汽车发动机缸体和缸盖的清洗技术讨论和管理维护 Automobile Engine Cylinder Block and Cylinder Head Cleaning Technology Discussion and Management Maintenance

程训锋 CHENG Xun-feng

摘要： 汽车发动机缸盖和气缸体制造过程中，其表体会存有诸多油污，因此就要进行进一步的深度清洁，方可开展下一步流程。而在该部位清洗过程中如若存在清洗不到位等情况，就会极易导致发动机喷涂的涂层检测存在一定问题。本文主要阐述了汽车发动机装配过程中，其主要部位的清洗技术构成、大致结构及相关内容。并分析了相关清洗技术在设备清洗及装配线中的总体应用，以及后期的维护保养重点。

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.

關键词： 汽车发动机;缸体;缸盖;清洗技术;管理维护

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

中图分类号：U472.43                 文献标识码：A                  文章编号：1674-957X（2021）22-0161-02

0  引言

汽车发动机属于整个设备中最为核心的部件，因此，要确保其能够全面发挥性能的同时，相关企业应高度重视发动机技术的发展，对于发动机的整个装配过程清洁度要求也逐渐加强，相关设备清洗技术和也应随之得以提升和改进。第一就应确保在汽车发动机组装时其发动机缸体及缸盖的清洁度，基于此，方可依据相关的工艺技术需求装配出性能良好的发动机。而清洗设备作为汽车发动机装配生产线中较为重要的一部分，在汽车制造企业对发动机更为严格的要求下，也更加体现出其重要性。

1  汽车发动机缸体及缸盖清洗准备中要明确的内容

由于各个车型的生产工艺存在差异，因此其发动机缸体以及缸盖的清洗流程及方法也有所不同，因此首先应按照各个车型的实际情况，明确发动机缸体及缸盖清洗部位，需要清洁的主要污染物，以及制造单位的客观环境要求等。

1.1 明确主要的清洗部位  通常而言，完成汽车发动机的缸体、缸盖初步加工后，应严格按照相关标准进行首次清洗。主要清洁部位应为外表面部分，以及下一步工序需装配的部位，例如凸轮轴盖安装孔、管线、座圈的压装孔等部位。而在完成发动机缸体及缸盖的后续装配后，应按照相关要求进行再一次清洁。此次清洗位置主要为凸轮轴孔及其外表面等。

1.2 明确清洗部位的主要污染物  一般说来，完成相关设备的第一次清洗工作后，其表面或者内部会有一些残留物质，例如飞边毛刺、切削液等。故此，相关人员应按照残留物质的具体部位及切削液的种类，针对性地进行第二次清洗。

1.3 明确操作环境及相关的噪声管理  汽车发动机进行清洗时，会运用到大量的水以及气源，因此相关人员应明确清洗设备所处区域是否能够提供足量水源及气源。清洗过程中，机械内部也会形成较多气雾，因此就要做好上述杂质的收集以及排除工作，此外也要注意采取防渗漏等措施，保障相关设备设施能够在安全的情况下运转，防止发生环境污染现象。不仅如此，也要注意设备在清洗过程中会产生噪音，因此应做好防护的同时，全面采取低音降噪处理。

2  汽车发动机缸体以及缸盖的主要清洗形式

清洗过程中应依据具体清洗部位及污染物类别的差异，结合汽车类型的工艺要求，选择适宜的清洗形式。

2.1 祛除多余的杂质物  通常而言，首次清洗完成后对于缸体及缸盖的零件位置进行飞边毛刺的祛除工作。当前，祛除杂质物的技术选择面也较广，例如较为先进的热爆法、密镭强力超声波法、冷冻法以及磨粒流法等，而且上述方式在实际运用中也具有很好的应用。但是进一步考虑到成本投入等问题，现阶段在相关汽车机械设备清洗中大部分运用毛刷及高压水配合除去杂质的方法。

依照具体部位的差异，可将其分为表面毛刺和孔毛刺祛除。二者均为磨料，比如驱动刷。先处理需要的部位，主要目标为清理较糙的飞边和毛刺，材料主要为氧化硅和氧化铝弯丝。毛刷运用到的材料依据具体清洁度需求及汽车发动机的缸体和缸盖材料明确，而刷杆及驱动方式则按照清洁孔的直径及深度明确。

而后通过机架分析或柔性机器人将缸体和缸盖放入高压水清洗站。在去除残留的飞边和毛刺的同时，附着在气缸体和气缸盖表面的金属屑被水流冲走。这时需要注意的是，风扇框和柔性机器人的设计必须考虑防护和防锈，因为它需要长时间处于潮湿环境中，直接进入水环境。清洗工位和夹具还需选用防锈性强的奥氏体不锈钢（槽体、保护板等）、马氏体不锈钢（定位销、支撑柱等）和铝合金（夹臂等），上述材料的实际性能也根据不同的使用要求有所差异。

2.2 清洁表面污染物  汽车发动机缸体及缸盖的外表污染物清洗主要采用水清洗方式，但依据污染物的类别差异，清洗时也应相应的添加祛除杂质的洗涤剂，通常以填加弱碱性清洗剂为主。此外，依据具体的清洗位置的不同，清洗方式分为整体清洗及各部位的定点定位清洗。首先进行设备的整体清洗，而后对于其他部位的外表及复杂程度较高的孔洞进行定点清洗。清洗时可以运用调整水压及温度等方式，进一步提升清洗效果。

2.3 完成清洁后的干燥处理  清洗完成后，设备的外表及孔内会存有大量水渍，采用自然风干等方式会影响后续工序，也会直接影响装配质量。故此，应选用适宜的设备对清洗缸体和缸盖进行必要的吹干晾干。一般情况下，为安全起见，汽车发动机装配线不运用高温蒸发的干燥方式，而是运用柔性机器人或翻转装置进行干燥处理，然后定期对汽缸体和汽缸盖表面进行吹干。通过高压气刀和喷嘴盒按预先安排的工艺顺序进行。之后，使用柔性机器人驱动特殊的针状喷嘴对深孔位置和型腔内部进行干燥。

在此基础上，气缸体和气缸盖通过输送辊筒进入真空室，气缸体和气缸盖上的残留水分通过真空泵逐渐抽真空而气化，从而达到干燥效果。为确保日后的生产达到需求条件，干燥处理后的缸体及缸盖也会被冷却。

此时要特别注意的是，每个需要干燥处理的工位均需较多的气源。源自厂区的压缩空气通过设备内的气体储存以及调压过滤装置达到送风要求。要确保气压的稳定，同时也要做好液体、气体搜集工作。应封闭真空干燥室，以确保气体的正常流通。

3  电气控制系统描述

3.1 自动以及半自动的清洗设备  在发动机缸体和缸盖的清洗过程中，最关键的工位是搬运、去毛刺、漂洗和干燥，这些都是由自动/半自动设备完成的。这些站主要包括测量站、清洗站、处理站等。清洗设备在运行过程中运用独立的PLC设备进行控制，通过现场总线网络通讯模块对设备加以控制，包括设备运行的逻辑控制、设备运行数据、区域设备控制、两个相邻设备间的信息流向等。清洗站：包括缸体、缸盖表面及孔的去毛刺设备、整体清洗设备、定点定位清洗设备等。它主要对缸体和缸盖表面开展不同的清洗动作。清洗速度和轨迹可由PLC进一步控制，还可完成类似缸体、缸盖清洗室及不同作业的转换。搬运工位：主要包括周转设备、柔性机械手、货架分离工位等，可合理控制各搬运设备之间的距离，可根据实际生产情况有效调整搬运速度，提升高度准确伺服电机定位。这样，通过使用辅助设备和伺服设备进行定位，可以有效地完成不同机型之间的转换。

3.2 数据的采集装置  为确保相关清洗数据的收集及运转状态具有较强可靠性，各工位都应配备RFID无线读写装置，以此能够准确收集发动机缸体和缸盖方面的数据信息，将收集到的信息与发动机型号相互对应，并输送至服务器。

相关系统能够对设备开展及时监控，收集运转信息，记录生产的整个过程。在清洗时，综合整体设备的装配线反馈数据，调整计划、生产、质量等有效信息。以此方可确保在发动机生产线的整体清洗中，能够更加便捷、高效地控制清洗设备，保证汽车发动机的装配质量。

总体系统的数据传输形式主要有以下几种：一是在监测清洗设备的运转过程中，应确保设备数据的及时传输。设备运转过程中，检测数据将实时传输到服务器中，主要包含气体检测到的工件状态、水气源的实际流量等。二是条码扫描数据的有效输送及正确应对将零件信息通过相关设备输送至设备服务器中，从而影响以后的清洗动作。

4  发动机缸盖、缸体设备清洗的管理维护

4.1 需要维护和定期处理的关键部位

4.1.1 供排水系统  运用液位计实时监控水箱内的储水情况，明晰高压泵以及过滤泵等设备的状态。及时清理过滤器内滤出的杂质，并安排专人处理相关排除装置中清理出的废物。

4.1.2 清洗工位的管理维护  重点关注去除飞边毛刺工位以及高压清洗工位。检查是否存在金属屑未能及时排出的现象，避免影响设备的正常运行;检查喷嘴盒以及针型喷嘴等零部件是否存在由于腐蚀而影响排量等情况;检测是否存在由于设备锈蚀或者安装不当等造成工位渗水等现象。

4.1.3 各关键密封部位  重点检查各关键密封部位的密封垫、密封圈等是否存在腐蚀、破损等现象，残留的润滑废液可能会在高温中融化且呈胶状，从而直接影响执行部位的磨损情况，影响密封性。

4.2 缸盖缸体质量检测

发动机的缸体及缸盖表面形式复杂，因此需清理的表体及孔位较多而且存在诸多不确定因素。在实际运转中主要监控以下幾个部位：毛刷的磨损情况、液体流量及流向变化情况、温度变化及清洗后的效果检测。这几个部位，均可通过系统进行检测，但是也需相关工作人员给予重点关注。

5  结束语

总而言之，由于科学技术的进一步发展，汽车发动机的缸体及缸盖的清洗技术及工艺也随之得到更新，清洗设备也朝着数字化、智能化的趋势发展。将来，汽车发动机生产技术也会有较大的改进及发展，其对于关键部位的清洁度也更为严格。因此，相关部位的清洗技术，须紧跟时代潮流，运用更新、更便捷的技术适应更加高科技的制造发展。

参考文献：

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