Leichte Technologie von Automobile Leichtgewichtsmotorenblock

Leichte Technologie von Automobil leicht Motorblock

Um den Kraftstoffverbrauch und die Kohlendioxidemissionen zu verringern, ist das Fahrzeugleichtgewicht zu einer der Schwerpunkte der öffentlichen Aufmerksamkeit geworden. Die Untersuchung zeigt, dass der Kraftstoffverbrauch pro 100 Kilometer um 0,3 ~ 0,6 l pro 100 kg Reduktion des Fahrzeug -Bordsteingewichts reduziert werden kann. Darüber hinaus kann das Leichtgewicht des Fahrzeugs auch die Fahrzeugleistung verbessern, Materialien sparen und die Kosten senken. Es wird geschätzt, dass bis 2010 das durchschnittliche Bordsteingewicht der Fahrzeuge um 17%reduziert wird, dh 250 kg; Das Bordsteingewicht des Autos wird von dem aktuellen Durchschnitt von etwa 1300 kg auf 1000 kg reduziert.

Zusätzlich zu den oben genannten Zwecken umfasst das Leichtgewicht des Motors auch die Massenverteilung des gesamten Fahrzeugs (Fahrzeugfahrdynamik). Wenn Sie einen Benzinmotor durch einen Dieselmotor ersetzen, wird der Motor häufig schwerer (feste Struktur, Turbolader, Ladungsluftkühler, Kraftstoffeinspritzvorrichtung usw.), was zu einer Erhöhung der Achsenlast der vorderen Achse führt, die die zerstört Gleichgewicht des gesamten Fahrzeugs. Daher ist das leichte Gewicht des Automotors zu einem Problem geworden, das bei der Entwicklung des gesamten Fahrzeugs nicht ignoriert werden kann.

Der erste Weg, um den Motor aufzuhellen, besteht darin, die Auftriebsleistung zu erhöhen, um die Masse des Motors pro Stromeinheit zu reduzieren. Der fortschrittlichste Index für die Leistungsdichte hat sich 1 kg/kW nähert. Nehmen Sie den Automotor als Beispiel. Wenn die steigende Macht Anfang der neunziger Jahre nur etwa 20 bis 30 kW/l betrug, kann ihr steigender Trend seit Ende des 20. Jahrhunderts als "schneller Fortschritt" bezeichnet werden. Heutzutage hat der maximale Ausbruchsdruck des Dieselmotors 20 MPa erreicht und der Stromaufenthalt von 60 kW / l erreicht.

Diskussion über den Casting -Prozess des Aluminiumlegierungskörpers

Im Prinzip kann der Gussprozess des Aluminiumlegierungskörpers in mehreren Gebrauchsform (Metallform) und einmalige Verwendung von Form (Sandform) unterteilt werden. Die Fertigungsmethoden von Sandkernen sind ebenfalls unterschiedlich. Heutzutage werden das Guss und die Würfelguss von Sandform am häufigsten in der Massenproduktion verwendet. Sand Schwerkraftguss bietet den größten Freiheitsgrad in Es können Formplatten und geschlossene Zylinderkopfverbindungsoberfläche (geschlossene Oberseite) verwendet werden. Wenn die Anzahl der produzierten Stücke hoch ist (mehr als 200000 Stück pro Jahr), ist das Casting eine wirtschaftliche Lösung. Das Gießen kann die dünnwandige Struktur von Gussteilen mit sehr kurzer Beat, feiner Oberflächenqualität und präziser Größe realisieren. Aufgrund des hohen Fülldrucks von geschmolzenem Metall können Sandkerne nicht verwendet werden und der Wassermantel muss normalerweise nach oben geöffnet werden (offene obere Platte). Dies bedeutet, dass dem Zylinderfass keine radiale Unterstützung ist. Trotzdem kann es jedoch keine schwerwiegende Verformung des Zylinderlaufs verursachen. Jetzt können sogar Direkteinspritzdieselmotoren zu offenen Dachkonstruktionen verarbeitet werden. Darüber hinaus ist der schnelle Füllprozess des Würfelgusses leicht zur Bildung von Blasen zu führen, so dass die mechanischen Eigenschaften durch härtungsthermische Altern nicht verbessert werden können. Dieser Nachteil kann durch Squeeze -Gießen vermieden werden, da der in diesem Prozess verwendete Druck niedrig ist, was den Füllprozess erheblich verlangsamt und die Fütterung ermöglicht. Darüber hinaus wirkt sich das Casting indirekt auf die Länge der Wassermantelung aus. Aufgrund des Zylinderdurchmessers, der Position des Zugstabschraubens, der minimalen Breite des Dichtflansches und der erforderlichen, normalerweise 0,5 ° Formenentzugswinkel, bedeckt der Wassermantel des tatsächlich hergestellten Körpers normalerweise nur 70% der Piston Schlaganfall höchstens. Dies verringert den Wärmefluss durch den Kolbenring und erhöht die Wärmebelastung des Öls. Das Casting hat einige Einschränkungen in der Körperstruktur. Diese können jedoch auf technische Weise kontrolliert werden. Ob der Maschinenbehörde den Stempelprozess annimmt, hängt zuerst von der Produktionsstapel ab.

Für einen hohen Lastmotor kann das Sandguss durch geeigneten Formprozess, Legierungsoptimierung und Wärmebehandlung zuverlässige und langlebige Motorkörper erzeugen. Aus der Sicht der Teilkosten kann die volle Nutzung des großen Grades an Sandguss beim Formteilen auch verschiedene Funktionen in den Zylinderblock integrieren, um die Qualität zu verringern und die wirtschaftlichen Vorteile insgesamt zu verbessern.

Probleme, die in der Struktur des Aluminiumlegierungskörpers gelöst werden müssen

Wenn der Graugusszylinderkörper in Aluminiumlegierungsguss umgewandelt wird, müssen einige zusätzliche Anforderungen erfüllt werden, die unten beschrieben werden

1 Stellen Sie sicher, dass die Gleitfläche des Zylinderlaufs abgenutzt ist und nicht leicht zu verformen ist

2 Erfüllen Sie die Anforderungen des Übertragungskraftflusss

3. Kontrolle der Ausdehnung der Hauptlagerfreiheit

4 Effekt des niedrigen elastischen Moduls von Aluminiumlegierung auf Akustik und Vibration

Möglichkeiten, um leichtes Motorblock durch Material und Struktur zu realisieren

1. Maßnahmen für die Schiebfläche des Zylinderlaufs

2 Maßnahmen zur Gewährleistung der Kraftströmungsübertragung und der Steuerung der Hauptlager -Ablagerung

3. Maßnahmen, um die dynamischen Eigenschaften der Struktur sicherzustellen

Kostenleistungsanalyse

Die Kostenleistungsanalyse von 2,0 l 4-Zylindermotor aus grauem Gusseisen, Vermikularguss und Aluminiumlegierung wird durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Gemäß der jährlichen Ausgabe von 400000 Stück, wenn Vermikulargussguss verwendet wird, werden die Kosten um 38%erhöht und die Leerkosten und die Bearbeitungskosten werden in gleichem Maße erhöht. Bei der Verwendung von Aluminiumlegierkörpern steigt die Kosten um 62%, hauptsächlich aufgrund des hohen Materialpreises. Der Kostenvorteil der Aluminiumlegierung bei der Bearbeitung wird durch eine Vielzahl gemischter Verarbeitung stark geschwächt.

Die Kostenleistungsanalyse zeigt, dass die Aluminiumlegierungsstruktur ein großes Potenzial hat. Nur wenn die Gesamtanordnung sehr kompakt ist (die Mittelstufe des Zylinders ist gering), werden die Materialeigenschaften des Vermikulargusseisen hervorgehoben.