發動機總成密封試驗機設計方法

摘 要：動力總成密封性是保證發動機內缸體壓力正常并有足夠動力輸出的基本條件，隨著汽車行業的發展，對汽車關鍵部件穩定、快速、保證質量的裝配十分重要。發動機上有多處水道、油道，裝配后對其密封性進行檢測顯得至關重要，在分析相關技術要求和參數及現場條件的基礎上，闡述一種汽車動力總成密封性測試設備的設計方法及注意事項，簡化了設備機構，提高了工作效率。

關鍵詞：動力總成；密封性測試；封堵

在汽車制造過程中，動力總成的密封性測試是確保發動機性能和耐久性的關鍵環節。密封性試驗設備是發動機生產線不可缺少的設備之一，該設備對于保證動力總成的質量具有重要作用。隨著汽車行業的發展，對零件裝配效率、裝配質量提出了更高的要求，需要確保動力總成各部件的密封性能達到設計要求，并減少泄漏對動力總成的性能影響。

動力總成密封試驗設備

1.設備功能

發動機動力總成密封試驗機的基本功能是對裝配完成的發動機動力總成的油腔、水腔（有時還有燃油腔）進行密封試驗。設備主要是完成對發動機總成與外界相通的各點的封堵，泄漏測試由試漏儀完成。發動機總成常見的水道孔有：水泵管口、節溫器進出水口和冷卻器進出水口。發動機總成常見的油道孔有加油口、缸蓋進排氣口、缸體兩側面的進回油口及油標尺寸口。

根據用產品的特點，發動機總成密封試驗機可分為兩種類型：自動和手動。因為發動機總成需要密封的位置分布很廣（前后端面、兩側面、頂面），所以自動式密封試驗機采用龍門式結構，如圖1所示。對于手動式密封試驗機，因為有人工參與，為了不影響節拍，多分為三個工位來完成：裝封堵工裝工位、密封試驗工位和拆封堵工裝工位，如圖2所示。

2.設計前的工藝確認

1）了解發動機裝配線的工藝流程，明確發動機總成密封試驗在工藝流程中的位置，了解此時發動機已經裝配了那些外圍件等。

2）明確發動機總成密封試驗機需要封堵的位置，以及封堵位置的相對位置尺寸和形狀尺寸。

3）明確哪些封堵位置是油道，哪些封堵位置是水道，油道和水道各選定一個或是幾個通氣位置。

4）明確托盤、輸送線設計結構。

自動壓裝機的設計

自動壓裝設備由基礎定位部分和功能部分組成。

（1）基礎定位部分 包括床身、托盤定位裝置。

1）托盤定位裝置是自動機床的基礎，因為只有托盤定好位以后，各封堵位置的相對位置尺寸才可以確定，才可以進行后序工作。

2）床身設計應考慮結構剛性進行，選用合適的板材、型材焊接加工而成。

（2）功能部分 即封堵裝置，封堵裝置主要由驅動部分，導向部分和密封墊組成。由于發動機總成密封試驗機的試驗壓力低（通常水道0.5bar，油道0.3bar，1bar=1×105Pa），驅動部分主要采用氣缸，導向部分采用直線軸承結構可以滿足使用要求，密封墊采用聚胺脂，邵氏硬度取50～60SA。

自動壓裝機設計注意事項見表1。其封堵力F的計算如下

F=F1+F2

式中 F——封堵力，單位為N；

F1——工件腔體內的反作用力，單位為N，F1=PS

（P為測試壓強，S為封堵口面積）；

F2——壓縮聚胺脂所需要的力，通常取60～80N。

手動設備的設計

（1）基礎部分 包括標準配置和輔助配置。標準配置主要是選用手動工位常用的一些標準設置。輔助配置是根據需要選擇本設備需要的氣動工具，電動工具以及懸掛裝置等。

（2）功能部分" 封堵工裝主要是針對各封堵位置的特性做的一些密封工裝。根據發動機常見的封堵位置的形狀，可分為如下幾類。

1）進排氣面。進排氣面的封堵是利用進排氣側的螺釘孔，采用一個封堵板的形式來進行密封，如圖3所示。

2）缸體油口——光口。這種情況下采用脹堵方式封堵油口內孔，如圖4所示。

3）缸體油口——螺紋孔。這種情況下采用螺堵加O形圈的方式封堵油口螺紡孔，如圖5所示。

4）帶卡箍的水管口（常見水泵和節溫器）。這種情形下有兩種密封方式：一種是封堵內孔方式，也叫脹堵方式，同缸體油口——光口；另一種是利用水管的卡箍封堵水管端面，如圖6所示。

5）直管。這種情形下采用封堵外徑的抱緊方式，如圖7所示。

結語

本文基于現場的實際需求，通過大量現場驗證總結給出的上述設計思路及方法，實現了自動化作業，提高了自動化程度、裝配效率和裝配質量，降低了勞動力成本，經濟效益和社會效益顯著，市場前景廣闊。

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