氦氣檢測作為一項新的測漏工藝,可有效提高發(fā)動機的出廠質(zhì)量,降低泄露隱患,相對于傳統(tǒng)氣密性檢測而言,氦檢有著無可比擬的優(yōu)勢,克服了燃油檢測受安全性、設(shè)備構(gòu)成及節(jié)拍長等問題。
燃油直噴技術(shù)引入汽油發(fā)動機后,其發(fā)動機核心部分的高壓油軌系統(tǒng)裝配質(zhì)量直接影響整車性能和用戶體驗。直噴發(fā)動機高壓油軌系統(tǒng)裝配后的兩種密封性檢測技術(shù),通過在投產(chǎn)項目中的實際應(yīng)用,列舉了兩種密封檢測技術(shù)案例及特點,對在發(fā)動機裝配過程中密封檢測工藝的選擇有一定的借鑒價值。
高壓油軌系統(tǒng)是直噴發(fā)動機最關(guān)鍵的系統(tǒng),與以前油氣在進氣歧管內(nèi)混合,然后被負壓吸入發(fā)動機燃燒室不同,直噴發(fā)動機是用高壓噴油嘴將燃油直接噴入燃燒室,通過活塞頭部特殊構(gòu)造,使燃油與進氣在燃燒室內(nèi)充分混合,達到更高的燃燒效率轉(zhuǎn)化。
高壓油軌系統(tǒng)是個密閉的空間,正常工作時,高壓油軌系統(tǒng)內(nèi)壓力達到150~400bar(普通油軌3~6bar),整個系統(tǒng)處于高壓狀態(tài),這對燃油系統(tǒng)的密封性要求很高,細微的漏點都會出現(xiàn)非常嚴重的滲油現(xiàn)象,無法形成高壓,極易造成安全、質(zhì)量事故。因此各主機廠在直噴類發(fā)動機生產(chǎn)時,均對油軌系統(tǒng)裝配過程進行嚴格控制,通過不同的檢測手段對高壓油軌系統(tǒng)密封性進行檢測、監(jiān)控,防止風險發(fā)生。如在高壓油軌系統(tǒng)正常工作壓力下進行測漏,試漏儀分辨率需達到10-4cc/s,目前常用的檢測方式有氦氣檢測和模擬發(fā)動機工作狀態(tài)下的燃油檢測。
某公司第三代發(fā)動機項目在投產(chǎn)過程中,通過對比了燃油檢測、氦檢兩種方式,最終將氦檢投入到實際生產(chǎn)中。
氦質(zhì)譜檢漏儀——氦氣檢測
氦檢是利用氦質(zhì)譜檢漏儀以氦氣作為示蹤氣體進行檢漏的技術(shù),主要通過質(zhì)譜儀將氣體分子電離,讓帶電離子在磁場作用下偏轉(zhuǎn),不同質(zhì)荷比的離子偏轉(zhuǎn)半徑不同,通過過濾器篩選測量收集到的氦氣離子,達到檢測目的。
由于空氣中氦氣成分極少(約百萬分之5.2),屬惰性氣體,具有分子小、質(zhì)量輕且穿透性強等特點,同時因不易起化學反應(yīng)、不污染工件、操作安全的特性,氦檢技術(shù)廣泛應(yīng)用在零部件制造領(lǐng)域。通過調(diào)研國內(nèi)各大主機廠商,發(fā)現(xiàn)針對高壓油軌裝配后的質(zhì)量均采用吸槍式氦檢方式進行檢漏保證。
吸槍式氦檢設(shè)備主要有四部分組成:
(1)抽真空系統(tǒng) 對管路系統(tǒng)進行抽真空、排空,保持管路氣體成分清潔;
(2)氦氣供給系統(tǒng) 保證檢測過程的氦氣供應(yīng);
(3)氦檢儀、吸槍 氦檢核心設(shè)備,對系統(tǒng)漏點進行檢測;
(4)排風系統(tǒng) 及時排空氦檢區(qū)域泄露的氦氣及管路殘余氦氣,保證區(qū)域清潔,防止干擾。
氦檢工藝流程為:
(1)抽真空 對充氣管路抽真空,主要目的是用來排除充氣管路內(nèi)的空氣,確保充入的氣體為氦氣;
(2)小壓力充氦氣 只要保證能夠在高壓油泵的低壓入口端能夠把高壓油泵打開,順利把氦氣充入油軌即可,根據(jù)油泵的特性一般在1~2?bar;
(3)測大漏 檢測系統(tǒng)是否存在大的泄露點,防止氦氣大量泄露對測試環(huán)境影響,影響正常生產(chǎn);通常的做法是在一定的時間內(nèi)檢測充氣系統(tǒng)的壓力下降變化;
(4)充測試壓力氦氣 對測試系統(tǒng)充入設(shè)定壓力的氦氣;
(5)檢漏 使用吸槍對安裝點進行檢測;
(6)測試系統(tǒng)氦氣排空 該步驟有兩個作用,一是消除殘余氦氣影響,對測試管路氦氣進行排空,防止管路內(nèi)殘余氦氣泄露,影響測試,二是消除安全隱患,因充氣壓力一般在8?bar,直接拔封堵存在沖擊;
(7)結(jié)束 工件測試結(jié)束,進行下一測漏循環(huán)。
氦檢工藝流程邏輯順序如圖所示
根據(jù)氦檢測試流程及調(diào)研情況,結(jié)合某公司第三代發(fā)動機項目裝配線特點,為達到投入少、維護成本低及有效防錯的需求,在現(xiàn)有產(chǎn)線工藝布置上,最終采用了手動檢漏方式。安徽諾益NHJ系列氦質(zhì)譜檢漏儀**度高,響應(yīng)速度快,安全性高,適應(yīng)度廣,小巧便攜,方便移動,無論是在漏點定位還是在泄漏測試應(yīng)用,都具有獨特優(yōu)勢,關(guān)注氦質(zhì)譜檢漏相關(guān)技術(shù),歡迎交流!