任翔 熊英勇 武倩倩

摘 要：日趋激烈的市场竞争对自动变速器的质量水平提出越来越高的要求。而当前自动变速器市场问题主要集中在异响、漏油及振动噪声三大问题。文章通过从试漏原理以及关键参数设定等方面，对自动变速器生产过程中的试漏检测进行分析。

关键词：自动变速器;漏油;试漏

中图分类号：V268.7  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）04-174-03

Application of Leakage-Testing in Automatic-transmission Manufacturing^*

Ren Xiang， Xiong Yingyong， Wu Qianqian

（Technology Center， Anhui Jianghuai Automobile Co. LTD.， Anhui Hefei 230601）

Abstract： Sustained heating-up of market competition， promotes transmission production status a higher position. Whats more， abnormal noise， NVH， oil-leakage are the top-3 question of automatic-transmissions marketing feedback-sheet. So this article focus on the oil-leakage issue， starts from test principle and key-parameters setting， making analysis on Leakage-Testing during automatic transmission manufacturing process.

Keywords： Leakage-Testing; Automatic Transmission; Oil-leakage

CLC NO.： V268.7  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）04-174-03

引言

國内自动变速器产业还处于起步的初级阶段，日趋激烈的市场竞争对变速器零件的质量水平提出越来越高的要求，变速器尤其是自动变速器在市场上问题主要集中在漏油、异响及振动噪声三大问题。其中漏油问题首当其冲，因此，尽量减少漏油风险的样机流入市场成为控制不合格产品产生的重要举措。而在生产制造过程中对变速器漏油的判定方法主要通过在生产线下线测试过程中的试漏检测，试漏技术近几年广泛应用于工业生产中，因此试漏检测作为自动变速器生产中的重要一环也已经引起生产厂商的重视。

1 试漏基础知识及方法

对自动变速器进行试漏检测，不仅可以提高产品质量，预防漏油减少故障，而且降低售后维修成本;在某些工位增加试漏工序可以降低生产制造成本以及后期服务成本，此外还能应用于自动化大批量生产。

目前在自动变速器生产线需要试漏的主要有两个位置：机加工后的壳体以及装配完成后的整机。针对壳体进行的试漏是由于壳体毛坯由于自身铸造原因，存在局部疏松或者砂眼、气孔等缺陷，可能会导致漏油或者油水贯通，需要通过壳体试漏进行判定;对整机进行的试漏主要由于整机装配过程中，由于装配缺陷导致的装配不到位，或者密封不当可能导致的漏油。主要用于判断装配密封状态是否良好，壳体连接面或者油封部位是否存在漏油风险。普遍采用的试漏方法主要有沉水法以及气密法。

沉水法通常是将待测工件使用密封夹具进行密封，只保留一个充气孔，通过充气孔向待测工件的容腔充气并完全沉水，观察水面有无连续气泡产生，即可判断工件有无泄漏。通过观察气泡产生的数量、大小以及位置，可以判断具体泄漏的部位以及严重程度，沉水法具有较高的灵敏度，可以直观找到泄漏位置。缺点是单台测量时间长，无法实现自动化并且存在漏检风险，会弄湿表面造成工件锈蚀。零件还需经过防锈、烘干、残水处理等工艺流程，操作比较繁琐且自动化程度不高，目前该方法已渐渐被淘汰。

气密法需要在密封夹具中向被测工件的容腔充入一定的气压，并使用专用泄漏检测设备测量泄漏量是否在允许的范围内，如果在允许范围内则合格，超出范围则不合格。优点是测试效率高，可实现自动化测试及管理，缺点是无法有效判断具体泄漏部位。当前生产线主要应用气密法进行试漏测试。

2 试漏关键参数

2.1 环境

测试过程对环境变化尤为敏感，温度、湿度等因素对测量结果影响较大。充入的压缩空气中如果含有水分，在充气阶段，水分吸收热量，会造成腔体内压力上升，对测试结果产生较大影响。在测试过程中如果发生温度变化，也会对测试结果产生较大影响。因此在测试过程需要使用经过滤水的压缩空气，并且尽量控制整个测试过程的温度变化不超过一定范围。

2.2 检测压力

充气压力一般由自动变速器设计时的最大工作压力决定，壳体单体测试时的压力一般根据工作状态的不同主要分成腔体及油道压力，铸造缺陷一般难以发现，需要较高的充气压力进行测试;整机的测试压力一般由变速器设计时的最大工作压力决定，而最大工作压力往往由内部油封的工作压力决定，因此整机充气压力不能超过内部油封等密封件的工作压力，否则可能造成油封脱落失效等风险。

2.3 试漏过程

整个试漏过程可以分为等候、充气、稳定、测试、排气五个阶段，试漏时间作为试漏主要过程，受生产线节拍影响，需要控制在一定时间内。测试压力大小、被测整机容积、腔体形状、充气口面积、封堵效果等对试漏时间都有一定影响。

等候阶段主要包括被测工件到位时间、工装封堵到位时间、进入测试界面时间等;

充气阶段指将压力充入工件腔体内，使腔体内压力达到期望测试压力的时间，主要由被测整机容积大小以及充气口形状决定;

稳定阶段指等待腔体内压力达到稳定平衡所需的时间，一般自动变速器分为多个腔体，腔体结构比较复杂，小腔及油道较多。需要较长的时间进入压力稳定状态，当压力稳定后代表该阶段结束，可以进入下一步测试过程;

测试阶段作为结果评价，只要变速箱的生产一致性达到要求，不论内部压力是否稳定，只要经过足够数量的总成泄漏值统计，测试时间及泄漏量是成线性比例关系的，因此，可以认为测试时间不是气密性检测标准的关键影响因素，而更多的是与生产节拍强相关。

排气阶段指封堵工装撤离，工件离开测试工位的时间，一般在生产线设计初期根据生产节拍进行定义。

其中充气及稳定过程，时间较短可能导致内部压力混合不均匀，影响测试结果判断。首先可设定一个比较长确认可以充满的时间，并观察压力是否可以保持稳定，然后逐渐较少充气时间，直到寻找到一个可以使压力基本保持稳定的较短时间。

2.4 试漏方法

气密法进行试漏主要采用两种测试方案，即压差法及绝对压力法：

压差法原理是由被测工件通过压差传感器与标准工件相连组成一个比较系统。其中，标准工件容积及结构最好与被测工件想同，且保证标准工件完全无泄漏或者泄漏极小。检测时，首先向标准工件和被测工件测量腔内同时充气，达到测量压力后，经过一定的平衡时间，使压差传感器两侧压力相等，然后进行测量阶段。经过规定的时间，标准工件无泄漏，如果被测工件泄漏，会引起工件测量腔内的气压下降，使压差传感器失去平衡。根据压差传感器数值大小判断被测工件泄漏程度以及是否合格。

绝对压力法原理，首先将被测工件使用工装进行封堵，保留一个充气孔，向被测工件内充气，然后关闭阀，使系统内气体平衡。再转入测量阶段，通过绝对压力传感器测量开始时被测工件内部压力，经过一定的测量时间后，再测量结束时的压力值，将这两个压力值进行比较，根据泄漏量的大小判断工件是否合格。

压差法与绝对压力法可以通过换算进行等效。压差法测得的压力降是在测量时间内，被测腔中压力的变动量。绝对压力法测得的泄漏率是指被测腔在一定的压力下，单位时间泄漏至大气中的空气体积;两者之间是可以相互换算的，首先确定一个合格的泄漏速率，根据腔体的容积即可换算出压力降。

式中：F：泄漏速率 V：腔体内部容积：压力降

2.5 试漏值

选定试漏方法后，需要确定合适的试漏值，试漏值一般由两个组成部分相加而成：整个测量系统的试漏值和被测工件的试漏值。测量系统试漏值一般指整个封堵系统以及充气系统的泄漏量，受工装封堵效果以及测试压力影响较大。但在正常情况下，测量系统试漏值比较稳定，基本处在一个固定的小范围区间，可以忽略不计。另外一个对试漏值有影响的因素是环境温度、工件自身温度以及压缩空气温度三者差值，如果温差过大，会导致试漏值出现异常变化，一般要求环境温度、工件自身温度及压缩空气温度保持在同一水平，相差不超过3℃，基本可以消除温差影响。

最终试漏值的确定一般采用统计学方法，首先，在前期工艺验证过程中，对试生产的工件采用沉水法进行测试，确定密封是否良好，如果合格的工件再通过气密法进行测试，得到最终的试漏值。统计批量合格工件测试的数据，根据统计出的数据范围确定最终试漏值，再经过一段时间的试生产即可确定合格限值范围。

3 结束语

本文结合试漏原理，对自动变速器生产过程中的试漏过程关键步骤进行分析。

近几年来，随着生产线在线检测技术的升级应用和智能制造装配的投入使用，我国汽车工业生产制造水平有了长足的进步，国产汽车质量及自动变速器质量水平与合资品牌差距越来越小。随着中国制造2025的推进，我国汽车工业也将迎来与国外汽车工业齐肩并肩的机会，甚至超越他们。

参考文献

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