在汽车制造行业,每年需要对数十亿个部件、组件和整车进行泄漏测试。而每次测试都必须设定泄漏率测试规格,即什么样的泄漏率被视为“正常”,什么样的泄漏率被定义为“有泄漏”或“不正常”。
掌握不同零件、不同制造工艺的泄漏测试规格,也是确保汽车产品品质的关键。下面,就跟着英福康一起来了解其中的“秘诀”吧~
泄露分类
要想确定正确的泄漏率规格,首先需要明确泄漏的类型。英福康认为,所有的泄漏情况都可归纳为三大类:
1、介质应在部件或系统内的泄漏(因为丢失介质可能会造成损坏)
2、不同介质在部件或系统的泄漏
3、一种介质进入**种介质运行的环路(互漏,内漏)
确定泄漏率规格的常见办法
在某些情况下,会有明确的规定来确定*大泄漏率,对汽车空调制冷剂的*大允许泄漏率的规定便是*为典型的例子。
有时,泄漏率规格则需要参考简化表格,表格中会显示不同介质适用的泄漏率标准。然而,这些表格可能会产生误导,因为每种介质并非只有一种规格。例如,在检测发电厂的水损耗或电子部件的进水情况时,水密性并不总是指水密性。
因此,我们需要为每个组件在其应用场景设定*大允许泄漏量,并由此得出泄漏率规格。例如,对于液体泄漏,允许的泄漏量可以是少量液体,也可以是完全无泄漏。对于气体泄漏,技术上不可能做到无泄漏。
举例说明:水-乙二醇冷却液损失
几个世纪以来,水-乙二醇一直被用于发动机冷却。如果发动机失去冷却介质,就有可能过热,*终导致故障。不过,少量冷却液的损失可从冷却储液器中补回。并且,在温暖且通风良好的发动机舱内,泄漏出的少量冷却液也会迅速蒸发。因此,对于发动机冷却液的泄漏检测,通常会使用10-3 毫巴-升/秒的泄漏率规格。
现代传动系统电池也经常使用水-乙二醇混合物冷却回路。然而,对这种液体的控制要求更具挑战性。即使是少量的水-乙二醇泄漏也会接触到电子设备,导致电力不足。因此,与发动机冷却应用相比,冷却回路所允许的水-乙二醇泄漏量必须低得多,一般需要在10-4 至 10-5 mbar·l/s 的范围内进行泄漏率测试(也取决于工作压力)。
影响泄漏率规格的因素
影响泄漏率规格的其他因素包括:
· 温度
· 工作压力
· 材料组合
· 法规
不同工作流体的泄漏率要求
在这其中,工作压力对泄漏量的影响尤其巨大。流体的工作压力越高,任何缺陷造成的泄漏率就越高。而且这种上升不是线性的,泄漏率会随着压力的二次方(q~ p²)而增加。
对于水的渗入,也可能需要不同的泄漏率测试规格,这取决于是只防止液态水的渗入,还是需要同时防止湿气渗入。在接近大气压的情况下,通常需要 10-3...10-5 毫巴-升/秒的泄漏率来防止液态水的渗入,而在 10-6 毫巴-升/秒及以下的泄漏率则可防止湿气的渗入。
举例说明:燃油泄漏
在内燃机(ICE)车辆中,必须防止油箱、供油管和喷射系统等多个部位的燃油泄漏。在油箱和一些燃油供给管路和泵中,燃油以液态形式存在,而在燃油喷射系统和高压燃油泵中,燃油则以气态形式存在。此外,压力的巨大变化也会影响泄漏率规格,如从油箱中的大气压力到燃油喷射系统中的压力就高达2000巴。
为防止气罐的液体泄漏,10-3 毫巴-升/秒的泄漏率规格可能就足够了,但是,对于气罐蒸汽排放的碳氢化合物需要更加严格的检测。燃油系统低压侧的泄漏率测试通常在 10-4 mbar·l/s 范围内,燃油喷射系统高压侧的泄漏率测试则要求低至 10-5 ...10-6 mbar·l/s。