發動機氣密性檢測技術淺析

摘 要：對發動機進行氣密試漏檢測，不僅能提高產品質量，防止漏氣提高發動機輸出功率，防止漏水減少故障，防止漏油以節能，而且能降低成本。實施中間試漏可及時發現殘次品，降低制造成本，整機試漏可以保證裝配質量減少返修。發動機的幾個關鍵零件如氣缸體、氣缸蓋、機體及發動機總成對氣密性都有嚴格的要求。

關鍵詞：氣密性檢測；發動機；試漏；差壓測試法

根據發動機原理，燃油與空氣的混合體需要在密閉環境中壓縮、點火、爆炸而產生動力，因此在發動機制造過程中，氣密性測試對保證產品質量、提高發動機性能起到至關重要的作用。氣密性檢測一般采用空氣試漏、氮氣試漏及水浸試漏等。

一、試漏檢測方法介紹

（一）氣泡檢測法：充入壓縮空氣后將被測物放入水中或涂上肥皂液，觀察是否有氣泡產生；

（二）氣體測試法：將空氣中不含有的其它元素的氣體（如氦氣、甲烷等氣體），和壓縮空氣混合后充入被測物內部，通過氣體檢測裝置（氦氣測漏儀等）測出密封器內的被測物是否發生泄漏；

（三）流量測試法：由于泄漏量與流量等同，通過微小流量測試儀對被測物施加壓力空氣，測出泄漏量；

（四）壓力測試法：施加正壓或負壓后關閉閥門通過壓力傳感器等測出因被測物泄漏所引起的壓力下降；

（五）差壓測試法：使用差壓傳感器代替壓力表，被測物的泄漏會引起壓力下降，與標準件之間發生了差壓，因此方式測試泄漏的敏感度高，目前使用的空氣泄漏測試儀都采用這種計測方式；

對于發動機的幾個關鍵零件，目前普遍采用差壓測試法檢測氣密性，下面對差壓測試法進行詳細介紹。

二、差壓測試法詳解

差壓測試法具有受溫度影響小、檢測靈敏度和精度高等優點，在發動機零件泄漏測試中已廣泛應用，目前著名的氣密性檢測儀生產商有美國優勝USON公司、日本COSMOS公司等。

（一）差壓測試基本原理

使用無泄漏的標準品，同時給被測物和標準品加壓，通過差壓傳感器測出被測物與標準品內的壓力之差，從而判斷被測物是否泄漏根據差壓測試的基本原理（右圖所示），測試過程中可通過計算被測物的等效內容積進行泄漏量的換算，具體計算過程如下：

1、等效內容積計算：

Ve = Vw + Vt + {Ks × （1 + Vw / Vm） + Kw} × （101.3 + P）

2、泄漏量計算：

Q = Ve×ΔP/（1.013×105）×60/T

Q——泄漏量（mL/min） ΔP——差壓（Pa）

Ve——等效內容積（mL） T——檢出時間（s）

（二）測試方法的選擇

根據測試壓選擇（見表1）

（三）空氣測漏儀外部配置

1、泄漏標準孔：用以對測漏儀進行日常檢定，可直接連接在測試儀的校正接口上，也可安裝于被測物配管上；

2、壓力校正器：校正差壓傳感器時使用；

3、泄漏標準孔的標定儀：對泄漏標準孔進行標定；

4、標準罐：在標準品比較方式中，無泄漏的合格工件做為標準品使用，而標準罐可以取代合格工件。

（四）影響測試精度的主要因素

空氣測漏儀的泄漏測試能力會隨著測試時間、測試壓力等條件的不同而變化，在生產線上使用時，需注意被測物溫度、環境溫度以及密封夾具的穩定性對測試的影響，主要影響因素如下：

1、外部泄漏和內部泄漏：其它的密閉空間、與夾具間的空隙、內部缺陷引起的泄漏；

2、測試品的內容積：容積越小，越能在短時間內獲得精確的測試結果，盡可能往測試件內部添加填充物；

3、測試品的溫度變化：測試過程中，需要采取穩定測試件溫度的措施；

4、密封件密封形式及結構影響：密封件狀態的變動會引起容積的變化，進而引起內壓的變化，影響測試結果；

5、測試件與標準件的配管：配管長度應盡量相等，推薦使用受壓后膨脹小的硬質尼龍管。

三、結語

發動機零部件在制造過程中進行氣密性檢測是保證發動機質量、減少廢品的重要保證，用于發動機氣密性檢測的檢漏儀，一般是采用差壓式檢測，使用氣密性檢測儀配備傳送、定位、夾緊、密封等相關機構，實現工件生產線的檢測節拍要求。測試壓力、在線測試節拍和泄漏率是發動機零部件氣密性檢測設計的3 個主要參數，發動機檢漏機發展的柔性化、網絡化和溫度補償等是其關鍵技術。

參考文獻：

[1]徐燁.泄漏檢測技術的原理與應用. 柴油機設計與制造.2014（4）.

[2]金霞，苒健.氣密性試漏機校準研究. 現代車用動力.2013（5）.

[3]張新生，崔勇.測量系統分析在變速箱泄漏檢測中的應用.組合機床與自動化加工技術.2014（7）.