制动主缸密封性的研究及应用

0 引言

制动主缸是汽车液压制动系统中至关重要的零部件，它的质量稳定性问题一直是行业关注的重点，其中它的密封性检测[1]尤为重要，在国内汽车行业中有各种检测的手段，生产上普遍的是使用制动液作为介质来检测，但使用制动液作为介质检测比较大的弊病是检测的节拍比较慢，在现今制动主缸量产比较大的生产厂家已经是一个很严重的瓶颈问题，如果只是进行抽检又不可能完全杜绝有质量问题的制动主缸产生，另外残留在制动主缸内的制动液后处理工作也比较困难。

经长时间研究及实践，并在实际的制动主缸生产线上大批量生产中不断验证及应用，发现利用气压和真空度相互结合的方法检测制动主缸密封性更容易实现在线批量化生产，而且对制动主缸的密封性检测更全面，在检测精度上也比较严密及精准，低真空度的密封性检测对主皮碗等关键密封橡胶件的检测要求更高，可以检测出比较细微的，而用制动液检测无法发现的泄漏问题，而且无任何后处理程序。

1 密封性检测方法的介绍

现就怎样使用气压和真空相互结合的方法检测制动主缸密封性进行详细地介绍。

利用气压的作用是代替制动液建压的方式，在制动主缸内建立起一定压力，作用在制动主缸的各个有可能泄漏的部位上，这压力要比最大真空度得到的压力大很多，使制动主缸在真空检测下无法检测出来的泄漏问题，通过更大的压力把泄漏问题“放大化”地被检测得出来。气压的使用范围大概为0.15 MPa～0.45 MPa，具体数值的大小根据产品本身的特性而有所调整。

利用真空的作用是在制动主缸内建立起比较小而又稳定，同时作用力与气压方向相反的压力，该压力作用在制动主缸的各个有可能泄漏的部位上，使制动主缸中比较细微的泄漏问题被检测得出来，如密封橡胶件肉眼看不到的划伤、密封橡胶件装配变形不均匀等引起的泄漏问题。真空的使用范围大概为40 kPa～90 kPa，具体数值的大小根据产品本身的特性而有所调整。

2 密封性检测方法的组成

气压和真空相互结合的方法检测制动主缸密封性包含以下三个检测项：

一是动态真空密封性检测项，即首先推动制动主缸的第一活塞组件往前移动，使制动主缸第一腔和第二腔的主皮碗[2，3]都越过补偿孔（中心阀式结构和柱塞式结构则保证完全消除空行程后），且与补偿孔（如图2所示）保持足够的距离，然后让制动主缸第一腔和第二腔与真空源相通，经保压后把真空源切断，使制动主缸第一腔和第二腔内形成具有一定真空度的密封区间，再按特定的速度继续推动制动主缸第一活塞往前移动，直到完成制动主缸的最大有效工作行程为止，然后再让制动主缸的两活塞后退回到初始位置，即完成一个检测的循环，在两活塞前移和后退的过程中分别检测这两个密封区间内的真空漏泄量；

二是静态真空密封性检测项，即首先封堵制动主缸第一腔和第二腔的出油口，然后让制动主缸第一腔和第二腔与真空源相通，经保压后把真空源切断，使制动主缸第一腔和第二腔内形成具有一定真空度的密封区间，再在一定的检测时间内分别检测这两个密封区间的真空漏泄量；

三是静态气压密封性检测项，即首先封堵制动主缸第一腔和第二腔的出油口，然后让制动主缸第一腔和第二腔与气压源相通，经保压后把气压源切断，使制动主缸第一腔和第二腔内形成具有一定气压的密封区间，再在一定的检测时间内分别检测这两个密封区间的气压漏泄量。

3 制动主缸泄漏的分类

制动主缸的泄漏大概可以分为内部泄漏和外部泄漏：

内部泄漏在制动主缸外表面无法看到有制动液泄漏出来，在整车中表现为在制动回路中建立制动液压困难或者根本无法建立制动液压，在制动主缸中主要的原因是主副皮碗本身存在质量问题，或者与皮碗配合的零部件存在质量问题，或者装配不当所引起的问题等。制动主缸的内部泄漏主要归类为以下几种：（1）第一腔主皮碗位置；（2）第二腔主皮碗位置；（3）第二腔副皮碗位置；（4）第一腔阀芯密封橡胶件（中心阀式结构的制动主缸）；（5）第二腔阀芯密封橡胶件（中心阀式结构的制动主缸）。详见图1和图3所示。

外部泄漏在整车中比较直观的表现为在制动主缸外表面能看到有制动液泄漏出来，在制动主缸中主要的原因是与制动主缸外部进行密封配合的橡胶件本身存在质量问题，或者与橡胶件配合的零部件存在质量问题，或者装配不当所引起的问题等，如制动主缸进油口处的密封橡胶件损坏等。制动主缸的外部泄漏主要归类为以下几种：（一）第一腔进油口密封橡胶件位置；（二）第二腔进油口密封橡胶件位置；（三）制动主缸活塞定位螺钉密封位置（如果制动主缸设计有）；（四）第一活塞外部连接密封橡胶件位置（导套密封橡胶件、双唇口皮碗等密封结构等）；（五）制动主缸补偿孔上的密封钢球位置（如果制动主缸设计有）。详见图2和图3所示。

文章来源：《真空科学与技术学报》 网址: http://www.zkkxyjsxb.cn/qikandaodu/2020/1113/399.html