封使用20-30万公里是正常的寿命。
但为什么,我们车主还会遇到油封漏油的情况呢。
如果是少数案例,那可以说是偶发,但如果是普遍性的情况,就要从设计和选型考虑了。
你选择的油封,能否满足你的设计和使用要求。
下面,我们看一个油封失效的图:从图可以看出,这是一个高温变形的失效案例。
油封本身是耐高温的,但毕竟是橡胶,承受能力有限。
油封失效的原因有以下几点:1,唇口缺油,导致唇口和旋转轴干磨变形失效。
(慢发)2,高温。
唇口长期工作在承受温度的极限位置,忠于有一天撑不住了。
(慢发)3,旋转轴面不平,有毛刺,损坏了唇口表面。
(快发)4,金属碎屑导致唇口损伤(慢发或快发)5,安装油封时候,位置偏斜。
(快发)6,安装油封时,操作不小心导致唇口表面损坏。
(快发)7。
内部压力大,导致油封局部受力大。
(慢发)8,橡胶硬化失去弹性(慢发)大致是这么几个方面,大家想到的再补充补充。
我上面都标注了快发和慢发:快发,指几千公里就会漏油,慢发,是指几万公里后。
下面我们具体分析一下:1,缺油,就是变速箱的油面位置不够,油少了。
缺油,会导致密封圈都不到润滑而和轴干磨。
当然,油还有一个重要的功能是冷却物件。
如果油封能够随时和油接触,热量被油带走,这样就不会引发高温问题。
缺油的一种可能就是原厂加注时候,缺少,但这种可能性不大。
还有一种情况,就是垫片或者螺丝孔的外漏油导致变速箱内部缺油,这个情况很多。
最终导致密封圈失效。
2,高温。
高温是导致橡胶变形,油膜稳定性下降,橡胶表面烧蚀的重要原因。
高温,一方面是来自机械的热传导,另外一个方面是因为热量堆积不能及时散热(看第一条)。
我们拿双离合变速箱来说。
干式离合器片在半联动时,温度可能达到300°以上。
那么,距离摩擦片最近的变速箱输入轴的油封当然要受到热浪的侵袭。
如果变速箱润滑油充足,也能够及时带走热量循环到整个变速箱铝制外壳来散热。
所以,如果热源的热量少一些;油封的耐高温能力强一些;变速箱整体散热优化一些。
那么,油封平稳工作几十万公里还是能够实现的。
从设计原理来说,工程师也是这样考虑的。
3,轴的表面粗躁度问题,这个,我一直认为不要太考虑,因为都是数控机床加工,表面精度都能控制的好。
当然,如果是维修件市场就另当别论。
在工件搬运的或者装配的过程中,轴面有没有损伤等等。
但貌似现在都是4S修车,都是原厂件,就看操作员的责任心了。
4,磨损的微粒、碎屑循环到油封,导致油封损伤,这个可以按照个例处理。
在早期齿轮变速箱加工装配精度不高时,可能发生。
对于现代变速箱,我认为很少。
5和6,安装油封导致的唇口损伤或整体变形。
针对这个情况,各大油封生产商都专门做培训手册,反复交代用户如何正确安装油封。
安装不对,用具不对,导致唇口损伤的情况,很多很多。
下面来自NJK的培训手册:图片中的“治具”是来自台湾的名称,我们称为夹具、辅助工具、专用工具。
你在维修厂,有没有看到工人用锤子直接敲击来安装油封,这个是很危险的操作方法,非常容易导致骨架变形和唇口损伤。
我们再看一个图,用合适的专用工具保证油封的正确安装(来自卡特彼勒的油封安装培训资料,汉字是博主加的):安装前,检查轴面和倒角,这个是必须的。
倒角属于设计加工的范畴,这个一般都没有问题。
关键是轴面,如果在维修市场,比如你到4S换油封,这个轴面是必须要检查的,如果已经损坏,你安装新油封,最终还是漏油。
我们找个示例图,大家看看意思既可。
看上面的局部放大图,轴的倒角已经明显有毛刺,这样就不能进行安装。
毛刺怎么产生,数控磨床加工的时候,几乎没有。
有可能是在就油封的拆装过程中,使用工具不当,造成。
比如,锤击敲打,用螺丝刀硬别掉油封等产生的后遗症。
7,内部压力大?这个是怎么回事?变速箱内部压力大,导致润滑油从油封的唇口外窜,或者从缸体结合部分,螺丝垫片处外漏等。
变速箱的工作环境,也在环境温度和高温中不断变化。
高温当然还会导致另外一个问题就是缸体的热胀冷缩或平面变形等。
这个后面还要谈。
变速箱的内部是半密封的空间,说半密封,因为它还有个和大气平衡的小窗口,这个就是变速箱通气孔。
如果,通气孔堵塞导致排气不畅,那么内部压力就是升高。
压力高,都需要工作部件去承受,如果承受不了,就爆裂,泄漏等等。
所以,通气孔要注意检查。
8,橡胶件硬化老化失去弹性。
这个也是漏油的重要原因。
很多老旧车辆漏油,多因为这个原因。
出现这个情况,换新的密封圈既可解决。
壳体接缝漏油:壳体接缝漏油的原因是下面几点:1,螺栓的预紧力不够或者不均匀。
2,垫片或者垫片胶老化龟裂。
3,壳体变形4,内部压力高。
下面我们来说说:1,螺栓的预紧力不够,或者力量不均匀。
在制造厂,貌似这个情况很少,因为都是用定扭矩的气动或者电动扳手。
到了设定的扭矩自动停转。
但在售后维修市场,都是人工操作或者用公斤扳手。
这个扭矩能做到基本一致既可。
但还要注意螺栓拧紧的顺序。
从内向外依次对角线拧紧,分两次操作,既可。
2,垫片或者垫片胶老化。
变速箱现在越来越多使用免垫片的密封胶。
硅酮密封胶。
来做壳体密封的主材料。
硅酮密封胶在开发状态下和空气中的水汽产生交联反应,硬化后,具有很强的拉伸强度和密封能力。
一般都能耐住8-9公斤的压力。
密封胶老化,出现裂纹后,密封失效,产生漏油。
解决的方法是拆开壳体,铲除就胶重新涂抹新胶。
这里需要注意几点:旧胶残留物要完全铲除干净,新胶要涂抹均匀,并且要特别注意新胶的硫化硬化时间。
在胶没有硬化以前,不要添加润滑油,更不能让变速箱运作。
现在,快速硫化的硅酮胶,大约需要1小时后,即产生拉力。
使用密封胶要严格安装生产厂家的操作工艺进行,不能着急。
不该涂抹的地方不能涂抹,涂抹要用连续性封闭圆方法涂抹,要操作熟练。
壳体安装后,留给胶固化的时间不能太短。
3,壳体变形:铝合金薄壁壳体在加工中变形,这方面的研究论文很多。
从设计角度来说,因为安排的很多加强筋,所以,变形的可能性很小。
但是,受到外力撞击后,变形还是很可能的。
变形后,接口片平整度下降或者措位,这样导致漏油。
4,内部压力高。
这个问题前面我们已经提到过。
内部气压高如果不能及时排除,将会从壳体的接缝外漏油,油开始是一条缝,缝隙会逐渐扩大。
解决的方法,是保证变速箱通气畅通,另外就是使用质量好的密封胶,壳体连接螺栓的预紧力要足够。
螺栓口垫片漏油:这个没有多少要谈的。
安装时候,检查垫片的平整度,预紧力达到既可解决漏油问题。
车主日常开车如何对待变速箱漏油问题:这个是广大车主关心的。
毕竟我们不会自己去修变速箱,但博主前面说的一些原理,您看看,也是有好处的。
我一向的观点,多了解点知识有好处,毕竟我们不是富豪,家里不是有很多车让我们挑选着开,像时装一样随便穿。
漏了一部车,随便扔到4S店几天,自己还有车代步。
现在4S店的维修保养人员大部分还是负责任的,但也有马马虎虎的。
我也经常去4S保养车辆。
感觉还是很深刻的。
你了解的多,你提问的多,你要求的多,他们就会去做。
他们也怕厂家400的电话回访。
现在很多厂家委托第三方咨询公司来代理客户回访的工作。
我也接到很多次电话,你的购车信息人家都了解的一清二楚,这肯定是厂家委托的。