汽车再制造大部件拆解污染分析及对策
摘要：本文以汽车发动机为例就汽车再制造工程中大部件拆解的污染进行分析并提出对策。分析了拆解过程中的污染源，阐述了汽车发动机再制造的工艺流程，选择了清洗方案，设计了发动机整机清洗流程，以此对清洗机的形式、结构、工作参数进行选择。经实践证明，该方案有效解决了发动机拆解过程中的污染问题，可推广到内部有残留润滑油的箱型设备再制造拆解工序中。
关键词：再制造 拆解 污染 清洗技术
汽车零部件再制造的首要环节就是对报废的汽车发动机、变速箱等大部件进行拆解。拆解后的零件经清洗、测量、探伤、筛选后作为毛坯转入再制造下道工序。由于发动机、变速箱内残留的润滑油在常温下粘度较高，附着力强，通过放油口排油自流不净，在拆解过程中不易收集，对操作者、工具、器具、工作场地造成污染。并且残留的润滑油往往已经变质，气味难闻，重金属超标，对操作者的健康和环境污染危害严重。更重要的，不同于传统的汽车零部件大修，再制造的重要特点就是规模化，因此大批量的拆解发动机、变速箱等汽车大部件对工作环境的污染成为汽车零部件再制造必须解决的难题。
下面以汽车发动机为例就汽车零部件再制造中大部件拆解的污染进行分析并提出对策。
1、发动机再制造拆解中的污染分析及对策
报废汽车发动机再制造工艺流程中，首先对发动机进行全面的拆解，直接淘汰发动机中的活塞总成、主轴瓦、油封、橡胶管、气缸垫等易损零件。一般这些零件因磨损、老化等原因不可再制造或者没有再制造价值，装配时直接用新品替换。剩下的零件全部进行清洗，对清洗后的零件进行严格的检测判断，将可再利用的完好零件直接用于再制造装配。这类零件主要包括：进气管总成、前后排气岐管、油底壳、正时齿轮室等，其比例达到80%以上。对失效零部件进行再制造加工，这类零件主要包括：缸体总成、连杆总成、曲轴总成、喷油泵总成、缸盖总成等，一般这类零件可再制造率达80%以上。
但在大批量的汽车发动机拆解过程中，残留的润滑油等污染物会造成工作场地的严重污染。经过分析，污染源主要有：发动机外部因润滑油的泄露和尘土的附着形成的厚重油泥（尤其是工程车辆的发动机）；发动机内部由于润滑油常温条件下附着造成零部件粘附的黑色残留润滑油；发动机零部件的锈蚀等。
针对上面的情况只有首先对待拆解发动机进行整机清洗，将发动机内外清洗后再进行拆解，才能有效杜绝发动机拆解过程中对环境的污染。对待拆解发动机进行整机清洗是本文对再制造中发动机拆解污染治理的主要对策。发动机再制造的工艺流程如图1所示。
图1 汽车发动机再制造工艺流程
2、清洗方案的选择
发动机拆解前的整机清洗与拆解后的零件清洗目的是不同。零件清洗主要是为再制造下道工序——零件检验做准备，为了保证检验的可靠性和准确性，对清洗后零件的清洁度要求很高。而整机清洗主要是为了消除发动机拆解过程中的污染源，因此清洁度相对要求不高。
常用大型机械零部件清洗方法有：浸渍清洗、喷淋清洗、超声波清洗、喷气清洗、刷洗、流液清洗等。根据发动机整机清洗的目的、污染源、发动机的特点以及生产率，发动机外部的清洗经过方案筛选以压力蒸汽吹扫为好。通过压力蒸汽对发动机外部吹扫，蒸汽遇冷态发动机后产生凝结水，在压力蒸汽的吹扫下冲刷油泥等污物，油泥可以从发动机外部剥落，由机械装置排除，不直接进入清洗液中，减少对清洗液的污染。
发动机内部的清洗，首先拆除油滤，采用重力控油的方法让残留的润滑油自然排出。拆除发动机的所有外附件、汽缸盖、各油道水道丝堵，将发动机放入加热的清洗液中，使清洗液液流快速上下冲洗发动机内部，发动机内部的润滑油受热后在清洗液表面活化剂的作用下由清洗液带出。然后再使用喷淋清洗，发动机水平旋转的同时清洗液对发动机进行高压喷淋。最后经过压缩空气吹水及烘干，发动机整机清洗完成。清洗流程如图2所示。
图2 发动机整机清洗流程
根据发动机整机清洗流程、生产纲领，选择清洗机的结构形式：
如发动机再制造年产能为1万台，单班大约班产35台，可选择往复式单台清洗型式。如果年产能大于3万台单班工作，可选择隧道式托盘节拍推进型清洗机。
汽车发动机整机清洗机主要结构（以往复式清洗机为例）：
(1)清洗液加热净化系统：包括清洗液储箱、蒸汽加热器、清洗液粗滤、精滤、大流量加压泵、高压喷淋泵、自动提油机、自动提渣机。
(2)清洗工作台：包括工作台往复推进机构、工作台旋转机构。
(3)清洗舱：包括舱门闭锁机构、蒸汽喷嘴、喷淋喷嘴、压缩空气喷嘴、液位快速上下进出口。
(4)切水系统：包括高压风机、风刀、软管、斜坡等。可吹干工件上大部分水。
(5)油泥机械排出机构：直线油缸、刮板。
(6)动能供应系统：包括水、电、蒸汽、压缩空气、液压站。
(7)自动化控制系统：采用PLC控制可实现单机自动化工作，预留各流程节点时间调整窗、清洗液温度自动控制、清洗液液位自动控制。
发动机整机清洗机的主要工作参数：
清洗液温度控制在70℃-85℃，液位快速上下时开启大流量加压泵，压力可为0.15Mpa，流量可根据清洗舱的容积和液位快速上下冲洗的速度选定。当喷淋时开启高压喷淋泵，压力为0.2-0.35Mpa，压力可调，流量可根据清洗舱内喷嘴的数量选定。
发动机整机清洗洗净率约为85%，个别死角可能未清洗到，但已不会造成拆解场地的环境污染。
单台发动机清洗时间约10分钟左右，可根据发动机的大小，清洁程度调整生产节拍。可满足单班年产1万台，三班年产3万台的目标。
汽车发动机经过整机清洗后，在拆解的过程中内部还会有少量清洗液被带出，因此要在拆解的前道工位设置清洗液收集装置，防止乱流。
3、结语
将该方案应用在汽车发动机再制造生产工艺中，经一年的使用，对比之前的情况，有效杜绝了润滑油等污染物在发动机拆解过程中对环境的污染，有效改善了操作者的劳动条件，经过使用，获得较好的效果。可以推广到内部有润滑油的箱型设备再制造拆解工序，如：汽车变速箱、汽车前后桥、减速器、空压机等大部件批量化拆解中。
参考文献
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