发动机零件清洁度测定及控制技术

　摘 要：发动机清洁度是指发动机零件和总成的清洁程度，是一项非常重要的质量指标，直接影响发动机的性能及使用寿命。零件清洁度测定过程包括抽样、解体、清洗、过滤、烘干、分析等内容。发动机零件清洁度是从原材料入库到成品发交整个生产过程综合作用的结果。
　　关键词：发动机零件清洁度；生产过程综合作用；清洁度及其对发动机的影响
　　1 清洁度及其对发动机的影响
　　1.1 清洁度
　　发动机清洁度是指发动机零件和总成的清洁程度，是一项非常重要的质量指标，直接影响发动机的性能及使用寿命。具体来说，清洁度表示零件或产品在经过生产线清洗工序后，在其表面上残留的污染物的量。污染物的量包括种类、大小、数量、重量等衡量、评定参数。污染物的主要来源是：加工过程中未能清洗掉的残余杂质，如铸件型砂、锻件氧化皮及切削产生的铁屑、毛刺等；人和生产环境带入的杂质，如灰尘、油类杂质、纤维物等。
　　1.2 清洁度对发动机的影响
　　清洁度差对发动机可能造成的危害主要形式是磨料磨损，在发动机的各个摩擦副，由于清洁度不高，滞留的硬质固体颗粒，使运动的零件表面产生磨损。具体有以下几种情况：
　　（1）发动机轴瓦异常磨损，严重时可导致抱轴。
　　（2）缸孔划伤，严重时可导致拉缸。
　　（3）打活塞环。
　　（4）油路不畅，润滑不足，可导致零件异常磨损。
　　（5）冷却水循环不畅，发动机温度过高，寿命下降。
　　（6）供油系统零件异常划伤、磨损等。
　　2 清洁度的测定
　　按GB/T3821-2005《中小功率内燃机清洁度测定方法》进行。零件清洁度测定过程包括抽样、解体、清洗、过滤、烘干、分析等内容。
　　2.1 抽样
　　应在装配线现场抽取合格的零件为测定件。该零件的检测结果能客观、真实的反映装配前零件的清洁度水平，可以体现出生产过程对零件清洁度综合作用的结果。
　　2.2 解体
　　解体过程中切忌划伤、磕碰零件，应注意随时搜集、处理解体过程中不属清洁度考核范围内的异物。解体需上翻转架的，如缸体总成，应注意避免损坏缸体上的翻转架安装螺纹孔。
　　2.3 清洗
　　使用各种器具冲洗时，应防止带有杂质的清洗液飞溅到容器之外，收集所有带杂质的清洗液。使用器具应考虑其结构合理性，如清洗槽内壁过度应圆滑，不能有“死角”，否则无法收集所有杂质。清洗完成后应对使用的器具用溶剂油进行冲洗，保证杂质收集的完整性。清洗过程中应保持溶剂油压力的稳定性。
　　2.4 复装、样品退回
　　复装过程中注意避免造成零件划伤、磕碰，样品退回时注意做好防护。
　　2.5 过滤
　　用滤膜进行真空抽滤，采集所有杂质。滤纸放置偏斜、漏斗及漏斗座固定不好，都会造成杂质直接漏入吸滤瓶中，造成杂质流失。过滤完成后用溶剂油冲洗盛清洗液的器具，再进行过滤，收集残存杂质。
　　2.6 烘干
　　将盛有滤膜的称量瓶半开盖放入已升温到90℃ 士5℃ 的烘箱内，烘60 min取出，置于干燥皿中冷却30 min后待用。
　　2.7 称重
　　将经过烘干冷却的盛有带杂质的滤膜放在天平上称量，读数精确到0.1 mg。
　　2.8 分析
　　分析杂质成分，用显微镜检验杂质中的最大颗粒尺寸。计算杂质的质量，记录结果，开具检测报告。
　　3 清洁度水平的控制及提升
　　发动机零件从供货方式可分为自制件及外购件，影响其清洁度的因素均包含在生产过程各环节中。
　　在主机厂，外购件一般包含检验、入库、存储、发交等过程。首先，外购件必须在技术文件中明确清洁度要求，对供方提出包装、防护、防锈等方面的具体要求。其次，外购件入库时按要求对有清洁度要求的零件进行抽检。还有，外购件仓库环境必须保持恒定的温度、湿度。另外，发交到装配线的过程中，应有适宜的防护措施避免污染，如专用工位器具、罩衣等。对清洁度有特殊要求的外购件，也可在发交装配线前增加清洗工序。
　　自制件一般包含毛坯检验、毛坯入库、加工、清洗、成品入库、发交等过程。以本企业自制件中缸体为例。影响缸体总成清洁度的因素主要为铸造产生的型砂、加工过程中产生的铁屑及毛刺、清洗设备能力、存储及搬运、装配现场环境及人为因素等。
　　（1）在入库检验环节必须严格控制缸体型砂，在毛坯上线、加工过程、成品下线处设置质量门负责检验，尽可能保证缸体成品内腔无型砂。
　　（2）加工过程中应保证切削产生的铁屑、毛刺当序清理，缸体总成在加工过程中流转周期较长，会造成铁屑锈蚀、粘着，在清洗机原定条件下无法清洗干净，如缸体挺柱孔处油腔。缸体结构复杂，有些加工面毛刺用人工无法清理。可配备专用毛刺清理设备，如电化学去毛刺机，以保证毛刺的清理效果。
　　（3）缸体总成部分位置，如主轴承孔斜油孔，普通清洗机无法实现定向清洗，清洗效果不好。可配备专用清洗机，提高设备能力，实现缸体总成油道、机油接触面定向清洗功能。清洗设备烘干温度过低，或采取人工吹干都存在隐患，可能导致缸体总成生锈，影响清洁度。与清洗设备密切相关的是清洗液。清洗液浓度超差会引起缸体表面生白斑，或防锈效果差导致缸体生锈。清洗液必须定期更换，周期一般可按季节及产量进行规定。最后，清洗温度、清洗压力也是影响清洁度的重要因素。
　　（4）成品防锈油质量及人员操作均会影响缸体总成防锈效果，从而影响清洁度。库存成品防锈周期及包装完整性的检查也必不可少。可在成品发交装配线前增加通过式清洗机，对缸体总成进行清洗，除去防锈油及污物。发交运输过程中应注意防护，避免污染。
　　（5）应监控装配现场的环境，保持恒定的温度、湿度。装配过程中应尽量避免戴尼龙手套操作、用布擦拭零件等，以免产生纤维杂质。
　　综上所述，发动机零件清洁度是从原材料入库到成品发交整个生产过程综合作用的结果，其中清洗工序是基础环节。提高零件清洁度水平需从整个生产过程综合考虑。此外，对发动机零件清洁度可增加颗粒度要求，参照德国标准，用颗粒度测量仪进行杂质成分、颗粒等级及数量的分析，可以较快的针对相应过程作出反应。
　　参考文献：
　　 李玲. 发动机主要零件的清洁度测定及提高措施.林业机械与木工设备，2003（07）.
　　 朱正德.发动机零部件清洁度监控水平的提升.现代零部件，2013（09）.