直喷涡轮增压发动机的制造过程

124kW、250Nm、油耗同级最低之一、全铝打造、中置直喷、集合诸多尖端科技……别克Ecotec 1.5T SIDI中置直喷涡轮增压发动机究竟是如何制造出来的？

想达到高性能和低油耗的兼顾，有对生产有着怎样的要求？

接下来请跟随本文到以“微米”为品控标准的上海通用汽车北盛生产基地，一探究竟。



别克Ecotec 1.5T SIDI中置直喷涡轮增压发动机

Part I 缸体

发动机的主体所在，主要承载燃烧做工，对于工差要求极高。

镗孔：对缸孔进行镗削加工，通过粗镗、半精镗、精镗三道工序，一步一步打造出精密、完美的缸孔；而作为质量保证的关键一环，镗削完成的缸体都会进行100%的尺寸自动测量，并将测量结果实时反馈回前方镗削工序，进行自动补偿，实现精确地镗削尺寸控制。



精密的质量控制是镗孔加工的核心特点

珩磨：当活塞在气缸内往复运动的时候，需要润滑油进行润滑，而珩磨的作用就是在缸孔内壁上珩磨出交叉的网纹，使得润滑油能够贮藏其中；值得一提的是，珩磨在作业时会同步使用气检控制精度，实现制造、监控二合一。



珩磨工作中需要同步充气进行监控测量

清洗：发动机缸体在加工过程中，会产生切屑油污等杂质，如不清洗干净会严重影响发动机的质量，而清洗过程可以逐步去除杂质，保证清洁度。发动机缸体的清洗分4道工序：

• 浪涌清洗：将发动机完全浸入在清洗液中，通过水流涌动去除大部分杂质；
• 定点定位清洗：每一个缸体孔系，都会有专门的喷头进行冲洗；
• 高压清洗：通过高压冲洗液进行重点位置的强化清洁，并能去除细小毛刺；
• 真空干燥：在真空环境下进行干燥，确保无液体残留。

硕大的清洁工位全部自动完成

Part II 缸盖

发动机的重要组成部分，由于别克Ecotec 1.5T SIDI中置直喷发动机采用了排气歧管集成于缸盖的设计，所以工艺精度大大增加，结构复杂，对于质量的控制要求也进一步提高。

压装导管、座圈：作为缸盖生产过程中最为严格的环节，生产过程中也需要予以最为严格的控制。由于采用了全自动伺服的压头，可以实现在压装座圈、导管的同时通过读取压力和行程数据，对装配质量进行实时监控。同时由于采用机器人传输零件，它还是一个高度柔性化的生产线。



缸盖压装导管、座圈全部自动化完成，并同步监控质量

缸盖去毛刺：由于别克Ecotec 1.5T SIDI中置直喷涡轮增压发动机采用全铝材料，而铝合金缸盖加工极易产生毛刺，下线之前，由机器人完成全面的毛刺去除工作，以全自动的稳定质量确保下线产品的可靠。



缸盖清洗

Part III 曲轴

连接活塞和飞轮，是动力输出的核心部件，长期在强烈的往复运动下工作，兼具精密和高强度，工差控制以“微米”计算。

锻造曲轴感应淬火：利用电磁感应原理，在曲轴表面产生涡流，进而实现对曲轴表面的加热，它有两个独立工位，分别对曲轴主轴颈和连杆颈进行感应淬火热处理，通过700℃的高温大大提高曲轴的耐磨性，以满足发动机高温、高强度的往复运动需求。



别克Ecotec 1.5T 发动机的高温锻造曲轴

锻造+高温，成就超强的曲轴品质

严苛质检：曲轴的工艺精度要求非常高，每一个曲轴下线时都要进行多达30个数据的测量，完全满足“微米级”质量要求的产品才会被装配到发动机上。



曲轴下线前的质量检查工位，会进行大量的数据测量

Part IV 整机装配

在线上将缸体、缸盖、曲轴、活塞、导管等零部件进行组装，最终形成一个完整的发动机本体。

装检合一：装配与检测工位成组出现，贯穿整个生产线，使得发动机在整个装配过程中实现实时的质量控制，不制造、不接受、不传递错误。



集装配和监测于一体的装配线

冷试：发动机本体安装完毕后还将经过“冷试”的考验，在冷试之中，发动机将由伺服电机带动曲轴转动，模拟发动机的运转工况，进行扭矩、油压、震动、噪音等多方面质量的检查；之所以成为“冷试”，是相比传统的“热试”，这种检测方式不需要对发动机进行点火，测试完成后发动机仍处于常温状态，这种方式节约了能耗并提高效率。



发动机下线前会经过冷试的综合检测