在发动机制造和装配过程中,密封性是评定其性能和质量的重要指标之一。发动机的密封性能差会引起漏水、漏油和漏气现象,不仅会引起发动机动力损失、功率下降、使用寿命降低,还会导致污染环境、能源浪费。发动机密封性差的主要原因之一是缸体缸盖结合面密封性差,发动机缸体缸盖结合面的密封性是缸体缸盖结合面的制造精度、垫片的制造精度、气缸盖螺栓扭紧顺序、预紧力及各零部件的材料特性等因素综合作用的结果。发动机缸体缸盖结合面的表面形貌是密封装配流程中率先产生影响的一环,如果结合面的表面形貌达不到密封的要求,那么后续的检测装配等都变得没有意义。因此,从表面形貌出发探究发动机缸体缸盖结合面的密封性具有重要意义。近年来的激光全息干涉测量技术具有非接触、速度快、大视场、精度高的特点,可以快速高精度地获得缸体缸盖结合面的表面形貌数据,为研究缸体缸盖结合面的密封性提供了方法。本文基于激光全息干涉测量对发动机缸体缸盖结合面密封性进行了研究,主要研究工作如下:(1)探究缸体缸盖结合面密封原理探究了缸体缸盖结合面密封的过程及机理和垫片密封泄漏的根本原因,基于法兰垫片密封的有限元模型分析了垫片在密封过程中的压缩回弹特性。然后基于分形理论的金属垫片的泄漏模型分析了被密封介质特性、表面粗糙度、螺栓预紧力等因素对泄漏的影响。(2)建立结合面微观表面形貌参数与泄漏量关系模型基于激光全息干涉测量获得缸体缸盖结合面的微观形貌模型和点云数据。对点云数据进行处理,提取需要的表面形貌参数进行计算。通过数据处理得出了机加工后表面微观形貌参数与泄漏量的关系,得到为保证结合面密封性的机加工表面形貌参数特征。基于关系模型评估了密封路径的密封性并找出了可能发生泄漏的位置。(3)建立密封结合面有限元模型基于激光全息干涉测量的缸盖表面形貌的高精度数据及三维模型,选择结合面上的样本区域,进行接触模型的建立和密封结合面的有限元接触分析。基于有限元接触分析,提取了相应的泄漏通道并进行流体动力的仿真分析,得到了样本区域泄漏通道的泄漏率并探究了接触压力等对泄漏率的影响。(4)提出缸体缸盖结合面密封性评价方法基于结合面测量数据,选取缸盖结合面上最容易发生泄漏的样本区域进行有限元密封接触分析及泄漏通道的流体动力仿真,计算其泄漏率。结合静态密封接触理论中相对接触面积确定泄漏率的阀值,对两组缸盖结合面的密封质量进行评价并找出了可能发生泄漏的缸盖结合面。本文基于激光全息干涉测量的缸体缸盖结合面高精度测量数据,探究了缸体缸盖结合面密封机理,探究了表面形貌参数和泄漏率的关系;基于测量数据,对结合面真实粗糙表面形貌进行了有限元接触分析;提取了泄漏通道,对泄漏通道进行了流体动力的仿真分析;计算了泄漏率阀值并对两组缸盖结合面的密封性进行了评估,找出了最可能发生泄漏的缸盖结合面。