毕业论文汽车发动机再造技术的发展与展望.docx
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毕业论文汽车发动机再造技术的发展与展望
毕业设计（论文）
论文题目：
汽车发动机再造技术的发展与展望
摘要························4
前言························
一、发动机再造技术简介················7
1.1、发动机再制造技术的概念··························7
1.2、汽车发动机再制造的特点······················7
1.3、发动机再制造技术的发展··························7
1.4、发动机在制造与大修的区别························7
二、我国发动机技术的应用现状·············8
2.1、国内再造技术发展的外部环境·················8
2.2、国内再造技术的发展状况··················9
三、我国发动机再造技术的发展讨论···········10
3.1、发动机再制造生产工艺···················10
3.1再制造技术工艺过程概述················10
3.2再制造技术关键技术··················10
3.2举例说明——在线次品的再制造···············12
四、发动机再造技术的发展前景··············13
4.1发动机再造技术发展的趋势分析············13
4.2发动机再造技术发展的必要性分析·············13
4.3再制造发动机的优点··············
4.4目前面临的困难··············
4.5行业建议··············
五、提高汽车产业循环经济的对策··············
5.1从三个层面推进汽车产业循环体系··············
5.2抓好对输入端、过程中、输出端三个环节的全程管理··············
5.3市场、社会和政府三方联动，形成共同推动循环经济的合力··············
六、我国发动机再造技术的政策保证············14
5.1、国家政策法规是发动机再制造技术健康发展的理论依据和有力保障···············································14
5.2、消化吸收国外的成功经验是发动机再制造技术快速发展的有效途径···············································15
5.3、建立完善的质量保障体系是发动机再制造技术应用与长远发展的关键·············································15
参考文献························16
结束语··························17
致谢····························18
摘要：
发动机再制造技术在国外已有较长时间的发展，对发动机再制造技术在我国的应用价值和应用现状进行了分析，特别是针对它在我国的健康应用与发展问题，提出了参考性意见。
关键词：
汽车发动机；再制造技术；应用技术；发展
Abstract:
Thedevelopmentengineremanufacturingtechnologyhasbeenalongtimeinabroad.Theapplicationvalueandstateofenginemanufacturingtechnologyinourcountryareanalyzedinthispaper.Areference
suggestionisproposedaccordingtoitshealthyapplicationanddevelopmentinChina.
Keyword:
Motorcarengine;Againtechniqueofmanufacture;Using;
Development
前言
长期以来，我国汽车维修企业存在分布散、管理松、成分杂、技术水平低
的特点。
有些维修企业不管自己有没有汽车大修的资格和条件，只要看见有维修
业务，就统揽下来。
许多用户由于不知情或贪图便宜，往往将车辆送于这些维修
企业进行大修。
由于不具备必要的设备和先进完善的技术，在这种情况下，修复
后的发动机的质量、性能和安全性指标根本无法得到保障。
中国发动机中有大量尚有使用价值的旧发动机无法修复而得不到充分利
用，从而造成材料的浪费和环境的污染。
就算用户将发动机送到有维修资质的修
理厂维修，也会因维修时间长、维修成本高而造成经济损失。
因此近年来，发动
机再制造技术已经引起了人们越来越多的关注，如何使它规范、健康地发展也成
了许多业内人士研究讨论的课题。
再造技术的简介及发展的必要性
再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业。
再制造工程运用先进表面技术、复合表面技术等多种高新技术、产业化生产方式、严格的产品质量管理和市场管理模式，使废旧产品得以高质量的再生，创造新的价值，是
符合国家可持续发展一项系统工程。
我国有几万亿的设备资产，每年因磨损和腐蚀而使设备停产、报废所造成的损失都愈千亿元，与人民生活密切相关的汽车、家电、电脑等产品的报废数量更是惊人。
面对如此大量报废产品的处理，如何尽量减少材料和能源的浪费，减少环境污染，最大限度地重新利用资源，已经成为亟待解决的问题。
再制造工程是解决资源浪费、环境污染和废旧产品翻新改造的最佳方法和途径之一。
因此大力发展再制造技术已经是许多有识之士的共识，国内外对再制造工程的研究越来越多。
一、发动机再造技术简介
1.1、发动机再制造技术的概念
发动机再制造技术也称发动机专业修复技术，它主要以旧发动机或不能使用
的发动机为原材料通过一系列几乎完全与新机相同的加工工艺使发动机的零部
件恢复尺寸和精度后，重新组装成完整的发动机的特殊过程。
在这个过程中，将
发动机完全拆解、清洗，按照制造原厂家的技术要求对基础零部件（缸体、缸盖、
曲轴、连杆等）进行检测和检查，再按照严格的技术要求进行修复，对于易损坏件如轴承、活塞环、活塞、垫片等，在装配中使用原厂配件，然后组装成整机，其装配公差可达到原机装配水平（如图1）。
图1
1.2、汽车发动机再制造的特点
1．终端产品是高性能、高质量产品
再制造发动机采用的技术条件完全等同原厂新机的技术条件，甚至高于原厂的技术条件。
在整个生产过程中，从“毛坯”到产品要层层检测、控制：
①采用超声波探伤、射线探伤、磁力探伤、腐蚀探伤等技术，对“毛坯”件的内部和外部进行探伤，确保有缺陷的零件不流入下道工序。
②对各个专业生产线进行严格的质量管理，采用最先进的加工检测设备和技术，使所有的零件得到检测和控制、符合技术规定。
③对发动机总成进行严格的测试，其性能指标完全达到甚至超过新机水平。
2．另一种高技术行业
发动机再制造不同于一般的修理，它是一种特殊的行业，是人力密集、技术密集、
资金密集型的行业。
它不仅采用了现代高科技水平的机械加工设备和技术，同时还采
用了和正在采用一些新的特殊修复设备和技术，如先进的表面技术（喷涂、电刷镀、
气相沉积等）、纳米技术（纳米涂层、纳米减磨自修复材料和技术）、修复热处理技
术（曲轴的修复）、过时产品的升级技术筹等，这些技术均是当今最前沿的技术，因
而发动机再制造称得上是高新技术行业。
3．是绿色环保行业
若发动机被报废，回收后只能得到初级的原材料，而再制造通过对原旧机的零部件“毛坯”直接加工，可使80其％的价值得以恢复，没有从初级原材料到毛坯的生产过程，节约了原材料和能源。
大多数经过一般大修的发动动机力，性和经济性较差排，放和能耗严重超标再。
制
造发动机的性能指标完全达到新机的水平，排放和油耗完全能满足相关的法规和技术规定。
1.3国内外发动机再制造产业的发展
再制造技术是一项发展潜力巨大、经济效益显著、绿色环保的新兴产业。
近几十年来，
随着汽车产业的迅猛发展，世界各国都积极地开展了再制造技术的研究，对汽车发动
机再制造积累了丰富的生产经验。
1.11再制造技术的发源和兴起
汽车的制造及使用过程消耗了大量金属、石油等矿产资,2005源。
年据我计国机动车消
耗的石油占全国石油需求43的%预,计2010年机动车的石油消耗将占当年石油需求的
57%[2]。
汽车尾气是造成城市空气污染的重要,交源通头噪声成为影响人们生活质量的重要因素。
据分,大析气中38.5%的CO、11.7%的CO2、87.6%的NOx以及
6.2%的SO2来源于汽车尾气[3]。
此外,报废汽车不仅产生大量的废,弃还物占用宝
贵的土地资源。
因,汽此车制造业对减少资源消耗及环境保护负有不可推卸的责任。
目
前,在全球范围内兴起报废汽车回收和循环利用的研究和工,旨程在实合践理地处置报
废汽车,实现材料的循环利,用以减少资源消耗及对环境的,破实坏现循环经济和可持
续发展的目标。
1.12美英等国的再制造产业
美国再制造产业建立的经济增长目标是：
2010计划到年保证100%再制造产品性能达
到或超过原产品；2020到年，美国再制造产业基本实现零浪费，并确保产品的品质和
服务。
与此同时，世界各大公司也积极发展再制造。
在北美从事发动机再制造的公司
有6000多家,年再制造发动220机万台,产值25亿美元[6]。
德国大众在50年时间
里已经再制造720万台发动机销，售的再制造发动机与配件新发动机的比例9∶高1。
达
李斯特-派特（Lister-Petter）公司是英国最大的专业化发动机再制造企业，该公司
在英国、美国、中国等地建立了再制造公司。
美国卡特彼CAT勒）公已司在（美国、英
国、中国等7个国家建立了14个再制造工厂2005。
年，该公司的再制造产值超10过亿
美元。
该公司于2005年在我国上海注册了卡特彼勒上海再制造有限公司。
1.13我国再制造产业的起步
我国再制造产业起步较晚，发展相对缓慢，与西方发达国家仍有1990较大差年距以。
后，再制造业才在我国悄然兴起。
再制造业所具有的巨大经济效益、环境效益和社会
效益，已引起了各领域的密切关注，越来越多的再制造企业开始涌现。
目前，再制造
工程已得到我国政府、军队、学术界和企业界的广泛认同与支持。
但目前仍存在一些
需要解决的问题，主要包括：
（1）人们对再制造理念的认识不深刻，理解有偏差，大多数人理解再制造发动机是翻
修的二手货，不接受再制造产品。
社会各界对发展再制造产业的重要意义缺乏正确的
认识。
（2）我国的再制造技术水平不高，管理水平较低，缺乏相应的配套产业链，仍然没有形成一个产业。
（3）我国现行政策的扶持力度不够，对再制造产品的品质保证体系缺乏研究，国家再制造行业控制与技术管理标准基本处于空白。
我国汽车年产1量000已突万破辆，每年报废的汽车已超100过万辆，发展汽车发动机再造产业，具备巨大[7]的。
潜为力推
动我国再制造产业的发展2008，年7月3日在济南召开的汽车零部件再制造现场经验
交流会上，国家发改委确定了全国汽车零部件再制造试点企业名单。
我国再制造产业已经呈现出蓬勃发展的良好势头。
1.4、发动机再制造与大修的区别
有人有这样的疑虑，经过再制造的发动机和给旧发动机大修是不是一个概念？
发动机再制造远不同于大修，这也是一直以来希望媒体能够帮助澄清和区分
的。
发动机再制造在设备选择、出厂检验等方面都有着比较严格的标准，最主要的是发动机再制造的最终目的是对设备进行全面的出厂性能恢复——仅保留设
备的基础件，运动件全部更新，最后恢复其制造标准的一种工艺方法。
包括对不合格轴孔的加工处理、检测与修正等，使机械的所有部位恢复原装尺寸，再利用全新运动件重新组装检测以达到或基本达到原机标准。
作为二手设备其质量更
高、性能更好。
而大修是以修理为主，在产品的使用阶段为了保持其良好技术状况及正常运行而采取的技术措施，常具有随机性、原位性、应急性。
再制造则以
运动件的换新和基础件的出新处理为主，是“修”与“换”的不同概念。
维修与再制造在零部件的更换上遵循的原则同样不一样，大修更多地注重将损坏部件进行修正，比如，设备内部某个部位的销轴原本应该是过渡配合，但是随着磨损可能已经达到了间隙配合的范围，这时候再制造是用更换部件来解决这个问题，而大修则是通过加装垫圈、套筒的方式来恢复原本的过渡配合。
二、我国发动机再造技术的现状
2.1国内再造技术发展的外部环境
具体到发动机再制造领域，相比国外二十多年的运作经验，我国的发动机再制造起步并不算太久。
因此各项标准的制定和出台仍在进行当中，从此次《通知》中公布的试点企业名单中我们不难发现，入选企业都是相关领域绝对的核心和龙头企业，像变速箱的代表企业有法士特、发动机有康明斯、潍柴、玉柴等一批行
业内的领军企业，通观名单大家会发现，发改委对于试点企业资质的认可主要基于以下三点：
1.要具有行业代表性，品牌本身就是质量的保证，入选企业从销量、口碑等方面都是国内名列前茅的；
2．要有雄厚的技术实力，换句话说要用有一定的知识产权，这一点也是硬指标。
东风康明斯、潍柴、济南复强动力还有玉柴近年来的发展都非常迅猛．除了巩固备自己有市场和客户外，还不时推出新技术、新产品以满足不断变化的客户需求；这就引出了下面要提到的第三点
3.要有良好的客户服务意识，能够建立以客户需求为导向的服务规范，以上三点大体构成了进入再制造行业的一个门槛，这就从政策上过滤掉了一大批滥竽充数的作坊式工厂，很大程度上避免了鱼目混珠的情况。
对于正规再制造的试点企业也是一种肯定和鼓励。
2.2国内再造技术的发展状况
发动机再制造技术在国外已经有了50多年的发展历史,已经形成了比较完善的制造和服务体系，并且有了一定的规模。
如北美发动机再制造协会就是一个专业的发动机再制造组织，其拥有160余家的会员；世界著名的汽车制造厂如福特、通用、大众、雷诺等或者有自己的发动机再制造厂，或者与其它独立的专业发动
机再制造公司保持固定的合作关系，以对旧发动机进行再制造；德国大众在50年时间里已再制造发动机720万台，销售的再制造发动机与配套新发动机的比例为9：
1，而且再制造发动机的市场份额还在持续地增长。
目前进行发动机再制造的专业公司仅有上海大众汽车公司和由中国重型汽
车集团有限公司与英国ListerPetter公司合资创办的济南复强动力有限公司等
几家，其每年的生产量也仅限于特定的范围。
显然，发动机再制造在我国的市场
竞争还远没有展开，仍然处于起步阶段。
1998年，上海大众成立了自己的发动机再制造车间，标志着发动机再制造
技术在我国汽车制造业应用的开始。
在雪铁龙、通用、福特、丰田等知名品牌的
售后服务体系中，几乎见不到“再制造发动机”这个词。
在1998年以前，上海大众也和这些厂家一样，引导他们的汽车用户在发动机损坏时，更换全新的总成或零部件。
究其原因，是由于当时我国缺乏再制造技术和设备的支持，发动机再制造的概念未被广泛接受，国内的售后市场也不具备充分的条件。
在生产环节中，由于没有再制造技术的支持，只好强行规定，在线次品一律报废，因此，在一些汽车公司的发动机零部件生产线附近，往往会专门安排一些设备用来销毁次品，以防止它们经非法渠道流失到社会上。
被销毁的次品往往占总产量的3%～5%，这无疑是一种巨大浪费！
作为全球第一品牌的发动机再制造设备生产商，美国SUNNEN公司看到了再制造发动机在中国的巨大商机，适时成立了上海善能机械有限公司，在中国销售
SUNNEN全系列发动机设备，试图领先中国的发动机再制造行业。
目前，SUNNEN
设备已经应用于上海大众、济南复强等发动机再制造的关键工序上。
现在，中国的汽车工业正在以前所未有的速度向前发展，汽车厂商之间的竞
争愈演愈烈，降低成本是大家的共同目标，发动机再制造的必要性越来越凸显出
来，应用这项技术来降低生产成本，提高售后服务层次，增强产品的综合竞争力，
是每一个汽车生产厂家的共同需求。
三、我国汽车发动机再制造技术的发展讨论
3.1发动机再制造生产工艺
发动机再制造在ERP中的实现主要由其特殊的生产工艺和物流过程决定，
除了生产原材料的正常采购物流外，其主要生产物流过程包括：
回收、拆卸、清
洗、检测、再制造、装配、整机测试、包装、销售。
见图。
图发动机再制造工艺过程
3.2再制造技术工艺过程概述
（1）回收。
回收客户的废旧发动机，它常与以旧换新业务相联系。
回收入库时对旧机进行检验，评估其性能和价格。
（2）拆卸、清洗、分类。
将旧机全部拆卸为部件或零件，在清洗过程中根据零件的用途和材料，采用不同的清洗方法，如：
化学清洗、超声波清洗、研磨、
喷砂等使零件达到一定的清洁度。
拆解后的零件可分为四类。
第一类完好件，指旧机拆卸判定为可直接再利用的零部件，既可以作为备件使用，也可以进入产品
再制造生产线生成再制造产品，如：
进气管总成、前后排气支管、油箱底壳等;
第二类可再制造零部件，指通过再制造加工恢复或升级的零件，如：
缸体总成、
连杆总成、曲轴总成、缸盖总成等;第三类目前无法修复或经济上不合算，可循
环利用的零件.如：
主轴瓦、气缸。
第四类易损件，是指那些目前无法通过再利
用、再制造和再循环回收其资源的零件。
（3）再制造加工。
利用先进表面技术（如纳米加工）进行表面尺寸恢复，使表面性能优于原来零件，或者采用机加工技术重新加工，保证再制造的发动机达到标
准的公差要求。
（4）装配。
将全部检验合格的上述零部件与替换的新零件（采购或自制），按
照新品生产要求装配成再制造发动机。
当发动机需要改装或者升级（如排放标准升级由欧II到汽油机改柴油机），可更换、增加零部件，以实现发动机的功能或性能的升级。
（5）整机测试。
对再制造发动机按照新发动机的标准进行整机性能指标测试，必须对每一台再制造的发动机都进行整机测试，而不是抽检，以满足新发动机设计要求。
（6）喷漆和包装。
对发动机外表喷漆和包装入库。
（7）销售。
按照客户要求销售发货，开具发票，收回应收帐款。
3.3汽车发动机再制造的关键技术
再制造工程所需要的技术种类非常广泛，其中各种表面技术和复合表面技术主要用来修复和强化废旧零件的失效表面，是实施再制造的主要技术。
由于废旧零部件磨损和腐蚀等失效主要发生在表面，因此各种各样的表面涂敷和改性技术应用的最多；纳米涂层及纳米减摩自修复技术是以纳米材料为基础，通过特定涂层工艺对表面进行高性能强化，或应用摩擦化学等理论在摩擦损伤表面原位形成自修复膜层的技术，也可以归入表面技术之中；修复热处理是通过恢复金属内部组织结构来恢复零件的整体性能的特定工艺；再制造毛坯快速成型技术是根据要求的零件几何信息，采用积分堆积原理和激光同轴扫描等
方法进行金属的熔融堆积、快速成型的技术；过时产品的性能升级技术不仅包括通过再制造使产品强化、延寿的各种方法，而且包括产品使用后的改装设计，特别是引进高新技术使产品性能升级的各种方法。
另外通用的各种机械加工和特种加工技术也经常使用。
汽车再制造的关键是对发动机再制造。
发动机再制造的关键是对发动机的主要零部件的再制造，这些零部件主要包括缸体、缸盖、曲轴和连杆等，表面工程技术尤其是纳米表面工程技术是零部件再制造的重要技术手段，应用纳米电刷镀技术、热喷涂技术等先进表面技术将保证再制造产品的质量。
图4
3.31纳米电刷镀技术
由于纳米材料具有优异的力学性能，可用于制造超硬、高强、高韧超塑性材料和高性能陶瓷及高韧、高硬涂层，不仅能够获得质量优良的原材料，而且可以采用表面工程技术对零部件进行维修或再制
造，获得高性能的零件或备品配件。
以纳米金刚石和纳米陶瓷为代表的纳米硬粉，具有很高的硬度和较好耐高温能力，在镀层应用可以较大幅度改善电刷镀镀层的机械性能。
通过将纳米材料与高效的电刷镀技术结合，并采用镍包覆法对纳米粉表面进行处理，可有效地提高纳米粉在镍基复合镀层中的共沉积量，大大改善纳米粉在镀层中的均匀程度，解决纳米粉在复合镀层中难以均匀分散这一关键问题。
在纳米材料的弥散强化作用下，获得的纳米复合镀层表现出比单一快速镍刷镀层更好的性能。
例如含纳米金刚石的复合镀层在室温高负荷下具有优良的抗疲劳和抗磨损性能。
纳米氧化铝Ni/Ni+nano-Al2O3复合镀层的使用温度提高到400℃，复合镀层的显微硬度保持在600HV，微动磨损深度为快速镍刷镀层的1/4。
纳米复合电刷镀技术可用于进行装备零部件表面损伤的修复、新品零部件表面的强化和防护，有望在汽车发动机的轴承、轴类零件的磨损部位得到应用。
3.32高速电弧喷涂技术
电弧喷涂技术是热喷涂技术的一种，也是表面工程的重要组成部分。
该技术产生较早，兴起于上世纪80年代。
随着喷涂设备、材料、工艺的迅速发展与更新，电弧喷涂科技已经成为目前热喷涂领域中最引人注目的技术之一。
全军装备维修表面工程研究中心在普通电弧喷涂枪的基础上，根据气体动力学的有关原理，对传统电弧喷涂枪的流场进行优化设计，经过大量的试验，成功地研制出高速电弧喷涂技术。
采用高速电弧喷涂技术能够制备耐磨涂层、防腐涂层、防滑涂层等各种性能的涂层，
可以应用于磨损零件的修复和强化。
新型高速电弧喷涂与普通电弧喷涂相比，粒子速度显著提高，雾化效果明显改善；涂层的结合强度显著提高，涂层的孔隙率和表面粗糙度低。
高速电弧喷涂具有优质、高效、低成本的特点，在汽车发动机再制造中具有广阔的应用前景。
3.33纳米固体润滑干膜技术
表面减摩技术的应用，能够提高汽车装备中的机械设备运行可靠性，延长使用寿命，减少维修次数。
固体润滑干膜技术是一种新型减摩技术，能够在高温、高负荷、超低温、超高真空、强氧化还原和强辐射等环境条件下有效润滑。
纳米固体润滑技术通过在固体润滑干膜中添加润滑和抗磨作用的纳米粒子，改善固体润滑干膜的润滑、耐磨损性能，能够在常规油脂不宜使用的特殊环境下实现有效润滑，并且没有油脂润滑所存在的污染及漏油等问题。
如含有纳米氧化铝材料的固体润滑干膜的耐磨性提高了2-5倍。
纳米固体润滑膜可以用到几乎所有的摩擦部件上而不需要改变部件的尺寸，而且还具有优良的防腐
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