汽车核心零部件再制造工程研究

乔邦++陆忠东

摘 要：汽车再制造工程是汽车产业发展循环经济的重要技术途径之一。通过汽车核心零部件的再制造，传统汽车制造产业链得以閉合。汽车再制造是一项系统工程，文章阐述了汽车再制造工程的相关概念及其主要特征；阐述了影响废旧零部件可再制造性的评价因子及汽车废旧零部件的再制造方法；总结汽车核心零部件再制造工艺流程；并预测汽车核心零部件再制造工程的产业前景。

关键词：汽车零部件 可再制造性 工艺流程

中图分类号：U469.6；96 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（a）-0014-03

汽车再制造产业的发展，改变了传统的经济增长方式，形成了循环经济增长模式，即“资源-产品-失效-再生资源”的循环过程；从社会角度分析，发展汽车再制造产业，可更有效地利用资源和保护环境，以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济和社会效益，契合了循环经济发展的需求；从企业角度分析，发展汽车再制造产业，可有效的缩短汽车制造周期，降低制造成本；从汽车使用者权益分析，汽车再制造产业的发展，能够保障汽车用户的废旧汽车被回收的权益。

目前，在以美国、墨西哥为首的北美地区，其汽车再制造产业规模占全球50%～60%的市场份额；而中国的汽车再制造占全球市场份额的0.6%；截至到2015年底，我国的汽车保有量已经达到了1.72亿辆，2015年，我国的汽车注销量604万辆，占汽车保有量的3.51%；同年，我国的汽车回收量为170多万辆，占汽车保有量的0.99%，占我国当年注销量的28%；2016年，我国汽车的回收量预计可达280万辆左右。而在发达国家中，汽车的报废率（汽车报废量与汽车保有量占比）在6%～8%之间；废旧汽车的回收率在5%～7%之间；未来几年，我国的汽车再制造产业发展空间大、发展前景好。

1 再制造主要特征

汽车再制造工程是以汽车零部件的全寿命周期理论为指导，以实现废旧零部件性能提升为目标，以优质高效、节能环保为准则，用先进的修复技术和产业化的生产为手段，对废旧零部件所进行的性能修复、改造、升级等一系列技术措施或工程活动的总称。简言之，汽车再制造工程就是废旧零部件高技术修复、性能升级的产业化，在生产环境中把废旧的汽车零部件还原到与新产品同样质量的制造过程。

汽车再制造的特征主要体现在以下几个方面：一是材料的来源方面，汽车再制造工程主要材料来源于功能性损坏或技术性淘汰等原因不再使用的汽车及零部件产品；二是工艺过程和工艺技术方面，汽车再制造工程的主要特殊工艺有旧件检测、旧件可再制造性能评估、旧件拆解、清洗及表面修复技术等工艺；三是体现在特有的技术装备支撑方面，包括再制造成形与加工装备、拆解与清洗装备、无损检测与寿命评估设备等。

2 汽车再制造工艺流程

汽车零部件中常见的再制造零部件包括发动机、变速箱、前后桥、转向器、发电机、起动机、空调压缩机、水泵等。

在汽车核心零部件再制造的工艺过程中，首先对回收的废旧车辆进行无破坏精细拆解；其次是对被拆解的全部零部件进行无损检测及分类，对其中易损件（如橡胶件、垫片、密封圈等）直接报废；根据具体零件的磨损程度、公差配合情况、材料的疲劳程度等因素，对部件总成的基础件、核心件分为报废件、可再使用件及可再制造件三类；其中的报废件直接破碎，对材料进行回收再利用；对可使用件清洁后使用；对可再制造件清洁后进行机械加工修复或表面工程修复；最后对再制造后的零部件进行精密检测，对不合格零件进行报废处理，对合格零件配合新件进行总装、测试，对测试合格的再制造部件总成进行打标、封装、销售。

其具体再制造工艺流程如图1汽车再制造工艺流程图所示。

3 汽车再制造方法及可再制造性因素

汽车核心零部件再制造主要有两类实现方法，分别是减尺寸法和恢复尺寸法，两类方法各有优劣。减尺寸法的主要优势在于质量相对稳定，成本相对较低，更适合大批量生产，但是由于不同报废零件的磨损尺寸不尽相同，因此加工一致性较差；而恢复尺寸法再制造的汽车零部件产品与新品基本一致，用户接受度较好，但质量难控制，工艺成本高，生产效率较低。

影响汽车零部件再制造可行性的主要因素有汽车零部件再制造的技术可行性、经济可行性、环境可行性及零部件再制造服役性四大因素。废旧汽车零部件的可再制造性定量评价是一项综合系统工程，涉及其评价体系及评价方法。建立可靠的再制造评价模型，是进行再制造可行性评价的前提。通过把不同的再制造技术方案所需的时间、费用、修复技术及环境效能进行综合分析，建立“费用-技术-效率-环境-性能”评价模型，为汽车废旧零部件再制造方案决策提供依据。

4 汽车再制造走向产业化的技术研究

针对当前汽车再制造产业酝酿突破的关键时期，基础研究必须跟上产业步伐，以期指导和支持产业发展。我国汽车回收及再制造产业起步晚、起点低、技术基础薄弱。

我国汽车回收及再制造产业的进步与发展，离不开其基础问题的研究；其具体的研究方向，应从以下几个方面展开。

（1）建立旧件的拆解技术体系。

研究旧件结构、旧件完整性拆解技术及拆解特征的最大目的，即最大限度保证零件的使用价值，应注重强调基于零部件可再制造性确定的拆解顺序，基于旧件的物理特性决定拆解工艺及基于拆解分析建立零件信息库；而研究旧件结构与旧件非完整性拆解技术，应注重可回收利用程度，决定材料裁切的方式及基于连接方式决定零件再利用的场合等。而基于旧件材料回收压实技术的主要特征是，最大限度压缩材料体积以便转运与处理。

（2）建立旧件可再制造性无损检测体系。

研究旧件可再制造性无损检测特征的最大目的，即最大限度的确保再制造的零部件具有可再制造性；应注重研究再制造零部件失效区组织性能无损检测技术，研究再制造零部件服役性能评估及预测技术，研究再制造零部件安全性检测装备及预测技术。

（3）建立旧件质量恢复特性的参数表征体系。

研究旧件再制造技术及其特征，最根本的目的是尽可能以最小的修复成本恢复旧件的使用性能。旧件表面修复工艺技术研究开发，要从旧件的表面镀覆工艺技术、旧件表面裂纹修补技术、旧件表面局部精密修整技术、旧件表面无损清洁技术等方面进行研究。而旧件强度特性恢复工艺技术研究开发，要求从旧件的表面激光强化提升强度等级工艺技术、表面激光强化增强耐磨损性能工艺技术、整体二次热处理提升零件强韧性工艺技术、降级使用的强度特性评定技术等方面进行研究。

（4）建立旧件废弃物无害化处理技术体系。

研究旧件废弃物无害化处理技术的根本出发点是尽可能以最小的控制环境成本，免于环境污染。对固体废弃物无害化处置工艺技术研究开发，需要从轮胎破碎后物理化处理工艺技术研究、轮胎破碎后化学处理再生制胶工艺技术研究、轮胎破碎后材料分解技术研究、内饰材料再生制造工艺研究等方面着手。而对与液体废弃物无害化处置工艺技术研究开发，需要从强腐蚀液体（如电解液等）的物理与化学处置工艺开发、污染性废弃油液（如机油、齿轮油、防冻液等）的无害化工艺研究、废弃物处置安全性评估技术研究等方面着手。

5 结语

汽车再制造工程充分利用废旧汽车的零部件，通过再制造技术，实现其经济效益、环境效益的双赢，符合资源节约型、环境友好型经济要求；同时，汽车再制造产业的发展，能与我国的新车制造相互促进和补充。其一，大量到期服役的汽车，如能及时的退出流通市场，一定程度上会刺激新车的销量；其二，废旧汽车的拆解，能够为新车的改进设计提供技术依据；其三，旧车零部件的再次使用，能够极大的减少国家的资源消耗，降低新车成本；其四，通过旧车的回收、拆解、再制造；保障了汽车用户的废旧汽车被回收的权益。

报废汽车回收、拆解、再制造的主要意义在于，可有效控制报废汽车对环境的污染；能够有效的增加国家对资源的重复利用率；能够促进汽车制造业可持续发展；能够形成新的产业体系；未来几年，我国的汽车再制造产业将会迎来大的发展；但是，我国汽车再制造产业，还存在以下几个方面的不足。

（1）回收、拆解及再制造企业数量严重不足。

（2）先进的回收、拆解技术严重缺乏；回收、拆解管理理念落后、陈旧。

（3）国家对汽车再制造产品质量监管缺失，社会对汽车再制造产品认可度不高。

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