CN114563140B - 一种发动机曲轴箱的密封性测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种发动机曲轴箱的密封性测试方法，所述方法包括：将待测发动机安装于测试台架，所述测试台架用于按照设定的工况参数控制所述待测发动机运转；获取所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值，以及最大热负荷值；根据所述最大压力值，所述最小压力值，以及所述最大热负荷值，为所述待测发动机确定用于控制所述待测发动机运行的设定工况参数；控制所述测试台架按照所述设定工况参数驱动所述待测发动机运转，对所述待测发动机进行交变循环试验，以测试所述待测曲轴箱的密封性。本申请提供的技术方案能够方便快捷测试曲轴箱的密封性能，从而针对曲轴箱进行设计优化。

Description

一种发动机曲轴箱的密封性测试方法

技术领域

本申请涉及发动机曲轴箱技术领域，具体而言，主要涉及一种发动机曲轴箱的密封性测试方法。

背景技术

在发动机开发过程中，通常在试验阶段要对发动机整机三漏问题进行台架验证测试，已保证其能够满足量产后市场客户使用中的可靠耐久性要求。如申请号为CN107806972A的发明专利，公开了用于曲轴箱气密性的测试台及其操作方法，但在发动机上的曲轴箱密封性并未有针对性的试验。

所以，本领域技术人员急需一种发动机曲轴箱的密封性测试方法，能够方便快捷测试曲轴箱的密封性能，从而针对曲轴箱进行设计优化。

发明内容

本申请的实施例提供了一种发动机曲轴箱的密封性测试方法，能够方便快捷测试曲轴箱的密封性能，从而针对曲轴箱进行设计优化。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请的一个方面，提供了一种发动机曲轴箱的密封性测试方法，所述方法包括：将待测发动机安装于测试台架，所述测试台架用于按照设定的工况参数控制所述待测发动机运转；获取所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值，以及所述待测发动机在运转时的最大热负荷值；根据所述最大压力值，所述最小压力值，以及所述最大热负荷值，为所述待测发动机确定用于控制所述待测发动机运行的设定工况参数；控制所述测试台架按照所述设定工况参数驱动所述待测发动机运转，对所述待测发动机进行交变循环试验，以测试所述待测曲轴箱的密封性。

在本申请的一些实施例中，所述工况参数包括：待测发动机的转速、待测发动机的负载、以及待测发动机在对应转速和负载下的运转时长。

在本申请的一些实施例中，所述根据所述最大压力值，所述最小压力值，以及所述最大热负荷值，为所述待测发动机确定用于控制所述待测发动机运行的设定工况参数，包括：获取所述最大压力值对应的转速和负载，分别确定为第一转速和第一负载；获取所述最小压力值对应的转速和负载，分别确定为第二转速和第二负载；获取所述最大热负荷值对应的转速和负载，分别确定为第三转速和第三负载。

在本申请的一些实施例中，通过以下方法执行交变循环试验：S1，通过所述测试台架将所述待测发动机的转速调整至所述第三转速，将所述待测发动机的负载调整至所述第三负载，并维持第一时长；S2，在第二时长内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从所述第三转速调整至所述第一转速，将所述待测发动机的负载从所述第三负载调整至所述第一负载，并维持第三时长；S3，通过所述测试台架控制所述待测发动机的转速在所述第一转速和所述第二转速之间进行交变，同时通过所述测试台架控制所述待测发动机的负载在所述第一负载和所述第二负载之间进行交变；S4，按照预设执行次数，重复执行步骤S3；S5，通过所述测试台架将所述待测发动机的转速调整从所述第一转速至所述第二转速，同时将所述待测发动机的负载从所述第一负载调整至所述第二负载，并维持第五时长后，转至执行S1；其中，各个转速从高到低的顺序为：第三转速，第一转速，第二转速；各个负载从高到低的顺序为：第一负载，第三负载，第二负载。

在本申请的一些实施例中，所述通过所述测试台架控制所述待测发动机的转速在所述第一转速和所述第二转速之间进行交变，同时通过所述测试台架控制所述待测发动机的负载在所述第一负载和所述第二负载之间进行交变，包括：在第四时长内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从所述第一转速调整至所述第二转速，同时将所述待测发动机的负载从所述第一负载调整至所述第二负载；在第四时长内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从所述第二转速调整至所述第一转速，同时将所述待测发动机的负载从所述第二负载调整至所述第一负载；其中，所述第四时长小于所述第一时长。

在本申请的一些实施例中，获取所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值的方法包括：将压力传感器安装于所述待测曲轴箱中；通过所述压力传感器检测所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值。

在本申请的一些实施例中，所述对所述待测发动机进行交变循环试验，以测试所述待测曲轴箱的密封性，包括：在所述交变循环试验中，按照预定时间间隔检查所述待测曲轴箱，如果所述待测曲轴箱的密封区域出现渗漏，则停止试验，并记录所述待测曲轴箱出现渗漏的位置。

在本申请的一些实施例中，所述方法还包括：在将所述待测发动机安装于所述测试台架之前，在所述密封区域上喷涂渗漏显影剂，所述渗漏显影剂用于检测所述密封区域的渗漏程度。

在本申请的一些实施例中，所述按照预定时间间隔检查所述待测曲轴箱，包括：按照预定时间间隔拍摄所述待测曲轴箱的照片，根据所述渗漏显影剂的显影情况，确定所述待测曲轴箱的渗漏程度。

在本申请的一些实施例中，所述方法还包括：如果所述交变循环试验的试验时长大于或等于预设时长，则停止试验，确定所述待测曲轴箱通过所述密封性测试。

基于上述方案，本申请至少有以下优点或进步效果：

本申请提供的一种发动机曲轴箱的密封性测试方法，根据待测曲轴箱的最大压力值和最小压力值，以及待测发动机的最大热负荷值，确定设定工况参数，并根据所述设定工况参数进行交变循环试验，以模拟实际行车过程中的工况变化，在一定程度上可以准确测试出待测曲轴箱在实际行车过程中的密封性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了本申请的一个实施例中的发动机曲轴箱的密封性测试方法的流程简图；

图2示出了本申请的一个实施例中的发动机曲轴箱的密封性测试方法的流程简图；

图3示出了本申请的一个实施例中的发动机曲轴箱的密封性测试方法的流程简图；

图4示出了本申请的一个实施例中的发动机的转速随时间变化的部分简图；

图5示出了本申请的一个实施例中的发动机的负载随时间变化的部分简图；

图6示出了本申请的一个实施例中的发动机曲轴箱的密封性测试方法的流程简图；

图7示出了本申请的一个实施例中按照预定时间间隔拍摄的待测曲轴箱密封区域照片；

图8示出了本申请的一个实施例中按照预定时间间隔拍摄的待测曲轴箱密封区域照片。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

需要注意的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。

接下来，将结合附图对本申请进行详细说明。

请参阅图1。

图1示出了本申请的一个实施例中的发动机曲轴箱的密封性测试方法的流程简图，所述方法可以包括步骤S101-S104：

步骤S101，将待测发动机安装于测试台架，所述测试台架用于按照设定的工况参数控制所述待测发动机运转。

步骤S102，获取所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值，以及所述待测发动机在运转时的最大热负荷值。

步骤S103，根据所述最大压力值，所述最小压力值，以及所述最大热负荷值，为所述待测发动机确定用于控制所述待测发动机运行的设定工况参数。

步骤S104，控制所述测试台架按照所述设定工况参数驱动所述待测发动机运转，对所述待测发动机进行交变循环试验，以测试所述待测曲轴箱的密封性。

在本申请中，可以根据所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值，以及所述待测发动机在运转时的最大热负荷值确定设定工况参数。由此确定的设定工况参数可以在一定程度上反映实际行车过程中的发动机工况参数，再根据设定工况参数进行交变循环试验，可以在一定程度上模拟实际行车过程，可以测试所述待测曲轴箱在模拟实际行车过程中的密封性。

在本实施例中，所述工况参数可以包括：待测发动机的转速、待测发动机的负载、以及待测发动机在对应转速和负载下的运转时长。

接下来请参阅图2。

图2示出了本申请的一个实施例中的发动机曲轴箱的密封性测试方法的流程简图，所述根据所述最大压力值，所述最小压力值，以及所述最大热负荷值，为所述待测发动机确定用于控制所述待测发动机运行的设定工况参数的方法可以包括步骤S201-S203：

步骤S201，获取所述最大压力值对应的转速和负载，分别确定为第一转速和第一负载。

步骤S202，获取所述最小压力值对应的转速和负载，分别确定为第二转速和第二负载。

步骤S203，获取所述最大热负荷值对应的转速和负载，分别确定为第三转速和第三负载。

在本申请中，所述最大压力值可以反映在实际行车过程中的严苛运行环境，因此可以选定所述最大压力值对应的转速和负载作为其中一组设定工况参数；所述最小压力值可以反映在实际行车过程中的相对平稳运行环境，因此可以选定所述最小压力值对应的转速和负载作为其中一组设定工况参数；所述最大热负荷值可以反映在实际行车过程中的发动机高强度运行环境，此时热负荷相对较高，可以提升所述交变循环试验的初始热负荷值，可以加快试验进程。

接下来请参阅图3。

图3示出了本申请的一个实施例中的发动机曲轴箱的密封性测试方法的流程简图，如图3所示，可以通过以下方法执行交变循环试验：

步骤S1，通过所述测试台架将所述待测发动机的转速调整至所述第三转速，将所述待测发动机的负载调整至所述第三负载，并维持第一时长。

步骤S2，在第二时长内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从所述第三转速调整至所述第一转速，将所述待测发动机的负载从所述第三负载调整至所述第一负载，并维持第三时长。

步骤S3，通过所述测试台架控制所述待测发动机的转速在所述第一转速和所述第二转速之间进行交变，同时通过所述测试台架控制所述待测发动机的负载在所述第一负载和所述第二负载之间进行交变。

步骤S4，按照预设执行次数，重复执行步骤S3。

步骤S5，通过所述测试台架将所述待测发动机的转速调整从所述第一转速至所述第二转速，同时将所述待测发动机的负载从所述第一负载调整至所述第二负载，并维持第五时长后，转至执行S1。

接下来请参阅图4和图5。

图4示出了本申请的一个实施例中的发动机的转速随时间变化的部分简图，图5示出了本申请的一个实施例中的发动机的负载随时间变化的部分简图。

如图4和图5所示，401为第一转速，402为第二转速，403为第三转速，404为第一时长，405为第二时长，406为第三时长，407为第四时长，408为第五时长；501为第一负载，502为第二负载，503为第三负载。

如图4和图5所示，各个转速从高到低的顺序可以为：第三转速403，第一转速401，第二转速402；各个负载从高到低的顺序可以为：第一负载501，第三负载503，第二负载502。

在本实施例中，所述通过所述测试台架控制所述待测发动机的转速在所述第一转速401和所述第二转速402之间进行交变，同时通过所述测试台架控制所述待测发动机的负载在所述第一负载501和所述第二负载502之间进行交变的方法可以包括：在第四时长407内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从所述第一转速401调整至所述第二转速402，同时将所述待测发动机的负载从所述第一负载501调整至所述第二负载502；在第四时长407内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从所述第二转速402调整至所述第一转速401，同时将所述待测发动机的负载从所述第二负载调整至所述第一负载；其中，所述第四时长407可以小于所述第一时长404。

在本申请中，为了模拟实际行车过程，需要针对所述待测发动机进行交变循环试验，以检测所述待测曲轴箱在实际行车过程中的密封性能。其中，所述第四时长407可以小于所述第一时长404，在进行转速和负载的交变之前，需要先针对所述待测发动机进行较长时间的高强度运行，以提高所述待测发动机的热负荷，使得所述待测发动机能够快速达到较高的热负荷，充分模拟实际行车过程，而为了测试极限状态下所述待测曲轴箱的密封性能，需要在短时间内对所述待测发动机进行转速和负载的交变，因此所述第四时长407可以小于所述第一时长404。

接下来请参阅图6。

图6示出了本申请的一个实施例中的发动机曲轴箱的密封性测试方法的流程简图，获取所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值的方法可以包括步骤S601-S602：

步骤S601，将压力传感器安装于所述待测曲轴箱中。

步骤S602，通过所述压力传感器检测所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值。

在本申请中，为了确定所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值可以在所述待测曲轴箱内安装压力传感器，通过所述压力传感器持续检测各个工况参数下的所述待测曲轴箱的曲轴箱压力，从而筛选出所述最大压力值和所述最小压力值，以及对应的设定工况参数。

在本申请的一个实施例中，所述对所述待测发动机进行交变循环试验，以测试所述待测曲轴箱的密封性的方法可以包括：在所述交变循环试验中，可以按照预定时间间隔检查所述待测曲轴箱，如果所述待测曲轴箱的密封区域出现渗漏，则停止试验，并记录所述待测曲轴箱出现渗漏的位置。

在本申请中，可以按照预定时间间隔检查所述待测曲轴箱，确定所述待测曲轴箱在所述交变循环试验中是否发生渗漏，如果出现渗漏或者渗漏的程度超出预定程度，则可以停止试验，记录出现渗漏的位置，在后续的设计改进中加强对应位置的密封性，可以避免发动机量产后发生渗漏的质量问题，从而降低召回成本。

在本实施例中，所述方法还可以包括：在将所述待测发动机安装于所述测试台架之前，在所述密封区域上喷涂渗漏显影剂，所述渗漏显影剂用于检测所述密封区域的渗漏程度。

在本申请中，为了可以更清晰的观察或者确定所述密封区域的渗漏程度，可以在将所述待测发动机安装于所述测试台架之前，往所述密封区域上喷涂渗漏显影剂，如果所述待测曲轴箱发生渗漏，所述渗漏显影剂可以发生变色，从而可以标识出发生渗漏的位置，本领域技术人员较为容易确定所述密封区域发生渗漏的位置。

在本实施例中，所述按照预定时间间隔检查所述待测曲轴箱的方法可以包括：按照预定时间间隔拍摄所述待测曲轴箱的照片，根据所述渗漏显影剂的显影情况，确定所述待测曲轴箱的渗漏程度。

在本申请的一个实施例中，所述方法还可以包括：如果所述交变循环试验的试验时长大于或等于预设时长，则停止试验，确定所述待测曲轴箱通过所述密封性测试。

在本申请中，所述预设时长可以为85h。

为了使本领域技术人员可以更深入理解本申请，接下来将结合一个完整的实施例进行说明。

现有某型号待测发动机，需要对其曲轴箱进行密封性测试。在所述曲轴箱内安装压力传感器，对所述待测发动机进行工况扫描，按照不同的转速和负载的组合控制所述待测发动机。根据扫描结果可以确定曲轴箱最大压力值为0.67kPa，对应的第一转速为1250rpm，第一负载为95％；确定曲轴箱最小压力值为-2.42kPa，对应的第二转速为1050rpm，对应的第二负载为10％；确定最大热负荷对应的第三转速为2850rpm，第三负载为70％。

设定工况参数可以如表1所示。

第一转速	第一负载	第二转速	第二负载
				1250rpm	95％	1050rpm	10％
第三转速	第三负载	第一时长	第二时长
				2850rpm	70％	25s	110
第三时长	第四时长	第五时长
				25s	25s	100s

表1

基于上述设定工况参数，交变循环测试步骤可以如下：

步骤S1，通过所述测试台架将所述待测发动机的转速调整至2850rpm，将所述待测发动机的负载调整至70％，并维持110s。

步骤S2，在25s内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从2850rpm调整至1250rpm，将所述待测发动机的负载从70％调整至所述95％，并维持25s。

步骤S3，在25s内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从1250rpm调整至1050rpm，同时将所述待测发动机的负载从95％调整至10％；在25s通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从1050rpm调整至1250rpm，同时将所述待测发动机的负载从10％调整至95％。

步骤S4，重复执行5次步骤S3。

步骤S5，通过所述测试台架将所述待测发动机的转速调整从1250rpm至1050rpm，同时将所述待测发动机的负载从95％调整至10％，并维持200s后，转至执行S1。

接下来请参阅图7和图8，对本实施例的结果进行说明。

图7和图8示出了本申请的一个实施例中按照预定时间间隔拍摄的待测曲轴箱密封区域照片。如图7所示，区域701尚未发生渗漏，所以喷涂的渗漏显影剂尚未出现变化；如图8所示，此时可以观察到区域802已经出现一定程度的渗漏，渗漏显影剂出现变化，可以容易观察到所述待测曲轴箱的密封区域发生渗漏的位置。

基于上述方案，本申请可以快速测试所述待测曲轴箱的密封性，还能准确确定所述待测曲轴箱容易出现渗漏的位置，可以为后续设计改进提供有效的试验支撑。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种发动机曲轴箱的密封性测试方法，其特征在于，所述方法包括：

将待测发动机安装于测试台架，所述测试台架用于按照设定的工况参数控制所述待测发动机运转，所述工况参数包括所述待测发动机的转速、所述待测发动机的负载、以及所述待测发动机在对应转速和负载下的运转时长；

获取待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值，以及所述待测发动机在运转时的最大热负荷值；

获取所述最大压力值对应的转速和负载，分别确定为第一转速和第一负载；

获取所述最小压力值对应的转速和负载，分别确定为第二转速和第二负载；

获取所述最大热负荷值对应的转速和负载，分别确定为第三转速和第三负载；

控制所述测试台架按照所述设定工况参数驱动所述待测发动机运转，对所述待测发动机进行交变循环试验，以测试所述待测曲轴箱的密封性；

其中，通过以下方法执行交变循环试验：

S1，通过所述测试台架将所述待测发动机的转速调整至所述第三转速，将所述待测发动机的负载调整至所述第三负载，并维持第一时长；

S2，在第二时长内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从所述第三转速调整至所述第一转速，将所述待测发动机的负载从所述第三负载调整至所述第一负载，并维持第三时长；

S3，通过所述测试台架控制所述待测发动机的转速在所述第一转速和所述第二转速之间进行交变，同时通过所述测试台架控制所述待测发动机的负载在所述第一负载和所述第二负载之间进行交变；

S4，按照预设执行次数，重复执行步骤S3；

S5，通过所述测试台架将所述待测发动机的转速调整从所述第一转速至所述第二转速，同时将所述待测发动机的负载从所述第一负载调整至所述第二负载，并维持第五时长后，转至执行S1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各个转速从高到低的顺序为：所述第三转速，所述第一转速，所述第二转速；各个负载从高到低的顺序为：所述第一负载，所述第三负载，所述第二负载。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述测试台架控制所述待测发动机的转速在所述第一转速和所述第二转速之间进行交变，同时通过所述测试台架控制所述待测发动机的负载在所述第一负载和所述第二负载之间进行交变，包括：

在第四时长内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从所述第一转速调整至所述第二转速，同时将所述待测发动机的负载从所述第一负载调整至所述第二负载；

在第四时长内通过所述测试台架将所述待测发动机的转速从所述第二转速调整至所述第一转速，同时将所述待测发动机的负载从所述第二负载调整至所述第一负载；

其中，所述第四时长小于所述第一时长。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值的方法包括：

将压力传感器安装于所述待测曲轴箱中；

通过所述压力传感器检测所述待测曲轴箱在运转时的最大压力值，最小压力值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述待测发动机进行交变循环试验，以测试所述待测曲轴箱的密封性，包括：

在所述交变循环试验中，按照预定时间间隔检查所述待测曲轴箱，如果所述待测曲轴箱的密封区域出现渗漏，则停止试验，并记录所述待测曲轴箱出现渗漏的位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在将所述待测发动机安装于所述测试台架之前，在所述密封区域上喷涂渗漏显影剂，所述渗漏显影剂用于检测所述密封区域的渗漏程度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述按照预定时间间隔检查所述待测曲轴箱，包括：

按照预定时间间隔拍摄所述待测曲轴箱的照片，根据所述渗漏显影剂的显影情况，确定所述待测曲轴箱的渗漏程度。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述交变循环试验的试验时长大于或等于预设时长，则停止试验，确定所述待测曲轴箱通过所述密封性测试。