發(fā)動(dòng)機(jī)泄漏測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介

王國(guó)增

前言

發(fā)動(dòng)機(jī)是由幾百個(gè)零件組合成的整體，在運(yùn)行過(guò)程中內(nèi)部水道、油道要承受很大的壓力，如果出現(xiàn)漏點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致冷卻液或機(jī)油流出，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能，因此在汽車(chē)部品以及燃具部品等生產(chǎn)線(xiàn)上，泄漏測(cè)試對(duì)保證產(chǎn)品的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。

1泄漏測(cè)試基本知識(shí)

密封性：用于描述適當(dāng)?shù)拿芊獬潭龋?/p>

允許泄漏率：是密封性要求的公差和中心值，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行檢測(cè).

介質(zhì)：充入測(cè)量腔內(nèi)的物質(zhì)。分為：

工作介質(zhì)： 實(shí)際工作過(guò)程中被測(cè)腔內(nèi)充入的介質(zhì)，

測(cè)試介質(zhì)： 在密封性測(cè)試過(guò)程中采用的介質(zhì)，

從密封性的角度來(lái)看，發(fā)動(dòng)機(jī)通常有三處應(yīng)進(jìn)行測(cè)試：

1.）水腔： 冷卻水在其中循環(huán)

2.）壓力油道： 其中有比如供給曲軸的潤(rùn)滑油.

3.）無(wú)壓油腔： 接收回流到油底殼的潤(rùn)滑油.

2泄漏測(cè)試方法對(duì)比

測(cè)試方法分類(lèi)：

●水浸法：內(nèi)腔機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的物件，管路、空腔等，不靈敏

●異種氣體檢測(cè)法：將空氣中不含有的其它元素的氣體，和壓縮空氣混合后充入被測(cè)物內(nèi)部，通過(guò)氣體檢測(cè)裝置（氦氣測(cè)漏儀）測(cè)出密封器內(nèi)的被測(cè)物是否發(fā)生泄漏

●流量測(cè)試法：由于泄漏量與流量等同，所以通過(guò)微小流量測(cè)試計(jì)對(duì)被測(cè)物施加壓力空氣，測(cè)出泄漏量。

特點(diǎn)：顯著縮短測(cè)試時(shí)間，直接測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量scc/min

應(yīng)用范圍：大容積工件， 要求較短的測(cè)試時(shí)間.

●壓力測(cè)試法：施加正壓或負(fù)壓后關(guān)閉閥門(mén)通過(guò)壓力表或壓力傳感器，壓力開(kāi)關(guān)等測(cè)出因被測(cè)物泄漏所引起的壓力下降

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自身容積最小，測(cè)量范圍大，經(jīng)濟(jì)實(shí)用

缺點(diǎn)：分辨率隨測(cè)試壓力的升高和測(cè)試容積的增大而降低

應(yīng)用范圍：在滿(mǎn)足節(jié)拍要求，能夠獲得足夠大壓力降的情況下，可應(yīng)用于所有領(lǐng)域.

●差壓測(cè)試法：使用差壓儀表（U形管、差壓傳感器等）代替④中的壓力表，由于被測(cè)物的泄漏會(huì)引起壓力下降，從而與標(biāo)準(zhǔn)件之間發(fā)生了差壓？因?yàn)榇朔椒y(cè)試泄漏的感度高，所以當(dāng)前的空氣泄漏測(cè)試儀都采用這種計(jì)測(cè)方式？

特點(diǎn)：高測(cè)試壓力 （可達(dá) 80 bar），高分辨率，且不取決于測(cè)試壓力，（可在高壓下檢測(cè)微小泄漏），對(duì)于狀態(tài)不穩(wěn)定的工件，可采用標(biāo)準(zhǔn)件參考。

缺點(diǎn)：量程較小，不適用于泄漏較大的工件

應(yīng)用范圍：高測(cè)試壓力，高分辨率要求，較大容積工件

●變形測(cè)試法：此方法利用塑料包裝容器容易變形的特性，將放置被測(cè)物的密封腔抽取真空后，通過(guò)傳感器等測(cè)出被測(cè)物的變形程度，判斷是否有泄漏。

各種泄漏測(cè)試法的利弊：

3影響測(cè)試結(jié)果的因素

測(cè)試時(shí)間：可供使用的測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)度，對(duì)測(cè)試結(jié)果的可信度有很大的影響。

測(cè)試壓力：指測(cè)試階段工件內(nèi)的壓力值，該壓力值應(yīng)盡可能參照實(shí)際工作壓力，該壓力值的設(shè)定應(yīng)視工件的工藝參數(shù)而定，不能隨意選擇。

測(cè)試容積：整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)各部分容積的總和.它包括：被測(cè)工件的內(nèi)部容積、封堵元件內(nèi)連接管路的容積、從試漏儀到封堵夾具之間的管路容積、試漏儀內(nèi)部容積。

溫度：測(cè)量期間溫度變化導(dǎo)致被測(cè)腔內(nèi)壓力變化，溫度變化可對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不同的影響。容積穩(wěn)定性：測(cè)量期間容積的變化導(dǎo)致被測(cè)腔內(nèi)壓力的變化，其影響的方式和程度無(wú)法預(yù)測(cè).

取決于在有關(guān)測(cè)試階段，其被測(cè)容積是否增大或縮小。

濕度：通常會(huì)補(bǔ)償泄漏. 也就是說(shuō)，泄漏率變小甚至成為負(fù)值。這一點(diǎn)很關(guān)鍵，因?yàn)樗鼤?huì)將一個(gè)不合格件判為合格件. 因此我們要求被測(cè)工件保持干燥.

測(cè)量氣路密封性：測(cè)量氣路包括：試漏儀內(nèi)部的測(cè)量氣路、從試漏儀到封堵夾具的氣路、封堵夾具本身。

工件被測(cè)腔可操作性差：壓縮空氣在被測(cè)腔內(nèi)的穩(wěn)定過(guò)程因工件的狀況不同而不同，這可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與實(shí)際值的顯著偏差。這種情況的典型例子是發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)泄漏測(cè)試：其油腔內(nèi)存在多處不易操作。比如： 在工作沖程，通常只能通過(guò)活塞環(huán)對(duì)汽缸充氣。原因：工件內(nèi)腔存在一些部位，無(wú)法直接與測(cè)試空氣接口相連;工件的進(jìn)氣管路設(shè)計(jì)不合理;進(jìn)氣孔在封堵時(shí)被堵死;到被測(cè)腔某部分的進(jìn)氣路有開(kāi)/關(guān)功能： 發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的機(jī)油濾清器部分只能通過(guò)止回閥充氣。措施：如果這一不足存在于工件內(nèi)部且不能通過(guò)附加的充氣口改善，則從測(cè)試技術(shù)的角度看是無(wú)法提高的。在工藝上應(yīng)將測(cè)量值的擺動(dòng)考慮為過(guò)程不確定度。如果從外部可加充氣口，但還沒(méi)有或沒(méi)有正確連接，那么應(yīng)由機(jī)床制造商采取響應(yīng)措施.

4 設(shè)備制造準(zhǔn)則

密封性：

1）封堵單元必須能提供足夠的密封度，并保證長(zhǎng)期的密封穩(wěn)定性，封堵壓力要足夠高。

2）不密封性公差取決于要求的允許泄漏率. 因?yàn)樵趭A具中有許多封堵單元，對(duì)于每個(gè)封堵單元來(lái)說(shuō)，允許的不密封公差就更小. 總體來(lái)說(shuō)，所有封堵單元的不密封度不應(yīng)超過(guò)允許泄漏率的1%。

3）注意封堵部位是否完全蓋住。

機(jī)械去耦：多個(gè)測(cè)試腔之間的耦合：如果有2個(gè)被測(cè)腔通過(guò)同一個(gè)封堵板封堵， 由于測(cè)試時(shí)間不同會(huì)產(chǎn)生不利影響。

原因：一個(gè)測(cè)試完成后， 該被測(cè)腔將被排氣。相應(yīng)的封堵力就會(huì)落在封堵頭上，這可能會(huì)造成另一個(gè)被測(cè)腔容積的變化。

措施：封堵力要足夠大，封堵板應(yīng)該盡量以機(jī)械方式與工件接觸。

容積穩(wěn)定性：測(cè)試期間測(cè)試容積存在可測(cè)得的變化：

原因：工件受到封堵頭的壓力，產(chǎn)生容積變化，或者封堵橡膠變形擠入測(cè)試回路.

措施：封堵力適當(dāng)，封堵橡膠體積不應(yīng)太大，橡膠硬度不應(yīng)太低。

舉例：燃油系統(tǒng)及其零部件需要用較高的封堵力，封堵后橡膠會(huì)繼續(xù)向被測(cè)腔內(nèi)膨脹。

隔離溫度影響：封堵夾具的構(gòu)造與溫度影響的大小有關(guān)。

原因：封堵板及工件支座與工件接觸. 如果工件和夾具之間存在溫差，就會(huì)間接被測(cè)腔內(nèi)的測(cè)試空氣產(chǎn)生影響，從而影響測(cè)試結(jié)果。

措施：對(duì)工件和夾具的所有部件進(jìn)行熱隔離，避免直接接觸。

舉例：熱的工件進(jìn)入冷的夾具，或者相反。

進(jìn)氣的通暢性：影響泄漏測(cè)試平衡階段的穩(wěn)定效果。

原因：如果測(cè)試空氣進(jìn)入被測(cè)腔的某一部分太慢， 會(huì)導(dǎo)致一個(gè)模擬泄漏的效果，從而無(wú)法保證測(cè)試的重復(fù)精度。

措施：采用多個(gè)管徑足夠的充氣口. 同時(shí)注意測(cè)試容積的大小。

舉例：發(fā)動(dòng)機(jī)總成應(yīng)當(dāng)通過(guò)油尺入口充氣。

其它：

氣動(dòng)控制的膨脹單元：

膨脹橡膠不密封導(dǎo)致測(cè)試回路內(nèi)壓力升高， 因?yàn)榭刂茪怏w會(huì)進(jìn)入被測(cè)腔。

注意： 補(bǔ)償泄漏

固定封堵板：

如果測(cè)試回路中有螺釘， 應(yīng)該采用空心的螺釘，否則可能會(huì)存在通過(guò)螺紋到螺釘后面盲孔的滲漏。

水下目測(cè)或維修工位：必須注意與線(xiàn)上的夾具封堵?tīng)顟B(tài)一致： 封堵?tīng)顟B(tài)不同可能會(huì)產(chǎn)生較大的問(wèn)題.

5結(jié)語(yǔ)

沒(méi)有一種檢測(cè)方法相對(duì)所有測(cè)試而言是最好的，只有最合適的，本文介紹了泄漏測(cè)試的基本概念，不同測(cè)試方法的氣路原理，優(yōu)勢(shì)對(duì)比?？筛鶕?jù)測(cè)試腔體的容積、工作狀態(tài)下所承受的壓力、泄漏量要求、工位節(jié)拍、使用介質(zhì)的特性選擇合適的測(cè)試方法、試漏儀型號(hào)。