汽車發(fā)動機的零部件再制造研究技術(shù)

王 功

WANG Gong

（江海職業(yè)技術(shù)學院，楊州 225101）

0 引言

從汽車的發(fā)明到現(xiàn)在雖然只有短短的幾百年歷史，但是汽車技術(shù)的發(fā)展卻牽動著整個社會科學技術(shù)的發(fā)展，影響著人類文明歷史的發(fā)展進程。然而，近年來隨著機械及電子行業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車也在不斷地更新?lián)Q代。據(jù)全球不完全統(tǒng)計，全世界每年就有接近2600萬多輛汽車報廢,而我國的汽車報廢量就約200萬輛,占到了很大的部分，且每一年的數(shù)量呈現(xiàn)遞增趨勢。每年大量的汽車報廢導(dǎo)致了很多材料的浪費，同時也衍生出了許多環(huán)境的問題。據(jù)科學實驗數(shù)據(jù)顯示，在一輛報廢的汽車上可回收利用材料就占90%,包括鋼鐵、有色金屬等，故將數(shù)量與日俱增的報廢的汽車進行合理的整頓和規(guī)劃將會節(jié)約成本，同時這種再利用技術(shù)有著非常強勢的市場潛力，利潤相當可觀。

近幾年來，我國的科學技術(shù)在發(fā)動機的電機制造方面才剛起步，在很多方面都不能做到細致，而與此同時，發(fā)動機的再制造業(yè)卻有著深厚的市場潛力和廣闊的市場前景，因此針對這個現(xiàn)象，本文對發(fā)動機的組成與再制造技術(shù)的概念進行了闡述，并且從發(fā)動機零部件的角度出發(fā)，研究了汽車發(fā)動機的再制造技術(shù)，其生產(chǎn)流程中引用多了許多尖端的技術(shù)，并在過程中突出了發(fā)動機再制造的價值，最后的科學統(tǒng)計數(shù)字也說明了汽車發(fā)動機再制造業(yè)有著良好的市場展望與利潤。

1 汽車的發(fā)動機再制造技術(shù)

再制造的概念就是對整機的拆裝重組，經(jīng)過翻新的每一臺設(shè)備都是從內(nèi)到外，從機械到電子的翻新，從而保證了設(shè)備在性能指標上達到甚至超過全新設(shè)備（原機）標準。它是在對主要部件檢修的基礎(chǔ)上換掉所有損壞件進而恢復(fù)設(shè)備主要功能和正常工作狀態(tài)的一種手段，以保證設(shè)備處于良好工作狀態(tài)。

眾所周知，汽車發(fā)動機總體組成結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，其中包括供油系統(tǒng)、配氣結(jié)構(gòu)、燃油噴射結(jié)構(gòu)、點火系統(tǒng)、燃燒室、活塞連桿、排氣控制、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和曲軸箱等各種零散的零部件，而任何一個零部件的損害都會導(dǎo)致發(fā)動機不能正常運轉(zhuǎn)，再加上發(fā)動機是整個汽車的核心，也使得整個汽車不能正常的工作。而發(fā)動機再制造就是根據(jù)發(fā)動機的制造工藝將已經(jīng)不能工作的發(fā)動機重新進行改造，使其能夠正常使用，故本文把再制造技術(shù)的角度放在零部件上，將發(fā)動機上的各零部件進行分拆，然后依據(jù)專業(yè)的技術(shù)對于不同的零部件進行相對應(yīng)的修復(fù)，組裝和改造，使重新組裝成的發(fā)動機又能正常的運轉(zhuǎn)，同時保證使改造后的產(chǎn)品性能不低于新機器水平的過程。這個再制造過程并非一般意義上說的發(fā)動機的修理或者是發(fā)動機的新制造，而是一種利用高修復(fù)技術(shù)將廢舊的裝備進行改造的過程。在此過程中，廢舊汽車的發(fā)動機首先被完全拆解、清洗；而后按制造標準對發(fā)動機基礎(chǔ)件，像是缸體、缸蓋、曲軸和連桿等進行檢測，篩選出確實有修復(fù)價值的基礎(chǔ)件；而后按照嚴格的修復(fù)工藝使用專用的設(shè)備進行重新修復(fù)，直至加工到符合制造要求的公差范圍，其中對易損件和軸承（瓦）、活塞環(huán)、活塞和墊片等則采用新件；最后按制造工藝裝配，整機在臺架調(diào)試，檢驗合格后噴涂出廠，從而使整個再制造汽車發(fā)動機的裝配公差恢復(fù)到原機水平。

這個再制造過程的實現(xiàn)過程屬于汽車的維護行業(yè)，通過這個再制造可以再次提高汽車的使用年限，有利地降低了廢棄物對于我們周圍環(huán)境的影響，同時這個再制造的總價值遠遠低于新產(chǎn)品的價值，這個就可以充分遏制住不良改車之風，在潛移默化中降低了交通事故的出事率，其次這個過程也可以對次產(chǎn)品進行改進，算是對主生產(chǎn)線的一個重要的補充，緩解了大量的工作量，將售后的服務(wù)提高到另外一個質(zhì)的層次。種種優(yōu)勢的最終目的都是為了實現(xiàn)了再制造后的產(chǎn)品質(zhì)量和性能與新產(chǎn)品的性能保持同步，同時又降低原材料的消耗做到節(jié)能，既充分保證了每一個零部件的壽命周期，增強了整個汽車行業(yè)產(chǎn)品的綜合競爭力，又符合市場經(jīng)濟的發(fā)展中的物盡其用，充分體現(xiàn)了有利于環(huán)境資源再利用的“綠色工程”。

2 汽車發(fā)動機再制造工藝流程

發(fā)動機再制造的工藝流程思路就是：抓主并次，主要依靠影響發(fā)動機壽命的主要零件，像是缸套與活塞環(huán)、曲軸與軸瓦和凸輪與氣門調(diào)整盤等，強化處理發(fā)動機附屬配件，像是水泵、電機、機油泵、低壓柴油泵和渦輪增壓器等，同時要兼顧好在延長壽命之后，組裝的發(fā)動機可能出現(xiàn)的不可抗拒的其他情況，像是水垢、積碳、老化以及疲勞等。在對發(fā)動機再制造生產(chǎn)工藝過程中可以根據(jù)發(fā)動機的零部件的功能不同，可以將其進行分類，根據(jù)分類情況進行整個再制造的流程，研究過程如圖1所示。

在圖1的簡便方案中，將發(fā)動機的各種零部件按照要求劃分為報廢件、可再制造件和可再使用件三大類，然后針對不同的類對發(fā)動機產(chǎn)品進行回收再利用。其主要的原理如下：首先對故障發(fā)動機進行回收、拆卸、清洗，檢測出可再利用件、可再制造件和報廢件，然后對可再利用件和可再制造件進行磨損狀態(tài)分析，做出壽命評估，接著按照新品制造的標準來進行再制造，并綜合采用多種復(fù)合的表面工程技術(shù)對關(guān)鍵零部件進行重點強化處理。

圖1 發(fā)動機再制造方案

現(xiàn)在根據(jù)這個原理，就再制造過程進行詳細地闡述。

第一步：進行回收，先從客戶手中回收舊發(fā)動機，然后對舊發(fā)動機性能進行檢測評估。

第二步：進行拆卸和清洗。拆卸就是指舊機全部拆卸到的部件或零件。清洗就是用不同的洗滌方式清洗零件上灰塵油污和銹蝕等。清洗時，常用到高效環(huán)保的清洗技術(shù)，如高溫分解、超聲波清洗、振動噴砂先進清洗劑燈等，這樣就可以充分保證其完整性。

第三步：進行分類評估。評估時，常用到的廢舊零部件無損檢測技術(shù)有渦流檢測、磨損檢測等，然后根據(jù)上述技術(shù)將其零部件分為三種，1）報廢件，無法再利用、再制造和再循環(huán)的零件，主要原則是只能丟棄；2）可再制造的件通過再制造加工恢復(fù)或升級的零件。如：缸體總成、連桿總成、曲軸總成和缸蓋總成等，這是再制造的核心；3）可直接利用再利用零部件，如：進氣管總成、前后排氣支管、油箱底殼等。

第四步：進行再加工。然后針對不同功能的零部件進行相對應(yīng)的修復(fù)，結(jié)合先進再制造加工技術(shù)，對可再制造工件進行性能、尺寸等進行恢復(fù),使其恢復(fù)到原有的尺寸要求,使其性能上優(yōu)于原先發(fā)動機的性能。

第五步，后續(xù)工作，進行裝配，整機測試，最后噴漆和包裝，將再制造合格的零件與新的配件,按照新產(chǎn)品的工藝流程重新裝配發(fā)動機。按照質(zhì)監(jiān)標準進行測試逐一檢測發(fā)動機的性能，經(jīng)測試合格后，方可對發(fā)動機外表進行噴漆和包裝，然后出廠。

按照上述的工藝流程，我們采集了一些合理的科學研究數(shù)據(jù)，然后選取出兩種不同發(fā)動機，分別是斯太爾WD615發(fā)動機和康明斯B型發(fā)動機，采用一般常見三種修復(fù)的零部件，總結(jié)如表1所示的項目及對應(yīng)的經(jīng)濟效益表。

表1 發(fā)動機基礎(chǔ)件的更新與修復(fù)經(jīng)濟效益表（萬元）

從表1中三組零部件的數(shù)據(jù)可以看出，三種零部件的修復(fù)價格雖然都各自不同，但是都有達到節(jié)約原價值的30%以上，其中缸體也就是可再利用件節(jié)約的成本最高，接近于買新成本的一半，使得修復(fù)后的成品再結(jié)合了新技術(shù)之后，性能也保持了接近于新成品，可以得出再制造業(yè)在節(jié)能、節(jié)材和節(jié)約等方面都達到了要求，延長了發(fā)動機的壽命，保證了再制造技術(shù)的后發(fā)優(yōu)勢。

3 結(jié)束語

汽車的核心部件是發(fā)動機，而發(fā)動機的各種零部件種類卻非常復(fù)雜，于此同時我國又面臨著發(fā)動機的電機制造方面起步相對較晚的情況，針對這個情況，本文從發(fā)動機的零部件角度出發(fā)闡述了發(fā)動機的再制造業(yè)的市場發(fā)展空間與利潤，突出了發(fā)動機的再制造比較符合我國的市場經(jīng)濟效益，有著很大的發(fā)展空間。隨著科學技術(shù)不斷地進步，相信汽車行業(yè)中的再制造業(yè)將會有著更新的技術(shù)出現(xiàn)，來更好地服務(wù)于社會。

[1]張西振. 汽車發(fā)動機電控技術(shù)[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2004.

[2]張葵葵. 電控發(fā)動機原理與檢測技術(shù)[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2007.

[3]徐濱士, 馬世寧, 劉世參, 等. 21世紀的再制造工程. 中國機械工程, 2000, 11(1), 36-38.