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發動機生產過程的清潔度管控及優化

發表時間:2020-08-19 17:48:39

一、摘要

清潔度是檢驗發動機質量的重要指標,本文主要介紹了清潔度不良對發動機的影響,以及實際生產過程中對清潔度的管控,從零件、裝配及整機三個方面闡述了清潔度的管控措施及檢驗方法,并提出了優化清潔度管控方案。

發動機作為汽車的“心臟”,是汽車動力的源泉,直接影響汽車的壽命及舒適性 。而清潔度就是影響發動機性能及質量的重要因素,正確識別清潔度的影響,及時采取有效的管控措施,才能更好地為這顆“心臟”保駕護航。

二、清潔度的影響

1.目的及意義

清潔度是一項非常重要的質量指標,用以表示零件或產品表面上殘留的污物的量,包括種類、形狀、尺寸、數量及質量等衡量指標。保證清潔度才能使產品達到規定的壽命或者要求,通過控制清潔度限值(如某發動機機型整機清潔度要求≤261mg),可大大降低雜質顆粒造成的損害,提高相關零部件和產品使用壽命及可靠性。

2.清潔度不良的損害

發動機是集鑄造、機加及裝配等諸多工藝過程于一體的產品,各階段對清潔度的要求不盡一樣,故障的表現及識別也各有差異。例如螺栓孔殘留鋁屑,可能直接影響到螺栓的正常裝配及擰緊,這是直接能識別出來的;但如果缸體主油道內殘留鐵屑或砂粒,極有可能對軸瓦及軸頸造成損害,而這種損害可能在短時間內比較難識別。

清潔度主要受殘留雜質的影響,發動機生產過程中常見的清潔度不良的損害主要有以下幾個方面:①劃傷、拉傷:運動副相關部件表面不同深度和寬度的條狀拉痕;②泄漏:密封圈或密封面有顆粒雜質導致密封不嚴;③扭矩超差:安裝面有油污或雜質導致虛假扭矩;④排放不合格:雜質進入OCV閥,進/排氣門開閉異常;⑤潤滑不良:濾清器堵塞導致過濾不暢,油道壓力不足,潤滑效果下降;⑥主軸卡滯抱死;⑦噴油器常開,導致發動機缺火等。

三、生產過程中的清潔度管控

清潔度控制貫穿零部件生產加工、包裝運輸及裝配下線等整個生產過程,只有在各個環節進行嚴格的管控,不斷優化清潔度識別及檢驗方法,才能有效地提升發動機整體的清潔度水平。

發動機生產過程的清潔度管控主要包含零部件抽檢、裝配過程控制及整機清潔度檢驗等三個方面。

1.零部件抽檢

零部件抽檢是管控零件來料清潔度的重要手段,主要是對油道、氣道相關的關鍵零部件進行清潔度監測,評估零件的質量狀況,及時發現問題并反饋整改。零部件的清潔度主要通過雜質質量及顆粒度分析進行評判,不同零件都設定有限值標準(表1)。

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雜質質量通過使用清洗劑清洗零件油道、氣道相關部位并過濾稱量得到,主要過程包括:①清洗零件油道、氣道相關部位;②使用10μm的濾紙將清洗的雜質進行過濾;③將過濾雜質的濾紙放入90℃烤箱中烘烤2h;④將烘干的濾紙放置于干燥器中1h;⑤使用電子天平稱量雜質質量;⑥使用清潔度檢測儀對雜質成分及尺寸進行分析。

2.裝配過程控制

裝配過程是清潔度控制的重要環節,涉及人員操作、零件、設備及環境等諸多因素,管控措施主要從“人、機、料、法、環”幾個方面著手。①人:定期進行專項清潔度相關培訓考核,提升員工清潔度意識;②機:設備、工裝及工作臺等定時清潔維護;③料:裝配前檢查零件防護、料架磨損及零件表面等是否符合清潔度要求;④法:將控制清潔度要求納入SOS及控制計劃中,定時清理工作臺,定時更換手套等;⑤環:車間密閉,定時安排清潔除塵等。

3.整機清潔度檢驗

整機清潔度是檢驗成品發動機質量狀況的重要手段,通過雜質質量、顆粒度大小及軸瓦拉傷情況進行評估(表2),主要過程包括以下步驟:①抽樣→②熱試→③拆解→④清洗→⑤過濾→⑥烘烤→⑦干燥→⑧稱量→⑨分析。

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①抽樣:從正常下線的合格發動機中隨機抽取一臺;②熱試:模擬發動機正常運行的工況,讓內部零部件進行初步磨合;③拆解:將發動機拆解,以便對相關零部件進行清洗;后續④~⑧的步驟操作與零部件抽檢的操作基本一致,只是整機清潔度是針對整臺發動機,而零部件抽檢是針對某個零件。

為了更好地對清潔度問題進行跟蹤分析,將需要清洗的零部件按不同部位進行分組清洗(表3),并分別記錄結果。

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四、清潔度管控的優化

清潔度控制是需要不斷提升改善并持之以恒的過程,從零件鑄造加工到整機裝配下線,各環節都要有針對性的防范及處理措施。圍繞目前發動機生產過程的清潔度管控情況,可增加以下優化方案:

(1)零部件抽檢:與各零部件供應商定期做對標跟蹤分析,以評估生產加工及周轉運輸過程的影響。

(2)裝配過程控制:使用吸塵裝置對容易掉落雜質的工作臺或工位(如缸蓋工作臺、連桿脹斷工位)及時吸附、清除掉落的雜質,避免掉落的雜質粘附在零件密封面上或者帶入發動機

內部。

(3)整機清潔度檢驗:增加發動機潤滑油濾清器解體檢驗,熱試后發動機內部雜質多數被濾清器過濾在濾網上,加上這一檢驗數據更能體現發動機整體的清潔度情況。

(4)整機清潔度檢驗:對清潔度相關關鍵部件區分不同供應商進行整機組合裝配檢驗(針對有多個供應商的零件),確保一段時間內清潔度審核的發動機能覆蓋大部分供應商的零件,對比評估不同供應商零件及其匹配的影響情況。

五、結語

如今,要在競爭激烈的市場中贏得眾多消費者的青睞,就要具備橫豎對比的優勢,這種優勢源于生產,精于管控,華于實踐。在發動機生產過程中對清潔度進行有效的管控,才能提高發動機生產的安全性及穩定性,*終達到提升汽車壽命和舒適性的目的。

文章來源:AI《汽車制造業》


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