增壓器密封環(huán)

增壓器密封環(huán)的主要作用是在高速旋轉(zhuǎn)的軸與固定殼體之間建立一道密封柵，以阻止增壓器中間體內(nèi)的潤(rùn)滑油向外瀉漏和外圍高壓空氣進(jìn)入中間體，因此密封環(huán)的質(zhì)量是保證增壓器整機(jī)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在增壓器中，密封環(huán)的工作環(huán)境非常惡劣，它承受著軸向推力、高溫摩擦、循環(huán)工作溫度沖擊等。

增壓器密封環(huán)的主要作用是在高速旋轉(zhuǎn)的軸與固定殼體之間建立一道密封柵，以阻止增壓器中間體內(nèi)的潤(rùn)滑油向外瀉漏和外圍高壓空氣進(jìn)入中間體，因此密封環(huán)的質(zhì)量是保證增壓器整機(jī)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在增壓器中，密封環(huán)的工作環(huán)境非常惡劣，它承受著軸向推力、高溫摩擦、循環(huán)工作溫度沖擊等。

根據(jù)制造方法和材料的不同，密封環(huán)有整體式密封環(huán)（用同一種材料制造）、組合式密封環(huán)，表面堆焊硬質(zhì)合金和噴涂陶瓷等多種結(jié)構(gòu)。

密封環(huán)整體式密封環(huán)

這種密封環(huán)因用同一種材料制成，材料的性能在密封環(huán)的各個(gè)部位均勻一致，沒(méi)有組合式密封環(huán)泄漏和分離的缺陷，也沒(méi)有電化學(xué)腐蝕的可能。制造軟環(huán)大都用石墨，制造硬環(huán)時(shí)可用各種合金鋼，如軸承鋼(GCr9)、高速鋼(W18Cr4V)及其他合金鋼（如1140Cr、3Cr13等），也有的用合金鑄鐵。（如硅、鉻和鎳鑄鐵）。采用這些材料時(shí)，都要輔之以適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，以提高其硬度和耐磨性。這類材料價(jià)格較低，如果使用恰當(dāng)，也有較長(zhǎng)的壽命。為了進(jìn)一步提高硬度和延長(zhǎng)使用壽命，可采用硬質(zhì)合金制造。常用的硬質(zhì)合金為鈷基碳化鎢，性能較好，但價(jià)格高。鋼結(jié)硬質(zhì)合金的價(jià)格較低。為了提高在腐蝕介質(zhì)中的耐蝕性，有鎳基碳化鎢，而哈氏合金有更高的耐蝕性，但價(jià)格昂貴。此外，還有用碳化硅及其他陶瓷材料制造的密封環(huán)。

密封環(huán)組合式密封環(huán)

碳化鎢等材料有優(yōu)良的性能，但是價(jià)格高，加工困難，限制了它的使用。為解決這個(gè)矛盾，出現(xiàn)了組合式密封環(huán)。密封端面采用硬質(zhì)合金，密封環(huán)的基體（稱為環(huán)座）則用普通材料制成。為解決硬質(zhì)合金環(huán)和環(huán)座之間的聯(lián)接和密封，產(chǎn)生了熱裝式、帶密封圈式、焊接和釬焊四種組合式密封環(huán)。

⒈帶O形圈的密封環(huán)

這種組合式密封環(huán)在硬質(zhì)合金環(huán)與環(huán)座之間用H7/g8的滑動(dòng)配合。在兩者配合圓柱面間置一聚四氟乙烯或合成橡膠制戚的。形密封圈，防止其間的密封流體泄漏，且將硬質(zhì)合金環(huán)與環(huán)座組合在一起．在硬質(zhì)合金環(huán)與環(huán)蠱街平面結(jié)合處設(shè)一銷(xiāo)釘，以傳遞扭矩。此種組合結(jié)構(gòu)，無(wú)組合應(yīng)力產(chǎn)生，也無(wú)由此引起的組合密封環(huán)的密封端面的變形，但是組合密封環(huán)零件的數(shù)量增加了，還需要在硬質(zhì)合拿環(huán)上鉆孔或槽，給制造增加了難度，同時(shí)由于增設(shè)了。形圈，密封環(huán)的使用溫度受到了限制。

⒉功熱裝式密封環(huán)

為提高帶。形圈密封環(huán)的使用溫度，出現(xiàn)了熱裝式密封環(huán)。它是靠硬質(zhì)合金環(huán)和環(huán)座之間的過(guò)盈配合來(lái)傳遞扭矩并實(shí)現(xiàn)密封，是應(yīng)用最多的一種密封環(huán)（圖23）。這種密封環(huán)組合時(shí)將環(huán)座加熱，環(huán)座孔受熱脹大，放入硬質(zhì)合金環(huán)，冷卻之后兩者在過(guò)盈下完成組合，再在常溫下研磨和拋光密封端面到要求的精度。這種環(huán)的缺點(diǎn)是，隨著時(shí)間的推移，環(huán)境和使用溫度的變化，密封端面的平面度將發(fā)生變化而不符合要求。究其原因，一是熱裝結(jié)構(gòu)本身存在過(guò)盈，且接觸應(yīng)力不均勻，使之產(chǎn)生帆械變形；二是由予使用溫度較高（或過(guò)低），材料物理性能 （主要是線膨脹系數(shù)）的差異使硬質(zhì)合金環(huán)和環(huán)座的配合部位不能同步脹縮，過(guò)盈量發(fā)生變化，接觸應(yīng)力也隨著發(fā)生變化，這種變化對(duì)密封環(huán)的使用產(chǎn)生影響。密封端面變形破壞了平面度，更有甚者喪失過(guò)盈，使聯(lián)接失效，硬質(zhì)合金環(huán)脫落。

熱裝式密封環(huán)有三種結(jié)構(gòu)，圖1a是制造廠早期生產(chǎn)的，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。但是由于硬質(zhì)合金環(huán)和輔助密封圈接觸，一旦硬質(zhì)合金環(huán)松脫，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輔助密封圈被嚴(yán)重磨損，會(huì)出現(xiàn)大量泄漏。而圖23b是在圖23a的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，輔助密封圈不和硬質(zhì)合金環(huán)接觸，不存在上述缺陷，只是硬質(zhì)合金環(huán)和環(huán)座之間有輕微泄漏。為了減少硬質(zhì)合金環(huán)密封端面昀不均勻變形，環(huán)座的熱裝部位內(nèi)外設(shè)置環(huán)形槽（圖23c），使硬質(zhì)合金環(huán)外圓柱面的接觸應(yīng)力趨予均勻，以減少碳化鎢環(huán)的變形，使用效果較好。

⒊焊接的組合式密封環(huán)

為克服熱裝式密封環(huán)松脫的缺陷，出現(xiàn)了焊接的密封環(huán)（圖2）。所用的硬質(zhì)合金是以Cr3C2為硬質(zhì)相、Ni為粘結(jié)相的燒結(jié)合金材料。耐腐蝕優(yōu)于YG6等硬質(zhì)合金，高溫下具有優(yōu)異的抗氧化性能，在1000℃空氣中加熱2小時(shí)無(wú)任何變化。但是導(dǎo)熱性能較差，僅為YG6的1/3，線膨脹系數(shù)大，比YG6大1倍多，為10.2 *10^-8/℃（10~500℃時(shí)）。這兩點(diǎn)決定了耐熱沖擊性能不如YG6好。正因?yàn)榫€膨脹系數(shù)較大，和馬氏體不銹鋼接近（10~500℃時(shí)為11*10^-6/℃），為和環(huán)座焊接提供了有利條件。焊接時(shí)需在環(huán)和座之間鋪放一層鎳基粉末，置于真空電阻爐中，經(jīng)1100℃高溫熔焊，然后進(jìn)行圓火處理，以消際焊接應(yīng)力。出于是焊接的密封環(huán)，硬質(zhì)合金環(huán)厚度可以比YG6薄，毛坯的厚度也只有3~3.6mm。又因密度小，是YG6的一半(7～7.5g/cm⁸)，因此，可節(jié)約貴重金屬，價(jià)格較低。這種合金的牌號(hào)為CNIS,其中Cr3C285%、Ni15%，由北京硬質(zhì)合金廠研制成功。

⒋釬焊的組合式密封環(huán)

為傈持碳化鎢的優(yōu)良性能，韻缺陷，出現(xiàn)了釬焊的密封環(huán)。座上開(kāi)坡口，用一種低熔點(diǎn)焊料，在環(huán)和座之間施焊，焊料熔化后將環(huán)和座聯(lián)接在一起，并實(shí)現(xiàn)兩者之間的密封。這種密封環(huán)的突出優(yōu)點(diǎn)是硬質(zhì)合金克服熱裝密封環(huán)變形和松脫圖3為這種環(huán)的結(jié)構(gòu)。在環(huán)環(huán)不變形。一方面環(huán)和座之間 圖3釬焊的密封環(huán)韻配合面上無(wú)擠壓應(yīng)力；另一方面采用激光焊接，熱量高度集中在焊料處，加熱時(shí)間短，環(huán)和座幾乎不被加熱，更不可能在髂化的情況下完成焊接。焊料塑性很好，僅存的焊接應(yīng)力已被焊料吸收。

密封環(huán)是動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的總稱（下同），是構(gòu)成機(jī)械密封最主要的元件。密封環(huán)在很大程度上決定了機(jī)械密封的使用性能和壽命，因此，對(duì)它提出了一些要求。

⑴有足夠的強(qiáng)度和剛度。在工作條件下（如壓力、溫度和滑動(dòng)速度等）不損壞，變形應(yīng)盡量的小，工作條件波動(dòng)時(shí)仍能保持密封性。

⑵密封端面應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐腐蝕性，以保證工作條件下有滿意的使用壽命。

⑶密封環(huán)應(yīng)用良好的耐熱沖擊能力。為此，要求材料有較高的導(dǎo)熱系數(shù)和較小的線膨脹系數(shù)，承受熱沖擊時(shí)不至于開(kāi)裂。

⑷密封環(huán)匹配應(yīng)有較小的摩擦系數(shù)和良好的自潤(rùn)滑性，密封環(huán)材料與蜜蜂流體還要有很好的浸潤(rùn)性。工作中如發(fā)生短時(shí)間的干摩擦，不損傷密封端面。

⑸密封環(huán)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱并優(yōu)先考慮用整體型結(jié)構(gòu)。也可采用組合式（如鑲裝式）密封環(huán)，盡量避免用密封端面噴涂式結(jié)構(gòu)。

⑹密封環(huán)要容易加工制造，安裝和維修要方便，價(jià)格要低廉。

增壓器應(yīng)指發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓器，包括三種形式：廢氣渦輪增壓器、機(jī)械渦輪增壓器、電輔助渦輪增壓器。通過(guò)增壓器壓縮空氣，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣密度，從而可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率。同時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)的混合燃燒調(diào)節(jié)得到了改善，提高了燃燒效率，還可以起到節(jié)省燃油和降低排放的效果。是現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的一項(xiàng)重要的技術(shù)進(jìn)步?，F(xiàn)在應(yīng)用最普遍的就是發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓器，下面我們具體講解發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓器的一些相關(guān)知識(shí)。