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为什么有的日本车发动机要在低温下进行组装?

2020-07-29 10:42阅读(118)

为什么有的日本车发动机要在低温下进行组装?:看了日本丰田的发动机生产线,并没有看出来发动机是在低温环境下组装的,可能是某些部件用了低温技术吧,例如采用

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看了日本丰田的发动机生产线,并没有看出来发动机是在低温环境下组装的,可能是某些部件用了低温技术吧,例如采用液氮对某部件冷却后组装。
可以看出来生产线的工人并没有
穿着厚厚的棉衣。

整个发动机装配过程中,大部分是人工装配。至少在整个视频内没有看到所谓的“全自动”装配。
可以看出各个零件、螺丝的紧固都是由人工完成,但是有一点我们必须承认,日本人的“工匠”精神工作精益求精,产品质量追求极致这是值得我们学习的地方,同一台发动机国内组装和国外组装出来后还是有差距的,虽然都是一样的技术标准,但是有的人严格遵守,有的人马马虎虎。
整个视频结束也没有看到所谓的“发动机低温组装”生产线、技术。所以有些时候也不要把国外的东西想的太神秘、高大上,日本买回来的马桶盖不也是中国造的吗?只是他们的质量标准要求更高更严格而已,也是值得我们学习的地方。其实发动机是在常温装配的,因为发动机工作在高温状态下,所以大部分配件不需要低温装配,高温时机件余量是最小的。而某些部件需要低温装配时也只是采用液氮冷却就行了!

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总会有人说日本车发动机在低温下进行组装。其实并不是发动机的整个装配过程均是在低温环境下进行。



也仅仅是某些步骤,某些特殊配件的安装需要而进行局部低温化。

例如,使用干冰或液氮,对某些衬套或轴承的安装。



这是利用热胀冷缩的原理,有些衬套或轴承需要紧配合。如果在常温下安装,就得硬塞进去,这样会对原有部件造成损伤。



因此使用干冰或液氮使部件局部达到很低的温度,低温使它略微缩小,安装起来更容易些。

所以,发动机在常温环境下安装的,某些特殊部件的配合是采用局部低温安装的。

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日本发动机是在低温条件下装配这个说法由来已久了,其实这是我们对发动机制造一个误解,没有什么品牌发动机是全部在低温环境下组装的,因为没有这个必要,在正常温度下组装是没有问题的,重要的是控制好发动机螺丝锁紧的扭矩,这个需要达到要求,这样才能保障发动机性能。
发动机确实有部分零件需要在超低温条件下组装,因为两个零件属于紧配合固定,常温是安装不上的,必须有一个零件用超低温冷冻,这样才能装配成功,可能是这个工艺让大家误以为发动机整体都是在低温环境下组装的。你可以想象一下,如果发动机在低温环境下组装,那么油封等密封件就会变得很硬,这要怎么安装呢?

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作为汽车最重要的三大部件之一,发动机的质量以及组装精密度,将在很大程度上决定着发动机的运转状态,而组装发动机不仅仅需要通过各种大小不一的零部件进行对接,有的时候对齿轮之间、孔轴之间的缝隙组装要求也是非常严格和细微的。因为组装过程中如果存在不应有的缝隙,那会让发动机的内部件在运转时产生不同幅度的晃动,从而给发动机带来不可预见的碰撞与磨损。

对于发动机的组装,从技术上来说分为常温组装和低温组装两种,这两种组装技术要么是混合在一起使用,要么就是基本都采用常温组装的方式。也就是所谓的低温组装技术,指的并不是发动机在组装的过程中,组装环境全程处于低温状态,毕竟组成发动机的零部件有成百种,有一些非常精密化的部分依旧是必须要由人来操作,而把人如果长期处于低温环境下作业,这肯定也是不现实的。

对于发动机的组装,车企一般都是在需要进行连接部位装配的时候,才会采用低温环境的方式,比如连接杆、主轴、气门导管、轴承、连接螺栓等等。这些地方采用低温组装的方式是利用了物体热胀冷缩的原理,让部件在低温环境下组装好后,在恢复到常温或者发动机高温运转时,部件因膨胀而增加了部件间的锁紧力度,从而让发动机实现更加缜密的无缝连接。

低温组装发动机的大致原理是,用液氮将需要进行低温组装的零部件进行降温,在将部件装入相应位置后待其恢复常温即可,此后部件间就将形成非常紧牢的结合。低温组装发动机可以有效地降低发动机的运转噪音,降低漏气、渗油的问题的发生几率,像日企这种极度最求零部件精密性的企业,他们对发动机组装的精细度要求是挺高的,所以日企使用这种技术也是见怪不怪的。

其实低温组装发动机并不是日企独有的技术,它也不是什么高科技含量的汽车尖端技术,在发动机正常组装的过程中,在一些必要的精密部件装配工序上,各大车企基本都会采用这个方式,就连我们的国产车企也在使用低温发动机组装技术。只不过有些车企会因成本因素等缘故,会允许一些并不是必须进行低温组装的部件拥有一定的旷量,所以这些发动机在使用一段时间后,就会出现这样或者那样的问题,比如大众的烧机油问题就是其中之一。

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日系发动机是在低温环境下组装,考虑到材料热胀冷缩特性低温组装的发动机在工作时受热膨胀可以获得更好的紧密性。其实不仅仅日系发动机在低温组装,其他品牌也在低温下组装成功,而且组装的也并非整机,个别零部件需要在低温情况下组装完毕。

那对于日系发动机来说,发动机是通过空洞还有轴相互连接的,固定方式也是有铆接和螺丝紧固的。两者相结合一起后,需要考虑的安装间隙,内部的活塞还有缸都是需要精确,要是因为间隙分配不好,就会产生损坏。合理的发动机间隙生产初衷分为三种,一种是间隙合理配合,一种是过渡配合,另一种是过盈配合。低温环境下组装发动机是其实就是过盈配合,因为在低温的环境下,能够使低温组装后的发动机在工作时达到严丝合缝的状态。

采取这样的装配模式目的是为了减少发动机零部件的磨损,同时对于低温更好地控制零部件的装配,能够保证发动机高质量的运行,同时也展现精湛的制造工艺。日本人有一种精神就是刻苦钻研,对于制造业上的东西确实要用心很多,制造出来的产品也是得到很多好评。从根本上来说日系发动机生产工艺的确够强,这是由基础精密度工艺决定的。总体来说日系发动机表现还是比较出色的。

过盈配合生产出来的发动机零部件相当牢靠,但需要知道的是零部件的过盈配合而不是整机,一台发动机无法再低温情况下装备完成,车企一般会专设发动机组装流水线,工人不能常年在零下几十度低温下工作,不仅仅生产成本较高,而且完全没有必要。过盈配合的根本目的在于减少发动机零部件之间的间隙,采用低温装备或者温差装备的确可以很好的解决这一问题,但仅仅有如此不能保证高质量发动机。保证高精密锻造工艺同样相当重要。线切割以及精密切割方面日系车做的的确相当好,同样的切割标准要比欧美都要严格,而且钢材冶炼强度也不低,从根本上来说日系发动机生产工艺的确够强,这是由基础精密度工艺决定的。

相比于激进的欧美车企,日系车保守也保证了足够出色的发动机表现能力。

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在机械领域,组装可以采用红装(高温环境),也可以采用冷装(低温环境),当然还可以采用最原始的压入法(硬生生的砸),这属于最基本的常识,请别说的那么高大上行么?即便是国内的一个小规模工厂,同样懂得这几种组装方式,更不用提那些各大主机厂了,这只是机械加工领域的一些技巧罢了,怎么就给传成是日系车企的独有技术了?随便弄一本机械制造类书籍,看五分钟就都懂了!


所以别把一些机械领域的常识,说的那般高大上,之所以要冷装、红装、压装,牵扯到一个名词叫过盈配合,简单点说,就是利用轴、控之间的过盈值,组装到一起后、利用零部件间弹性产生的压力,实现稳固的链接;这种教科书说法比较晦涩?简单点说,就是加工出的轴与孔,直径并不一样、存在细微差异,轴的直径大于孔的直径,所以这样的轴、孔,在常温下、常规的方式根本组装不到一起去!

原始的压装法

为了让轴、孔之间连接稳固,零部件的加工必然存在过盈值,存在过盈值,在常温下安装就比较麻烦了,因为轴的直径比孔略大;所以过去采用的就是压入法,也就是那锤子把轴往孔里敲(别较真、只是形容),各位都看过那些上缸套吧?小视频里总有,其实就是应用了这个原理,上面垫上东西、拿锤子一顿砸,很多朋友都说这种方式不合理;没错,这种装配方式的确不太理想,只不过在过去、没办法!

红装法(加热)

红装法道理很简单,就是利用热胀冷缩的方式进行轴、孔组装,因为轴径大、孔径小,所以红装法,只对孔进行加热、让孔径因为热胀而变大,之后轻松塞入轴,当孔降温后、因冷缩导致孔径变小,就可以把轴仅仅的抱住、形成稳固的链接;上缸套各位都看过吧?拿喷枪给缸体提前预热,之后毫无阻力的送入缸套、就是典型的红装法(给孔加热)!

冷装法(降温)

红装法存在一定隐患,有一些零部件并不耐高温,一旦加热过度容易导致退火、甚至是产生变形,所以红装法并不完美,所以也就产生了冷装!既然不能给孔加热、放大孔径了,那么我们可以给轴降温、缩小轴径,同样是利用热胀冷缩原理,送入轴后、只要轴恢复到常温状态后,就会膨胀、从而与孔稳固链接;各位都看过上缸套吧?除了硬砸、加热缸体,还可以用给缸套降温的方式,冷缩后的缸套、直径缩小,同样可以轻松送入缸提,温度恢复后、两者实现稳固链接!

命题中的一些错误逻辑

写到这,各位应该可以明白,所谓的冷装、热装其实只是牵扯到轴、孔组装的问题,只能给其中之一加热、或降温,如果按照题目的逻辑去思考,假设日系车企有个低温车间,零部件都送到低温车间组装;但重点是,轴、孔之间必然存在过盈值,给轴、孔同时降温,两者同时冷缩,还会造成轴径大、孔径小的状态,还是装不上!想装上也容易、得需要硬砸,好吧我们得出了一条结论,日系车企采用低温下组装,先给零部件降温、再采用硬砸的方式,是不是很搞笑?过盈配合的核心,讲究的是胀缩法,所有零部件一起降温、那不成了同缩法了么?那也安装不上了!

所以冷装、红装,只针对轴、孔的组装,这就是机械领域的常识、入门级的玩意,无论生产什么产品,都会用到这几种方式;红装、冷装本质是一样的,所以别把日系车企传的那么神奇;近一段时间有两种不科学的说法,其一就是日系车企冷装发动机(其实五大车系、及其它各类机械企业,轴孔组装、都会用到低温冷装,没条件的用红装),其二就是德系车缸套上有小细纹、能存储机油(实际上那叫网纹状珩磨线,只要经过珩磨机、珩磨石头,精珩后的部件表面,都会存在这种细纹;世界上五大车系、及其它机械领域,只要上珩磨机、皆是这个结果,所以这并非德系车独有、日系车缸套表面也并非光滑),所以啥玩意、让鄙人一解释,也就没啥意思了、因为也就失去了传奇感,对么?

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通俗简洁的回答:某些装配过程在常温下装不上,利用热胀冷缩的原理,使零件尺寸变小,就可以装上了。而且装好后,再恢复常温,零件配合就会非常紧。


稍微专业一点的解释,发动机某些零件的配合,设计的时候就是设计的是过盈配合,这种配合尺寸在常温下,是无法正常装配的。通常可以热装(将其中一个零件加热,尺寸变大)、或者冷装(将其中一个零件冷却,尺寸变小)。但都是利用的热涨冷缩的原理。


由于金属零件的膨胀系数很小,所以如果热装,就必须将零件烧的很热(在炉内加热,或者用乙炔火焰加热,常常要烧红);如果冷装,就需要非常低的温度,所以常常选用干冰或液氮。


至于什么是选热装还是冷装,要看具体零件,热装容易改变材料晶相结构影响材料性能,而冷装一般不会。

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谢邀!

其实世界各大车企不止日本发动机在低温条件下完成的,但是绝对不是所有的组装都在低温下面完成的。只是有一部分零部件在低温下面组装完的,大概意义就是说,发动机组装需要一部分在低温下面完成,一部分不用在低温下面完成。

当组装工人在组装发动机的时候,他们是需要把不同的孔轴联合起来,它还要需要考虑到不同零部件之间的组合之间的缝隙的大小等等问题,在这个时候组装工人的难度就会非常的大,这个道理就是说,这个时候组装工人在低温下面装,发动机发动的时候它各零部件之间就会变得非常严密(我自己觉得是热胀冷缩的原理,不知道对不对),这就是我们的发动机在低温下面组装的大概原因。

汽车的发动机是在汽车企业生产零部件的流水线上面完成的,并不是所有的步骤都需要低温下面完成的,说所有的步骤都在低温下完成的这个说法并不完全科学,只是有的步骤必须在零部件在低温下面完成,有的部件不是在低温下面完成的,是在常温之下完成的,再说了咱们人类也不可能一直能忍受低温下的工作环境,丢你到冷库你能干多久的活儿?

我们一定要了解发动机的组装各个工序,有的是靠人工有的可能就是靠机械手臂完成组装的,有的是低温下完成的,有些事在常温下完成的,所有发动机的质量都跟它的组装工艺有密切的联系,当然也和技术和配置有关系,组装工艺绝对是日本发动机非常耐用的原因之一。

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保证零件配合间隙

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这个问题对于搞机械的人来说太简单了,零件公差配合中有过度或者过盈配合的时候,进行装配方法就三种-压力装配,热装或者冷装.,中国制造为了节约成本多用压力装配,热装,这样的装配不稳定不好控制,装配精度不高.