直噴渦輪增壓發(fā)動機的制造過程

124kW、250Nm、油耗同級最低之一、全鋁打造、中置直噴、集合諸多尖端科技……別克Ecotec 1.5T SIDI中置直噴渦輪增壓發(fā)動機究竟是如何制造出來的？

想達到高性能和低油耗的兼顧，有對生產(chǎn)有著怎樣的要求？

接下來請跟隨本文到以“微米”為品控標準的上海通用汽車北盛生產(chǎn)基地，一探究竟。



別克Ecotec 1.5T SIDI中置直噴渦輪增壓發(fā)動機

Part I 缸體

發(fā)動機的主體所在，主要承載燃燒做工，對于工差要求極高。

鏜孔：對缸孔進行鏜削加工，通過粗鏜、半精鏜、精鏜三道工序，一步一步打造出精密、完美的缸孔；而作為質(zhì)量保證的關(guān)鍵一環(huán)，鏜削完成的缸體都會進行100%的尺寸自動測量，并將測量結(jié)果實時反饋回前方鏜削工序，進行自動補償，實現(xiàn)精確地鏜削尺寸控制。



精密的質(zhì)量控制是鏜孔加工的核心特點

珩磨：當活塞在氣缸內(nèi)往復運動的時候，需要潤滑油進行潤滑，而珩磨的作用就是在缸孔內(nèi)壁上珩磨出交叉的網(wǎng)紋，使得潤滑油能夠貯藏其中；值得一提的是，珩磨在作業(yè)時會同步使用氣檢控制精度，實現(xiàn)制造、監(jiān)控二合一。



珩磨工作中需要同步充氣進行監(jiān)控測量

清洗：發(fā)動機缸體在加工過程中，會產(chǎn)生切屑油污等雜質(zhì)，如不清洗干凈會嚴重影響發(fā)動機的質(zhì)量，而清洗過程可以逐步去除雜質(zhì)，保證清潔度。發(fā)動機缸體的清洗分4道工序：

• 浪涌清洗：將發(fā)動機完全浸入在清洗液中，通過水流涌動去除大部分雜質(zhì)；
• 定點定位清洗：每一個缸體孔系，都會有專門的噴頭進行沖洗；
• 高壓清洗：通過高壓沖洗液進行重點位置的強化清潔，并能去除細小毛刺；
• 真空干燥：在真空環(huán)境下進行干燥，確保無液體殘留。

碩大的清潔工位全部自動完成

Part II 缸蓋

發(fā)動機的重要組成部分，由于別克Ecotec 1.5T SIDI中置直噴發(fā)動機采用了排氣歧管集成于缸蓋的設計，所以工藝精度大大增加，結(jié)構(gòu)復雜，對于質(zhì)量的控制要求也進一步提高。

壓裝導管、座圈：作為缸蓋生產(chǎn)過程中最為嚴格的環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程中也需要予以最為嚴格的控制。由于采用了全自動伺服的壓頭，可以實現(xiàn)在壓裝座圈、導管的同時通過讀取壓力和行程數(shù)據(jù)，對裝配質(zhì)量進行實時監(jiān)控。同時由于采用機器人傳輸零件，它還是一個高度柔性化的生產(chǎn)線。



缸蓋壓裝導管、座圈全部自動化完成，并同步監(jiān)控質(zhì)量

缸蓋去毛刺：由于別克Ecotec 1.5T SIDI中置直噴渦輪增壓發(fā)動機采用全鋁材料，而鋁合金缸蓋加工極易產(chǎn)生毛刺，下線之前，由機器人完成全面的毛刺去除工作，以全自動的穩(wěn)定質(zhì)量確保下線產(chǎn)品的可靠。



缸蓋清洗

Part III 曲軸

連接活塞和飛輪，是動力輸出的核心部件，長期在強烈的往復運動下工作，兼具精密和高強度，工差控制以“微米”計算。

鍛造曲軸感應淬火：利用電磁感應原理，在曲軸表面產(chǎn)生渦流，進而實現(xiàn)對曲軸表面的加熱，它有兩個獨立工位，分別對曲軸主軸頸和連桿頸進行感應淬火熱處理，通過700℃的高溫大大提高曲軸的耐磨性，以滿足發(fā)動機高溫、高強度的往復運動需求。



別克Ecotec 1.5T 發(fā)動機的高溫鍛造曲軸

鍛造+高溫，成就超強的曲軸品質(zhì)

嚴苛質(zhì)檢：曲軸的工藝精度要求非常高，每一個曲軸下線時都要進行多達30個數(shù)據(jù)的測量，完全滿足“微米級”質(zhì)量要求的產(chǎn)品才會被裝配到發(fā)動機上。



曲軸下線前的質(zhì)量檢查工位，會進行大量的數(shù)據(jù)測量

Part IV 整機裝配

在線上將缸體、缸蓋、曲軸、活塞、導管等零部件進行組裝，最終形成一個完整的發(fā)動機本體。

裝檢合一：裝配與檢測工位成組出現(xiàn)，貫穿整個生產(chǎn)線，使得發(fā)動機在整個裝配過程中實現(xiàn)實時的質(zhì)量控制，不制造、不接受、不傳遞錯誤。



集裝配和監(jiān)測于一體的裝配線

冷試：發(fā)動機本體安裝完畢后還將經(jīng)過“冷試”的考驗，在冷試之中，發(fā)動機將由伺服電機帶動曲軸轉(zhuǎn)動，模擬發(fā)動機的運轉(zhuǎn)工況，進行扭矩、油壓、震動、噪音等多方面質(zhì)量的檢查；之所以成為“冷試”，是相比傳統(tǒng)的“熱試”，這種檢測方式不需要對發(fā)動機進行點火，測試完成后發(fā)動機仍處于常溫狀態(tài)，這種方式節(jié)約了能耗并提高效率。



發(fā)動機下線前會經(jīng)過冷試的綜合檢測