發(fā)動機維修手冊編寫思考與研究

梅秀峰

（上海柴油機股份有限公司，上海200438）

0 引言

作為一本對維修服務(wù)人員進(jìn)行維修操作的指導(dǎo)資料，發(fā)動機維修手冊主要介紹在發(fā)動機維修過程中的注意事項、整機定位圖、性能技術(shù)參數(shù)、零部件磨損極限、故障排除指南、維修工具使用方法、零部件拆裝方法、擰緊力矩參數(shù)等，且圖文結(jié)合。一本發(fā)動機維修手冊所包含的內(nèi)容非常繁復(fù)，涉及到發(fā)動機的各個系統(tǒng)，編制周期長，在編制過程中需與設(shè)計師和發(fā)動機零部件供應(yīng)商持續(xù)溝通獲得相關(guān)信息，同時與售后服務(wù)人員溝通了解他們的需求。本文主要從發(fā)動機維修手冊的文本結(jié)構(gòu)，編制方法等角度進(jìn)行闡述如何編寫才能方便維修人員快速獲得所需信息，并提出維修手冊后續(xù)的及時更新、實時傳遞性的思考。

1 文本結(jié)構(gòu)

發(fā)動機維修手冊的內(nèi)容可以大致分為五大塊，如圖1所示。通過這些內(nèi)容可以指導(dǎo)維修人員進(jìn)行操作，每一個模塊又可以分為不同章節(jié)和小節(jié)。

2 編制啟動和依據(jù)

按照上海柴油機股份有限公司動力總成開發(fā)流程，一款發(fā)動機維修手冊編制工作啟動于發(fā)動機樣機試驗完成、開始制作OTS零部件和啟動整機OTS試驗之際。此階段主要零部件已經(jīng)基本定型。

發(fā)動機維修手冊編制依據(jù)和資料為： （1）發(fā)動機裝配調(diào)整技術(shù)條件； （2）整機Pro?E模型；（3）發(fā)動機零部件物料明細(xì)表 （bill of material，BOM）。這些都來源于發(fā)動機設(shè)計部門。如何將這些信息轉(zhuǎn)化成售后維修人員維修發(fā)動機時能快速方便地獲取的有效信息，需要從維修人員的角度來思考。

3 編制前的準(zhǔn)備工作

一本好的發(fā)動機維修手冊可以向售后人員及時準(zhǔn)確地傳遞發(fā)動機維修的必要信息，并方便他們查閱和快速有效地完成維修工作。為此，編制者在編制工作開展前，到本款發(fā)動機的試制基地，對照發(fā)動機BOM表和發(fā)動機裝配調(diào)整技術(shù)條件，充分了解該發(fā)動機試制裝配和拆機過程，以及過程中所出現(xiàn)的問題、注意事項及所需使用的專用工具。通過對照發(fā)動機實物和發(fā)動機三維Pro?E模型，對整機外形尺寸，零部件大小、重量、材料等有較為主觀的認(rèn)識。同時，走訪售后服務(wù)部門，了解維修人員在其他類似發(fā)動機維修中所遇到的共性和個性問題，結(jié)合本款發(fā)動機的具體情況，將這些內(nèi)容有效地體現(xiàn)在維修手冊中。

4 編制方法

根據(jù)編制依據(jù)和編制前期工作中得到的信息，站在維修人員的角度進(jìn)行思考和編制，使發(fā)動機維修手冊簡潔明了，方便維修人員查閱參考。

編制過程中，與設(shè)計師、工藝師和裝配操作人員保持溝通，對每個裝配要點、擰緊力矩、配合間隙進(jìn)行確認(rèn)，確保信息詳細(xì)和準(zhǔn)確。

編制完成后，提供給售后服務(wù)部門相關(guān)維修人員，請他們提出意見和建議，然后進(jìn)行修改和完善。下面通過介紹發(fā)動機維修手冊中主要內(nèi)容來體現(xiàn)編制中的思考和研究。

4.1 注意事項

注意事項在發(fā)動機拆裝過程中非常重要。很多涉及產(chǎn)品維修的事故是因為不遵守基本的安全規(guī)則和注意事項造成的。在事故發(fā)生之前若能認(rèn)識到安全隱患的存在，可極大地避免事故的發(fā)生。本章節(jié)原則是要讓維修人員學(xué)習(xí)和重視在維修過程中的安全注意事項。包括防火、防觸電、防氣體中毒、防燙傷、防摔傷等。此外，還將粘貼在發(fā)動機上的“警示標(biāo)記”用圖片方式展示，以提醒維修人員在維修相關(guān)零部件時需要仔細(xì)閱讀。

4.2 發(fā)動機介紹

發(fā)動機介紹包含對本款發(fā)動機產(chǎn)品特點的概述、發(fā)動機銘牌位置、發(fā)動機機號位置、發(fā)動機整機定位圖等。

4．2．1 產(chǎn)品概述

重點描述發(fā)動機的特色、優(yōu)勢、技術(shù)路線等。讓維修人員對發(fā)動機的特點有整體性的認(rèn)識，這對維修很重要。不同特點的發(fā)動機，其維修策略也不同。

4．2．2 發(fā)動機銘牌

發(fā)動機銘牌上有發(fā)動機的一些基本信息，包括功率、轉(zhuǎn)速、型號、訂貨號等。銘牌上的這些信息對于發(fā)動機維修時配件購買等非常重要，所以需要著重體現(xiàn)出銘牌的位置，以便引起維修人員的重視，同時提醒維修人員在修理過程中需保護好銘牌不受損壞，使后續(xù)維修人員能繼續(xù)使用。

4．2．3 發(fā)動機機號

發(fā)動機的分類從大到小分別為型號、訂貨號和機號。每臺發(fā)動機的機號具有唯一性，若銘牌丟失或通過其他的途徑無法準(zhǔn)確地判斷發(fā)動機的技術(shù)信息時，就需要通過機號來查詢。機號一般直接打刻在機體上，不會損壞或丟失。所以在發(fā)動機維修手冊中給出了發(fā)動機機號位置，以便維修服務(wù)人員在需要時進(jìn)行查找。

4．2．4 整機定位圖

發(fā)動機外圍零部件布置形式因機型不同而各異，認(rèn)識發(fā)動機首先從其外圍零部件開始。在發(fā)動機維修前，維修人員通常需要清楚地知道發(fā)動機外圍零部件及水、氣、油進(jìn)出口的位置。所以通過整機定位圖的方式將這些信息清楚地傳遞給維修人員。整機定位圖以4個方向的視圖來展現(xiàn)，即發(fā)動機的進(jìn)氣側(cè)、排氣側(cè)、前端和輸出端；并通過引線、序號及列表，給出各零部件和水、氣、油進(jìn)出口的名稱和位置。

4.3 技術(shù)參數(shù)

維修技術(shù)參數(shù)所包含范圍很廣，包括發(fā)動機整機參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)、零部件參數(shù)、重要的擰緊力矩、磨損極限等。

4．3．1 整機、系統(tǒng)和零部件參數(shù)

因為在發(fā)動機維修過程中維修人員需要知道發(fā)動機整機參數(shù)，一方面可以對發(fā)動機性能有整體的認(rèn)識，另一方面可以通過標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)判斷發(fā)動機的狀態(tài)，所以在發(fā)動機維修手冊中給出發(fā)動機整機參數(shù)十分必要。整機參數(shù)包括發(fā)動機的型號、氣缸數(shù)、缸徑、活塞行程、排量、功率、轉(zhuǎn)速、曲軸旋轉(zhuǎn)方向、發(fā)火次序、壓縮比、燃油消耗率、外形尺寸等技術(shù)參數(shù)。

發(fā)動機各個系統(tǒng)有更加詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)，與整機參數(shù)不同，其代表各個系統(tǒng)的獨立特征。如潤滑系統(tǒng)參數(shù)，其包括機油壓力、油底殼機油油位高低刻線對應(yīng)的機油量、油底殼最高機油溫度。冷卻系統(tǒng)參數(shù)包括冷卻液容量、冷卻液正常溫度范圍、調(diào)溫器開啟和關(guān)閉溫度。進(jìn)排氣系統(tǒng)參數(shù)包括渦輪前排氣溫度、排氣背壓等。

維修人員在維修一些零部件時，還需要知道這些零部件更詳細(xì)的技術(shù)信息，如噴油器的噴油開啟壓力等，以判斷零部件狀態(tài)。所以將這些參數(shù)也體現(xiàn)在發(fā)動機維修手冊中。

4．3．2 重要的擰緊力矩

重要零部件、螺栓、螺母的擰緊力矩在發(fā)動機維修過程中非常重要。因為區(qū)別于標(biāo)準(zhǔn)件固定的擰緊力矩，這些零部件、螺栓、螺母有其獨特的擰緊力矩和擰緊方法，若按照常規(guī)的方法去操作則會對相關(guān)零部件造成損壞，嚴(yán)重時可能因為擰緊方法不當(dāng)帶來安全隱患。故在發(fā)動機維修手冊中著重列出重要零部件的螺紋規(guī)格、擰緊力矩和擰緊方法。部分螺栓擰緊方式示意見表1。

表1 部分螺栓擰緊方式

4．3．3 磨損極限

發(fā)動機部分零部件與其相配合的零部件之間存在過盈配合或間隙配合。對于一些間隙配合的摩擦副零部件，其具有最大允許磨損量，即磨損極限。發(fā)動機在維修過程中，維修人員需要知道這一數(shù)值，并以此作為相關(guān)零部件是否可以繼續(xù)使用的重要指標(biāo)，若配合間隙超過此磨損極限則必須考慮更換相關(guān)零部件。如，通過測量氣門桿和氣門導(dǎo)管之間的配合間隙，并與磨損極限 （見表2）進(jìn)行對比，可以判斷氣門導(dǎo)管或氣門桿是否需要維修。其他如活塞銷與連桿小頭襯套孔、活塞銷與活塞銷孔等具有磨損極限的零部件，同樣需要將相關(guān)信息表現(xiàn)在發(fā)動機維修手冊中，以便售后維修人員進(jìn)行查閱。

4.4 故障排除

在發(fā)動機修理過程中，一個很重要的過程是對所出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，以找出問題所在，并找到針對問題的解決方法，所以在發(fā)動機維修手冊中給出發(fā)動機典型故障模式及排除方法。按照故障原因由常見到不常見、由外而內(nèi)、由簡單到復(fù)雜的順序來體現(xiàn)故障排除的步驟，以便更好指導(dǎo)維修服務(wù)人員排除故障，如 “機油壓力過低”故障原因和排除步驟如圖2所示。

表2 氣門桿與氣門導(dǎo)管配合間隙

4.5 各系統(tǒng)維修

一款發(fā)動機的系統(tǒng)可以分為9個部分：進(jìn)排氣系統(tǒng)、附件系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)、本體系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。每個系統(tǒng)內(nèi)容包括6個方面：系統(tǒng)簡介、系統(tǒng)定位圖、維修工具、拆卸、檢測修理和安裝。

為方便維修人員看清系統(tǒng)維修要點，本章節(jié)采用圖片和文字相結(jié)合方式。其中 “定位圖”“維修工具”小節(jié)主要以圖片方式展現(xiàn)； “系統(tǒng)簡介”“檢測修理”小節(jié)主要通過文字描述展現(xiàn)；而在“拆卸”“安裝”小節(jié)中則以圖片為主，文字為輔，一個操作步驟配置一幅圖，方便維修人員查看。

4．5．1 系統(tǒng)簡介

系統(tǒng)簡介主要起到提綱挈領(lǐng)的作用。主要介紹本系統(tǒng)的運行原理、特點，其在整機中的作用，包含哪些零部件和各零部件的介紹。發(fā)動機維修手冊中，某一系統(tǒng)應(yīng)該包含哪些零部件需要同時考慮零部件的共性特征和拆裝維修的相關(guān)性。以燃油系統(tǒng)為例，系統(tǒng)包含噴油泵、噴油器、燃油濾清器、高壓油管、低壓油管等與燃油相關(guān)的主要零部件，還包含與這些零件相關(guān)的支架、墊塊、螺栓、螺母等非主要零部件。零部件介紹以主要零部件為重點。其中的系統(tǒng)介紹、原理、作用等相關(guān)信息通過與系統(tǒng)工程師和整機工程師溝通獲取，同時配上系統(tǒng)原理圖，便于維修人員看清各零部件位置和相互之間的關(guān)系。系統(tǒng)簡介安排在本系統(tǒng)維修的最前面，以讓維修人員開展維修工作前先對本系統(tǒng)有初步認(rèn)識和了解。

4．5．2 維修工具

在發(fā)動機維修過程中需要使用到各種專用工具，以確保修理的順利進(jìn)行和保證維修的質(zhì)量。為此，在發(fā)動機試制階段，了解每個專用工具的設(shè)計、使用及改進(jìn)情況，并聽取售后服務(wù)維修人員對專用工具使用的反饋意見，使專用工具能發(fā)揮應(yīng)有的作用且使用方便。發(fā)動機維修手冊上將最終定型的專用工具以軸測圖的方式表達(dá)，便于維修人員直觀認(rèn)識，同時，給出這些工具的件號、名稱，便于需要時購買。

4．5．3 檢測修理

檢測修理主要為本系統(tǒng)零部件拆卸后的清洗、檢測和修理的要求和方法，方便維修人員在發(fā)動機維修過程中，對拆卸后的相關(guān)零部件進(jìn)行分析，以判斷其是否仍可繼續(xù)使用。如此環(huán)節(jié)做得不足，可能會將已經(jīng)損壞的零部件重新安裝至發(fā)動機上，會對后續(xù)的使用和維修帶來隱患。以氣門為例，要求維修人員在拆卸后需檢查氣門桿部和端面是否出現(xiàn)磨損、氣門桿是否彎曲、氣門密封錐面是否有磨損或積碳等，如出現(xiàn)相關(guān)情況需要予以更換，而不得重復(fù)使用。又以推桿為例，需檢查推桿油路是否通暢、推桿是否彎曲、推桿球頭和凹頭是否磨損等，如出現(xiàn)相關(guān)情況需要予以更換，而不得重復(fù)使用。對于易損件或不可重復(fù)使用的零部件則必須更換。檢測過程中需與磨損極限的數(shù)值相聯(lián)系進(jìn)行判斷。將本章節(jié)放在拆卸章節(jié)后、安裝章節(jié)前。這樣可避免維修人員在維修中因不仔細(xì)而忽略這些檢查和更換，導(dǎo)致維修后發(fā)動機再次故障。

4．5．4 拆卸和安裝

拆卸和安裝為各系統(tǒng)維修中重要的部分，主要體現(xiàn)出零部件的拆裝順序、步驟、注意事項、工具、擰緊力矩、配合間隙等。在某些情況下，相關(guān)零部件拆裝會有先后順序，為串聯(lián)關(guān)系。如，必須先拆卸油底殼才可以拆卸機油泵，在順序上體現(xiàn)出遞進(jìn)關(guān)系 （見圖3）。為方便維修人員看清零件之間的關(guān)系，以爆炸圖的形式展現(xiàn)。制作爆炸圖時，考慮如何使爆炸圖能清晰顯示相關(guān)零部件的拆裝順序。對于無嚴(yán)格串聯(lián)關(guān)系的零部件，則遵循由外到內(nèi)、由小到大的順序進(jìn)行拆卸，反之進(jìn)行裝配。

在零部件拆裝過程中，有很大的概率會出現(xiàn)犯錯的操作。如，在組裝發(fā)動機的活塞連桿部件時，活塞上的活塞冷卻腔出油口必須與連桿大頭的開口方向一致，如裝反會導(dǎo)致活塞連桿部件裝入機體時與活塞冷卻噴嘴碰撞而造成相關(guān)零部件的損壞。這些內(nèi)容則以注意事項和文本加粗的方式著重體現(xiàn)出來，以便提醒售后維修人員。在拆裝過程中需要使用的維修工具，均在每一個步驟里面列出其件號，以提醒維修人員需要使用相應(yīng)的工裝進(jìn)行維修。

5 實時傳遞性

在發(fā)動機整個生產(chǎn)過程中，由于市場因素或產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化改善，不可避免需要對一些零件進(jìn)行改動。這個過程可能會對發(fā)動機維修手冊產(chǎn)生影響。若未及時對維修手冊進(jìn)行相應(yīng)更改，那么維修服務(wù)人員仍按照手頭上的舊版本技術(shù)信息去維修新的發(fā)動機，則會出現(xiàn)問題。公司目前維修手冊都為電子版，這便于更新；但是，如何保持維修手冊的鮮活性，需要對電子版維修手冊的及時傳遞性進(jìn)行分析和優(yōu)化。首先對更改來源進(jìn)行分析，更改來源主要有3類情況：裝配調(diào)整技術(shù)條件更改、工程更改和新開發(fā)機型。

5.1 裝配調(diào)整技術(shù)條件

裝配調(diào)整技術(shù)文件一般只有在有重大零部件更改或有新的機型研發(fā)時會做相應(yīng)改動。此類更改的信息在審簽流程中時就會傳遞至售后工程，只要獲取相關(guān)更改信息后，對發(fā)動機維修手冊的更改是可以快速完成。

5.2 工程更改

工程更改涉及的面較廣，可能會影響發(fā)動機的結(jié)構(gòu)、零部件材料、擰緊力矩等各個方面。由于工程更改信息同樣會傳遞至售后工程，所以需對更改的內(nèi)容進(jìn)行分析，判斷其是否會對發(fā)動機維修手冊產(chǎn)生影響，若結(jié)構(gòu)更改，則相應(yīng)的拆裝示意圖需做改動；若零部件更改導(dǎo)致擰緊力矩有變化，則需修改維修手冊中的相關(guān)參數(shù)。

5.3 新開發(fā)機型

一本發(fā)動機維修手冊編制時，是基于發(fā)動機的基本型，后續(xù)在基本型基礎(chǔ)上開發(fā)的新機型，可能需要一些專用零部件或有特殊要求，這些可能會導(dǎo)致新發(fā)動機有不同的維修方法、技術(shù)參數(shù)等，因此需要在發(fā)動機維修手冊中體現(xiàn)出來。

新開發(fā)機型分為2種情況：若項目較大，售后工程作為項目組成員參與，并清楚項目的進(jìn)展情況，那么在項目進(jìn)行中即可根據(jù)項目開發(fā)的變型產(chǎn)品更新相應(yīng)的原基本型發(fā)動機維修手冊；若項目較小，售后工程并未參與，則在審核相應(yīng)的新零件時，多了解采用此新零件的某個新款發(fā)動機的情況，了解該新機型的用途、結(jié)構(gòu)、參數(shù)等，以便可以及時對售后文件進(jìn)行修改完善。

針對發(fā)動機維修手冊的更改，制作更改記錄單。由于維修手冊版本不宜過多，所以更改記錄單中更改日期以月份為單位，每月對相應(yīng)的信息進(jìn)行匯總分析，并判斷維修手冊是否需相應(yīng)升版改動。改動后，同時保留新版本與舊版本，填寫更改記錄單 （見表3），并作為新版本維修手冊的一部分，通過郵件等方式將電子版維修手冊及時傳遞至售后服務(wù)。這樣可以保證維修手冊的信息一直在更新和傳遞，保證維修手冊信息的及時性。同時對于舊發(fā)動機依然可以使用舊版本的維修手冊。

表3 維修手冊更改記錄單

6 結(jié)論

針對發(fā)動機售后維修服務(wù)需求而編寫發(fā)動機維修手冊，通過手冊中的技術(shù)參數(shù)、故障排除和維修步驟等可以指導(dǎo)售后維修人員安全、合理、高效地修理發(fā)動機，滿足售后維修服務(wù)的需求。同時根據(jù)后續(xù)可能會出現(xiàn)的更改情況，及時跟進(jìn)，對發(fā)動機維修手冊的及時傳遞性進(jìn)行分析并提出方案，以此保持維修手冊的時效性和鮮活力。