仝朋,姚萬里,茹孟榮,田永愷,周立敏

(1.長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北保定 071000；2.河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000)

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簡析發(fā)動機潤滑油防錯加技術(shù)方案

仝朋1,2,姚萬里1,2,茹孟榮1,2,田永愷1,2,周立敏1,2

(1.長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北保定 071000；2.河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000)

隨著汽車動力性能的不斷提升，對發(fā)動機潤滑油的要求也越來越高。許多汽車生產(chǎn)廠商都會針對不同的發(fā)動機開發(fā)不同的潤滑油油品，對于加注量及精度也有不同的要求。因此不管哪個汽車廠，在規(guī)劃選型潤滑油加注設(shè)備過程中，油品防錯加問題都是首先要面對、必須要解決的基本問題。旨在介紹一種通過與生產(chǎn)信息聯(lián)鎖來識別加注油品種類及加注量的方法，以達到油品防錯加的目的。

發(fā)動機潤滑油；油品種類；加注量；油品防錯加

0 引言

潤滑油定量加注設(shè)備主要是通過PLC 操作系統(tǒng)控制各電氣動力部件，來完成對需加注容器的一次定壓定量加注，從而完成一個加注循環(huán)；加注機運行時，操作系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)程序?qū)ψ詣友a液、恒溫、加注等工藝技術(shù)過程進行機電一體化控制，并以較高的運行節(jié)拍完成加注過程。對于發(fā)動機潤滑油加注設(shè)備來說，由于油品種類繁多，不同的油品需要選擇不同的加注槍不可混加，僅僅依靠人員識別加注油品及加注量，工作量巨大，已遠遠不能滿足現(xiàn)場生產(chǎn)要求。因此，制定并實施可靠潤滑油定量加注設(shè)備自動選擇油品及相應(yīng)加注量技術(shù)方案，已經(jīng)迫在眉睫。

1 潤滑油錯加影響

隨著汽車性能的不斷提升，發(fā)動機對于潤滑油的要求也越來越高，不管是對于油液種類、油液加注量及加注精度都有獨特的要求。對于油液類型，根據(jù)銷售區(qū)域即使用地的差異，分高寒、高溫通用油品，針對不同的發(fā)動機型號也需要選擇不同的潤滑油油品及相應(yīng)的加注量。同時，不同的發(fā)動機型號由于結(jié)構(gòu)不同，對于油液的加注量及加注精度要求也不盡相同[1]。

由此可知，對于發(fā)動機潤滑油加注設(shè)備來說，在規(guī)定的生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi)，給發(fā)動機加入正確的油品、準(zhǔn)確的加注量，是必須要首先面對的問題，也是對設(shè)備最基本的功能要求。

一旦潤滑油品加注錯誤或是加注量出現(xiàn)較大偏差會造成很嚴(yán)重的后果：

油品錯加影響:(1)潤滑油油品加錯會出現(xiàn)機油壓力或高或低的問題，或者消耗機油過多，或者發(fā)動機發(fā)生早期磨損，縮短使用里程；(2)會造成發(fā)動機工作環(huán)境惡劣，使尾氣排放惡化，影響三元催化器的壽命，嚴(yán)重時可能會使三元催化器損壞；(3)發(fā)動機潤滑油錯加會導(dǎo)致發(fā)動機不能正常潤滑，使發(fā)動機的磨損加劇，嚴(yán)重情況下會導(dǎo)致發(fā)動機啟動困難或無法啟動。油品錯加對發(fā)動機氣缸及活塞的影響見圖1。

圖1 潤滑油油品錯加對發(fā)動機氣缸及活塞的影響

加注量偏差超出允差范圍影響。發(fā)動機曲軸箱中的潤滑油對曲軸產(chǎn)生潤滑作用，同時也會對高速轉(zhuǎn)動的曲軸產(chǎn)生很大的阻力，因此對發(fā)動機來說就會有一個最佳的機油液面高度，既可以保證曲軸充分潤滑又不至于對曲軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生太大阻力，這個最佳液面一般來說就是油尺刻度的中線。在中線附近上下一定范圍內(nèi)，影響不是很大，所以發(fā)動機會有一個潤滑油液面高度的上下限，即油標(biāo)尺的上下限刻線。當(dāng)潤滑油液面高度超出上線時，會造成以下幾個方面的影響：(1)對高速旋轉(zhuǎn)的曲軸(包括連接曲軸的部分頂桿)產(chǎn)生很大阻力，從而使動力下降，在車輛行駛時也就增加油耗。(2)增加了曲軸和連桿轉(zhuǎn)動時濺入氣缸內(nèi)壁的潤滑油量，也就是使進入燃燒室的潤滑油量大大增加，使燃燒室內(nèi)積碳增多，增加了活塞運動阻力，使發(fā)動機功率下降，同時也增加油耗。(3)由于機油進入燃燒室的量增多，使尾氣排放惡化，嚴(yán)重時可能會使三元催化器中毒而損壞。

2 潤滑油錯加原因

從“人、機、料、法、環(huán)、測”6個方面分析潤滑油錯加原因：

人。油品種類多，加注槍多，容易選錯加注槍，從而導(dǎo)致油品加錯；

機。加注設(shè)備無相應(yīng)油品指示裝置，多把槍共用槍架且加

注槍外觀相同；

料。潤滑油種類繁多，不同油品外觀類似，難以區(qū)分；

法。根據(jù)潤滑油加注工藝流程，人員通過作業(yè)指示票識別油品種類，且不同油液在同一工位加注；

環(huán)。操作時需要選擇油品及加注量，作業(yè)內(nèi)容多，產(chǎn)量大；

測：由于發(fā)動機結(jié)構(gòu)限制，潤滑油錯加后無有效的檢驗措施。

綜上所述，潤滑油加注設(shè)備油品錯加主要原因為：油品種類眾多，加注設(shè)備防錯加功能缺失，導(dǎo)致加注設(shè)備無法自動識別油品并選擇相應(yīng)的加注槍進行加注。

3 潤滑油防錯加技術(shù)方案

發(fā)動機潤滑油錯加造成的影響，足以引起每個汽車生產(chǎn)廠商的重視，各家對于潤滑油防錯加技術(shù)應(yīng)用也是“仁者見仁，智者見智”，目前主流防錯加方案有以下幾種：

(1)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中含有油品信息

現(xiàn)在大多數(shù)汽車生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，都含有潤滑油油品種類的信息(對應(yīng)油品種類的代碼段)，這樣可以利用生產(chǎn)管理系統(tǒng)(即MES系統(tǒng))中特定的代碼，來讀取潤滑油油品信息，從而選擇相應(yīng)的加注槍來完成加注。

數(shù)據(jù)交互過程如下：當(dāng)車輛經(jīng)過內(nèi)飾1線上線采集點時，MES系統(tǒng)將車輛信息發(fā)送到接口數(shù)據(jù)庫中的接口表(xxxxxx)。加注機實時讀取接口表中的數(shù)據(jù)，同時在本地緩存接口數(shù)據(jù)庫中的車輛信息，以便當(dāng)加注機與接口數(shù)據(jù)庫之間網(wǎng)絡(luò)異常時，加注機系統(tǒng)可以根據(jù)緩存在本地數(shù)據(jù)庫中的車輛信息進行加注，本地緩存的車輛信息在每次加注機下達加注指令之前和接口數(shù)據(jù)庫進行同步[2]。數(shù)據(jù)交互方式如圖2所示。

通過數(shù)據(jù)庫聯(lián)鎖實現(xiàn)發(fā)動機潤滑油防錯加的實施方案： MES系統(tǒng)同加注機系統(tǒng)集成采用接口數(shù)據(jù)庫的方式，加注機系統(tǒng)將接口數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)下載到本地，并實時讀取接口數(shù)據(jù)庫中隊列信息。加注機系統(tǒng)依據(jù)掃描的VIN條碼從接口數(shù)據(jù)庫中查找該條碼對應(yīng)的車輛信息，依據(jù)查詢信息進行加注。潤滑油加注防錯實施方案如圖3所示。

圖2 數(shù)據(jù)交互方式

圖3 潤滑油加注防錯實施方案

燃油形式車型代碼加注量出口類型油液型號簡碼汽油柴油??????????????????6L46L5L6L高溫國內(nèi)氣候高寒高溫國內(nèi)氣候高寒高溫國內(nèi)氣候高寒高溫、國內(nèi)氣候高寒SM5W?40SM5W?40SN5W?30SM5W?40SM5W?40SN5W?30SM5W?40SM5W?40SN5W?30CI?415W?40CI?45W?40A3/B45W?400101110202120303130405

(2)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中沒有油品信息

一種方法是建立油品與現(xiàn)有量產(chǎn)車型對應(yīng)關(guān)系，確定加注信息。目前某公司發(fā)動機線潤滑油定量加注設(shè)備防錯方案如表1所示，通過油品加注量等信息的排列組合建立相對應(yīng)的簡碼。這種方式一定程度上起到了自動選擇加注油品及加注量的功能，但是有一定的局限性，即信息化程度低且簡碼種類多需要人工進行識別，而且后期新增車型需要新增簡碼。

另一種方法是利用生產(chǎn)管理系統(tǒng)中相關(guān)聯(lián)信息排列組合，建立MES數(shù)據(jù)庫與加注信息的對應(yīng)關(guān)系。

關(guān)鍵點：由于 MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫沒有專用的一位或一段代表發(fā)動機油品或加注量的代碼，無法直接讀取加注信息從而提示人員選擇相應(yīng)的加注槍并自動加注，因此需要額外建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

建立過程：根據(jù)現(xiàn)有MES信息中的幾條或幾段代碼(車型代碼、發(fā)動機型號、訂單類型等，如圖4所示)，建立與發(fā)動機潤滑油加注信息(加注油品、加注量)間相對固定的對應(yīng)關(guān)系，利用工控機公共軟件編程提取所需代碼段的信息，來識別加注信息從而控制相應(yīng)的加注槍指示燈亮，實現(xiàn)潤滑油的防錯加。

圖4 MES信息數(shù)據(jù)表

4 結(jié)論

發(fā)動機是汽車四大組成部分之一，是汽車的心臟，其性能好壞直接影響汽車動力性能。隨著人們對汽車性能要求的不斷提高，對發(fā)動機性能提升的要求也迫在眉睫。發(fā)動機潤滑油防錯加技術(shù)自動識別油品及加注量，作為確保發(fā)動機潤滑性能的一項基本的、必備的技術(shù)要求，已經(jīng)或必將被越來越廣泛地推廣應(yīng)用。然而，目前發(fā)動機綜合性能的開發(fā)，對于國產(chǎn)汽車生產(chǎn)廠商而言依然是任重而道遠。

【1】長城汽車股份有限公司.總裝設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊：第3篇 定量加注設(shè)備設(shè)計選型及驗收規(guī)范[M].

【2】Q/CC SJ531-2014 MES電氣圖紙設(shè)計規(guī)范[S].

Analysis of Engine Lubricant Mistake Proofing Technology

TONG Peng1,2,YAO Wanli1,2,RU Mengrong1,2,TIAN Yongkai1,2,ZHOU Limin1,2

(1.Technical Center of Great Wall Motor Co., Ltd.,Baoding Hebei 071000,China;2.Automotive Engineering Technology Research Center, Baoding Hebei 071000,China)

With the improving of automobile dynamic performance, demands to engine lubricant are more and more high. Many automobile manufacturers develop different lubricants according to different engine, and have different requirements for filling quantity and precision. So to any automobile factory, in the process of planning and selection of lubricating oil filling equipment, lubricant proofing problem has been the first to be faced and must be solved.A method that types of filling lubricant and filling quantity could be identified through interlocked with production information was introduced, so as to achieve the aim of lubricant mistake proofing.

Engine lubricant；Product category；Filling quantity； Lubricant mistake proofing

2016-06-07

仝朋(1989—)，男，本科，助理工程師,主要從事汽車總裝車間生產(chǎn)設(shè)備選型安裝工作。E-mail：778191784@qq.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2016.11.016

U473

B

1674-1986(2016)11-063-04