汽車發動機缸體和缸蓋的清洗技術討論和管理維護 Automobile Engine Cylinder Block and Cylinder Head Cleaning Technology Discussion and Management Maintenance

程訓鋒 CHENG Xun-feng

摘要： 汽車發動機缸蓋和氣缸體制造過程中，其表體會存有諸多油污，因此就要進行進一步的深度清潔，方可開展下一步流程。而在該部位清洗過程中如若存在清洗不到位等情況，就會極易導致發動機噴涂的涂層檢測存在一定問題。本文主要闡述了汽車發動機裝配過程中，其主要部位的清洗技術構成、大致結構及相關內容。并分析了相關清洗技術在設備清洗及裝配線中的總體應用，以及后期的維護保養重點。

Abstract： In the manufacturing process of automobile engine cylinder head and cylinder block， there are many oil stains on the surface， so it is necessary to carry out further deep cleaning before the next process can be carried out. In the cleaning process of this part， if the cleaning is not in place， it will easily lead to some problems in the detection of the coating sprayed by the engine. This paper mainly describes the cleaning technology composition， general structure and related content of the main parts of the automobile engine assembly process. It also analyzes the overall application of related cleaning technology in equipment cleaning and assembly line， as well as the key points of later maintenance.

關鍵詞： 汽車發動機;缸體;缸蓋;清洗技術;管理維護

Key words： automobile engine;cylinder body;cylinder head;cleaning technology;management of maintenance

中圖分類號：U472.43? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）22-0161-02

0? 引言

汽車發動機屬于整個設備中最為核心的部件，因此，要確保其能夠全面發揮性能的同時，相關企業應高度重視發動機技術的發展，對于發動機的整個裝配過程清潔度要求也逐漸加強，相關設備清洗技術和也應隨之得以提升和改進。第一就應確保在汽車發動機組裝時其發動機缸體及缸蓋的清潔度，基于此，方可依據相關的工藝技術需求裝配出性能良好的發動機。而清洗設備作為汽車發動機裝配生產線中較為重要的一部分，在汽車制造企業對發動機更為嚴格的要求下，也更加體現出其重要性。

1? 汽車發動機缸體及缸蓋清洗準備中要明確的內容

由于各個車型的生產工藝存在差異，因此其發動機缸體以及缸蓋的清洗流程及方法也有所不同，因此首先應按照各個車型的實際情況，明確發動機缸體及缸蓋清洗部位，需要清潔的主要污染物，以及制造單位的客觀環境要求等。

1.1 明確主要的清洗部位? 通常而言，完成汽車發動機的缸體、缸蓋初步加工后，應嚴格按照相關標準進行首次清洗。主要清潔部位應為外表面部分，以及下一步工序需裝配的部位，例如凸輪軸蓋安裝孔、管線、座圈的壓裝孔等部位。而在完成發動機缸體及缸蓋的后續裝配后，應按照相關要求進行再一次清潔。此次清洗位置主要為凸輪軸孔及其外表面等。

1.2 明確清洗部位的主要污染物? 一般說來，完成相關設備的第一次清洗工作后，其表面或者內部會有一些殘留物質，例如飛邊毛刺、切削液等。故此，相關人員應按照殘留物質的具體部位及切削液的種類，針對性地進行第二次清洗。

1.3 明確操作環境及相關的噪聲管理? 汽車發動機進行清洗時，會運用到大量的水以及氣源，因此相關人員應明確清洗設備所處區域是否能夠提供足量水源及氣源。清洗過程中，機械內部也會形成較多氣霧，因此就要做好上述雜質的收集以及排除工作，此外也要注意采取防滲漏等措施，保障相關設備設施能夠在安全的情況下運轉，防止發生環境污染現象。不僅如此，也要注意設備在清洗過程中會產生噪音，因此應做好防護的同時，全面采取低音降噪處理。

2? 汽車發動機缸體以及缸蓋的主要清洗形式

清洗過程中應依據具體清洗部位及污染物類別的差異，結合汽車類型的工藝要求，選擇適宜的清洗形式。

2.1 祛除多余的雜質物? 通常而言，首次清洗完成后對于缸體及缸蓋的零件位置進行飛邊毛刺的祛除工作。當前，祛除雜質物的技術選擇面也較廣，例如較為先進的熱爆法、密鐳強力超聲波法、冷凍法以及磨粒流法等，而且上述方式在實際運用中也具有很好的應用。但是進一步考慮到成本投入等問題，現階段在相關汽車機械設備清洗中大部分運用毛刷及高壓水配合除去雜質的方法。

依照具體部位的差異，可將其分為表面毛刺和孔毛刺祛除。二者均為磨料，比如驅動刷。先處理需要的部位，主要目標為清理較糙的飛邊和毛刺，材料主要為氧化硅和氧化鋁彎絲。毛刷運用到的材料依據具體清潔度需求及汽車發動機的缸體和缸蓋材料明確，而刷桿及驅動方式則按照清潔孔的直徑及深度明確。

而后通過機架分析或柔性機器人將缸體和缸蓋放入高壓水清洗站。在去除殘留的飛邊和毛刺的同時，附著在氣缸體和氣缸蓋表面的金屬屑被水流沖走。這時需要注意的是，風扇框和柔性機器人的設計必須考慮防護和防銹，因為它需要長時間處于潮濕環境中，直接進入水環境。清洗工位和夾具還需選用防銹性強的奧氏體不銹鋼（槽體、保護板等）、馬氏體不銹鋼（定位銷、支撐柱等）和鋁合金（夾臂等），上述材料的實際性能也根據不同的使用要求有所差異。

2.2 清潔表面污染物? 汽車發動機缸體及缸蓋的外表污染物清洗主要采用水清洗方式，但依據污染物的類別差異，清洗時也應相應的添加祛除雜質的洗滌劑，通常以填加弱堿性清洗劑為主。此外，依據具體的清洗位置的不同，清洗方式分為整體清洗及各部位的定點定位清洗。首先進行設備的整體清洗，而后對于其他部位的外表及復雜程度較高的孔洞進行定點清洗。清洗時可以運用調整水壓及溫度等方式，進一步提升清洗效果。

2.3 完成清潔后的干燥處理? 清洗完成后，設備的外表及孔內會存有大量水漬，采用自然風干等方式會影響后續工序，也會直接影響裝配質量。故此，應選用適宜的設備對清洗缸體和缸蓋進行必要的吹干晾干。一般情況下，為安全起見，汽車發動機裝配線不運用高溫蒸發的干燥方式，而是運用柔性機器人或翻轉裝置進行干燥處理，然后定期對汽缸體和汽缸蓋表面進行吹干。通過高壓氣刀和噴嘴盒按預先安排的工藝順序進行。之后，使用柔性機器人驅動特殊的針狀噴嘴對深孔位置和型腔內部進行干燥。

在此基礎上，氣缸體和氣缸蓋通過輸送輥筒進入真空室，氣缸體和氣缸蓋上的殘留水分通過真空泵逐漸抽真空而氣化，從而達到干燥效果。為確保日后的生產達到需求條件，干燥處理后的缸體及缸蓋也會被冷卻。

此時要特別注意的是，每個需要干燥處理的工位均需較多的氣源。源自廠區的壓縮空氣通過設備內的氣體儲存以及調壓過濾裝置達到送風要求。要確保氣壓的穩定，同時也要做好液體、氣體搜集工作。應封閉真空干燥室，以確保氣體的正常流通。

3? 電氣控制系統描述

3.1 自動以及半自動的清洗設備? 在發動機缸體和缸蓋的清洗過程中，最關鍵的工位是搬運、去毛刺、漂洗和干燥，這些都是由自動/半自動設備完成的。這些站主要包括測量站、清洗站、處理站等。清洗設備在運行過程中運用獨立的PLC設備進行控制，通過現場總線網絡通訊模塊對設備加以控制，包括設備運行的邏輯控制、設備運行數據、區域設備控制、兩個相鄰設備間的信息流向等。清洗站：包括缸體、缸蓋表面及孔的去毛刺設備、整體清洗設備、定點定位清洗設備等。它主要對缸體和缸蓋表面開展不同的清洗動作。清洗速度和軌跡可由PLC進一步控制，還可完成類似缸體、缸蓋清洗室及不同作業的轉換。搬運工位：主要包括周轉設備、柔性機械手、貨架分離工位等，可合理控制各搬運設備之間的距離，可根據實際生產情況有效調整搬運速度，提升高度準確伺服電機定位。這樣，通過使用輔助設備和伺服設備進行定位，可以有效地完成不同機型之間的轉換。

3.2 數據的采集裝置? 為確保相關清洗數據的收集及運轉狀態具有較強可靠性，各工位都應配備RFID無線讀寫裝置，以此能夠準確收集發動機缸體和缸蓋方面的數據信息，將收集到的信息與發動機型號相互對應，并輸送至服務器。

相關系統能夠對設備開展及時監控，收集運轉信息，記錄生產的整個過程。在清洗時，綜合整體設備的裝配線反饋數據，調整計劃、生產、質量等有效信息。以此方可確保在發動機生產線的整體清洗中，能夠更加便捷、高效地控制清洗設備，保證汽車發動機的裝配質量。

總體系統的數據傳輸形式主要有以下幾種：一是在監測清洗設備的運轉過程中，應確保設備數據的及時傳輸。設備運轉過程中，檢測數據將實時傳輸到服務器中，主要包含氣體檢測到的工件狀態、水氣源的實際流量等。二是條碼掃描數據的有效輸送及正確應對將零件信息通過相關設備輸送至設備服務器中，從而影響以后的清洗動作。

4? 發動機缸蓋、缸體設備清洗的管理維護

4.1 需要維護和定期處理的關鍵部位

4.1.1 供排水系統? 運用液位計實時監控水箱內的儲水情況，明晰高壓泵以及過濾泵等設備的狀態。及時清理過濾器內濾出的雜質，并安排專人處理相關排除裝置中清理出的廢物。

4.1.2 清洗工位的管理維護? 重點關注去除飛邊毛刺工位以及高壓清洗工位。檢查是否存在金屬屑未能及時排出的現象，避免影響設備的正常運行;檢查噴嘴盒以及針型噴嘴等零部件是否存在由于腐蝕而影響排量等情況;檢測是否存在由于設備銹蝕或者安裝不當等造成工位滲水等現象。

4.1.3 各關鍵密封部位? 重點檢查各關鍵密封部位的密封墊、密封圈等是否存在腐蝕、破損等現象，殘留的潤滑廢液可能會在高溫中融化且呈膠狀，從而直接影響執行部位的磨損情況，影響密封性。

4.2 缸蓋缸體質量檢測

發動機的缸體及缸蓋表面形式復雜，因此需清理的表體及孔位較多而且存在諸多不確定因素。在實際運轉中主要監控以下幾個部位：毛刷的磨損情況、液體流量及流向變化情況、溫度變化及清洗后的效果檢測。這幾個部位，均可通過系統進行檢測，但是也需相關工作人員給予重點關注。

5? 結束語

總而言之，由于科學技術的進一步發展，汽車發動機的缸體及缸蓋的清洗技術及工藝也隨之得到更新，清洗設備也朝著數字化、智能化的趨勢發展。將來，汽車發動機生產技術也會有較大的改進及發展，其對于關鍵部位的清潔度也更為嚴格。因此，相關部位的清洗技術，須緊跟時代潮流，運用更新、更便捷的技術適應更加高科技的制造發展。

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