淺談氣門漏氣原因和試漏失效模式及對策

王 波，秦小鳳

（柳州五菱柳機動力有限公司，廣西 柳州 545005）

目前，五菱柳機總裝車間生產(chǎn)的四缸發(fā)動機氣門試漏工序，是在裝氣門之后、裝氣門油封之前完成的一項檢測工作，采用的檢測設(shè)備是公司自制的氣門試漏儀。由于各方面原因（生產(chǎn)零件質(zhì)量問題、設(shè)備、工裝工具、檢驗手段、工藝等），目前氣門試漏工作還是存在一些問題，氣門試漏檢測品質(zhì)還需進一步提升。本文通過了解試漏原理，并分析了氣門漏氣的原因，氣門試漏失效的模式，并針對這些現(xiàn)象，闡述了所采取的相應(yīng)對策，以提升發(fā)動機產(chǎn)品性能及品質(zhì)。

1 試漏過程及原理

根據(jù)缸蓋氣門有導(dǎo)通和密封氣體作用，目前五菱柳機總裝車間四缸發(fā)動機氣門試漏，是通過封堵燃燒室，以流體力學(xué)、密封學(xué)為理論依據(jù)，采用氣動量儀氣門密封檢測技術(shù)，來檢查氣門密封性是否達到規(guī)定的檢測標準。

工作過程是：先將進氣門和排氣門裝上氣缸蓋氣門導(dǎo)管中，然后將缸蓋放入試漏設(shè)備的工作臺上，通過按密封法蘭壓緊開關(guān)和火花塞孔密封堵頭開關(guān)為手段，來實現(xiàn)密封燃燒室的目的，即氣門、密封法蘭、火花塞孔密封堵頭使燃燒室形成一個密封空間，然后再給密封空間加氣壓，如果某缸的氣門有漏氣現(xiàn)象，說明該缸的燃燒室就不是一個密封空間，在相對應(yīng)的氣動量儀中的浮子平衡被破壞，浮子就會超出事先已調(diào)好的動平衡的規(guī)定刻度之上，從而達到識別該缸的氣門是否有漏氣現(xiàn)象。這種檢測方法相對最早的煤油檢測方法來說，具有速度快、易操作、直觀、適應(yīng)性強、成本低等優(yōu)點，非常適用于大批量流水線生產(chǎn)，但是由于設(shè)備老化、設(shè)備可視化低、無報警裝置、無數(shù)據(jù)記錄、泄漏量顯示等功能，其已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有精益生產(chǎn)的工藝要求。

2 氣門漏氣的原因及試漏的失效模式

從試漏過程及原理可以看到，在試漏這一整套的系統(tǒng)中，只要某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致試漏工作不正常。主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

2.1 氣門漏氣的原因

氣門漏氣（本文論述的氣門漏氣是指裝氣門之后，裝氣門油封之前的試漏檢測，即在總裝車間部裝組檢測的氣門漏氣；不是指裝好氣門彈簧、調(diào)氣門及試機后的氣門漏氣），主要有以下原因產(chǎn)生：

（1）氣門與氣門座密封不嚴，這種情況主要是由于氣門桿彎曲或氣門頭變形而導(dǎo)致的。因為氣門桿彎曲或氣門頭變形，就會使氣門頭傾斜，從而使氣門頭不能與氣門座口嚴密貼合，造成漏氣。

（2）氣門與氣門導(dǎo)管間隙過大或過小。這種情況主要是由于氣門及氣門導(dǎo)管的加工精度、粗糙度不合格而導(dǎo)致的。因為氣門與氣門導(dǎo)管間隙過大的話，同樣也會使氣門相對氣門導(dǎo)管歪斜，氣門頭不能與氣門座口嚴密貼合，造成漏氣。氣門桿與氣門導(dǎo)管裝配間隙過小的話，氣門在氣門導(dǎo)管中就會出現(xiàn)發(fā)澀或卡住的現(xiàn)象，最后都會造成氣門關(guān)閉不嚴而漏氣。

2.2 氣門試漏失效模式的原因

氣門試漏的失效模式，是指不能正確檢測氣門密封性是否符合要求。氣門試漏主要有以下幾種失效模式：

（1）缸蓋內(nèi)漏。主要是指燃燒室存在砂孔或其他加工面缺陷，導(dǎo)致在試漏過程中誤判氣門漏氣。

（2）氣門裝錯或裝反。主要是指進氣門與排氣門裝錯或裝反，導(dǎo)致在試漏過程中誤判氣門漏氣。

（3）試漏設(shè)備的問題。這種情況主要有兩種原因引起，一種是設(shè)備的密封元件損壞，密封性不好，導(dǎo)致試漏過程中誤判氣門漏氣；另一種是設(shè)備長期工作，因各種環(huán)境、條件因素改變，導(dǎo)致事先已經(jīng)調(diào)好的檢測密封標準不符合實際的檢測標準。

（4）員工誤判。

3 對策

根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗及理論學(xué)習(xí)，針對氣門漏氣及氣門試漏失效模式這兩大問題，提出相應(yīng)的對策闡述如下。

3.1 針對漏氣原因的解決辦法

針對氣門漏氣的原因，在氣門試漏未失效的情況下，即確認是氣門與氣門導(dǎo)管零件的品質(zhì)問題，我們可以通過以下辦法解決，從而滿足裝配工藝要求，實現(xiàn)正常工作。

⑴氣門與氣門座密封不嚴。根據(jù)以上分析，該現(xiàn)象主要是由于氣門桿彎曲或氣門頭變形而導(dǎo)致的，所以我們可以通過校直氣門或更換新件，來滿足裝品配質(zhì)和裝配工藝的要求。

⑵氣門與氣門導(dǎo)管間隙過大或過小。根據(jù)以上分析，這種現(xiàn)象主要是由于氣門與氣門導(dǎo)管的加工精度、粗糙度不合格而導(dǎo)致的?？梢酝ㄟ^專用工具研磨氣門導(dǎo)管或氣門，如果還是沒有達到目的，可以直接更換氣門或氣門導(dǎo)管。當然，從品質(zhì)管理上講，還可以建議供應(yīng)商加強這兩種零件的加工品質(zhì)的控制和提升。

3.2 針對試漏失效模式的檢測流程

針對氣門試漏的失效模式，可以從以下檢測流程來確診氣門密封性是否符合要求。

如果試漏不合，應(yīng)首先檢查進氣門或排氣門是否裝錯或裝反，排除后，再試著檢查缸蓋燃燒室附近是否有砂孔或其他加工面的缺陷。如果沒有，再根據(jù)上面論述的對策，來判別并解決氣門與氣門導(dǎo)管本身漏氣的原因；如果通過研磨或更換氣門和氣門導(dǎo)管后，還是存在漏氣現(xiàn)象，就可以判定是試漏設(shè)備造成的，即需檢測設(shè)備密封元件的完好性（比如法蘭密封膠是否完好，火花塞空膠堵是否完好）；其次還要檢測設(shè)備的密封性檢測標準是否發(fā)生變化，是否需要重新調(diào)整和校對符合實際生產(chǎn)的浮子動平衡刻度標準（即泄漏量）。

針對設(shè)備的原因，提出以下建議：

（1）從設(shè)備管理上來講，還需定期檢查密封元件是否完好，定期更換密封元件，同時，需定期檢查、維護、保養(yǎng)設(shè)備，保證設(shè)備的完好。

（2）目前不確定總裝車間的該試漏設(shè)備對氣門密封性檢測標準有多高（即泄露量標準），但不管如何，為了更好地了解試漏過程中的各項參數(shù)，筆者建議引進一臺目視化好、有報警裝置、有泄漏量數(shù)據(jù)顯示、有數(shù)據(jù)自動記錄等功能的試漏設(shè)備，這有利于判別故障、分析原因、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和防錯功能的實現(xiàn)，同時根據(jù)生產(chǎn)實際需要，可調(diào)整合理的泄漏量標準，以提升發(fā)動機氣門密封性檢測要求，從而進一步地提高發(fā)動機性能。

4 結(jié)束語

總之，發(fā)動機氣門漏氣，直接影響發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性，會導(dǎo)致發(fā)動機啟動困難，功率下降，燃燒不完全，積炭嚴重，甚至引起個別氣缸不工作。從試漏工序的一整套系統(tǒng)進行分析，即從生產(chǎn)零件品質(zhì)問題、設(shè)備、工裝工具、檢驗手段、工藝等方面進行分析，論述了氣門漏氣原因、氣門試漏失效模式以及解決這些問題的相應(yīng)對策。希望通過本文，能給讀者在工作中帶來一些有用的參考。

[1]陸家剛.發(fā)動機氣門試漏裝置的設(shè)計[J].《廣西機械》，2003，（1）：26-28.

[2]陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].北京.機械工業(yè)出版社.2000