汽车发动机缸体气密检测机(辅机)的设计詳解.doc

第一章 发动机气密性研究的背景 1.1 前言 我国汽车产业在近几年内飞速发展，2012年我国汽车产销双双突破1900万辆，再次突破记录，增速超过了4%，连续四年蝉联世界第一。但是，目前我国的先进汽车制造技术还处于起步阶段，为了跟上产量和市场需求，国内汽车生产商不得不大量采购生产精度高，自动化程度大的国外设备，然而这些设备购置费用较高，而国内的设备产生的次品率又很高。所以部分国内厂家已经开始了相关设备的研制，并取得了一些成绩，但由于技术力量不足，所开发的设备生产精度低、自动化程度较小，有些项目的测试只能用手动操作，准确率较低，而且检测项目较少，与国外的产品相比缺乏竞争力，更无法替代进口产品[1]。 本课题研究的内容是一台对发动机壳体气密检测的自动化设备。主要用于汽车发动机壳体压铸过程中可能会产生的缺陷进行在线检测。检测手段采用正压法检漏，通过对被测工件充气加压以空气作为介质,然后对其压力,压差或流量(与比较容积间)进行抽样分析,从而判断工件是否泄漏,此方法结构简单、监测方便、快捷、清洁、准确、成本低、自动化程度高，深受人们关注。 根据中国汽车工业协会公布，2011年中国本土累计生产汽车1841.89万辆，再次刷新了全球历史记录。鉴于发动机还得满足维修市场的需要，那么中国去年发动机的生产量接近2000万台。目前，汽车发动机壳体采用压铸铝生产工艺制造，对于压铸过程中产生的缺陷采用在线正压气密检测工艺，可以避免后续不必要的加工造成的浪费。 1.2 关于汽车发动机的概述 1.2.1汽车发动机的历史 汽车中最重要的那就是发动机了，可以说如果没有发动机，那就不会有汽车。发动机的进步决定了汽车行业的进步。 汽车的心脏必然是发动机，为汽车的提供动力汽车的动力性、经济性环保性。简单发动机就是一个能量转换，将汽油(柴油)热能，在密封内燃烧气体膨胀，推动，转为机械能，这是发动机基本原理[]。发动机结构都是为能量转换服务的，虽然发动机汽车了100多年的历史，无论是在设计、制造、工艺性能控制上都有提高，其基本原理仍然变这是一个富于创造的，发动机设计，不断地将必威体育精装版科技发动机，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能，世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。　　一台汽车发动机具有3个以上的缸，对于汽车发动机主要的分类方式是根据的布局及排列方式来划分。一般有直列、V型、W型以及水平对置等几种。它的所有缸同一角度肩并肩排成一个平面，它的优点是缸体和曲轴结构十分简单，而且使用个缸盖，制造成本较低，尺寸紧凑。直列发动机稳定性高低速扭矩特性好并且燃料消耗少，但缺点是功率较低，并且不适合。　　直列发动机在国产应用广泛，几乎所有中档以下国产及采用四缸发动机的车型都是直列发动机[]。V型发动机将所有分成两组，把相邻以一定夹角布置一起，使两组形成一个夹角的平面，从侧面看呈V字形，称V型发动机。　　V型发动机的高度长度尺寸小，在汽车布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车迎风面越小越好，也就要求发动机盖越低越好。另外，如果将发动机长度缩短，能留出更大的空间。由于之间相互错开布置，这通过扩大直径来提高排量和功率适合于较高的数。此外，V型发动机对向布置，可抵消一部分振动，使发动机运转平顺。　　V型发动机的缺点则是必须使用两个盖，结构较为复杂成本较高。另外其宽度加大后发动机两侧空间小，安排其它装置。W型发动机是德国大众专属发动机技术将V型发动机的每侧再进行小角度的错开(如帕萨特W8的小角度为15度)，W型发动机。或者说W型发动机的排列形式是由两个小V形组成一个大V形。严格W型发动机还属V型发动机的变种。　　W型V型发动机相比可将发动机做得更短一些，曲轴也短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时重量也，但它的宽度更大，使得发动机室更满。　　W型发动机最大的问题是发动机一个整体分割两个部分，运作时必然会很大的振动。这一问题，大众在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴，两个部分的振动在内部相互抵消。水平对置发动机如果将直列发动机看成夹角为0度的V型发动机，当两排的夹角扩大180度，水平对置排列，就是水平对置发动机。　　水平对置发动机的最大优点是重心低。由于它的“平放”，因此降低了汽车的重心，能车头设计得又扁又低。这些因素都能增强汽车行驶稳定性。此外，水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构，这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好，运行时的功率损耗也是最小。传统发动机都是通过内活塞的往复运动终驱动前进，发动机及气缸本身都是不动的，而转子发动机则是一种三角活塞旋转式发动机，它用三角转子旋转运动来控制压缩和排放。转子发动机的优