中國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)現(xiàn)狀及前景分析

胡明　劉永珍　劉陽(yáng)

摘 要：再制造工程是解決資源浪費(fèi)、環(huán)境污染和廢舊產(chǎn)品翻新改造的最佳方法和途徑之一。因此大力發(fā)展再制造技術(shù)已經(jīng)是許多有識(shí)之士的共識(shí)，國(guó)內(nèi)外對(duì)再制造工程的研究越來越多。本文對(duì)中國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)現(xiàn)狀及前景進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；再制造技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展；關(guān)鍵；技術(shù)

引言

發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)也稱發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)修復(fù)技術(shù)，它主要以舊發(fā)動(dòng)機(jī)或不能使用的發(fā)動(dòng)機(jī)為原材料通過一系列幾乎完全與新機(jī)相同的加工工藝使發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件恢復(fù)尺寸和精度后，重新組裝成完整的發(fā)動(dòng)機(jī)的特殊過程。在這個(gè)過程中，將發(fā)動(dòng)機(jī)完全拆解、清洗，按照制造原廠家的技術(shù)要求對(duì)基礎(chǔ)零部件（缸體、缸蓋、曲軸、連桿等）進(jìn)行檢測(cè)和檢查，再按照嚴(yán)格的技術(shù)要求進(jìn)行修復(fù)，對(duì)于易損壞件如軸承、活塞環(huán)、活塞、墊片等，在裝配中使用原廠配件，然后組裝成整機(jī)，其裝配公差可達(dá)到原機(jī)裝配水平。再制造工程是正在發(fā)展中的一個(gè)新興研究領(lǐng)域和新興產(chǎn)業(yè)。再制造工程運(yùn)用先進(jìn)表面技術(shù)、復(fù)合表面技術(shù)等多種高新技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式、嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量管理和市場(chǎng)管理模式，使廢舊產(chǎn)品得以高質(zhì)量的再生，創(chuàng)造新的價(jià)值，是符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。再制造工程是解決資源浪費(fèi)、環(huán)境污染和廢舊產(chǎn)品翻新改造的最佳方法和途徑之一。因此大力發(fā)展再制造技術(shù)已經(jīng)是許多有識(shí)之士的共識(shí)，國(guó)內(nèi)外對(duì)再制造工程的研究越來越多。

一、發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)的意義

發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)也稱發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)修復(fù)技術(shù)，它主要以舊發(fā)動(dòng)機(jī)或不能使用的發(fā)動(dòng)機(jī)為原材料通過一系列幾乎完全與新機(jī)相同的加工工藝使發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件恢復(fù)尺寸和精度后，重新組裝成完整的發(fā)動(dòng)機(jī)的特殊過程。在這個(gè)過程中，將發(fā)動(dòng)機(jī)完全拆解、清洗，按照制造原廠家的技術(shù)要求對(duì)基礎(chǔ)零部件（缸體、缸蓋、曲軸、連桿等）進(jìn)行檢測(cè)和檢查，再按照嚴(yán)格的技術(shù)要求進(jìn)行修復(fù)，對(duì)于易損壞件如軸承、活塞環(huán)、活塞、墊片等，在裝配中使用原廠配件，然后組裝成整機(jī)，其裝配公差可達(dá)到原機(jī)裝配水平。

發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)的精髓就在于對(duì)原有發(fā)動(dòng)機(jī)的有效利用，這正符合了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)可以有效降低生產(chǎn)成本，提高售后服務(wù)層次，增強(qiáng)產(chǎn)品的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。目前，發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)主要用于汽車維修行業(yè)當(dāng)中，實(shí)施此項(xiàng)技術(shù)可在較短時(shí)間內(nèi)完成總成互換，縮短汽車大修時(shí)間，由過去的幾天時(shí)間縮短為現(xiàn)在的幾個(gè)小時(shí)。同時(shí)，實(shí)施這種再制造技術(shù)后，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效益都大幅度提高，有利于減少機(jī)動(dòng)車的排放污染。而且，因?yàn)樵僦圃旌蟮陌l(fā)動(dòng)機(jī)總成價(jià)格遠(yuǎn)低于新機(jī)的價(jià)格，這在另一方面也有效地遏制了非法拼裝車的蔓延。

發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)不僅僅只屬于售后服務(wù)范疇，而事實(shí)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，再制造技術(shù)也發(fā)揮著不可替代的重要作用。如在發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠，應(yīng)用再制造技術(shù)對(duì)在線次品進(jìn)行二次加工后的產(chǎn)品作為維修備件納入售后服務(wù)系統(tǒng)，是對(duì)主生產(chǎn)線的重要補(bǔ)充。

二、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造的關(guān)鍵技術(shù)

汽車再制造的關(guān)鍵是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)再制造。發(fā)動(dòng)機(jī)再制造的關(guān)鍵是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零部件的再制造，這些零部件主要包括缸體、缸蓋、曲軸和連桿等，表面工程技術(shù)尤其是納米表面工程技術(shù)是零部件再制造的重要技術(shù)手段，應(yīng)用納米電刷鍍技術(shù)、熱噴涂技術(shù)等先進(jìn)表面技術(shù)將保證再制造產(chǎn)品的質(zhì)量。

一是納米電刷鍍技術(shù)。由于納米材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可用于制造超硬、高強(qiáng)、高韌超塑性材料和高性能陶瓷及高韌、高硬涂層，不僅能夠獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的原材料，而且可以采用表面工程技術(shù)對(duì)零部件進(jìn)行維修或再制造，獲得高性能的零件或備品配件。以納米金剛石和納米陶瓷為代表的納米硬粉，具有很高的硬度和較好耐高溫能力，在鍍層應(yīng)用可以較大幅度改善電刷鍍鍍層的機(jī)械性能。通過將納米材料與高效的電刷鍍技術(shù)結(jié)合，并采用鎳包覆法對(duì)納米粉表面進(jìn)行處理，可有效地提高納米粉在鎳基復(fù)合鍍層中的共沉積量，大大改善納米粉在鍍層中的均勻程度，解決納米粉在復(fù)合鍍層中難以均勻分散這一關(guān)鍵問題。在納米材料的彌散強(qiáng)化作用下，獲得的納米復(fù)合鍍層表現(xiàn)出比單一快速鎳刷鍍層更好的性能。例如含納米金剛石的復(fù)合鍍層在室溫高負(fù)荷下具有優(yōu)良的抗疲勞和抗磨損性能。納米氧化鋁Ni/Ni+nano-Al2O3復(fù)合鍍層的使用溫度提高到400℃，復(fù)合鍍層的顯微硬度保持在600HV，微動(dòng)磨損深度為快速鎳刷鍍層的1/4。納米復(fù)合電刷鍍技術(shù)可用于進(jìn)行裝備零部件表面損傷的修復(fù)、新品零部件表面的強(qiáng)化和防護(hù)，有望在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承、軸類零件的磨損部位得到應(yīng)用。

二是高速電弧噴涂技術(shù)。電弧噴涂技術(shù)是熱噴涂技術(shù)的一種，也是表面工程的重要組成部分。該技術(shù)產(chǎn)生較早，興起于上世紀(jì)80年代。隨著噴涂設(shè)備、材料、工藝的迅速發(fā)展與更新，電弧噴涂科技已經(jīng)成為目前熱噴涂領(lǐng)域中最引人注目的技術(shù)之一。采用高速電弧噴涂技術(shù)能夠制備耐磨涂層、防腐涂層、防滑涂層等各種性能的涂層，可以應(yīng)用于磨損零件的修復(fù)和強(qiáng)化。新型高速電弧噴涂與普通電弧噴涂相比，粒子速度顯著提高，霧化效果明顯改善；涂層的結(jié)合強(qiáng)度顯著提高，涂層的孔隙率和表面粗糙度低。高速電弧噴涂具有優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造中具有廣闊的應(yīng)用前景。

三是納米固體潤(rùn)滑干膜技術(shù)。表面減摩技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高汽車裝備中的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性，延長(zhǎng)使用壽命，減少維修次數(shù)。固體潤(rùn)滑干膜技術(shù)是一種新型減摩技術(shù)，能夠在高溫、高負(fù)荷、超低溫、超高真空、強(qiáng)氧化還原和強(qiáng)輻射等環(huán)境條件下有效潤(rùn)滑。納米固體潤(rùn)滑技術(shù)通過在固體潤(rùn)滑干膜中添加潤(rùn)滑和抗磨作用的納米粒子，改善固體潤(rùn)滑干膜的潤(rùn)滑、耐磨損性能，能夠在常規(guī)油脂不宜使用的特殊環(huán)境下實(shí)現(xiàn)有效潤(rùn)滑，并且沒有油脂潤(rùn)滑所存在的污染及漏油等問題。如含有納米氧化鋁材料的固體潤(rùn)滑干膜的耐磨性提高了2-5倍。納米固體潤(rùn)滑膜可以用到幾乎所有的摩擦部件上而不需要改變部件的尺寸，而且還具有優(yōu)良的防腐蝕性能和動(dòng)密封性能，能起到防止機(jī)械振動(dòng)和減少機(jī)械噪聲的作用。目前已經(jīng)在一些重載車輛中使用了具有良好耐磨、減摩和防腐性能的納米固體潤(rùn)滑干膜，取得明顯效果。

四是其他技術(shù)。劃傷快速填補(bǔ)技術(shù)是利用微區(qū)脈沖點(diǎn)焊設(shè)備和專用材料，對(duì)零部件的損傷部位進(jìn)行快速修復(fù)的技術(shù)。該技術(shù)通過高能電脈沖產(chǎn)生高溫，使補(bǔ)材在經(jīng)過預(yù)處理的待修表面上熔化，實(shí)現(xiàn)二者的微區(qū)焊接，能夠?qū)鶆蚰p、溝槽和特形表面棱邊損傷等進(jìn)行快速修復(fù)。

目前，雖然我國(guó)在政策上支持與鼓勵(lì)發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，但在我國(guó)建立完善的發(fā)動(dòng)機(jī)再制造市場(chǎng)體系尚需一段時(shí)間，因?yàn)檫€有許多問題有待解決，包括法律和法規(guī)的完善、制造商責(zé)任制的建立、行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的制定與頒布、再制造發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定與頒布、嚴(yán)格和完備的廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)回收體系的構(gòu)建等等。

參考文獻(xiàn)

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[3]朱紹華，劉世參，朱勝.談綠色再制造工程的內(nèi)涵和學(xué)科框架[J].中國(guó)表面工程，2015（2）：5～7.

（作者單位：沈陽(yáng)航天三菱汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限公司）