发动机低温装配原来是这样：冷缩装配改变世界

发动机低温装配原来是这样：冷缩装配改变世界

     我们经常看到有不少关于发动机装配的报道，提到发动机装配在零下30°C以下的低温环境下进行，另据爆料，主流的汽车发动机厂商都有自己的低温装配车间，在低温环境下装配的发动机密封性好、不容易漏油，只有这样，才能生产出高质量的发动机。

真相果真如此吗？我们先来看一下，高质量发动机的装配原理。孔和轴的典型配合有三种，分别为间隙配合、过渡配合和过盈配合。简单来说，间隙配合是孔的直径大于轴径，这种在常温下就可完成装配。而过盈配合轴径大于孔径，过盈配合是紧密和牢固的配合。但问题是，常温下我们把大径轴装入小径孔中是不可能实现的，这就要借助非常手断，利用热胀冷缩原理，让轴冷缩，孔热胀，再将轴孔配合，恢复到常温，达到了紧密过盈配合。

原理上是这样的，这也是为什么在发动机大修后，整体性能严重下降的原因，因为常温配合是达不到过盈配合技术要求的，因此会出现密封性不好，也许不漏油，但是在高温高速运转过程中，会出现细微的漏气，这样动力也会下降的，油耗自然升高。

说到这里，我们可以隐约联想到发动机的冷冻车间，但说发动机组装*是在低温环境下进行又是片面的。

其实真相是，*低温装配是不存在的，温差装配才是可行的。要想让两个零件达到过盈配合传递扭矩，孔要加热膨胀，轴要冷却收缩。这样在不同的温差下，原本过盈状态的孔和轴，就变成间隙配合，可以顺利的装配在一起，当孔和轴恢复到同一温度的时候，孔和轴处于过盈状态，可以承受预定的扭矩和轴向力。

所谓的低温装配必须是轴零件和孔零件两者温度不同，如果温度相同，轴和孔同样的膨胀或同样的收缩，是不可能完成过盈配合的。 所以所谓的低温车间下的低温装配名不副实，孔需加热到较高温度，而轴需要在低温装配箱中冰冻到低温，此时配合才会改变配合性质，由过盈变成间隙配合。

▲图为爱思科冷冻科技的冷冻装配法 

真实的装配过程是这样：把冷却到低温的工件从低温装配设备中取出，工件不会马上恢复室温，这时将已经加热的配合件与之装配，然后恢复到室温，就完成过盈装配了。

液氮冷缩装配适用于包容件（如行星架、扭力臂等）无法加热或加热零件会导致零件精度、材料组织变化、影响其机械性能的，被包容件（如销轴、弹性支承轴）可以冷冻的过盈配合件的装配。液氮冷缩装配适合各种热作模具、冷作模具装配、各类变速箱、齿轮箱的齿轮和轴装配、精密机械零件装配、各类电机定子、转子装配、汽车机件、发动机零部件。

冷装法适用于包容件（如行星架、扭力臂等）无法加热或加热零件会导致零件精度、材料组织变化、影响其机械性能的，被包容件（如销轴、弹性支承轴）可以冷冻的过盈配合件的装配。