淺談試漏機在發動機加工線上的應用以及干式氣密試漏機設計注意事項

常永鑫　陳中樂　蔣佳華　馬林

摘要：本文簡略介紹了試漏機的發展過程，以及不同形式的試漏機的特點，以及其在發動機加工線上的應用，并以干式氣密試漏機為例，介紹了試漏機在設計過程中的注意事項，以供實踐參考。

關鍵詞：裝備制造企業；試漏機；結構設計

發動機是汽車的心臟，也是汽車內重要的部件之一，發動機的性能以及生產質量很大一方面決定了汽車的性能。而發動機的三漏問題（漏氣、漏水、漏油）也是發動機生產過程中的頑疾之一，對發動機泄漏量的確定一直以來都是發動機生產過程中必不可少的一個環節。本文介紹了試漏機的發展過程，以及其在發動機加工線上的應用，并以干式氣密試漏機為例，介紹了試漏機在設計過程中的注意事項，以供實踐參考。

一、試漏機的發展過程

在早期汽車生產過程中，為了解決發動機三漏問題，使用的是“浸水檢漏”的方法，這種方法是通過觀察發動機缸體，缸蓋以及其它零件在水中由于氣密性不良而導致的氣泡來確認其氣密性是否合格。此種方法固然可以很直觀的觀測到測試結果，但由于液體在泄漏孔內側產生張力，增大了流量抵抗，導致細小泄漏孔在測試過程中很難發現，極大的增加了漏檢的概率。并且由于此種測試方法必須由人工觀測，無法實現自動化，而且誤操作等人為原因很大的影響了測試結果。

直到20世紀80年代以后，由于鑄造，加工，裝配等相關技術水平的整體提高，并且在線氣密試漏技術在汽車生產過程中的廣泛應用，發動機的三漏問題終于得到的有效的控制。從此發動機的質量有了很大的提高。

二、試漏機在發動機加工線上的作用

試漏機在發動機加工線上有很廣泛的應用，其目的是在加工過程中發現缸體，缸蓋以及其它零件在密封性上面的缺陷，以防止在裝配完成后由于零件氣密性缺陷而導致的整機氣密性不合格，防止不必要的損失。

發動機的缸體，缸蓋試漏部位一般為水套，油道，進氣門，排氣門，凸輪軸口，挺柱孔，活塞腔以及內部腔體結合面。在生產過程中，根據實際情況確定試漏位置。

三、干式氣密試漏機的設計方法以及在設計過程中的注意事項

干式氣密試漏機的使用過程中，影響試漏結果最主要的原因為封堵的密封性能，影響封堵密封性能的因素主要有封堵與工件封堵部分的位置關系，封堵壓縮量以及封堵表面質量。在自動化生產線中，封堵的使用壽命也是衡量試漏機性能的重要參數。以下就如何保證如上項目進行討論。

（一）封堵動作在設計過程中的注意事項

合理的封堵動作是保證封堵密封性能的前提。并且合理的封堵動作也可以延長封堵的使用壽命，減緩封堵在使用過程中的磨損，延長封堵使用時間。在加工線上，需要密封的部分有以下幾種：平面，光孔。在密封平面的工況時，封堵動作相對比較單一，多使用垂直于被密封面的封堵動作。在密封光孔的工況時，由于孔為環形面，并且多數情況下需要密封光孔的內腔，顧需要對光孔的兩端部分均需要密封。在這種情況下就必須注意兩端密封的動作。如果兩端分別使用獨立結構進行密封，只要封堵與工件接觸后，分到與工件表面沒有封堵變形以外的相對滑動即可。但當光孔兩端密封使用聯動結構密封時，就要注意封堵壓縮的先后順序，原則是當封堵與工件接觸后，封堵與工件表面沒有相對移動。

（二）封堵結構在設計過程中的注意事項

封堵結構影響封堵變形過程中的狀態以及封堵最終變形情況，最終直接影響封堵密封性能。在確定封堵結構時，需要綜合考慮機床的整體精度，車間裝配的水平，加工精度。如機床整體精度控制良好，可適當減小封堵的變形量，這樣既可以減小封堵密封力，節約能源，也可以實現機床的輕量化。但機床的整體精度與加工成本之間的取舍要根據實際情況確定。在確定封堵結構時，還需要注意封堵變形過程，需要對其仔細考慮分析，不要只關注封堵最終變形時的情況，封堵的磨損基本均在封堵變形過程中形成。其原則是封堵變形過程中，封堵垂直于被密封面運動與變形，盡量避免封堵與被密封面的相對滑動。封堵的最終變形位置的確定中，需要考慮封堵的變形空間，擠傷封堵問題。

（三）重復位置精度的保證

封堵與工件的重復位置精度對試漏機的使用性能有很大影響。當重復位置精度低的情況下，就要相應的增加封堵變形量，從而補償重復定位誤差，這樣就間接的增加了封堵力，從而導致機床整體內力的增加，不利于機床輕量化。在干式氣密封試漏機中，影響重復定位精度的最主要因素為工件移動到試漏位置時最終工件位置的重復位置精度。這就要討論工件與定位裝置的定位精度以及定位裝置移動到終點的重復位置精度的控制。

（四）基座在設計過程中的注意事項

基座的剛性對封堵與被密封面的重復位置精度也有很大影響。當基座剛性不足，由于封堵力以及自重導致變形量大，從而導致封堵密封性能下降，這種問題在試漏機的使用過程中是致命的。故在確定基座剛性時，要充分考慮各種影響，留有足夠的安全余量，不要發生這種問題。

（五）試漏過程中工件變形量的控制

在試漏過程中，由于工件內部充入高壓空氣，從而使得工件在試漏時承受很大的壓力，這時就要充分考慮工件變形問題。工件變形一方面會影響試漏結果，另一方面還會導致工件的損壞，造成殘次品。在設計過程中，在工件薄弱區域要適當增加彈性或支撐力可調支撐，平衡內力。如工件薄弱區有密封需求，就要充分考慮封堵力對其影響，并使其最終封堵力可調，避免硬接觸。