基于Comau密封檢測設(shè)備的氣密性試驗(yàn)研究

馮海娣 劉軍 李孝艷 呂咪咪

（濰柴動(dòng)力股份有限公司 山東省濰坊市 261061）

近幾年來，在發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)中，隨著汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展，對汽車零部件的質(zhì)量水平也提出了越來越高的要求。而氣密性的好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率、扭矩大小、油耗和耐久性等性能指標(biāo)。近期公司引進(jìn)兩臺(tái)Comau密封檢測設(shè)備，主要檢測氣缸蓋水腔的密封性，在此設(shè)備的基礎(chǔ)上，本文研究了缸蓋溫度和環(huán)境溫度變化對泄漏量的影響。

1 Comau密封檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)與原理

氣密性檢測主要分為干式檢測和濕式檢測（沉水式）。干式檢測是把工件安裝于夾具上，對工件進(jìn)行密封后，向工件內(nèi)腔充氣至一定壓力，對工件進(jìn)行保壓，工件的泄漏是絕對的，由于泄露的存在工件內(nèi)的壓力值就會(huì)下降，并轉(zhuǎn)變成體積單位給出操作工件的泄漏量[1]。而濕式檢測則是將工件密封充氣加壓后沉入水中，觀察氣泡情況表示工件是否泄漏。

現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋和機(jī)體的氣密性試驗(yàn)普遍以干式為主，即泄漏量（ml/min）小于設(shè)定值時(shí)代表密封性合格，泄漏量大于設(shè)定值時(shí)代表密封性差，需要再次進(jìn)行濕式檢測，找出泄漏點(diǎn)。如圖1 分別為缸蓋在Comau密封檢測設(shè)備上進(jìn)行干式和濕式檢測工位圖。

圖1：干式和濕式檢測工位圖

Comau密封檢測設(shè)備試漏程序采用德國的JWFROEHLICH 程序，試漏程序主要包括：充氣25s-保壓20s-測試8s-排氣15s，泄漏量和壓差通過試漏儀顯示出來，通過泄漏量與設(shè)定值比較可判定缸蓋密封性是否合格。如圖2 為JWFROEHLICH 試漏儀界面。

圖2：JWFROEHLICH 試漏儀界面

2 環(huán)境溫度變化對泄漏量的影響

本試驗(yàn)主要針對氣密性試驗(yàn)工序在清洗工序之前，即缸蓋溫度與環(huán)境溫度相差不大，同樣6 件缸蓋在一天內(nèi)環(huán)境溫度最低和環(huán)境溫度最高的時(shí)間點(diǎn)連續(xù)做三次測量，連續(xù)測量3 天，其他條件基本不變，記錄6件缸蓋泄漏量和測試壓力，得出數(shù)據(jù)如表1、表2和表3。

表1：2017年12月25日測量結(jié)果

表2：2017年12月26日測量結(jié)果

表3：2017年12月27日測量結(jié)果

從表格數(shù)據(jù)得出：一天內(nèi)溫度變化對缸蓋泄漏量影響不大，由于缸蓋水腔容積小，再之測試時(shí)間較短，溫度高峰點(diǎn)略比溫度低峰點(diǎn)時(shí)泄漏量稍大，但是影響不顯著，因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋氣密性試驗(yàn)不必考慮一天內(nèi)溫差變化對測試結(jié)果的影響。但是變動(dòng)季節(jié)時(shí)，特別是冬季轉(zhuǎn)夏季或者夏季轉(zhuǎn)冬季時(shí)，試漏儀需要重新進(jìn)行標(biāo)定保證測量結(jié)果的正確性。

3 被測件溫度變化對泄漏量的影響

本試驗(yàn)主要針對于氣密性試驗(yàn)在清洗工序之后，工件帶有溫度，與環(huán)境溫度存在較大溫差，測量工件溫度不同對泄漏量的影響。試驗(yàn)條件：同一缸蓋（經(jīng)過清洗機(jī)之后）不同溫度下測量泄漏量，其他條件不變。試驗(yàn)儀器：溫度儀，試漏儀。用溫度儀每次測量缸蓋內(nèi)壁同一位置用來代表缸蓋本身溫度，如圖3所示。通過重復(fù)三次試驗(yàn)得出泄漏量與缸蓋溫度的關(guān)系如表4所示。

表4：缸蓋不同溫度下的泄漏量和壓力值

圖3：溫度測量儀

通過表4 可以看出被測件溫度不同，對泄漏量和壓力的影響很顯著，當(dāng)溫度升高到一定數(shù)時(shí)，泄漏量超過設(shè)定值，缸蓋判定由合格變?yōu)椴缓细?，而?shí)際是受到溫度的影響，因此在進(jìn)行氣密試驗(yàn)之前，被測件必須冷卻到室溫才能保證測量結(jié)果的正確性。如圖4 為泄漏量和壓力隨缸蓋溫度變化趨勢圖。

圖4：泄漏率和壓力隨溫度變化趨勢圖

從圖4 中可以看出，測試壓力隨溫度變化不大，但是明顯測試壓力隨溫度升高呈下降趨勢；而泄漏量則受被測件溫度的影響較大，隨溫度升高上升趨勢。

4 總結(jié)

本文基于Comau密封檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，簡單介紹了氣密試驗(yàn)的原理及方法，以及實(shí)際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用；主要分析了一天內(nèi)環(huán)境溫度的變化對泄漏量的影響，以及泄漏量隨被測缸蓋溫度的變化。在通常情況下，一天內(nèi)的環(huán)境溫差變化對泄漏量影響不顯著；而被測件溫度對泄漏量和測試壓力的有顯著影響，泄漏量隨被測件溫度的升高而升高，壓力隨被測件溫度的升高而降低。因此在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于測試時(shí)間較短，一天內(nèi)溫度變化對測量結(jié)果的影響可忽略不計(jì)，而被測件溫度必須冷卻到室溫下才能進(jìn)行氣密試驗(yàn)保證密封性判定的正確性。