[发明专利]一种发动机气门油封泄漏测量方法以及装置

权利要求书

1.一种发动机气门油封泄漏测量方法，其特征在于，将被测发动机缸盖固定安装在缸盖适配装置上，形成气缸盖总成，进气凸轮轴电机和排气凸轮轴电机输出轴带动气缸盖总成中的进、排气凸轮轴转动，配合缸盖适配装置中的燃烧室和温控装置，模拟发动机正常运行工况；气缸盖总成除了与润滑单元、曲轴箱通风管接口外其他外接口均封堵，加压氦气通过曲轴箱通风管接口吸入，被测发动机缸盖进、排气侧通过集气装置对气门油封泄漏气体进行收集，收集的气体通过检测管道送入氦气质谱检漏单元，氦气质谱检漏单元将气体电离并对应于不同的离子质量m、不同的离子偏转轨道半径R，即q为离子电荷量，不同质荷比的离子的运动偏转半径不同，通过离子过滤器只允许氦气离子到达收集极，在收集极用电流来表达测量到的离子流，即泄漏值，实现动态控制下单独对气门油封的泄漏量进行检漏。

2.根据权利要求1所述发动机气门油封泄漏测量方法，其特征在于，所述氦气质谱检漏单元检测室内石英薄膜层上采用刻蚀技术均匀刻蚀了具有氦渗透性的纳米级的微孔，孔径大小只允许氦气分子渗透进去，检测室将进入的氦气电离后测量电流值的大小即是泄漏率。

3.一种权利要求1或2所述发动机气门油封泄漏测量方法中所用缸盖适配装置，其特征在于，用于与被测发动机缸盖密封装配，并且模拟形成发动机工作环境；缸盖适配装置分上下两层，上层为燃烧室，燃烧室为对应有被测发动机缸盖的各个缸体的燃烧室增压腔，下层为中空腔体，用于储存发动机机油，中空腔体通过进出油管与润滑单元连接。

4.根据权利要求3所述一种发动机气门油封泄漏测量方法中所用缸盖适配装置，其特征在于，所述每个增压腔内通过外置加压气泵根据试验工况需要，泵入0bar至30bar的压力，模拟发动机运行时气缸内的压力。

5.一种权利要求1或2所述发动机气门油封泄漏测量方法中所用集气装置，其特征在于，在被测缸盖的每根进、排气气门导管口均连接一个集气装置，每个包括一根集气管(1504)和一个集气腔室(1505)，集气管(1504)直径与进、排气气门导管口经相配，在集气管(1504)外包有半圆柱体集气腔室(1505)，在集气管(1504)上有与集气腔室(1505)连通一侧的数个集气孔(1501)，集气腔室(1505)下部靠近燃烧室一侧有泄油孔(1502)，集气腔室(1505)外壁有一个连接孔(1503)，连接孔(1503)与检测管路连接。

6.根据权利要求5所述一种发动机气门油封泄漏测量方法中所用集气装置，其特征在于，所述集气孔(1501)为氦气集气孔，用于收集从进、排气气门油封密封唇和进、排气气门之间泄漏的氦气混合气体。

7.根据权利要求5所述一种发动机气门油封泄漏测量方法中所用集气装置，其特征在于，所述集气腔室(1505)，为进、排气气门与检测管路之间的压力差腔体，同时在腔室内进行气油分离，对收集的气体进行过滤。

8.一种发动机气门油封泄漏测量装置，其特征在于，包括缸盖适配装置、氦气瓶、进气侧氦气检测管路、排气凸轮轴驱动电机、进气凸轮轴驱动电机、氦气进气管、氦气通气盖、排气侧管道固定装置、进气管道固定装置、排气侧氦气检测管路、润滑单元、氦气质谱检漏单元、集气装置以及控制系统；

缸盖适配装置：用于与被测发动机缸盖装配密封拧紧后构成气缸盖总成，缸盖适配装置内置燃烧室并集成温控箱，底部为中空储存发动机机油，模拟形成发动机工作环境；

进气侧氦气检测管路：用于将进气侧集气装置收集泄漏的氦气通入氦气质谱检漏单元；

进气侧管道固定装置：用于与发动机排气端进气面适配，装配后拧紧，固定进气侧氦气检测管路；

排气凸轮轴驱动电机：用于驱动排气凸轮轴，使之达到测量要求的转速；

进气凸轮轴驱动电机：用于驱动进气凸轮轴，使之达到测量要求的转速；

氦气进气管：用于氦气瓶与氦气通气盖的连接，使氦气通入被测发动机缸盖内；

氦气通气盖：用于密封发动机机油口盖，与氦气进气管连通，将氦气瓶中氦气通入被测发动机缸盖内；

排气侧管道固定装置：用于与发动机进气端排气面适配，装配后拧紧，固定排气侧氦气检测管路；

排气侧氦气检测管路：用于将排气侧集气装置收集泄漏的氦气通入氦气质谱检漏单元；

润滑单元：机油存储在缸盖适配器下层的中空腔体内，通过机油泵和润滑油油箱在气缸盖总成形成润滑油循环回路，保证配气机构的正常工作；

氦气质谱检漏单元：集气装置收集氦气分子，通过负压进入氦气质谱检漏单元，检测室内石英薄膜层只允许氦气分子渗透进去，对氦气量进行测量；

集气装置：在被测缸盖的每根进、排气气门导管口均连接一个集气装置，对氦气进行收集；

控制系统：对温度、各电机以及气体通道之间的连接阀门进行控制。