浅谈试漏机在发动机加工线上的应用以及干式气密试漏机设计注意事项

常永鑫　陈中乐　蒋佳华　马林

摘要：本文简略介绍了试漏机的发展过程，以及不同形式的试漏机的特点，以及其在发动机加工线上的应用，并以干式气密试漏机为例，介绍了试漏机在设计过程中的注意事项，以供实践参考。

关键词：装备制造企业；试漏机；结构设计

发动机是汽车的心脏，也是汽车内重要的部件之一，发动机的性能以及生产质量很大一方面决定了汽车的性能。而发动机的三漏问题（漏气、漏水、漏油）也是发动机生产过程中的顽疾之一，对发动机泄漏量的确定一直以来都是发动机生产过程中必不可少的一个环节。本文介绍了试漏机的发展过程，以及其在发动机加工线上的应用，并以干式气密试漏机为例，介绍了试漏机在设计过程中的注意事项，以供实践参考。

一、试漏机的发展过程

在早期汽车生产过程中，为了解决发动机三漏问题，使用的是“浸水检漏”的方法，这种方法是通过观察发动机缸体，缸盖以及其它零件在水中由于气密性不良而导致的气泡来确认其气密性是否合格。此种方法固然可以很直观的观测到测试结果，但由于液体在泄漏孔内侧产生张力，增大了流量抵抗，导致细小泄漏孔在测试过程中很难发现，极大的增加了漏检的概率。并且由于此种测试方法必须由人工观测，无法实现自动化，而且误操作等人为原因很大的影响了测试结果。

直到20世纪80年代以后，由于铸造，加工，装配等相关技术水平的整体提高，并且在线气密试漏技术在汽车生产过程中的广泛应用，发动机的三漏问题终于得到的有效的控制。从此发动机的质量有了很大的提高。

二、试漏机在发动机加工线上的作用

试漏機在发动机加工线上有很广泛的应用，其目的是在加工过程中发现缸体，缸盖以及其它零件在密封性上面的缺陷，以防止在装配完成后由于零件气密性缺陷而导致的整机气密性不合格，防止不必要的损失。

发动机的缸体，缸盖试漏部位一般为水套，油道，进气门，排气门，凸轮轴口，挺柱孔，活塞腔以及内部腔体结合面。在生产过程中，根据实际情况确定试漏位置。

三、干式气密试漏机的设计方法以及在设计过程中的注意事项

干式气密试漏机的使用过程中，影响试漏结果最主要的原因为封堵的密封性能，影响封堵密封性能的因素主要有封堵与工件封堵部分的位置关系，封堵压缩量以及封堵表面质量。在自动化生产线中，封堵的使用寿命也是衡量试漏机性能的重要参数。以下就如何保证如上项目进行讨论。

（一）封堵动作在设计过程中的注意事项

合理的封堵动作是保证封堵密封性能的前提。并且合理的封堵动作也可以延长封堵的使用寿命，减缓封堵在使用过程中的磨损，延长封堵使用时间。在加工线上，需要密封的部分有以下几种：平面，光孔。在密封平面的工况时，封堵动作相对比较单一，多使用垂直于被密封面的封堵动作。在密封光孔的工况时，由于孔为环形面，并且多数情况下需要密封光孔的内腔，顾需要对光孔的两端部分均需要密封。在这种情况下就必须注意两端密封的动作。如果两端分别使用独立结构进行密封，只要封堵与工件接触后，分到与工件表面没有封堵变形以外的相对滑动即可。但当光孔两端密封使用联动结构密封时，就要注意封堵压缩的先后顺序，原则是当封堵与工件接触后，封堵与工件表面没有相对移动。

（二）封堵结构在设计过程中的注意事项

封堵结构影响封堵变形过程中的状态以及封堵最终变形情况，最终直接影响封堵密封性能。在确定封堵结构时，需要综合考虑机床的整体精度，车间装配的水平，加工精度。如机床整体精度控制良好，可适当减小封堵的变形量，这样既可以减小封堵密封力，节约能源，也可以实现机床的轻量化。但机床的整体精度与加工成本之间的取舍要根据实际情况确定。在确定封堵结构时，还需要注意封堵变形过程，需要对其仔细考虑分析，不要只关注封堵最终变形时的情况，封堵的磨损基本均在封堵变形过程中形成。其原则是封堵变形过程中，封堵垂直于被密封面运动与变形，尽量避免封堵与被密封面的相对滑动。封堵的最终变形位置的确定中，需要考虑封堵的变形空间，挤伤封堵问题。

（三）重复位置精度的保证

封堵与工件的重复位置精度对试漏机的使用性能有很大影响。当重复位置精度低的情况下，就要相应的增加封堵变形量，从而补偿重复定位误差，这样就间接的增加了封堵力，从而导致机床整体内力的增加，不利于机床轻量化。在干式气密封试漏机中，影响重复定位精度的最主要因素为工件移动到试漏位置时最终工件位置的重复位置精度。这就要讨论工件与定位装置的定位精度以及定位装置移动到终点的重复位置精度的控制。

（四）基座在设计过程中的注意事项

基座的刚性对封堵与被密封面的重复位置精度也有很大影响。当基座刚性不足，由于封堵力以及自重导致变形量大，从而导致封堵密封性能下降，这种问题在试漏机的使用过程中是致命的。故在确定基座刚性时，要充分考虑各种影响，留有足够的安全余量，不要发生这种问题。

（五）试漏过程中工件变形量的控制

在试漏过程中，由于工件内部充入高压空气，从而使得工件在试漏时承受很大的压力，这时就要充分考虑工件变形问题。工件变形一方面会影响试漏结果，另一方面还会导致工件的损坏，造成残次品。在设计过程中，在工件薄弱区域要适当增加弹性或支撑力可调支撑，平衡内力。如工件薄弱区有密封需求，就要充分考虑封堵力对其影响，并使其最终封堵力可调，避免硬接触。