天津理工大学2013届本科毕业设计说明书PAGE\*MERGEFORMAT37天津理工大学中环信息学院2013届本科毕业设计说明书PAGE\*MERGEFORMAT1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，发动机为汽车的行驶提供了动力，发动机的性能决定了汽车的动力性能、经济性能以及环保性能。简单的来说发动机就是一个能量转换器，也就是将汽油(柴油)燃烧从而产生热能，在密封气缸内燃烧，这样气缸内的气体会发生膨胀，从而推动活塞做功，将热能转化为机械能，这是发动机工作的基本原理[2]。发动机的全部构成结构都是为进行更好的能量转换所服务的，虽然发动机跟随者汽车的发展，已经有了100多年的历史，因此发动机无论是在设计、制造、工艺、性能还是制造控制上，都有长足的进步与提高，但是其基本原理仍然保持不变。这是一个富于创造的年代，众多发动机设计工程师们，不断地将最新科技运用到发动机的生产制造上，把发动机变成了一个复杂的、机电一体化的高端技术产品，使发动机性能不断突破与提高，世界各著名汽车生产厂商也将发动机的性能作为相互竞争的亮点。所以可以说发动机的发展史也就是是汽车工业的发展史。而发动机的发展也经历了无数代人的努力，融合了无数人的智慧与汗水。发动机是汽车的动力源泉。汽车发动机大多数都是热能动力相互转化装置，可以简称卫热力机。热力机是借助在工质的状态变化下，将燃料进行燃烧从而产生的热能转变为机械能的机器。1.2.2汽车发动机的特点1.按结构分类一台汽车发动机一般都会具有3个以上的气缸，对于汽车发动机主要的分类方式，我们一般是根据气缸的布局及其排列方式来划分的。一般的有直列、V型、W型以及水平对置等几种结构。(1)直列发动机：它的所有气缸都按照同一角度肩并肩排成一个平面，它的优点是缸体和曲轴的组成结构十分的简单，而且只需要使用一个气缸盖，不仅制造成本较低，而且尺寸紧凑。直列发动机具有稳定性高、低速扭矩特性好并且燃料消耗少等优点，但缺点就是功率较低，并且不太适合被6缸以上的发动机采用。直列发动机在国产汽车中应用非常广泛，几乎所有中档以下的国产汽车以及采用四缸发动机的车型,都是采用直列发动机[3]。(2)V型发动机：将所有气缸分成了两组，把相邻气缸以一定的夹角来布置在一起，使两组气缸形成一个夹角的平面，从侧面看上去，气缸呈V字形，所以称V型发动机。V型发动机的高度以及长度的尺寸都较小，在汽车生产中，组装布置起来较为方便。尤其是韩国的HYPERLINK"http://price.pcauto.com.cn/brand.jsp?bid=34"\t"_blank"现代汽车，其比较重视空气动力学在汽车中的应用，所以要求汽车迎风面是越小越好，因此也就要求发动机盖需要越低越好。另外，如果将发动机的长度缩短，也就能留出更大的驾乘空间。由于气缸之间采用相互错开布置的设计，这有利于通过扩大气缸直径来提高排量和功率，适合于较高的气缸数。此外，V型发动机气缸是对向布置，这样可抵消一部分振动，使发动机运转得更加平顺。V型发动机的缺点则是必须使用两个气缸缸盖，并且结构