汽车发动机和变速箱自动化装配技术分析

吕永莉

摘  要： 论文介绍了发动机和变速箱装配线的技术组成及发动机和变速箱装配线的制造目标。简述了实现发动机和变速箱装配线制造目标的关键技 术：机器人技术、桁架机械手技术、防错技术等。

关键词： 汽车发动机;变速箱自动化;装配技术

引言

结合我国汽车研发现状得知，虽然取得较为突出的成就，但是，与发 达国家相比较我国汽车生产技术仍然存在较多缺陷，特别是在发动机和变 速箱层面。为了推动我国汽车产业朝着自动化、智能化发展，本文重点探 讨汽车发动机与变速箱自动化装配要点。

1 发动机和变速箱装配线技术组成

发动机和变速箱装配线是由自动、半自动工艺设备、手动工装工具、 物流输送、信息管理等组成的综合系统。装配线技术种类繁杂、机械、气 动、电气、信息接口多是一个技术含量较大的多学科综合的系统工程。发 动机和变速箱装配线主要包括装配、检测、物流三个部分。其中装配部分 主要技术有分组选配技术、装配、压装技术、涂胶技术、螺栓拧紧、拆解 技术、这些技术的应用直接影响发动机和变速箱的装配精度。发动机和变 速箱在装配过程中难免出现质量问题、因此对装配过程的监测和半成品、 成品的检测必不可少，主要技术有装配的防错、纠错技术、泄漏检测技 术、在线测量测试技术。物流输送技术，代码打印及识别技术是物流输送 中的主要技术，可以在运送零件的同时对零件进行识别追踪。

2 分析装配技术的重要价值

当前时期，汽车发动机和变速箱产品正在朝着轻量、简便方向快速发 展，有效提升了汽车产品质量。通过分析汽车发动机与变速箱自动化装配 技术要点，能够提升汽车装配制造企业的经济效益，推动我国汽车产业高 速发展。此外，新型技术的良好运用，可以为广大用户提供性能安全、可 靠的产品，节约投资，提高其满意度。

3 汽车发动机和变速箱自动化装配关键技术

3.1  桁架机械手

此项技术能够显著提升搬运效率，明显提高各类物品的搬运精度。结 合具体的作业环境特点，可将桁架机械手制成双臂或者单臂模式。同时， 具体的搬运距离，能够进行人为调整，搬运距离可以达到几十米。为了保 持桁架机械手搬运路线的稳定性，减少外界不利因素对搬运产生的影响， 相关人员还要采用完善的防护措施，合理设置防护装置，在防护装置下 部，可结合实际搬运需求，设置一定宽度的物流通道，进一步提高定位的 精确性，避免出现工件损伤现象[1]。

3.2  防错技术

汽车发动机和变速箱在自动化装配工序中，必然会成为不同形式的 问题，这些问题的存在给汽车发动机和变速箱的自动化装配带来严重的影 响。因此，为了有效识别和避免这些问题的出现，就必须使用防错技术， 防错技术是汽车发动机和变速箱装配中必不可少的组成部分，比如限位开 关、视觉系统以及条形码系统等，其存在可以避免多种装配错误的出现。 总而言之，防错技术在汽车发动机和变速箱自动装配中的应用可以有效识 别和快速纠正装配中的错误无，保证汽车装配线路的高效运行。

3.3  在线过程验证技术

过程验证是指利用功能性试验进行验证的技术，作为工艺流程的一 部分，是检查缺陷问题的一种有效方式。发动机在线过程验证环节相对较 多，主要有发动机曲轴回转力矩检测、曲轴轴向间隙检测、发动机总成泄 漏测试、气门拍打试验、气门密封检测、锁片激光检测、活塞环检测等。 变速箱在线过程验证主要有压装力和位移监控、在线测量选垫片、气密试 验等。

3.4  机器人装配

结合工业生产特点得知，机器人技术的运用，可以显著提升工业装 配生产效率。关节型机器与垂直多关节型机器人、直角坐标型机器人比较 常见，在关节型机器人当中，平面型机器人内部结构较为精密，运行速度 较快、精度也比较高。而垂直型机器人具备六个自由度，可以在多个空间 进行安装操作[2]。现阶段我国采用双臂机器人技术较多，与常规的单臂机

器人技术相比较此种类型的机器人能够在短时间内，顺利完成各项复杂装 配作业。同时，此种类型的机器人具备自动拧紧功能，针对不同零件，或 者不同平面，实施柔性涂胶。结合自动涂胶机器人运行特点得知，其可以 自动清洁胶头，自主进行浸油保护，不仅能够提升各类机械设备的安全性 能，而且有效延长设备运行寿命。

3.5  自动启停系统

在汽车制造中自动启停系统就是自动控制引擎启动和停止的系统， 这主要取决于汽车的行驶状态。比如当汽车处于等待的状态下，发动机 就会停止转动。而当车辆重新开始启动，自动启停系统就会原作，从而 保证车辆以及驾驶人员不会受到驾驶习惯的影响。如果汽车启动引擎系 统，自动启停装置就会获取汽车的相关信息，由驾驶人决定是否停止或 者启动。因此，未来汽车发动机发展的主要方向将是自动关闭和重新启 动等。根据传统汽油发动机的运作原理，其借助计算机技术获得发动 机工作条件，根据摄像机的位置控制汽油的喷射。但是，由于距离的 作用，燃油喷嘴需要将燃油喷射到燃烧室之中，等到汽油与空气充分混 合，就会影响汽车阀门的开关，并附着在汽车的管壁上面。因此，可以 将燃油喷嘴直接注入到汽车汽缸当中，汽缸之内的发动机与柴油发动机 技术类似，通过活塞泵提供的压以，将汽油直接供给电磁喷射器。此 外，使用计算机喷射器控制水平较高，可以在很大程度上节约燃料，提 高发动机的性能。一旦汽车发动机处于低负荷条件下，分段温度计就会 发挥作用。一般情况下，当汽车发动机的温度升到1050度的时候，温度 计就会发挥作用，从而陷入到发动循环当中[3]。

3.6  系统模拟技术

系统模拟就是采用仿真软件对装配系统在电脑上进行模拟，仿真软 件系统最早是运用于机场、企业物流规划、分销系统规划等。目前，仿真 软件系统已被成功应用到装配线系统。系统模拟给用户带来的收益有：评 估装备与流程设计的多种可能性，提高工厂与资源的运行效率，减少库存 （物流模拟），缩短产品上市时间（提前规划），提高生产线产量，优化 资本投资。系统模拟仿真起到的决策作用是找出是否存在影响系统运行的 瓶颈环节，确定每个工位的工作状态（忙率、空闲率、故障率等），计算 满足系统高效运行的最优托盘数量，模拟计算系统产出工件的废品率，模 拟计算系统的产出发动机或变速箱的年产量，验证输送线的路径是否合 理，计算要满足目标要求各关键环节的决定参数，在设计制造前尽可能找 出系统的不足，减少投入成本。

结语： 综上所述，随着现代科学技术的快速发展，我国汽车企业不断 加强与国外先进汽车制造企业的沟通和交流，在汽车发动机和变速箱自动 化装配技术水平上有了很大程度的提高。但是，与国外汽车制造企业相比 较，还有进步和优化的空间。未来，在自动化装配技术的应用下，我国汽 车制造技术将会更加先进，掌握更为核心的技术，为广大客户提供性能可 靠、技术优良、驾驶舒适的产品。事实证明，先进的发动机技术对于汽车 的发展而言有着重要的意义和作用，从世界范圍内汽车产品技术的发展， 汽车发动机新技术具有较强的生产力和经济动力，适应环境以及社会的发 展需要，当前已经成为汽车发动机发展的主要方向。相关人员应当充分保 证发动机和变速箱自身的优势，不断学习汽车制造技术，为提高汽车组装 效率和质量奠定基础。

参考文献：

[1]叶玉洁，隋维庆，吴佐铭，等.智能监控系统在发动机变速箱拼合中的应用[J]. 汽车实用技术，2020（7）：62-64.

[2]朱志，周壮，陈新鑫.汽车发动机缸体和缸盖的清洗技术讨论和管理维护[J]. 汽车实用技术，2020（8）：188-190.

[3]陈小刚，左静静， 田彪，等. 汽车发动机冷却水套清洗工艺研究[J].工具技 术，2020（5）：8-11.

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