| 作為國產轎車品牌中的佼佼者,上汽榮威在發動機裝配工藝方面針對我國的實際情況,集中內部優勢資源,加強物流管理並明確關鍵工序質量控制的做法,為榮威汽車贏得良好巿場聲譽起到了重要作用,對於行業發展具有很好的借鑒意義。 |
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| 上汽榮威550 |
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轎車發動機裝配工藝布局的設計 1. 上汽轎車發動機情況介紹 眾所周知,轎車發動機是轎車的心臟,其產品質量的優劣直接影響整車產品性能和顧客對轎車的購買欲望。轎車企業要參與國際競爭,其發動機產品質量是關鍵,現在國內整車企業為提高自己的競爭能力,均擁有自己核心技術的發動機工廠。
目前市場上暢銷的榮威和名爵轎車,就是因為其發動機的先進性而獲得顧客極大的購買欲望。現以上海汽車集團股份有限公司乘用車公司生產的轎車發動機為例,介紹該發動機的裝配工藝和關鍵工序的質量控制情況。
該轎車發動機共有1.8T和1.8DVVT兩種款式。這兩款發動機均採用直列4缸設計,雙頂置凸輪軸,16氣門,排量均為1.796升,不同處在於前者採用的是渦輪增壓技術,最大功率為118kw,最大扭矩為215N‧m;而後者採用的是可變正時技術,最大功率為98kw,最大扭矩為170 N‧m。
該公司根據國內轎車的使用情況,不但研究了國外轎車發動機的先進性,而且通過學習國外發動機裝配精益化、模塊化的先進技術,結合企業產品特點和生產規模,設計了符合中國國情的榮威轎車發動機裝配生產線。
2. 集中優勢資源建立柔性裝配生產線 由於市場競爭的空前激烈,顧客消費價值和消費結構的變化,顧客需求不但多樣化、個性化,而且對產品功能、產品質量和可靠性要求與日俱增。面對這樣的市場競爭態勢,榮威轎車發動機的工藝佈局即是“針對顧客需求建立適應市場競爭的柔性裝配生產線”。
企業工藝布局不僅關注廠房擴建和設備更新,而且還針對顧客需求尋求上汽(集團)內部可利用優勢資源,並在較短時間內將這些分散的具有核心競爭能力優勢資源。通過柔性技術、信息技術、電子通信系統、自動控制系統、計算機技術以及網絡技術等新技術,以最快速度、最有效方法建立既能實施柔性化生產,又能確保產品質量、制造工藝簡單、生產周期短和投資成本低的轎車發動機生產線。
這樣,就能綜合考慮盤活固定資產存量和新增固定資產增量,令企業既能擁有大批量生產和不同批次生產時的設備組合,又能通過計算機程序調整和工裝調整使一條生產線變為多條,從而響應瞬息萬變的顧客需求。
3. 明確裝配關鍵工序 實現高效質量控制 轎車發動機是由幾百個零部件組成的復雜產品,國外汽車企業一般都是通過大量的資本投入,來實現這幾百個零部件組合的轎車發動機生產線。這種投資方式是不適應中國國情的,也是國內汽車企業無法承受的,從而迫使榮威轎車發動機工藝布局“將企業有限資本投入到關鍵工序進行有效整合”。
於是,企業針對顧客關注的影響產品安全性能的關鍵工序,通過事前對這些影響顧客抱怨的關鍵工序過程能力水平的認真研究,及其對轎車發動機性能的影響程度來考慮資本的集中投入,來配置集自動檢測、自動顯示、自動控制及自動補償等功能為一體的生產設備。
這些設備的配置既能防止產品關鍵性能失控造成人為判斷錯誤,還能達到確保轎車發動機產品安全性和可靠性。
4. 改革物流管理 確保工藝“零缺陷” 物流管理系統對於轎車發動機裝配來說顯得格外重要,榮威轎車發動機為達到確保發動機產品質量、提高生產效率、降低生產成本的目標,在“工藝布局上針對物流管理再次進行變革”。
首先,充分識別顧客對物流的各種要求,並將顧客要求轉化為工藝布局的基本信息。同時以顧客基本信息為基礎來形成與汽車制造裝配相對應的各種物料管理信息,來實現物流數據傳輸、數據連接和數據交換。
其次,轎車發動機生產還充分考慮工藝布局如何對各種產品物流信息形成“零缺陷”管理,及時總結出物流管理各個環節的監控要求。這樣無論是顧客要貨訂單更改,還是工程設計更改,都能由企業物流管理部門發出信息,使企業物料得到順利的接受、確認和反餽。
 上汽榮威1.8T發動機 |
另外,轎車發動機工藝布局還充分考慮了倉庫物料管理裝備和信息管理系統的有機結合,並和網絡信息管理系統有機聯系,形成有效的企業物流管理系統,從而使轎車發動機物料系統能夠及時進行產品配套、產品更新和為企業增值服務。
轎車發動機裝配關鍵工序的質量控制 1. 關鍵工序的識別原則 轎車發動機一般是由機體組、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統、點火系統、冷卻系統、潤滑系統、起動系統和排放控制系統等這幾個重要部分組成。確保轎車發動機裝配質量,就必須從這幾個方面進行分析。
發動機產品壽命周期是一個從開發、設計、制造到交付使用的全過程。一方面,設計決定產品固有質量特性,如性能、壽命、可靠性和安全性等;另一方面,設計確定的質量特性又必須通過制造來保証,市場的激烈競爭狀況促使企業必須重視關鍵工序識別。
榮威轎車發動機識別關鍵項目的基本原則是:關鍵工序識別應建立在顧客滿意基礎上,其核心是通過關鍵工序識別確保批產時產品質量受控;應通過關鍵工序識別使新產品一投產就能找出風險點,減少產品質量損失,並能佔領市場;關鍵工序識別是一項系統工程,包括人員培訓、工程技術和管理技術三大類,並貫穿於企業各個管理部門。
該發動機項目通過深入研究確定的關鍵工序有:曲軸軸向間隙控制、曲軸摩擦力矩控制、曲軸轉動力矩控制、凸輪軸摩擦力矩控制、水道和油道密封測試、整發動機水道密封測試、主軸承蓋螺栓擰緊力矩控制、連桿螺栓擰緊力矩控制、缸蓋螺栓擰緊力矩控制、曲軸軸頭螺栓擰緊力矩控制、凸輪軸軸承蓋螺栓擰緊力矩控制等。
2. 關鍵工序的質量控制 根據榮威轎車發動機關鍵工序的識別原則,確定以上嚴重影響產品性能的項目為關鍵工序,對於這些關鍵工序進行系統分析確定重點控制內容有這幾方面。
①零件和總成清潔度質量控制。為確保產品零件和總成清潔度質量得到控制,工廠首先制定《發動機裝配零件清潔度控制標准》,並針對發動機裝配零件清潔度要求選用清洗液的配方標准;其次建立適合發動機裝配零件清洗使用的流水線,並要求檢驗人員定期對清洗液配方有效性和裝配零件清潔度進行測定;同時制定相應的《裝配零件清潔度考核辦法》,將零件和總成的清潔度要求納入考核範圍。
②曲軸軸向裝配間隙控制。發動機曲軸軸向裝配間隙直接影響發動機的性能,為確保曲軸裝配間隙得到有效控制,首先制定該工序《崗位作業指導書》,並嚴格按《崗位作業指導書》要求對操作人員進行培訓,堅決做到培訓不合格不允許上崗。
其次,為確保曲軸裝配間隙的正確性,工廠設計了“零缺陷”物流配送箱和制定規範的《崗位規範物流配送指導書》。要求配料工嚴格按配送計劃定量配送,決不允許配送箱內多一個,或少一個零件,否則將對當批零件全部核查。
同時還配置專用曲軸軸向間隙測試儀,該測試儀有傳感器連接,具有自動測量、自動報警、自動記錄和自動進行工序過程能力研究的功能;為確保曲軸裝配間隙的穩定性,還制定相應的《檢測儀器檢定計劃》,要求檢測儀器嚴格按規定要求進行定期周期檢定。
③為確保曲軸摩擦力矩、曲軸轉動力矩、凸輪軸摩擦力矩、主軸承蓋螺栓等擰緊力矩等力矩得到有效控制,工廠首先對這些關鍵力矩控制均制定相應的《崗位作業指導書》,並嚴格按《崗位作業指導書》要求對操作人員進行培訓。
其次,配置專用阿特拉斯扭力扳手來實施這些關鍵工序的裝配。專用阿特拉斯扭力扳手也是有傳感器連接,具有自動扭緊、自動報警、自動記錄和自動進行關鍵工序過程能力研究功能。
最後,為確保裝配力矩的穩定性,制定相應的《關鍵力矩板手點檢表》,要求檢驗人員定期進行關鍵力矩扳手校正;制定《關鍵力矩過程能力研究指導書》,要求技術人員定期對這些力矩的動態和靜態性能進行研究,確定其力矩穩定性。
④為確保發動機水道密封性、水道和油道密封性得到有效控制,工廠對這些關鍵工序均制定相應的《崗位作業指導書》,並嚴格按《崗位作業指導書》要求對操作人員進行培訓,堅決做到培訓不合格不允許上崗;還根據各密封性的不同要求配置不同的專用密封性測試儀,該專用密封性測試儀也有傳感器連接,具有自動檢測、自動報警、自動記錄和自動進行關鍵工序過程能力研究的功能。
其次,工廠制定《專用密封性測試儀自校規範》,要求檢驗人員定期用標准樣件對專用密封性測試儀進行校正;同時制定相應的《關鍵設備機械能力研究指導書》,要求技術人員定期對這些專用檢具進行過程能力檢查。
總之,為確保這些關鍵質量特性得到有效控制,企業根據產品質量特性對產品性能的影響程度,來確定生產設備和檢測設備配置以及操作人員的培訓要求。
3. 發動機的出廠檢驗 轎車發動機出廠檢驗一般是通過磨合試驗來實施,磨合試驗除檢驗發動機裝配及制造質量外,還通過發動機冷磨合和熱磨合來檢查發動機性能和提高發動機使用壽命。根據發動機加工制造特點,發動機出廠磨合試運轉均在總裝線末端進行。
冷磨合為電機拖動。為確保轎車發動機試運轉磨合有效進行,在試運轉冷磨合前,首先對發動機的裝配完整性,各附件安裝位置及電子控制燃油噴射系統接插線位置正確性,以及傳動皮帶松緊度進行檢查。同時按規定要求給發動機加注符合質量等級的機油和發動機冷卻液,並按規定的工藝參數進行運行。
在試運轉冷磨合過程中,應檢查機油壓力是否正常,潤滑系有無滴滲油現象,發動機各部罩蓋和油封有無滴滲油情況,冷卻系管路有無滴滲現象,並傾聽發動機有無異常聲響,當發現故障時立即採取相應措施進行解決。
試運轉冷磨合完成後,由繼電器作用即可接通燃油電路,進入試運轉熱磨合。試運轉熱磨合是按裝配工藝規定執行,通常在裝配線末端進行。試運轉熱磨合可改進產品質量,保証第一時間將無缺陷產品送到用戶手中。
試運轉熱磨合時,也應按規定要求對發動機進行檢查。熱磨合調整結束後,把該機吊離試驗臺架,放盡機油及冷卻液,再加注符合規定的機油後入庫。
轎車發動機試運轉故障診斷 轎車發動機企業要提高產品質量就應開展轎車發動機缺陷模式的分析工作。榮威轎車發動機失效模式是從用戶關心的產品使用性能、安全性能、可靠性能、易操作性、法律法規等方面進行考慮的。這裡僅舉幾個缺陷模式及改進措施例子予以介紹。
1. 系統性故障 ①當1.8T發動機接好油水接頭及線束ECU啟動發動機後,水溫到達70度時,發動機急加速無力,則故障可能是發動機漏氣導致發動機進氣不足導致加速無力。採取的措施是,發動機在急加速時通過打開節氣門使空氣進入氣歧管迫使發動機進行工作。
因為榮威550帶有渦輪增壓,進氣歧管有1個接頭接渦輪增壓器,歧管真空用來供給判定引擎負荷的壓力訊號。發動機漏氣將導致發動機進氣不足加速無力,節氣門出現故障將導致發動機怠速不穩。
榮威節氣門帶有怠速步進電機和節氣門位置傳感器。用排除法檢查,若排除了點火故障,更換了節氣門閥體故障現象還是沒有消失的話,則確定故障是出在進氣歧管總成裡面。
②接下來談一個出現在1.8DVVT發動機上的故障。1.8DVVT發動機在整車廠裝配進行測試後出現怠速抖動,故障是排氣凸輪軸位置偏,更換進排氣電磁閥後故障未消除,遂將發動機換下返回發動機廠。
 上汽榮威1.8DVVT發動機 |
工廠再次測試此臺發動機,冷車啟動後怠速正常無抖動。隨即將轉速逐步提升至3000轉運行至發動機出水溫度為90度時再次調至怠速,無抖動,隨後急加油門後立即松開油門發動機開始抖動,整車廠抱怨故障再現。
連接開發ECU錄制數據如下,怠速下,發現VCT系統不工作,發動機抖動。
VCT系統主要由調相器、VCT閥以及缸蓋總成組成,故將故障分析集中在這些零件上,逐一進行檢測。隨機抽取一臺熱試合格的發動機再次熱試,確認怠速穩定無抖動後,利用排除法將問題發動機VCT組件分開安在合格發動機上找真正問題所在。
根據由易到難的思路,先更換VCT閥,再進行熱試,怠速抖動問題並未出現,故排除VCT閥故障。然後更換調相器,進行熱試,問題也沒出現,將調相器故障排除。最後對缸蓋總成檢測。缸蓋總成中的VCT組件包括凸輪軸和單向閥。首先將原問題發動機的凸輪軸取下,安裝於合格發動機缸蓋中進行熱試,熱試結果正常,未出現怠速抖動現象。在這種情況下更換問題機缸蓋中的單向閥,將該缸蓋復原安裝後進行熱試,怠速正常,故障消除。
2. 偶發性故障 一輛發動機型號為1.8T的榮威轎車(手動變速器),熱車時發動機有時出現摩擦聲,如何排除故障?
出現故障時,從發動機上部聽聲音,像在發動機中部,用聽桿無法判斷具體在哪個部件上。在試車過程中發現,若響聲出現時,踩下離合器一半,響聲即可消除。據此判斷,故障可能在離合器分離軸承部分。
同時,在未拆下變速器之前,從下部聽聲音,比從上部聽聲音要大得多,發聲點在發動機後部。拆下變速器,經檢查,分離軸承正常,撥叉也正常,未見其他故障。拆下飛輪,檢查發現發動機與變速器之間隔板有一處有摩擦痕跡。檢查飛輪背面,見有一毛刺突出,去除毛刺裝復後,故障排除。
結論 總之,轎車發動機裝配工藝是一個不斷更新發展的技術領域,隨國內外汽車企業對轎車發動機裝配工藝研究的不斷深入,並針對其產品質量要求進行原因分析和制定相應的質量改進措施,必將使轎車發動機裝配生產線的規劃水平不斷提高。 ■
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