发动机的清洁度与清洗技术及设备

2017-01-10宋长青

中国设备工程 2016年16期

关键词：清洁度清洗剂杂质

宋长青

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥 230601)

发动机的清洁度与清洗技术及设备

宋长青

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥 230601)

对发动机产品质量影响最大的因素之一是发动机的清洁度，清洗技术是决定发动机清洁度的重要工艺技术，发动机在制造及维修过程中需要采用合适的清洗设备对其进行从整体到细节的清洗。本文从发动机的清洁度的基本概念出发，阐述了清洁度的重要性，分析了影响发动机清洁度的因素，给出了合理的清洗技术与工艺，并对清洗设备进行了简要介绍。本文的研究内容旨在为我国工业发动机的制造与维修提供经验参考，以推动机械行业的发展。

发动机；清洁度；清洗技术；清洗设备

对一个企业而言，产品的质量是增强企业竞争力的根本。发动机的质量特性包括经济程度、低碳程度、绿色环保特性、安全可靠性等方面。对发动机稳定可靠的最直接影响因素是发动机的清洁度，为此，生产发动机的企业除对发动机整体特性、尺寸度量、形位差异等进行严格把控之外，还必须对发动机的零件和整体进行清洁度监控。

1 清洁度概念及其重要性

（1）清洁度的基本概念。发动机的清洁度指的是发动机自身整体及相关零件的清洁程度，清洁度是对发动机产品的质量进行评价的最重要指标。发动机的清洁度对发动机的使用寿命、耐久性的影响非常巨大。控制并管理发动机的清洁度，能使发动机在确保工作状态稳定良好的前提下，阻止一切可能进入机器内部杂质对发动机造成不良影响，从而降低发动机的维修成本，减少杂质对发动机的磨损，最大幅度延长发动机的生命周期。了解清洁度的重要性，分析清洁度的影响因素，针对发动机的清洁度状况，采取相关方案，提出清洁度改进措施，严格执行并管理清洁度，从而不断提高发动机的清洁度水平（图1）。

（2）清洁度的重要性。清洁质量直接影响发动机的使用寿命、效益和经济程度，日本发动机企业将发动机的清洁度当做企业最重要的指标，甚至关乎企业的生命，各机械行业都制定了详细严格的清洁度标准。前苏联在40年前就针对产品的清洁程度，成立了一个清洗技术研究中心，其以产品或设备被清洗的外表面洁净度参数作为判断依据，制定了产品清洗允许的等级标准。美国则颁布了清洗产品方法的选用原则，并将其编入相应的参考手册中，在该参考手册中，规定必须用极小的滤纸来检验产品的清洗质量。我国在20世纪90年代初期才开始制定相关发动机的产品清洁度测定方法，在规定中对零件的清洁度参考值大小进行了规定，统一对发动机清洗方式进行了规定。从那时起，我国发动机制造行业才开始对发动机的清洁度有了坚定参考和度量标准，使得发动机企业之间有了竞争的可比性。

图1

（3）清洁度不足的危害。清洁度差的发动机常常容易造成比较严重的磨料磨损情况，如果发动机的多个摩擦副清洁度不够高，将使发动机内部滞留比较多的硬质固体颗粒，从而磨损发动机的零件表面。产生磨损的具体情况有：①磨损发动机的轴瓦，情况糟糕时将造成抱轴现象；②划伤发动机的杠孔导致严重拉缸产生；③活塞环被撞击产生异常；④发动机的油路不畅通，润滑不够都导致零件磨损严重；⑤没有良好的冷却水循环系统，使得发动机产生温度过高的现象，导致寿命下降；⑥供油系统的零件划伤导致缸体磨损。

2 发动机清洁度的影响因素

发动机清洁度的影响因素较多，涉及到发动机的生产杂质、装配杂质、油料杂质等。

（1）生产过程中固体杂质的影响。在生产发动机过程中，常会因为不慎重的操作过程，导致部分氧化皮和型砂残留在锻、铸件的表面上，不能及时清理干净。在使用发动机的过程中，由于外界震动、摩擦等作用，使这些残留的氧化皮和型砂脱落，脱落后的氧化皮和型砂未能及时清除出去，从而对发动机的清洁度造成影响。

（2）装配时进入缸体的固体杂质影响清洁度。影响发动机清洁度的另一个重要因素是在生产发动机时对发动机进行装配，装配过程中的不慎操作、装配员工的责任心不够、操作人员的技术不到位，都对发动机的清洁度造成严重的危害，并且在该过程中非常容易引起零部件感染，其对耐久性和质量影响更为严重。

（3）发动机油料杂质对发动机清洁度的影响。若在发动机使用过程中，油料产生污染，在发动机中带入了污染杂质。油料中的污染物及车用燃料常常对机械杂质的要求非常严格。然而，燃料运输及保管过程中，无机与有机杂质的混入都会产生严重污染。这些杂质一部分随空气进入发动机，一部分随燃油箱吸入机体内部，一方面，油料杂质的掺入使得油路发生堵塞，另一方面，油料杂质的存在也使得发动机润滑效果不佳，影响发动机的使用寿命。除此之外，对发动机清洁度影响较大的另外两个因素分别是空气中的杂质和冷却系统中的杂质。我们必须掌握好发动机清洁度的控制方法与清洗工艺。

3 控制清洁度的清洗方法

（1）清洗工序的基本要求。第一，需要对工作表面的油污和油漆进行彻底的清除和清洗；第二，对发动机内部工作设备的机油和水垢进行彻底清洗；第三，在对发动机进行清洗的过程中必须保证机体和工件均不会因为环境高温及挤压而产生严重变形或金相发生改变；第四，必须保证工件不受到化学物质的腐蚀和侵蚀；第五，避免清洗产生的残渣和废液对环境造成污染。

（2）清洗时间。要想清洗效果得到保证，必须使清洗的发动机清洗时间在30至45秒以内。由于清洗的时间和吹净的方法直接相关，若将两者同时进行，则往往能达到95%以上的清洁效果，但如果二者交替进行，则可以产生91%的清洁效果。当采用清洁液合适时，则能够获得85%的清洁液。

（3）清洗剂。发动机清洗过程中比较合适的清洗剂有碱性溶剂、石油溶剂、有机溶剂及化学清洗剂等四类，其中最好的清洗剂当属化学清洗剂，其不仅安全稳定、不会燃烧从而不污染环境、具有极强的去污能力，而且还能节约能源，降低清洗成本等显著优点。有利于实现清洗过程的自动化进行。不同的清洗剂具有不同的清洁效率；清洁温度也有所不同，效率也有显著差异。温度从10～15℃后，清洗速度和效率能够提高一倍。经验表明，清洗液的温度在35℃左右最宜，此时能够大幅节约能源，还能有利于清洗过程中的热变形，改善清洁的劳动条件。

4 清洗设备

根据发动机清洗过程中的清洗工艺，可以选择不同的清洗设备。下面以两种比较典型的清洗设备进行介绍。首先是浸泡清洗设备，它是最简单传统的设备。清洗槽与冲洗槽构成了设备的主体，两侧加装加热盘管，槽的下方设有排污口和排污闸门，槽的上方有溢流口，能够及时排除清洗液表面的浮油。其次是喷洗清洗设备，其往往采用通过式的清洗机，出入段、室及室与室的间隔等三部分构成。避免清洗液喷射到设备外面，必须设置相应的清洗入口段和出口段，长度一般在0.5～1.0m左右。另一方面，为了防止各室之间产生窜动，需在各室之间设置间隔，其长度不小于挂具的两倍。清洗剂的两端应当设计排风装置，抽掉蒸汽，增设排风点。设备之间配备自动输运和加热过滤的装置（图2）。