发动机装配在其生产过程中是不可缺少的重要步骤，合理地规划发动机装配线可以更好地实现产品的高精度、高效率、高柔性和高质量。在现代化的发动机生产装配线中，成熟的装配工艺、设备选择、质量控制及物流方式均值得人们去借鉴。

在发动机生产中，装配线（见图1）是发动机最终状态、最终结构、最终精度的展示，对确保发动机的精度、质量至关重要。一条发动机装配线要保证发动机的装配技术条件，实现高精度；要保证装配节拍，实现高效率；要多机型同时装配，实现高柔性；要有效地控制装配精度，实现高质量。要实现以上几个方面必须从生产线的规划开始着手。

图1  发动机装配线

规划依据及原则

发动机装配线的规划主要依据4个方面的内容，即产品图纸、发动机装配技术文件、技术要求；生产纲领；投资规模和自动化程度。

装配线规划原则：

1．摆脱人的因素，由设备控制装配精度，由设备保证装配质量。人的随机性大，不稳定因素多，欲可靠地控制装配精度、保证装配质量必须摆脱人的因素。

2．多机兼容，柔性装配。这样可以资源共享，减少投资，提高效益，降低成本。欲实现多机兼容，柔性装配，首先装配工艺应该兼容多个机型实现共线装配，其次装配托盘应能一机多用，装配设备（拧紧机、压装机和涂胶机试漏机等）也应能一机多用。

3．满足生产大纲要求，按节拍装配。首先工序装配内容要合理，物流准时、准确；其次减少辅助时间，控制好机动时间，实现标准动作装配，准时化操作。

装配工艺

有了规划依据、确定了规划原则后，规划一条发动机装配线的另外一项重要工作就是制定装配工艺。小排量轿车汽油发动机装配典型工艺如下：

1．内部件装配

缸体总成上线，打发动机流水号→装配曲轴总成，拧紧主轴承盖螺栓，检测回转力矩和轴向间隙→装活塞连杆总成，拧紧连杆螺栓→下缸体涂胶、装配，拧紧下缸体螺栓→装机油收集器、机油滤清器总成→装曲轴后油封→油底壳涂胶、装油底壳并拧紧→装缸盖定位销、缸盖总成，拧紧缸盖螺栓→检测缸盖、凸轮轴、选配挺柱→装凸轮轴，拧紧凸轮轴盖螺栓→装排气链轮、VVT链条，调正时→装链条滑板、涨紧器→正时罩盖涂胶→装正时室罩盖→装水泵总成和发动机悬置支架→装燃油导轨总成和点火线圈→燃油导轨试漏→发动机总成试漏→装飞轮组件→转外部件装配。

2．外部件装配

装放水阀和排气歧管→装转向泵支架、转向助力泵和皮带→装节温器、暖风回水管双头螺柱、爆震传感器和油压传感器→装暖风回水管、节温器和机油标尺→装空调压缩机、发电机和皮带→装进气管、节气门支架和节气门→装启动电机和线束支架→装节温器进水管，暖风进、出水软管、PCV阀胶管和曲轴箱通风管→装离合器→装线束→下线检测，贴下线标签，发动机下线。

设备选择

设备选择要考虑精度、质量、效率和柔性。

设备的精度应能保证发动机装配的技术参数，主要是如下几项：

1．扭紧力矩：主轴承盖拧紧力矩、连接缸体缸盖的缸盖拧紧力矩、连杆螺栓拧紧力矩和凸轮轴链轮螺栓拧紧力矩，以上关键力矩按转角法控制。

2． 回转力矩：曲轴回转力矩、凸轮轴回转力矩。

3．密封性参数：发动机总成密封、缸盖总成密封、缸盖气门密封及缸体油道、水道密封。

4．位置参数：曲轴和正时链轮的相位，凸轮轴和气门的配气相位。

5．配合参数：曲轴、主轴孔及轴瓦的配合，凸轮轴、轴孔和轴瓦的配合，曲轴、连杆及轴瓦的配合，活塞销与连杆、活塞的配合。

设备的效率主要是要满足节拍，实现生产纲领。设备的柔性当然是多机兼容，所谓设备的质量毫无疑问是指设备的可靠性、稳定性以及设备的寿命。好的设备还应该便于操作，易于维修。

根据上述原则，我们选择了全自动电动轴拧紧机（见图2）、半自动压装机、压差式试漏机和全自动涂胶机等装配设备。可供选择的发动机装配设备见表。

图2  拧紧机

 
表

 
　 
质量控制

1．按装配精度和对发动机性能的影响程度，将装配工位划分为关键工位、重要工位和一般工位。

关键工位、重要工位采用自动和半自动设备进行装配。

拧紧工位：主轴承盖螺栓拧紧、连杆螺栓拧紧、油底壳螺栓拧紧、缸盖螺栓拧紧、凸轮轴承盖螺栓拧紧、机油泵总成螺栓拧紧、飞轮螺栓拧紧及减振皮带轮螺栓拧紧，采用电动拧紧轴。

涂胶工位：油底壳、下机体和机油泵总成涂胶采用平面机器人自动完成 。

试漏工位：缸盖总成、发动机总成试漏，采用压差式试漏机。

回转力矩检测工位：曲轴回转力矩检测，采用自动检测机。

选配工位：挺柱测量与选择工位采用马波斯挺柱测量与选择机，主轴承瓦和连杆瓦的选配采用智能料架，避免错装和漏装。

由设备保证装配精度、装配质量，其前提条件是设备必须完好，为此需要进行全员的、全过程的设备点检、保养和维护，使设备始终处于完好状态。

2．引进AMS装配管理系统，对生产过程实时监控。质量管理模块控制条码打印，缸体打发动机流水号，记录生产总数、合格数和不合格数，不合格工位（有数据采集的工位）按机型、时间及发动机流水号对发动机装配质量进行统计、记录和打印。

生产监控模块对装配过程、设备工作状态进行监控。设备报警模块予存设备故障类型、解决方案并设定代码，设备出现故障时，显示故障类型并提出解决方案，以声光方式报警，并将相关内容存档。

合理物流

发动机装配涉及三种物流，即自制件物流、外协外购件物流和发动机整机物流。欲保证发动机装配按节拍有序进行，物流必须做到定物、定量、定时和定位，即将特定的装机零件按一定的数量，在规定的时间，送到指定的装配地点。定物的目的是避免物流混乱，错送、漏送；定量可确保送件数量合适，多则占地大，工位容器多，少则送件频繁，甚至停工待件；定时则要求送件准时，保证实时装配，以满足节拍；定位要求准确上线，送件到合适位置，方便装配。

1．自制件物流

在机加线和装配线规划时就应该做到物流简捷、通畅和方便，典型的生产线布线方式机加线和装配线应该相互垂直布置。

2．外协外购件物流

供应商或采购部门应保证充足的仓储，库房和物流部门应保证及时、合理地配送。

3．发动机整机物流

发动机按节拍下线后送往热试线，一般采用专用小车运送。

结语

一条发动机装配线尽管具备各种功能，但其最终目的、最基本功能就是保质、保量和按节拍装配出合格的发动机，究竟是否具备这些功能，还要经生产实践检验，在实际生产中验证。新工艺、新技术及新产品的不断涌现，使发动机装配向智能化、数字化和可视化发展，未来的发动机装配线的规划将有更多选择。