发动机轴瓦防漏装方法

梁忠耀，俞艳花

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州545007）

发动机轴瓦防漏装方法

梁忠耀，俞艳花

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州545007）

轴瓦是发动机的关键零件，现阶段采用人工装配，目视化检查是否漏装，无法有效避免漏装；采用回转力矩和冷试设备对轴瓦漏装检查能力不到10%；热试发现漏装，返修成本高，易造成曲轴、连杆和缸体的报废。针对这一现象，结合生成实际情况，通过包装防漏、传感器工装防漏和拍照防漏相结合的方法，生产过程中实现了轴瓦防漏率降至0%.

轴瓦；防漏装；方法

2015年中国汽车产销分别完成2450.33万辆和2459.76万辆，连续7年蝉联全球第一，创历史新高，比上年分别增长3.3%和4.7%.随着我国汽车销量的快速增长，汽车发动机的需求也同步飞速增加；滑动轴承和轴的需求量飞速增长，与此同时滑动轴承的质量要求越来越高。

在发动机领域轴瓦一般分为曲轴主轴瓦和连杆轴瓦两种。曲轴主轴瓦安装到曲轴主轴颈和缸体曲轴孔中。连杆轴瓦安装在连杆大头端和曲轴连杆颈处。一般四缸发动机连杆瓦为8片，主轴瓦为10片。

轴瓦是滑动轴承和轴接触的部分，非常光滑，一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成，在特殊情况下可以用木材、塑料或橡皮制成［1］，也叫“轴衬”。其主要作用是承载轴颈所施加的作用力；保持油膜稳定；使轴承平稳地工作并较少轴承的摩擦损失。

滑动轴承工作时，轴瓦与转轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用。如果由于润滑不良，轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦，摩擦会产生很高的温度，虽然轴瓦是由特殊的耐高温合金材料制成，但发生直接摩擦产生的高温仍然足于将其烧坏。轴瓦还可能由于负荷过大、温度过高、润滑油存在杂质或黏度异常等因素造成烧瓦。烧瓦后滑动轴承就损坏了。

轴瓦如果漏装，轴颈的油压无法建立，机油无法到达轴颈形成油膜，易导致曲轴，连杆等运动件摩擦损坏。并且由于高速运动，摩擦导致运动件间形成杂质积累，导致发动机抱死无法工作［2］。轴瓦严重磨损后，运动件间的间隙变大，运动时晃动量增大，导致拉缸、曲轴、连杆断裂，发动机报废等严重质量问题。

本文通过介绍几种已经在成熟生产线运用的轴瓦防漏装方法，说明如何在生产过程中解决轴瓦漏装问题。

1　目前检测轴瓦漏装现状

现阶段轴瓦主要采用人工装配，目视化检查轴瓦是否漏装，仅靠本工位员工和下工位员工目视检查，无法有效地避免轴瓦漏装。现阶段大多数发动机工厂配置的回转力矩检测和冷试设备对轴瓦漏装的检测能力不到10%.热试能靠发动机异响来检测轴瓦漏装，但是一则成本太高，二则到组装完一台发动机后才发现漏装，返修成本过高，且易造成曲轴、连杆、缸体等零件报废。

2　轴瓦包装防止漏装

轴瓦按照发动机的气缸数量，其使用的数量基本上都是确定的。如一般的四缸发动机都是一台安装10片主轴瓦，8片连杆瓦。由于安装数量确定，故从零件包装数量上防止轴瓦漏装。

主轴瓦包装为10片一小盒，刚好满足一台发动机的用量。员工在使用一盒轴瓦后，如果出现漏装，包装盒里面会剩余一片。员工发现包装盒有剩余时，检查当台安装的发动机和上一台安装的发动机，就可以找到漏装轴瓦的发动机，从而避免漏装轴瓦的发动机流出工厂。如图1所示。

图1　包装防止漏装流程图

3　传感器工装防漏装

现在主流的发动机轴瓦一般采用金属材料，可以采用金属传感器感应主轴瓦是否放在工装上。再从工装上安装到主轴承盖、连杆、连杆盖等。发现有未放置轴瓦，安装完成后设备报警不给发动机放行，提醒员工注意检查轴瓦是否漏装。图2所示。

图2　轴瓦传感器防漏工装

该防漏工装由底座、轴瓦安装辅助工装、传感器、螺栓等组成［3］。工装的半圆形辅助工装，方便将轴瓦放工装上固定，以及将轴瓦安装到主轴承盖、连杆盖、连杆上。通过传感器感应轴瓦在工装上，保证员工安装时轴瓦已装到发动机、主轴承盖、连杆和连杆盖上，以此避免漏装。

如图3所示，当工装未能检测到轴瓦时，程序默认轴瓦漏装。操作完成后发动机无法放行，操作面板提示轴瓦漏装请注意检查。只有当传感器都能感应到轴瓦在位（如图4所示），确保轴瓦都能安装到主轴承盖、连杆、连杆盖上时，发动机才可以正常合格放行，避免轴瓦漏装，如图5所示。

图3　未检测到轴瓦时如图中圆圈所示

图4　检测到轴瓦时如图中圆圈所示

图5　工作原理图

该工装已应用在上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司发动机装配线，通过实际生产证明，轴瓦漏装得到了有效地控制，将错漏装率降至0%.上汽通用五菱汽车股份有限公司河西基地发动机装配线也准备在后期对生产线进行改造，增加该项防错。

4　相机拍照防错防止轴瓦漏装

发动机上的轴瓦漏装和正常装配的外观存在明显差异，员工目视一般情况下都能发现。但是人为检查出错的概率大，不能很好地避免错漏装。这种情况下，利用相机拍照和正确的基础图进行对比，出现拍照结果和基础图不一致的，就可以判定为错漏装。如图6所示。

图6　拍照工作图

发动机到达相机拍照工位时，相机在发动机对应安装轴瓦的上方进行拍照。通过电机带动相机移动，移动横杆保证相机移动的直线性。位置传感器确保相机拍照时在轴瓦正上方，确保拍照的相片效果。该设备能正确地识别轴瓦是否漏装和装反，针对一些机型轴瓦外观有差别的也有一定的识别能力。如图7所示。

图7　第5主轴瓦漏装，设备HMI显示提示，第5处轴瓦漏装

发生漏装时，相机通过拍出的相片和程序正确相片进行比对，发现不一致时程序反馈信号给PLC［4］，设备报警提示。根据设备提示清楚地知道哪一个位置的轴瓦漏装，这时可以将漏装的发动机拉出处理，避免缺陷流出。并且和正确相片进行对比，对于轴瓦装反和轴瓦错装也能很好地检测和预防。如图8所示。

图8　工作原理图

该工装已应用在上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司发动机装配线，通过实际生产证明，轴瓦的漏装得到了有效地控制。上汽通用五菱汽车股份有限公司河西基地发动机装配线也准备在后期对生产线进行改造，增加该项防错。

5　结束语

发动机轴瓦的装配目前采用人工装配的方式，漏装在生产过程中不可避免，利用包装方式、传感器、相机拍照等技术，有效地控制漏装缺陷，弥补了轴瓦漏装技术的空白。

包装防错方法独特，设计简单，直接推动供应商更改包装就可以实现，虽然受限于供应商来料问题控制，不能100%避免漏装问题，但是实现简单，工厂不需要增加任何成本即可实现防漏装的有效性。

传感器感应防漏装工装设计巧妙，结构新颖，依靠传感器感应，不影响正常操作节拍。通过感应轴瓦在位的信号，利用传感器和配套程序来监控是否漏装。出现漏装时，防错程序及时报警提示，不允许缺陷发动机流出操作工位，有效地避免缺陷的流出，能很好地控制轴瓦漏装，降低了在线漏装返修率，并且制造成本低，可以满足市场上绝大多数轴瓦装配。

相机拍照防漏装，不影响生产节拍，也不增加员工额外操作，从根本上解决了轴瓦漏装问题，大大降低了返修工作，提高了在线质量控制。通过和正确图片的比对，不但能防止漏装，还能防止错装和装反。对于有装配方向要求的，如活塞装配等都可以使用避免错漏装、装反等，可以在发动机装配领域进行大力推广。

［1］（日）技能士の友编集部：金属材料常识［M］.李用哲，译.北京：机械工业出版社，2009.

［2］吴建华.汽车发动机原理［M］.第2版.北京：机械工业出版社，2013.

［3］《机械设计实用手册》编委会.机械设计实用手册［M］.北京：机械工业出版社，2009.

［4］黄永红.电气控制与PLC技术［M］.北京：机械工业出版社，2011.

The Engine Bearings Packing Method

LIANG Zhong-yao，YU Yan-hua
（SAIC GM Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Bearing is the key to the engine parts，using artificial assembly at present stage，visual check packing，unable to effectively avoid packing.Adopting rotary torque and cold test equipment for bearing shell packing inspection capacity is less than 10%.Hot try find packing，repair cost is high，easy to cause the crankshaft，connecting rod and the cylinder body of scrap.In reaction to the phenomenon，according to the real condition of generated by packaging leakproof，sensors，tooling and leakproof photo leakproof the method of combining the production process to achieve the bearing shell leakage rate fell to 0%.

bearing；leakage；method

U464.133.4

B

1672-545X（2016）07-0193-04

2016-04-24

梁忠耀（1986-），男，广西贺州人，本科，助理工程师，研究方向：发动机装配现场管理。