汽車發(fā)動機裝調(diào)課程教學改革與探索

王海龍，劉淅，楊煒程

汽車發(fā)動機裝調(diào)課程教學改革與探索

王海龍1，劉淅1，楊煒程2

（1.成都航空職業(yè)技術學院，四川 成都 610100；2.成都紡織高等?？茖W校，四川 成都 611731）

在發(fā)動機再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展和新版《報廢機動車回收管理辦法》實施的大背景下，高職院校汽車制造專業(yè)的發(fā)動機課程理應與時俱進，積極探索出與發(fā)動機再制造行業(yè)發(fā)展相契合的知識架構和內(nèi)容。課程探索，在《汽車發(fā)動機裝配與調(diào)試》課程原有內(nèi)容的基礎上，結合學生具體學情，增加發(fā)動機再制造工藝需要的部分知識，比如舊零件分類、舊零件清洗、舊零件篩選、舊零件加工、再制造零件檢測等。課程改革和探索，旨在讓學生掌握發(fā)動機再制造技術和工藝流程，并且為發(fā)動機再制造行業(yè)培養(yǎng)合格的一線技術人員。

發(fā)動機；再制造；工藝；課程

前言

傳統(tǒng)汽車發(fā)動機，也就是我們所謂的內(nèi)燃發(fā)動機，主要是以汽油和柴油作為能量來源，基于“奧托循環(huán)理論”，實現(xiàn)對外輸出轉矩的功能，這是一臺已經(jīng)沿用了一百多年的經(jīng)典機器。毫不夸裝地說，內(nèi)燃發(fā)動機的發(fā)明之日，幾乎也就是汽車的發(fā)明之時。作為汽車技術含量最高的部件，同時也是汽車制造過程中，成本最高的零部件，其技術的發(fā)展和成本的控制，直接影響著汽車行業(yè)的發(fā)展。因此，各學校的汽車類專業(yè)課程設計中，汽車發(fā)動機相關課程始終是處于專業(yè)核心課的地位。對于高職高專院校來說，對教學、產(chǎn)業(yè)、職業(yè)的緊密結合要求，更為突出，更加需要及時把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和人員需求。

近年來，隨著傳統(tǒng)發(fā)動機制造廠制造技術的提升，以及智能制造設備的更新?lián)Q代，發(fā)動機制造過程對于一線技術人員的技術技能要求日益下降。作為一線技術人員的主要培養(yǎng)陣地，高職高專的課程設計理應與時俱進，做到教學內(nèi)容適應產(chǎn)業(yè)需要、學生能力適應崗位需要。

黨的十九大報告明確指出，要建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系，這對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟提出了更高要求。在國家呈現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)背景下，堅持綠色循環(huán)經(jīng)濟中的減量化、再利用、再制造、再循環(huán)的原則，對國家的節(jié)約資源、減少污染、創(chuàng)造效益等方面都起到重要的作用。作為四川省重點發(fā)展的“7+5”產(chǎn)業(yè)之一，四川省汽車工業(yè)能否贏得未來競爭優(yōu)勢，發(fā)展汽車再制造產(chǎn)業(yè)成為了其有效途徑。推進整個汽車再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須先要突破關鍵零部件的再制造技術和應用推廣難關，推動發(fā)動機再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)成為促進汽車再制造產(chǎn)業(yè)和整個汽車工業(yè)發(fā)展的關鍵［1］。

因此，高職高專院校的汽車發(fā)動機相關課程設計，應該思考如何順應產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，及時調(diào)整課程內(nèi)容，以對接發(fā)動機再制造技術和產(chǎn)業(yè)的需要。

1 發(fā)動機再制造現(xiàn)狀

1.1 最新政策

2016年，國家發(fā)改委發(fā)布的《互聯(lián)網(wǎng)+”綠色生態(tài)三年行動實施方案》，指出要完善報廢汽車舊件、二手件、再制造舊件、再制造產(chǎn)品等的相關標準，加快推進汽車保險信息系統(tǒng)、汽車維修系統(tǒng)、“以舊換再”管理系統(tǒng)和報廢車管理系統(tǒng)的標準規(guī)范和互聯(lián)互通。推動汽車維修、汽車保險、舊件回收、再制造品、汽車報廢拆解等汽車產(chǎn)品售后全生命周期信息的互通共享。

國家發(fā)改委分別于2008年及2013年公示了第一批14家和第二批28家汽車零部件再制造試點企業(yè)名單，并在舊件回收、制造流程、產(chǎn)品性能、市場銷售等方面對試點企業(yè)提出了相應的規(guī)范及標準。截止2015年底，我國已發(fā)布再制造國家標準28項，其中國家標準16項、行業(yè)標準12項，正在制定國家標準20項，意味著汽車零部件再制造已經(jīng)進入標準化發(fā)展階段。

國務院總理李克強日前簽署國務院令，公布《報廢機動車回收管理辦法》（以下簡稱《辦法》），自2019年6月1日起施行。國務院2001年6月16日公布的《報廢汽車回收管理辦法》同時廢止。黨中央、國務院高度重視報廢機動車回收管理工作?！掇k法》適應發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟需要，規(guī)定拆解的報廢機動車發(fā)動機、方向機、變速器、前后橋、車架等“五大總成”具備再制造條件的，可以按照國家有關規(guī)定出售給具備再制造能力的企業(yè)予以循環(huán)利用，消除了報廢機動車零部件再制造的法律障礙[2]。

1.2 國內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀

我國再制造發(fā)動機的數(shù)量及汽車零部件再制造的總產(chǎn)值僅相當于美國的1%。專家對廢舊汽車建立的模型估算出，2020年有1800萬輛以上汽車將要報廢，并且仍將繼續(xù)增長。這為我國實施汽車零部件再制造提供充足的材料來源，同時，保持平穩(wěn)推進的中國汽車工業(yè)將為我國再制造產(chǎn)業(yè)的不斷成長供給動力保障。但是不可否認的是，我國整體汽車報廢率水平較低。

我國再制造產(chǎn)業(yè)相關技術的專利申請量，在過去十年整體上呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。再制造產(chǎn)業(yè)專利數(shù)的提升，為我國汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了技術支持，也表明各研究機構和科研人員，對于再制造產(chǎn)業(yè)前景的認可度在逐年提升。

1.3 國外行業(yè)現(xiàn)狀

以汽車發(fā)動機為代表的汽車主要零部件再制造產(chǎn)業(yè)，在國內(nèi)還屬于新興產(chǎn)業(yè)，甚至是從2019年6月1日起，才允許拆解的報廢機動車發(fā)動機、方向機、變速器、前后橋、車架等“五大總成”具備再制造條件的，可以按照國家有關規(guī)定出售給具備再制造能力的企業(yè)予以循環(huán)利用。但是，在以歐美部分國家為代表的汽車技術發(fā)達地區(qū)，汽車主要零部件再制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)相當成熟。比如北美的發(fā)動機再制造協(xié)會，擁有超過160家會員。世界各大主流汽車品牌，均有自己的發(fā)動機再制造工廠，或者是和發(fā)動機再制造企業(yè)保持著長期的緊密合作。發(fā)動機再制造可以節(jié)省鋼材74%，節(jié)省鋁材83.3%，節(jié)省鑄鐵93.8%，節(jié)省橡膠制品7%[4]。

2 發(fā)動機再制造的關鍵技術

車用發(fā)動機再制造技術主要包括發(fā)動機再制造拆解技術、清洗技術、零件檢測技術、加工技術、裝配技術、磨合與實驗技術、包裝技術與信息化再制造技術幾類[3]。

其中，再制造加工技術主要有三大類型，分別是“加法”、“減法”、“替換法”。第一類“加法”加工技術采用表面工程方法，通過添加一層材料覆蓋磨損、腐蝕造成的材料表面缺陷，從而改變舊品零件的表面形態(tài)、化學成分、組織結構、應力狀態(tài)，達到要求的材料表面性能；第二類“減法”加工技術并不會改變材料的表面特性，僅僅是應用機械加工技術，針對舊品零件的幾何尺寸進行修正，去除表面的損傷部分，換用對應尺寸的零件重新配合，達到要求精度；第三類“替換法”是直接用新件替換損壞件。

“加法”主要是指利用表面工程，對舊品表面進行加工，如表面涂覆等。而“減法”則主要是傳統(tǒng)的機加工。如車、鉗、刨、銑、鉆、磨、鏜、拉等加工方法?！凹臃ā备嗟膽糜诖笮?、單一零件的維修，在批量零件再制造中較少用到?！皽p法”是目前批量零件再制造中的主要技術。

3 發(fā)動機再制造的工藝流程

通過檢測廢舊發(fā)動機，將不可再制造零部件直接報廢，可直接使用零部件進入下一流程進行裝配，可再制造零部件通過再制造技術進行加工處理，把加工件再進行測試，合格后與原廠新配件進行裝配，最后進行整機測試，發(fā)動機各項性能指標達到要求后，進行打標、入庫[4]。

圖1 發(fā)動機再制造工藝流程

4 課程現(xiàn)狀

4.1 課程性質和目標

《汽車發(fā)動機裝配與調(diào)試》課程是汽車制造與裝配技術專業(yè)的專業(yè)核心課程，在汽車制造與裝配技術專業(yè)中起到承上啟下的作用。本課程是一門理論與實踐一體、教學做一體的主干課程。

本課程的總體目標為三大類：知識目標、能力目標、素質目標。知識目標是掌握汽車發(fā)動機的主體結構和基本原理；能力目標是具有一定的機械讀圖識圖能力，并能根據(jù)圖紙要求進行零部件結構拆裝，以及準確測量發(fā)動機相關參數(shù)等；素質目標是工作流程規(guī)范有序、團隊合作意識強等。

4.2 課程內(nèi)容和任務

《汽車發(fā)動機裝配與調(diào)試》課程內(nèi)容根據(jù)汽車發(fā)動機的整體結構（兩大機構、五大系統(tǒng)）分為七個模塊：曲柄連桿機構的結構和原理、配氣機構的結構和原理、起動系統(tǒng)的結構和原理、（汽油機）點火系統(tǒng)的結構和原理、燃油供給系統(tǒng)的結構和原理、冷卻系統(tǒng)的結構和原理、潤滑系統(tǒng)的結構和原理。

要求學生在每一個模塊的學習中，都能掌握該模塊對應部件的結構組成和工作原理，并且能夠熟練拆裝對應部件。

5 課程改進探索

分析本課程現(xiàn)有內(nèi)容和本專業(yè)其它課程，以及學生的具體學情，結合發(fā)動機再制造的技術特點和工藝流程，在原有《發(fā)動機裝配與調(diào)試》課程的基礎上，探索增加對接發(fā)動機再制造產(chǎn)業(yè)的知識內(nèi)容和能力培養(yǎng)。

5.1 本課程現(xiàn)有能力要求

首先，本課程現(xiàn)階段要求學生具有一定的機械讀圖識圖能力，并能根據(jù)圖紙要求進行零部件結構拆裝，以及準確測量發(fā)動機相關參數(shù)等。這部分能力，同時也是發(fā)動機再制造工藝第一、二步（拆解、檢測）的技術能力要求。其中，發(fā)動機拆解能力屬于原本課程的重點要求，學生基本能夠熟練進行發(fā)動機整機的完整拆卸；另外，發(fā)動機相關參數(shù)測量能力，雖然在已有課程目標中有所體現(xiàn)，要求學生掌握部分參數(shù)的測量技能，比如活塞環(huán)三隙的測量、氣缸平整度的測量等。但是，這樣的技能水平，距離發(fā)動機再制造工藝中發(fā)動機相關參數(shù)測量能力要求，還有較大的差距。

5.2 本課程需增加能力要求

（1）分類能力

按順序拆掉的不同零件，按照鋼鐵、塑料、鋁件和其它四種不同材質進行分類，放入不同的大箱子中準備清洗。

這就要求學生能夠熟練掌握發(fā)動機的各零部件材料，并且對以上四類零件作出準確的判斷。因此，在本課程中，應該首先考慮增加發(fā)動機材料的相關知識學習內(nèi)容。

（2）清洗能力

發(fā)動機完成了整機拆解之后，無論是可以再制造利用的零部件，還是不可再制造利用的零部件，都需要一并清洗，以滿足環(huán)保要求。

清洗是發(fā)動機再制造過程中的關鍵環(huán)節(jié)和重要工序，是零部件表面尺寸、磨損情況、表面性能等重要參數(shù)的檢測前提。再制造清洗，是指利用物理、化學或者電化學等方法，祛除廢舊發(fā)動機零部件表面的油脂、污垢、銹蝕、積碳等污染物質，使廢舊零部件基本具備再制造的表面清潔度的過程?；诖隧椆に囘^程，應在原發(fā)動機課程中，適當增加發(fā)動機清洗相關知識，掌握發(fā)動機各零部件的清洗方式和清洗材料，掌握發(fā)動機不同污漬的清洗方法。

（3）篩選能力

發(fā)動機備件完成清洗后，將進入挑選流程。把可以用于再制造的部分零部件篩選出來，以備后續(xù)加工處理，剩下的不可再制造利用的零部件，直接作報廢處理。其中，必須直接報廢的零部件，除了部分是結構嚴重損壞，或者無再利用價值，還有部分零部件是要求不可重復利用，比如螺栓螺母等緊固標準件、活塞總成等。因此，在原課程要求中，增加判別發(fā)動機零部件是否可再制造利用的知識內(nèi)容。

（4）再制造加工能力

再制造加工有“加法”和“減法”兩類方法。其中，“加法”是通過添加一層材料覆蓋磨損、腐蝕造成的材料表面缺陷，從而改變舊品零件的表面形態(tài)、化學成分、組織結構、應力狀態(tài)，達到要求的材料表面性能；第二類“減法”加工技術并不會改變材料的表面特性，僅僅是應用機械加工技術，針對舊品零件的幾何尺寸進行修正，去除表面的損傷部分，換用對應尺寸的零件重新配合，達到要求精度。在原有課程基礎上，應當增加相關加工技能內(nèi)容，特別是“減法”類方法，比如車、鉗、刨、銑、鉆、磨、鏜、拉等加工方法的學習。

（5）零件檢測能力

針對已經(jīng)完成再制造加工的零部件，需要進行嚴格的檢測工藝，這也是再制造工藝最嚴格的一道把關，所有再制造零部件的標準，不能低于對應全新發(fā)動機的要求。因此，在原課程內(nèi)容基礎上，還需要對應增加相關零部件特定參數(shù)的檢測知識。

（6）整機調(diào)試能力

完成再制造發(fā)動機的整機裝配后，和全新發(fā)動機生產(chǎn)工藝流程一樣，最后還需要經(jīng)過整機調(diào)試，其各項指標嚴格對標全新發(fā)動機。這其中包括外觀檢查、試漏檢查、不點火冷試、點火熱試等等。

6 結論與展望

隨著發(fā)動機制造技術的革新、制造能力的提升，以及發(fā)動機再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高職院校汽車制造專業(yè)的發(fā)動機課程理應與時俱進，設計和行業(yè)技術需求相符合的課程內(nèi)容。因此，本課程探索結合發(fā)動機再制造技術內(nèi)容，在汽車制造專業(yè)原有《發(fā)動機裝配與調(diào)試》課程的基礎上，增加了舊件分類、舊件清洗、舊件篩選、再制造加工、零件檢測、整機調(diào)試等相關知識內(nèi)容。

在最新政策的指引下，在綠色經(jīng)濟的大環(huán)境下，中國的發(fā)動機再制造產(chǎn)業(yè)即將迎來快速成長期，同時也需要大批量發(fā)動機再制造產(chǎn)業(yè)的從業(yè)人員，特別是制造一線的技術人員。高職院校的汽車制造專業(yè)，探索增加了再制造技術知識的發(fā)動機相關課程，正好是該產(chǎn)業(yè)最佳的人才輸送陣地。

[1] 楊煒程.車用發(fā)動機再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑研究——以四川省為例[J].汽車實用技術,2019(2):208-211.

[2] 國務院辦公廳.報廢機動車回收管理辦法[EB/OL].(2019-5-6).

[3] 王立.汽車發(fā)動機再制造專業(yè)課程體系研究[J].內(nèi)燃機與配件, 2018(24):214-216.

[4] 張國勇,何太碧,楊煒程等.車用再制造發(fā)動機綜合效益評價研究[J].設備管理與維修,2018(10):30-34.

Teaching Reform and Exploration on Course of Assembly and Debugging of Automotive Engine

Wang Hailong1, Liu Xi1, Yang Weicheng2

（1.Chengdu Aeronautic Polytechnic, Sichuan Chengdu 610100; 2.Chengdu Textile College, Sichuan Chengdu 611731）

With the development of engine remanufacturing industry and the implementation of Measures for the Admini -stration of Recycling of scrapped Motor vehicles, engine-related courses provided by vocational colleges need to pace up with the society, exploring actively new course framework and contents that are in line with the current status of engine remanufacturing industry. Based on the course of engine assembling and adjusting and students’ learning status, this course endeavors to incorporate the necessary knowledge of categorizing, cleaning, selecting, processing the old engine parts, together with assessing the remanufactured engine parts. This course reform aims to equip students with the ability of engine remanufacturing skills, thus cultivate qualified technicians engaged in the engine remanufacturing industry.

engine; remanufacturing; technological; course

U464

A

1671-7988(2019)14-235-04

U464

A

1671-7988(2019)14-235-04

王海龍，就職于成都航空職業(yè)技術學院。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.080