汽车大修工艺
汽车大修工艺【technology of motor vehicle major repair】
汽车大修
汽车大修：是指新车或经过大修后的汽车在行驶一定里程或时间后，经过检测诊断和技术鉴定，用修理或更换汽车零部件的方法，完全或接近完全恢复车辆技术性能的恢复性修理。
基本简介汽车大修所必须完成的各项技术措施。主要包括汽车和总成（见汽车总成）解体，零件清洗，零件检验分类，零件修理、配
套和装配，总成磨合和测试，整车组装和调试等工艺。汽车大修工艺流程见图[汽车大修工艺流程图]。
汽车和总成解体 根据修理的需要，将汽车拆散为总成、组合件最后直到零件。解体作业要求：①不损伤零件；②对不允许互换的配合副和有平衡要求的旋转运动组合件标上记号；③易变形的零件、易散失的小件和不允许混合清洗的零件要分类存放。因此要选用合理的拆卸程序、拆卸方法和拆卸机具。
汽车解体要在配备有起重运输设备的工位进行。螺纹联接部分的拆卸普遍采用电动、风动或液力扳手。静配合件和铆接合件用机械的或液力的拉、压、铲机具拆开。总成或组合件的拆散常在备有多种拆卸机具的作业台上进行。拆卸机具的气、液力能源已有采用集中供能方式。
零件清洗清除零件上的油污、胶质、积炭、水垢等，以便于零件的检验分类、修理、装配等工作。清洗要求干净彻底，不损伤零件表面和基体，零件表面不允许残留腐蚀剂。清洗时通常根据污垢的性质、零件的材质和表面精度等选用不同的清洗方法和规范。
清洗零件上的油污常用有机溶剂（汽油、柴油、煤油等）或碱溶液。有机溶剂清洗效果好，操作简便，不影响零件表面，但易燃,成本高。碱溶液有不同配方,一般均加有少量乳化剂和防锈剂，成本低。有色金属的清洗液常用易于水解的碱盐如碳酸钠等配制。使用碱溶液清洗油污，一般采用清洗机。清洗时，零件放入能转动或移动的框架内，将碱溶液加热到80～90[oc]，以5～6千克力/厘米（500～600千帕）液压，经固定的多喷嘴喷射冲洗，最后再用热清水洗掉残液。
清除积炭有机械法和化学法。机械法以闭式喷核屑(桃、李、杏果核砸碎去仁制成)效果较好。化学法则使用无机或有机溶剂与稀释剂、缓蚀剂配成的退炭剂。常用无机溶剂为苛性钠等碱溶液，使用时把退炭剂溶液加热到90～100[oc]，将积炭零件浸泡2～3小时,使积炭软化后刷除；常用有机溶剂为二氯化苯、硝基苯，使用时在室温下浸泡即可。
清除水垢的溶液有多种配方。常用的为 8％～10％浓度的盐酸水溶液,加适量缓蚀剂和活性炭,加热到50～60[oc]后，以耐酸泵泵液逆发动机和水套水流方向循环清洗。去垢后要以清水加适量中和剂冲洗金属基体至无酸性反应为止。
近年来零件清洗剂有较大发展。由不同成份配制成的清洗剂，有的无需加热，可在常温下清洗；有的除能清洗油污外，还同时能消除积炭和胶质。
零件检验分类对零件进行检验，根据其技术状况分为可用零件、可修零件和报废零件三类。零件的尺寸磨损、形位偏差、物理化学机械性能变化等在修理技术标准、零件技术条件容许值以内的为可用零件；已超出容许值或有损伤，但采用适当方法修复可达到符合修理技术标准规定的技术条件，经济上又合理的为可修零件；无修复价值或无法修复的为报废零件。
零件修理对具有修理尺寸的零件用修理尺寸法修复，即将磨损的轴颈或孔径经机械加工到规定分级的缩小或加大尺寸，并恢复正确的几何形状和表面精度。对没有修理尺寸的零件一般用机械切削、压力加工、金属覆盖、热处理等工艺(见汽车零件修理)修复到名义尺寸。
零件配套和总成装配零件配套是将装配总成所需的零件配备成套。装配总成的零件有三类：①可用的旧零件；②经修复合格的零件；③补充的新零件。使用这三种不同技术条件的零件装配时，既要符合配合副的装配技术条件，又要保证装配尺寸链限制在正常值内，有些运动副在重量上还要有一定限制。因此，在零件配套时必须对一些配合件进行选配，使其符合汽车修理技术标准。总成装配一般是将选配配套的零件先装成组合件，再按一定顺序装入总成的基础零件。
总成磨合和测试总成装配好后进行运转，使其摩擦副相互磨合，然后进行测试。总成磨合和测试的目的是：①提高各运动副摩擦表面的质量和精度，以备承受使用负荷；②降低使用中走合阶段（见汽车走合期）的磨损量，延长使用寿命；③鉴定总成的性能，并检查和消除修理装配中的缺陷。各厂牌车型汽车的各总成结构、性能有所不同，磨合规范的转速、时间、所加的负荷也各有不同，但磨合经历的阶段基本一致。发动机分冷磨合、无负荷热磨合和部分负荷热磨合。传动系总成是先无负荷磨合，然后外加负荷磨合。磨合后的总成应在部分负荷情况下进行性能测试，与原车总成的规定性能对照比较，据以判断修理质量。测试时应对各机构作最佳调整。
整车组装和调试以车架为基础，将测试合格的各总成组装成汽车，然后进行调试。调试目的是检查整车组装是否符合技术条件，并在行驶（路试）中检查汽车的动力性、燃料经济性、制动性、操纵稳定性以及包括传动效率和滚动阻力的滑行性能(见汽车使用性能)。发现的故障和缺陷应予排除，并进一步调试到符合运行技术条件的要求。路试时，汽车载荷75％，在规定道路条件下以一定车速行驶，并配备油耗计、多用五轮仪、噪声测试仪、排气分析仪等，按一定规范进行测量。也可用综合测试台进行模拟测试和调整以代替上述的路试。
激光加工激光表面改性技术是在70年代大功率激光器出现后，迅速发展起来的一项光、机、电一体化高新技术。这种工艺具有淬硬效果好，自动化程度高，操作简单，能耗低，效率高，工件变形极小，基本无废品等一系列优点。利用激光对零件表面进行处理，可改变零件表面的物理结构、化学成分和金相组织，从而改变零件表面的物理、化学和力学性质，如抗磨损、耐腐蚀和抗疲劳性，有效地解决了许多常规热处理目前还难以解决或解决不好的零件表面性质问题。因此，在世界各国取得了迅速发展。如AVCOEVETT研究所对福特汽车的灰口铁凸轮轴进行了表面硬化处理，最大变形量＜0.13mm。同时，该所还对柴油机球墨铸铁曲轴的轴颈和拐颈进行了热处理，硬度达55～62HRC，处理后的曲轴不需校直，从而使曲轴热处理的成本下降了20%，取得了良好的效果。我国激光表面硬化技术近几年才进入使用阶段，但在某些领域还是空白。
激光表面硬化也称为激光热处理。其原理是，用激光束作热源照射发动机待强化表面，使其表面被快速加热至金属相变温度以上，当激光离开后，高温表面的热量迅速向金属基体传导而形成自淬，使处理后的表面层形成具有硬度很高的隐晶马氏体，从而提高零件的表面硬度、耐磨性及其使用寿命。激光表面硬化设备包括三大部分：1.5kW CO2激光发生器、多功能激光加工机和计算机控制系统。发动机大修时，主要经过镗缸、磨轴处理，气缸壁经多次磨削后，表面硬度降低；曲轴轴颈由于磨损失圆，一般需要重新磨轴，换轴瓦。曲轴轴颈在多次磨削后表面硬度降低，不能满足使用要求。因此，常规方法处理后的发动机大修周期变短。
汽车发动机大修的激光处理工艺是常规大修工艺加上激光处理。激光热处理一般安排在半精加工后进行。由于常温下金属对波长10.6μm的CO2激光反射率高达80%以上，经过磨床加工的光洁表面其反射率更高，激光的反射将造成大量能量损失，因此，激光热处理前需采用预敷吸光涂层的方法，以提高零件表面对激光的吸收率。涂层能吸收电磁波中远红外部分，各种金属或非金属氧化物、石墨、碳墨、磷酸盐等都是较好的涂层材料。
曲轴热处理时，将其安装在机床工作台上用两卡盘夹紧，将激光光斑直径调到2～3mm，功率密度均匀，从而保证一定宽度的硬化条带上的硬度均匀一致。激光头装配在托架上，托架安装在机床横梁上，因此，可实现激光头上下方向的移动和水平方向的移动。将激光束定位在曲轴轴颈上方，工作台上的步进电机带动曲轴旋转，同时激光头在水平方向运动，而托架沿横梁移动，从而在曲轴表面沿宽度方向扫描出具有一定形状的扫描线(线型由微机控制)。淬硬带在轴颈上的覆盖率(淬硬面积比)一般取30%～50%，曲轴的旋转、激光头的水平运动及合成运动均由程序控制系统进行自动控制。
缸体热处理时，将其装在底部的旋转工作台上，缸体作旋转运动，激光头作上下运动。激光硬化处理过程的工艺参数主要有扫描速度、硬化面积比、硬化深度和加工表面粗糙度。这些参数取决于激光功率密度、扫描速度、材料的种类和表面涂层特性等。激光硬化带截面的组织特征有2～4层，具体是多少层要由激光处理规范和材料成分而定。在高速加热和冷却时，一般可在钢的表面观察“白亮层”。由于激光束是按一定几何轨迹在缸体内壁进行扫描，激光处理过的硬化带构成硬的骨架；未经激光处理的地方，在发动机工作时，首先微量磨损，形成贮油结构。这样软硬结合的缸体内壁既提高了耐磨性，又有良好的抗拉伤能力。活塞环在良好的润滑条件下工作，使用寿命大幅度提高。对于曲轴轴颈，也具有同样的原理。
发动机是汽车的心脏，采用激光表面硬化处理后的发动机，硬度一般由原来的20HRC提高到55～62HRC，并得到0.2～1mm的强化深度，使用寿命提高到原来的3～5倍，热处理成本下降了20%～40%，激光热处理后的工件几乎无变形。