汽车工程材料论文
汽车发动机缸体的选材及加工
黄文涛
（湖北汽车工业学院材料科学与工程学院）
摘要发动机是汽车最重要的组成部分，它的性能好坏直接决定汽车的行驶性能，故有汽车心脏之称。而缸体又是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲轴连杆机构和配气机构以及供油、润滑等系统连接成一个整体。一般四冲程汽油发动机的热效率为20%-25%，即使是高性能的发动机，其热效率也不到30%。大量的热量散失，其中排气损失约占总能量的40%左右，运动机件的摩擦损失10%左右，最后20%是冷却损失。本文将综述介绍该零件在不同汽车公司的材料选择和制造工艺，同时也将展望未来可能应用在发动机缸体上的新材料。
英文摘要 A very popular subest abred for investigation at present is the application of high temperature ceramics-new high temperature structural materials as subetites for metals in the manufacture of engines. The authors present the outstaying features,mufacturing.
关键词汽车发动机缸体；铸铁；铝合金；陶瓷；性能；制备；
正文
1 零件的工作条件、失效方式及性能
发动机是汽车最重要的组成部分，缸体是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲轴连杆和配气机构以及供油、润滑等系统连接成一个整体，缸体内部气缸与活塞相连，长期处于高温、高压、润滑不良条件下工作。气缸外部与大气相连，因此需要冷却。带走大量的热能。气缸在工作过程中容易因为磨损、剥落、拉缸、腐蚀、气蚀而失效。因此，发动机气缸应达到耐高温、耐磨、热胀系数小、抗热胀性能好、化学稳定性能好等诸多要求。而随着对汽车轻量化和保护环境的要求，发动机气缸材料日新月异。
2 国内车用发动机市场需求
我国汽车产业近年来发展迅速，主要汽车企业（集团）2011年年底形成整车产能1 841万辆，相应发动机产能已达到年产1 671万台。随着社会经济快速
发展和人民生活水平不断提高，我国汽车国产化进程不断加快，汽车消费需求旺盛，汽车保有量保持快速增长趋势。2006年至2010年，汽车保有量年均增加951万辆；据分析，目前中国的汽车保有量为7 000多万辆，到2020年将达到2亿辆，也就是每年将净增1 300万辆，考虑到汽车报废等因素，每年净增量将在2 000万辆左右。巨大的汽车市场保有量，必将促进汽车发动机缸体市场的大发展，现在常用的有灰铸铁、铝合金，而随着近几年工艺的进步，蠕墨铸铁和镁合金也逐渐使用到发动机缸体中。陶瓷发动机也在紧密地研制中，已经生产出了样机，而随着技术的发展，相信未来以钛合金和复合材料为首的高强度、低密度的材料也会逐渐运用到发动机缸体中。
3 灰铸铁汽缸体材料
3.1 灰铸铁材料简介
灰铸铁由于具有良好的铸造工艺性能和机械性能，优越的耐磨性、减振性和导热性，而且生产方便，价格便宜，在很多工业领域的铁系零件中被选为复杂形状零件的首选材料，特别是发动机缸体、缸盖。铸铁铸件一般占各类铸件总产量的75%以上；而灰铸铁产量又占铸铁件总产量的75%以上。发动机缸体一般采用HT250或者更高牌号的低合金铸铁，金相组织为98%以上的珠光体；为保证良好的铸造工艺性能，在化学成分的控制上采用较高的碳胆量（3.9%-4.1%CE），在化学成分中绝大多数含有Cr0.15%-0.40%和Cu0-0.8%，有的还含有Mo、Ni、Sn等元素，以提高铸件本体的强度、硬度极其均匀性以及薄断面处的珠光体量（一般大于95%），铸铁本体监测点硬度以185HB-235HB居多，很少低于180HB。
3.2 熔化工艺和设备
缸体铸造所用的熔炼设备大多为冲天炉—中频感应炉双联熔炼，也有采用中频感应炉—中频感应炉双联熔炼，而使用变频感应炉作为保温炉的企业亦在不断增加。为了节能和环保，部分企业的冲天炉采用水冷热风除尘方式，用具有高发热值的铸造焦取代冶金焦，以提高铁液温度，保证铁液质量，增强熔化效率。一汽铸造公司的冲天炉熔化过程控制采用微机等集散式控制系统。
哈尔滨东安机械厂、上汽通用和安徽奇瑞等许多车间的熔化设备多数以中频炉为主。从熔炼质量看，这些熔炼设备都能满足供货需求，与世界先进水平基本接近。随着工业废钢的生产量增加，国内已经采用以废钢增碳的熔化工艺来生产
缸体等薄壁高强度合金铸铁件，这为提高铸件质量和稳定生产提供了可靠的保证。一汽铸造公司使用国产10 t中频熔化炉，采用废钢增碳熔化技术生产高强度灰铸铁，铸件各项指标均达到国际同类水平，抗拉强度达230-320 MPa，硬度达180-220 HB，内腔清洁度要求小于3 000 mg。
目前，大批量流水线生产的汽车铸造行业采用大吨位中（变）频炉熔化也是一种趋势。如安徽芜湖奇瑞60万台发动机缸体铸造及原一汽大宇发动机有限公司铸铁厂（现为上海通用烟台动力）熔炼炉和保温炉全部采用美国应达8 t容量的中频炉和20 t容量的保温炉。近10年来，随着静态变频装置的发展，其效率和安全性能不断提高而投资呈逐年下降的趋势，使得铸造厂采用中频感应电炉来代替工频感应电炉熔炼铁合金和非铁合金变得越来越普遍。
3.3 造型工艺和设备
缸体是发动机上最关键、最复杂的铸件，其壁厚最薄处往往不到3 mm，缸体铸件生产应用最广的仍然是湿型粘土砂，具有成型性能好、能耗低、噪音小、污染少、效率高、运行可靠等优点的静压造型线及气冲造型线使用较为广泛。近年来，国内外造型线制造厂家对造型机的不断改进，先后已出现气冲加压实、气流增益气冲加压实、静压加压实、主动多触头压实、成型挤压等加砂方式，砂型硬度更加均匀化，成为缸体铸件生产首选的造型设备。另外，对于发动机缸体铸件年产量万台左右的厂家，如潍柴四川柴油机厂和康明斯四川五粮液等大中型柴油机缸体铸造企业，均采用pepset自硬砂工艺和三乙胺冷芯盒工艺，这也是节能低碳的最佳选择。
国内清华大学、济南铸锻所等早已研制静压造型线，苏州铸造机械厂和保定维尔的静压造型线以及无锡华佩线已有数条投入使用，但他们在整线性能和铸型质量一致性方面还显得不足。因此，国内汽车铸件生产所用造型线多以进口为主，济南铸造锻压机械研究所捷迈铸造工程公司为扬动股份有限公司提供了一条砂箱尺寸为1 000 mm×750 mm×320 mm的静压造型线，该线主机选用德国HWS 公司的静压造型机，辅机由国内提供，是国内单主机布线生产率最高的造型线，代表了当今世界的最高造型技术水平。
气冲造型问世几十年，其技术发展也在不断提高和进步，与其它现代化湿型砂造型方法一样，都是追求提高砂型紧实的均匀性，从而保证砂型表面光洁，尺
寸精确，内部致密。
3.4 制芯工艺和设备
目前，国内汽车铸造厂缸体生产所用砂芯如水套砂芯、曲轴箱砂芯、缸筒与顶端砂芯、前后端面砂芯等依各厂条件不同，分别采用冷芯盒制芯、热芯盒制芯或覆膜壳芯制芯。冷芯盒工艺因其芯砂流动性、溃散性、生产率、节能和砂芯精度优于其它制芯工艺，在国内汽车发动机缸体铸造行业得到广泛应用。从今后趋势看，其应用范围将不断扩大。
另外，采用锁芯工艺，利用砂芯上开设的工艺孔，二次填砂固化，使多个砂芯组合为一个整体组合砂芯，然后整体涂料、烘干，这样铸件尺寸精度可大大提高，总体尺寸误差不超过0.3 mm。多数厂家采用计算机控制的“制芯中心”使全部制芯过程实现自动化。
制芯等设备主要有德国兰佩冷芯制芯机、西班牙洛拉门迪制芯中心、日本浪速等，国产热芯设备有单工位、两工位、四工位等，壳芯设备有K763/874壳芯机等，可满足复杂、薄壁、高精度铸件对砂芯质量的要求。
3.5 砂处理工艺和设备
砂处理工艺对铸件产量和质量至关重要。在大批量流水线生产条件下，型砂周期循环使用，国内汽车行业都非常重视反复使用过程中型砂性能的变化规律，力求选择好的砂处理工艺流程，并采用逐级多点检测和自动控制。随着高压、气冲及静压造型工艺对型砂要求严格性的不断提高，相当多厂家进口了大容量高速混砂设备，如一汽二铸厂采用2套200t/h砂处理单元，分别都配有美国国家工程公司辛普森22G高效混砂机和连续双盘冷却器，整个系统配有各种检测仪器，通过中央控制室模拟控制；哈尔滨东安发动机公司和天津内燃机厂等引进日本新东公司SSD型砂处理系统，回砂采用测温加水（MIA）和测湿加水（MIC）装置以及型砂成型性控制仪，配以先进的检测系统，通过自动化监控向静压造型线提供合格的型砂；上海通用、烟台动力、安徽奇瑞等公司采用塔式结构的砂处理单元，使用国外公司的高效混砂机，旧砂冷却系统以及计算机控制系统，并将旧砂破碎、磁选、筛分、增湿冷却、辅料定量、混砂等工艺布置在24 m×24 m×25 m 左右的空间内，这也是目前国外较先进的布置形式。
常州法迪尔克公司开发的MXC 30~120 t/h系列变频式冷却混砂机实现了混
砂机创新性的突破，在沈阳华晨、常柴股份等20余家发动机铸造厂得到推广。其砂处理系统布置简单，减少了设备、厂房的基础投入；采用调速变频，降低能耗，型砂混制更均匀；充分发挥膨润土的效率，降低加入量，有效控制型砂温度。
国内一些汽车发动机铸造厂由于使用砂芯数量较多，落砂时有大量溃散砂芯（这些砂芯几乎都是树脂砂芯）流入到旧砂中，使旧砂量远远超过砂系统的容纳量，迫使必须抛弃大量的旧砂以保持砂处理系统平衡，在所抛弃的旧砂中，不仅有芯头、清理的废砂以及除尘细粉，还有许多落砂时不易破碎的型砂块，形成混合型旧砂。如果把这种混合型旧砂作为废砂（废弃物）抛弃，不仅造成了资源浪费，而且废弃旧砂堆放既占场地，又污染环境，还需大量的运输费用。为减少这类混合型旧砂的产生，有的发动机缸体铸造厂采用热法再生：如哈尔滨东安汽车发动机公司引进意大利的热法再生设备已在生产中应用；一汽铸造公司引进日本热法再生和机械再生结合技术，处理芯砂和型、芯砂混合砂已在生产中得到应用。粘土湿型旧砂再生技术的应用近年来有了突破，实践证明湿型粘土旧砂经热法再生后的LOI值、热膨胀率、发气量、角形系数及灰分含量等指标都优于新砂。但就目前国内铸造行业现状而言，粘土湿型砂热法再生技术的推广仍不如预期的那么广泛，仅有宜宾五粮液康明斯发动机缸体铸造厂以及东风、一拖等大型铸造厂、长三角地区的吴江、昆山等地建有热法焙烧炉用于旧砂再生。
最近国外流行一种集铸造与热处理于一体，即落砂、再生和热处理三合一的工艺，国内已陆续有一些采用自硬砂工艺生产铝缸体的铸造厂在落砂清理工序中推广这种工艺。在焙烧炉中，砂型和砂芯的树脂粘结剂所含有的许多能量在与炉中高温及富氧气氛接触燃烧后会被释放，而伴随着粘结剂的燃烧，砂型和砂芯中的型砂就会散落下来。炉顶安装的轴流风扇产生的高速气流向下吹向缸体铸件，将散落的型砂带向炉底。高速气流流过不规则形状的缸体铸件会产生压差，这种压差引起铸件内部和外部的气流扰动，从而将松动的型砂带走。与此同时，高速风扇也使炉内气流分布达到最佳状态，从而使炉内温差保持在很小的范围内。铸件从清洁铸造三合一系统出来后，在完成了固溶热处理的同时，型砂和芯砂都已去除干净。型（芯）砂在漏斗形炉底上被收集在一起。炉底装有流态床，用于对型（芯）砂进行最后清理。粘结剂残留的微粒被分离并被排放。型（芯）砂在炉内被完全再生，经过气力输送到造型、制芯工部。炉内废气集中排放，通过旋风
分离器、灼烧器、换热器，最后经过袋式过滤除尘器，清洁后的气体才被排放到大气。
总之，新建铸造工厂必须考虑旧砂再生处理；对已建成投产的铸造工厂，可增加旧砂再生，或将旧砂集中到就近专业处理工厂再生后使用。这已经是一种发展趋势，是国家节能减排、可持续发展的需要。
3.6 清理工艺和设备
目前，缸体铸件经去除浇冒口后，在清理线上打磨外表面，然后进入鼠笼式抛丸室清理，已是一种常规工艺。生产多品种缸体时，部分厂家采用夹持式高效抛丸清理机进行抛丸。普遍采用各种自动化和机械化专用清理线和高效缸体鼠笼抛丸机以及机械手对缸体进行整体清理，然后用手工对缸体逐个精整及吹净水套内腔残留物。经尺寸检查，气密性试验，铣加工定位点及终检后，进行涂漆或其它防锈处理，成为合格缸体铸件。
以钢丸代替铁丸进行抛丸清理，采用机器人分拣缸体铸件，采用浇冒口去除机去除浇冒口以及采用X射线和超声波探伤仪检验内部缺陷等方法已为越来越多的厂家采用。
天津丰田等铸造厂都对金属炉料进行抛丸、破碎、净化和称量，以提高熔化效率和铁液质量。
4 蠕墨铸铁材料
4.1 蠕墨铸铁材料简介
蠕墨铸铁发现与1948年，但是由于生产工艺不成熟，难以保证产品质量，所以一直未能广泛使用，直到21世纪，先进的生产工艺使得蠕墨铸铁可以稳定生产，诛魔主题应用于复杂工件（如发动机缸体）的大批量声场才有了可能。现在奥迪（Audi）、达富（DAF）、福特（Ford）、现代（Hyundai）、曼（MAN）、奔驰（Mercedes）、标致（PSA）、大众（Volkswagen）和沃尔沃（Volvo）等世界著名汽车厂商已经开始使用蠕墨铸铁作为其发动机气缸的材料，年产量已经达到100000多t。
铸铁机械性能的高低是有其金相组织所决定的。由于灰铸铁中的片状石墨长且薄，表面平坦，端部尖锐，在承受载荷时，尖锐的端部容易产生应力集中，成为铸件破坏的起点，造成铸件的强度和韧性下降；石墨虽然是优良的固体润滑剂，
能防止剧烈的磨损，但其平坦的表面易造成石墨脱落，同时尖锐的端部产生裂纹扩展，反而会引起磨损的加剧，所以片状石墨的存在，使得为了满足更高的使用要求而继续提高灰铸铁强度、韧性和耐磨性变得极为困难。蠕墨铸铁的石墨形状与片状石墨相比，其长度较短而厚，端部较圆，长厚比在10以下（灰铸铁一般为50-100），且表面粗糙，较圆的端部能抑制裂纹的发生和扩展，粗糙的表面能限制石墨的脱离，与灰铸铁和铝合金相比，蠕墨铸铁的抗拉强度提高了75%，弹性模量提高了40%，疲劳强度提高了100%。表4.1.1给出了蠕墨铸铁（RuT）以及灰铸铁（HT）和铝的力学和物理性能。
表4.1.1蠕墨铸铁（RuT）以及普通灰口铁（HT）和铝的力学和物理性能
性质单位RuT450 HT250 HT300 A390.0
抗拉强度MPa 450 250 300 275
弹性模量GPa 145 105 115 80
伸长率% 1-2 0 0 1
旋转-弯曲
疲劳强度
（20℃）
MPa 210 110 125 100
旋转-弯曲
疲劳强度
（225℃）
MPa 205 100 120 35
热传导W/m-k 36 46 39 130
热膨胀Um/m-k 12 12 12 18
密度g/cm3 7.1 7.1 7.1 2.7
布氏硬度BHN 10
3000
215-255 190-225 215-255 110-150
4.2 蠕墨铸铁在气缸上的应用
蠕墨铸铁生产技术的成功开发导致了在欧洲，亚洲和美洲的批量生产。表4.2.1给出了已宣布批量生产蠕墨铸铁的项目。
表4.2.1 批量生产蠕墨铸铁的项目
No. 汽车制造公司发动机资料蠕墨铸铁部件
1 奥迪 3.0L V6柴油发动机缸体
2 奥迪 4.2L V8柴油发动机缸体
3 奥迪 6.0L V12柴油发动机缸体
4 卡特彼勒重型柴油发动机气缸衬套
5 达富12.6L I-6柴油发动机缸体
6 达富12.9L I-6柴油发动机缸体和缸盖
7 福特-坡萨 2.7L V6柴油发动机缸体
8 福特 3.6L V8柴油发动机缸体
9 福特-屋太尚9.0L I-6柴油发动机缸体和缸盖
10 现代 3.0L V6柴油发动机缸体
11 现代 3.9L I4柴油发动机缸体
12 现代 5.9L I-6柴油发动机缸体
13 国际11.0L I6柴油发动机缸体
14 国际13.0L I6柴油发动机缸体
15 强迪雷9.0L I6柴油发动机缸衬
16 曼（MAN）10.5L I6柴油发动机缸体
17 曼（MAN）12.4L I6柴油发动机缸体
18 奔驰12.0L V6柴油发动机缸体
19 奔驰16.0L V8柴油发动机缸体
20 奔驰10-15L HDEP I6系列缸盖
21 瑞诺特 3.0L V6柴油发动机缸体
22 沃尔沃重型柴油发动机缸体
目前蠕墨铸铁的生产量相当于每年约500000个发动机量。目前蠕墨铸铁的生产主要集中在欧洲，并局限于柴油发动机，但在世界其他地区，一些新的项目正在展开研究，并且蠕墨铸铁的应用已扩大到其他部件。美国3大汽车制造公司（通用、福特和克莱斯勒）中的每一个都已宣布V形柴油发动机缸体要被应用于越野车（SUV）和客商两用车（Pick-up），并且都于2009年在北美铸造厂生产。现在已经有超过30款不同设计的柴油发动机以及超过2000000个发动机量的缸体和缸盖在2010年生产。
4.3 蠕墨铸铁在发动机设计中的应用
在蠕墨铸铁发动机缸体开发的初期阶段，许多的开发研究都集中在如何降低重量方面。表4.3.1列出了由铸造企业和汽车制造业在发动机设计方面取得的、在降低重量方面的成果。与灰口铸铁相比，在相同功率的情况下，其质量大大降低。
表4.3.1蠕墨铸铁缸体重量相对于灰口铁缸体重量的降低
发动机尺寸/升发动机类型灰口铁发动机重
量/kg
蠕墨铸铁发动机
重量/kg
重量降低百分数
/%
1.6 I-4 汽油35.4 25 29.4
1.8 I-4 柴油38.0 29.5 2
2.4
2.0 I-4 汽油31.8 26.6 16.4 2.5 V-6 赛车56.5 45.0 20.4 2.7 V-6 柴油未知未知（15）
3.3 V-8 柴油未知未知（10）
3.8 V-8 柴油未知未知（20）
4.0 V-8 柴油未知未知（15）
4.2 V-8 柴油未知未知（20）
4.6 V-8 汽油72.7 59.6 18.0
9.2 I-6柴油158 140 11.4
12.0 V-6 柴油240 215 10.4
14.6 V-8 柴油408 352 14.2
相对于现在，蠕墨铸铁的重点转移到降低尺寸和提高功率。蠕墨铸铁拥有相对于灰口铸铁及铝两倍的疲劳强度，可大大地增加发动机的负荷强度。表4.3.2比较了四个用蠕墨铸铁和灰口铁制造的、相同的柴油发动机气缸内径的变形情况（用百分数表示）。
表4.3.2 蠕墨铸铁和灰口铸铁制造的缸体的气缸内径变形比较
发动机尺寸/L 发动机类型蠕墨铸铁相对于灰口铁的改善（%）
1.8 I-4 汽油发动机18
1.8 I-4 柴油发动机20
2.2 I-4 汽油发动机28
4.6 V-8 汽油发动机22
德国欧宝（OPEL）公司在1995年成功开发了蠕墨铸铁缸体，并于HT250铸铁缸体进行了对比实验。表4.3.3及表4.3.4分别为欧宝公司生产的V6（2.5L）和I4（1.6L）发动机缸体的效果比较。
表4.3.3 V-6（2.5L）发动机缸体效果比较
项目标准缸体（HT250）1995年赛车缸体（蠕墨铸铁）效果（%）气缸间的壁厚
7 3 -57.1
/mm
衍磨面粗糙度
0.32 0.18 -43.8
Ra/um
气缸圆柱度/um 32.09 8.97 -71.8 气缸部位磨损量
100 60 -40 /比率
质量/kg 56.5 45.0 -20.4 功率/PS 168 457 +172
缸体质量/功率/
0.336 0.100 -70.2 （kg·PS-1）
表4.3.4 I-4 发动机缸体效果比较
项目HT250大批量生产型蠕墨铸铁试生产型效果（%）铸件重/kg 40.4 30.0 -25.7 加工后重/kg 35.4 25.0 -29.5
衍磨面粗糙度
0.320 0.160 -50
Ra/um
功率/PS 106 106 0
缸体质量/功率/
0.332 0.233 -29.8 （kg·PS-1）
缸体缸径/mm 79 78 0
缸体长X高/mm 389X243.5 389X243.5 0
4.4 蠕墨铸铁与灰口铁的比较
根据欧宝公司的实验证明，与灰口铸铁相比，蠕墨铸铁缸体有以下优势：
一．发动机功率：蠕墨铸铁缸体与灰铸铁缸体相比，缸径变形小且均匀。并可降低活塞环的张力，能够减小摩擦，降低缸套的磨损和机油消耗；
二．缸径的膨胀：台架实验表明，蠕墨铸铁缸体与灰铸铁缸体相比，缸径的膨胀小18%-28%，因此可降低机油消耗以及有害气体的泄漏；
三．缸径的怨毒：蠕墨铸铁刚性高，所以装上缸盖后缸径的圆度比灰铸铁至少好40%；
四．密封性：蠕墨铸铁缸体的缸径应变小。与灰铸铁相比漏气及机油消耗均大大降低；
五．漏油：与灰铸铁相比，蠕墨铸铁的抛光好，发动机和压油部件的漏油可减少20%；
六．轻量化：蠕墨铸铁的强度和刚性都搞，留有改进设计、减轻重量的足够余地，欧宝I-4（1.6L）发动机缸体改进设计后，缸体重量减轻了30%；
七．噪声、振动：减振性与灰铸铁大致相同，而噪声减少8%-18%；
八．气缸间壁厚：蠕墨铸铁强度可达灰铸铁的两倍，有利于壁厚的减薄，如欧宝V6缸体壁厚由原7mm减为3mm。
5 铝合金汽缸体材料
5.1 铝合金材料简介
早在20世纪50年代，就已经有生产铝合金发动机汽缸体的压铸机。我国砂型铸造汽油机铝合金缸体的历史也可以追溯到80年代。但是，随着汽油机气缸最大爆发力的逐步提升，当年的铝合金气缸无论从材料性能，还是从结构上都无法满足要求，于是曾有一段时间铝合金气缸逐渐淡出。但是，随着材料科学的发展与设计水平的提高，近来甚至最先进的轿车柴油机都不乏重新采用铝合金气缸的实例。包括罗孚的k系列发动机，宝马的M52直列六缸发动机，日产的VQ发动机，捷豹的-AJ－V8发动机、奔驰的V6和V8发动机、迈巴赫的V12发动机、
大众的W12发动机、通用的LS1和北极星V8发动机、标致的2升四缸发动机和通用的新型直列四缸发动机等等都是采用铝合金制造。其中奔驰V6轿车柴油发动机的铝合金气缸每年生产批量已超过20万件。今天有许多中小型发动机，甚至柴油机，已经在大批量生产中采用了铝合金气缸。德国大众汽车的Lupo1.2L TDI涡轮增压直喷式柴油发动机的气缸就是一例。包括法拉利、兰博基尼在内的众多跑车厂商，甚至一级方程式赛车的发动机也是用铝合金制造的气缸。
5.2 铝合金的铸造工艺
铝合金缸体的铸造工艺从原理上可以分成多次使用的铸型（金属型）和一次使用的铸型（砂型）。砂芯的制造方法也有所不同。当今在大批量生产中最为常用的是砂型铸造和压铸。砂型铸造在成型方面提供了最大的自由度，可以采用封闭的气缸连接面（闭式顶板）。如果生产件数较高（年产20万件以上），那么采用压铸是一种经济的解决方案。压铸能以高效的生产速度、精细的表面质量和精确的尺寸实现铸件薄壁结构。然而，由于熔融金属充型压力很高不能使用砂芯，水套通常必须往上敞开（开式顶板）。这意味着气缸筒严重变形。现在，甚至直喷式才有机都可以做到敞开式顶板结构。此外，压铸快速的充型过程易导致气泡的生成，以致无法通过热时效硬化改善力学性能。这个缺点可以利用挤压铸造来避免。因为这种工艺采用的压力较低，使得充型过程明显地减缓，有可能进行补缩。此外，压住对于水套的长度有着间接的影响由于气缸直径、拉杆螺栓的位置、密封法兰最小宽度以及必须的通常为0.5°的起模斜度等因素，实际制成的压铸机体的水套通常至多只能覆盖活塞行程的70%。这会降低通过活塞环的热流量，提高机油的热负荷。在机体结构方面，压铸有一些局限性。不过这些均可通过技术手段加以控制。机体是否采用压铸的工艺，首先还是取决于生产量。
对于高负荷的发动机来说，选择砂型铸造更能通过合适的造型工艺、合金优化和热处理来生产可靠、耐久的发动机机体。从零件成本来看，充分利用砂型铸造在成型方面较大的自由度，还可以将各种功能整形到气缸中去，在总体上减轻质量，提高经济效益。
5.3 铝合金与铸铁的比较
铝合金与铸铁相比，主要优势体现在密度低，导热性好。其次其加工工艺性优势明显。例如：在加工铝合金时，机床主轴的转速可以达到10000r/min，高精密机床甚至可以达到20000r/min。而传统的铸铁加工在机床功率不变的情况
下，15机床要有大的扭矩，因而机床的转速就得下降。一般的铸铁加工，常用到的机床的转速都是在3000r/min，很少部分可以使用到6000r/min以上的。因此在机加工方面，铸铝材料的加工为铸铁材料的两倍。
其次由于加工铝合金缸体的切削力比铸铁材料小很多，对加工夹具的刚性要求也比铸铁工件的加工低得多，因而夹具所用油缸的直径、数量也少。由于结构偏向简单，夹具的设计和制造成本也为之降低。表5.3.1给出了铸铁材料和铝合金材料加工参数表。
表5.3.1 铸铁材料和铝合金材料加工参数表
序号加
工
内
容
刀
具
直
径
齿
数
铸铁材料加工刀具参数铝合金材料加工刀具参数刀
具
材
料
V c m/m
in
Nr/m
in
Fzmm
/r
Fmm
/r
刀
具
材
料
V c m/m
in
Nr/m
in
Fzmm
/r
Fmm
/r
1 粗
铣
12
5
8
合
金
250 637 0.17 866
PC
D
1000 2548 0.2 4076
2 精
铣
12
5
8
合
金
300 764 0.12 734
PC
D
1500 3822 0.12 3669
3 钻
孔
6.
8
1
合
金
120 5620 0.2 1124
合
金
200 9367 0.2 1873
4 攻
丝
8 1
HS
S
30 1194 1.25 1493
HS
S
50 1990 1.25 2448
5 镗
孔
60 2
合
金
250 1327 0.06 159
PC
D
1800 9554 0.06 1146
6 绞
孔
16 4
合
金
40 796 0.1 318
PC
D
600
1194
3
0.1 4777 通过商标可知，铝合金材料的加工可实现5倍于铸铁的加工，进给速度可以
达到10倍以上。同时铝合金可采用压铸工艺生产，加工余量本来就比铸铁少很多，而加工速度又有了很大提高。所以铝合金工件工艺有点很明显：加工时间短，效率高，效果明显。
同时高速精铣带来的还有加工精度高：由于铸铝材料加工切削速度高，吃刀量很小，剪切变形区域窄，变形系数小，切削力下降大概30%-90%。刀具和工件受热影响小。切削产生的热量大部分被告诉流出的铝屑所带走，因此工件和刀具的热变形小，有效地提高了加工精度。表5.3.2给出了缸体曲轴孔加工后精度对比。
表5.3.2 缸体曲轴孔加工前后精度对比
镁合金因为性质与铝合金类似，在此便不一一阐述。
6 氮化硅陶瓷材料
6.1 轻盈性
氮化硅陶瓷的密度为钢的2/5，比铝的密度还要小，同时还可以省去冷却系统，可以大大减轻发动机的重量，从而达到轻量化的目标。
6.2 绝热性
陶瓷材料与金属材料相比，导热率要低很多，所以陶瓷发动机可以成为“绝热发动机”。用导热率低的材料做气缸、活塞、缸盖，可以组成对外散热很少的燃烧室系统，以此提高发动机的燃烧质量和做功效率；这是陶瓷材料做发动机燃烧系统在理论上最迷人的地方。使用陶瓷材料做的发动机输出功率比较大，特别是冷机性能较好。可以想象：在缸壁提高温度还减少散热的情况下，缸内的燃烧质量会因散热少而有所提高；特别是淬熄层会大幅度地减少，燃烧室周边的燃汽也可以参与燃烧，当然会有节约燃油增加功率和减少排放污染的效果。6.3 抗磨性
从理论上来讲，陶瓷材料本身由高温烧结而成，应该具有耐高温、抗氧化、坚硬、耐磨等性能。但是实际上陶瓷材料的材质结构应该是类似粉末冶金，不是通常金属的那种紧密材质，便对它的抗磨性与坚韧性产生了怀疑。
按说粉末材质应该是便于含油有利于润滑的，是不是目前配给的润滑油不符合其不同的高温特性？还是因为它不耐冲击的材质特性受不了活塞环磨擦冲刷在微观上的冲击产生破损？是不是陶瓷缸体需要配置另类特别设计的活塞环才行？这些都是今后需要研究的课题。
6.4 润滑性
虽然过去有陶瓷材料润滑性较好的说法，但是其真实性有待考量。因为陶瓷是一种粉末烧结出的材料，其原材料类似可以做磨刀油石的钢玉细沙泥，除非其材质细腻到某种程度，或是有表面涂层和加工到一定的表面粗糙度。否则气缸内壁在工作时与活塞环高速摩擦，势必会降低工作效率甚至会损坏活塞。通常机械运动件在金属与金属的配合中，接触面除了尺寸和光洁度外，材质和润滑油都有讲究。一般接触面小的那一端容易磨损，多用比较光滑坚硬的材质；接触面大的那一面多用硬度略微低一点的材料，最好还是具有自行磨光润滑的材料，免得过早将小面积的那端磨损。按上述常规理论，在发动机的气缸与活塞的设计上，活塞环就是一个最容易受到加倍磨损的严重薄弱环节。在一般的金属气缸里，一个缸体在其使用寿命期间，可以用到两个活塞和四套活塞环；如果陶瓷气缸的材质太硬或是缺少自行光洁能力，活塞环的寿命势必会大大降低。还有一个问题就是陶瓷材料导热率很低，也就是绝热性能很好，做气缸有严重的缸壁温度过高问题，除了要小心残余热点诱发油汽早燃外，最伤脑筋的是需要特别耐高温的润滑油！一般用在金属气缸中的润滑油在此已经不行。所以陶瓷气缸还存在一个问题就是高温润滑油的使用。
6.5 耐用性
氮化硅陶瓷强度可以一直维持到1200℃不下降，但是一但工作温度超过1200℃，材料的力学性能便会急剧下降，而发动机气缸工作温度最高可以达到1800-2200℃，在这种情况下陶瓷发动机气缸的寿命会急剧下降。
6.6 散热性
即使是用耐高温和低导热率的材料来做气缸和燃烧室系统，也要考虑到适当的散热问题，
要不然燃烧室的温度越来越高，进入气缸的油汽不等火花塞点火就会在燃烧室内受热被过早引燃。陶瓷材料的导热率较低，这时对内部热量的输出散发又有点问题了。如果从发动机的需要来讲，燃烧室系统倒不必全部都用象陶瓷这样缺少韧性的材料，只要缸体、缸盖、活塞－－等几个接触燃烧高温的零部件在表面上有点陶瓷那样的抗热隔热特性就行，因此最好的做法应该是在高温接触表面使用氮化硅陶瓷涂层。
6.7 协调性
有了上述的这么些问题后，陶瓷气缸的实际应用就不是一件简单的事，要讲究与其配套的一系列问题，不是简单地单独装上去就可以使用。初步看来：1.有活塞与活塞环的设计与磨损问题。2.有耐高温润滑油的配套问题。3.有自身的抗磨性能问题。4.有防止炽热点早燃的问题。5.有排气温度偏高的问题。6.还有少许气缸与缸盖的外部散热问题。
6.8 经济性
陶瓷气缸有其性能优越迷人的一面，但因其原料与工艺的特殊性，目前造价不低，性能与质量上也有点不是很完善；待以后完善解决了上述的一些问题后，随着技术的不断进步，相信其制造成本和售价会慢慢降下来，或许在未来的某一天，氮化硅陶瓷气缸能够真正得到普及应用。
7 几种发动机材料的比较
由于技术方面的问题，陶瓷发动机至今仍然还处于实验室阶段，未能得到量产，有许多问题，因此在这里仅比较灰口铸铁、蠕墨铸铁和铝合金的相关性能指标。
前文已经对蠕墨铸铁和灰口铸铁做了比较，下文将主要对蠕墨铸铁和铝这两种新的发动机材料进行比较。
与铝相比较，蠕墨铸铁的力学性能可以为发动机提供以下优势：①较小的发动机尺寸；②较高的性能比；③降低气缸内径的变形和改进油耗；④不需要气缸村套或表面不需要浸蚀处理或涂层；⑤改善噪声-振动-不平顺性；⑥低的生产成本；⑦改善可循环利用性。
由于蠕墨铸铁和铝之间的密度差别较大（蠕墨铸铁7.1g/cm3，铝2.7 g/cm3），我们很容易想到蠕墨铸铁缸体要比相似容积的铝制缸体重。但是，由于蠕墨铸铁的高强度和高刚度，因而可以降低主要承受载荷处的厚度。缸体体积大大减小，因此与其相关的一些配件也可以减小，从而总体质量降低。对有两排气缸组成的V型缸体，组装好的蠕墨铸铁发动机与组装好的铝发动机重量几乎相同表7.1给出了奥迪发动机与奔驰发动机比较的实例。
表7.1 奥迪4.2L蠕墨铸铁V-8发动机与奔驰4.0L铝V8发动机比较
8 结束语
人类文明的进步总是随着材料的发展而不断进步，而汽车也不例外。汽车发动机缸体的材料从最初单一的灰口铸铁，到今天的百家争鸣，蠕墨铸铁，铝合金，镁合金，钛合金，甚至陶瓷材料，而制造工艺从最初的砂型铸造，到今天的压铸成型。可以说随着工艺的不断进步，新材料的应用会越来越广泛，以后将会出现更多不同种类的发动机。
References
[1]益小苏杜善义张立同等。中国材料工程大典第十卷：复合材料工程〔M〕。北京：中国化学工业出版社，2005年：557-563，816。
[2]刘文川梁应雄。国内外车用发动机气缸体铸造技术现状〔J〕。汽车技术，1993年。
[3]钱人一。轿车发动机机体的轻量化技术〔J〕。汽车工艺与材料，2000年。
[4]史蒂夫·道森。蠕墨铸铁——现代柴油发动机缸体和缸盖的材料〔J〕。铸造技术，2009年。
[5]张少华。铝合金在汽车上的应用进展〔J〕。汽车工业研究，2003（3）：36-39。
[6]毛麟瑞。汽车轻量化与铝合金〔J〕。金属世界，2002（6）：16-17.
汽车工程材料分类
·十种汽车材料 汽车工程材料分类 一、复合材料 在传统汽车上，只有1%的汽油用于运送乘客，其余都用于驱动汽车本身运动。所以降低汽车驱动运动的能量对于节省汽油十分有利。复合材料主要用于发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。 解决方案：提高燃油效率+减轻汽车自重 方案一：采用轻质的碳复合材料取代钢铁，这种材料已经用于制造网球拍和高尔夫球球棒。
碳纤维的汽车能减轻一半以上的重量，因而燃油的效率也将提高一倍，也就是说使用同等重量的燃油可以运行以前两倍的距离。而且碳纤维汽车在碰撞后能保护乘客，因为材料会破碎成很小的碎片，从而减缓了撞击，这也是减轻汽车重量的好处之一。Fiberforge公司主管赖特-戴维斯（Dwight Davis）表示：“碳纤维汽车的碎片在经过缓冲器后已经失去了大部分能量，因此不会给用户造成很大的伤害。” 复合材料特征：1、复合材料是多相体系（由两种或两种以上的不同物质组成）； 2、它们的组合必须具有复合效果（即复合材料比单一组成的材料具有更好的综合性能），从而实现强－强联合。 https://www.360docs.net/doc/266139664.html,/view/d050270d6c85ec3a87c2c567.html 复合材料主要由增强材料和基体材料两大部分组成； 增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。 基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（环氧树脂）就是基体。 按基体不同，复合材料可分为三大类： 树脂复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。 工艺 一、聚合物基复合材料成型加工技术 1、手糊成型（hand lay up）
汽车文化论文
汽车文化 《汽车艺术的历史及其欣赏》 教学部：机电信息工程教学部 专业：电气工程及其自动化 学号： 1212180122 学生姓名：杨旻峰 指导老师：夏志华 2014年11月20日
摘要： 简述了汽车艺术的形成，论述了汽车自身造型艺术和汽车标志、吉祥物的艺术表现元素和美学特征，以及车身彩绘艺术与车身广告艺术的特征与效果，阐 明了汽车与艺术相结合的历史渊源与互相作用，以及人们对汽车艺术的欣赏。 关键词： 汽车；文化；艺术；欣赏 引言： 汽车是工业史上的一个巨大的跨越，为工业发展奠定了基础，它反映着社 会的变迁。一百多年前，卡尔-本茨制造了世界上第一辆汽车，随着汽车速度的不断提升，人们的生活节奏也被它越带越快，它让我们的生活发生了翻天覆地 的改变。汽车不仅影响了整个社会的经济结构和发展速度。百余年来，汽车满 足人们代步需求的同时，也积累和蕴含了丰富的精神财富，被赋予了更多的文 化内涵，形成了一个独特的文化现象。除此之外，汽车还在另一个层面影响着 我们，那就是艺术领域。虽然外壳的金属光泽和发动机的轰鸣声让汽车显得死 板生硬，缺乏着艺术的美感，但是这改变着我们生活的机器还是无意间闯入了 文艺圈，掀起了一波狂澜。 1、汽车是艺术的重要桥梁 艺术是一个很好的载体，因为艺术是不分国界、不分种族的，同时也是不 分阶层的，任何人都可以欣赏艺术，体会艺术。一个好的艺术应该有一个引起 大家共鸣的感觉。所以我觉得汽车品牌通过艺术，可以更好地赋予我们产品生 命力，也就是说给一个机械的东西更多一些灵性。就像美食和服装一样，汽车 已经成为我们日常生活的必需品，当美食有了不同的文化，服装有了自己的潮 流时，汽车是否也对我们的文化艺术产生了影响？实际上在很多方面汽车的确 做到了这一点，这个产业制造出的文化衍生品已经钻进了我们生活的各个角落，它所创造的艺术价值是无法被忽略的。
常用工程材料选用
三、常用工程材料及选用 纯金属因价贵，力学性能较低，不能满足现代工业的要求，因此工业上多应用合金。下面对工程中常用的金属材料进行叙述。 一、碳素钢 碳素钢是指Wc≤2.11%，并含少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。碳素钢具有一定的力学性能和良好的工艺性能，且价格低廉，在工业中广泛应用。 碳素钢的分类及牌号 碳素钢的种类很多，常按以下方法分类。 1．按钢的含碳量分类 可分为：低碳钢（0.0218% 二、合金钢 为了改善碳素钢的组织和性能，在碳素钢基础上有目的地加入一种或几种合金元素所形成的铁基合金，称为低合金钢或合金钢。常加入的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、硼、铝、铌、锆等。通常低合金钢中加入合金元素的种类和数量较合金钢少。不同元素的组合，不同的元素含量，可得到不同的性能。 合金钢的分类 1.按质量等级分 按质量等级，合金钢可分为优质合金钢（如一般工程结构用合金钢、耐磨钢、硅锰弹簧钢等）和特殊质量合金钢（如合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢等）。 2.按合金元素总量分 按合金元素总量将合金钢分为：低合金钢（W Me<5%）、中合金钢（W Me =5%～10%）和高合金钢（W Me >10%） 3. 按合金元素种类分 按合金元素种类将合金钢分为：铬钢、锰钢、硅锰钢、铬镍钢等。 4. 按主要性能和使用特性分 主要分为工程结构用合金钢，机械结构用合金钢，轴承钢，工具钢，不锈、耐蚀和耐热钢，特殊物理性能钢等。 合金钢的编号 我国合金钢编号方法的原则是以钢中碳含量（Wc×100）、合金元素的种类和含量（W Me ×100）来表示。当钢中合金元素的平均含量W Me <1.5%时，钢号中只标出元素符号，不标明 ●工程材料的定义，按化学组成分为哪几类？ ●什么是汽车运行材料，主要包括哪几种? 车辆运行过程中，使用周期较短，消耗费用较大，对车辆使用性能有较大影响的一些非金属材料。 车用燃料（汽油、柴油、替代燃料） 车用润滑油料（发动机润滑油、车辆齿轮油、车用润滑脂） 车用工作液（液力传动油、汽车制动液、液压系统用油、发动机冷却液、空调制冷剂、风窗玻璃清洗液）汽车轮胎 ●汽油（主要性能指标、规格牌号，选用原则） 汽油是由碳原子数5-11的烃类混合物按使用需要加入各种添加剂而成。 蒸发性。抗爆性。安定性。防腐性。清洁性。 规格牌号以汽油的抗爆性（辛烷值）表示的。牌号越大，辛烷值越高，抗爆性越好。抗爆性100：异辛烷（C8H18）抗爆性0：正庚烷（C7H16）比例混合0-100. RON研究法辛烷值，有：90、93、95、97等几个牌号。 选用原则：应根据汽车使用说明书推荐的牌号，结合汽车的使用条件，以发动机不发生爆燃为前提。发动机的压缩比是选择汽油牌号的主要依据。压缩比越大，汽油的牌号越高。在不发生爆燃的情况下，应尽量选择底牌号汽油。若辛烷值过低，就会使发动机产生爆燃；如果辛烷值过高，不仅经济浪费，还会因高辛烷值汽油着火慢，燃烧时间长而使热功转换不充分，同时还会因排放废气温度过高而烧坏排气门或排气门座。 1)根据发动机压缩比进行抗爆性的选择，压缩比越大，汽油的牌号越高 2)装有催化转换器和氧传感器的汽车选择含铅量低的汽油 3)区分季节选择汽油的蒸发性，冬季应选择蒸气压较大的汽油，夏季应选择蒸气压较小的汽油 ●柴油（主要性能指标、规格牌号，选用原则） 汽车所用轻柴油是指原油蒸馏时继汽油、煤油后蒸出的沸点为200-350*C的碳氢化合物。 主要指标：低温流动性、黏度、燃烧性能、蒸发性、防腐性和清洁性。 1、良好的燃烧性(十六烷值) 2、良好的低温流动性 3、良好的雾化和蒸发性 4、良好的安定性 5、对机件等无腐蚀性 6、柴油本身的清洁性 柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油，高速柴油机，重柴油，中低速柴油机。 轻柴油按质量分为优级品、一级品和合格品。主要按凝固点划分柴油牌号，北方偏低，南方偏高。每个等级的柴油按凝点分为10、5、0、-10、-20、-35、-50号7种。10号：凝点不高于10*C。 选用原则：主要依据使用地区月风险率为10%的最低气温，月中最低气温低于该值的概率为0.1. 柴油凝点应比该最低气温低4-6*C。不同牌号柴油可搀兑使用，以改变其凝点。 ●其他替代燃料有发展前景的替代燃料： 醇类（甲醇、乙醇）天然气电能液化石油气、氢气 ●柴油机与汽油机的区别 柴油机与汽油机比，具有耗油量低，能量利用率高，废气排量小，工作可靠性好，功率使用范围宽等优点。 汽油机和柴油机是目前广泛应用在工农业生产和交通运输部门的热机。它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。 1.压缩比是指活塞在气缸中运动时，气缸中出现气体的最大体积和最小体积之比。活塞在最低点时气缸中气体体 积最大，活塞在最高点时气缸中气体体积最小，前者叫气缸总容积，后者叫气缸燃烧室容积。压缩比规定为 压缩比＝汽缸总容积／燃烧室容积 压缩比是内燃机的重要指标，压缩比越大，其压强越大，温度越高。汽油机的压缩比为4～6。柴油机的压缩比为15～18。从理论上讲，压缩比越大，效率越高。但因为气缸受材料强度的限制，而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点，所以压缩比不能太大。 2.它们的点火方式不同，汽油机是把吸入气缸的汽油蒸汽与空气混合、加压，然后用火花塞点火。柴油机是由喷油 汽车工程材料总复习基本知识 ?五大通用塑料和五大工程塑料指？ 通用塑料:PE、PP、PVC、PS及ABS 工程塑料: PA、PC、POM、PPO、PBT ?四大合成纤维:涤纶、腈纶、丙纶、锦纶 ?常见聚合物的中文简介、英文缩写及结构式 ?聚合物按用途，分五大类 塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂 ?常见塑料和橡胶的英文简写、中文简称及结构式 见上表 ?高分子分子量多分散性的表示 以分子量分布指数表示，即重均分子量与数均分子量的比值，Mw /Mn ?结晶对透明性和力学性能的影响 结晶度对聚合物性能的影响 结晶度提高，拉伸强度增加，而伸长率及冲击强度趋于降低；相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。一般地说弹性模量也随结晶度的提高而增加。但冲击强度则不仅与结晶度有关，还与球晶的尺寸大小有关，球晶尺寸小，材料的冲击强度要高一些。 结晶对透明性的影响 物质折光率与密度有关，因此高聚物中晶区和非晶区折光率不同。光线通过结晶聚合物时，在晶区界面上必然发生折射和反射，故通常呈乳白色，不透明，如PE、PA 等。结晶度减小，透明度增加，完全非晶的高聚物，通常是透明的，如PMMA、PS。 通用塑料 ?通用塑料和工程塑料的概念 通用塑料：产量大、用途广、价格低，但性能一般，主要用于非结构材料 工程塑料：能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，可以用作工程结构的塑料，如PC、PA、POM、PPO、PBT ?LDPE、LLDPE和HDPE在制备方法、结构及性能上的差异？ 高密度聚乙烯（HDPE）：低温低压法 低密度聚乙烯（LDPE）：高温高压法 线性低密度聚乙烯(LLDPE):乙烯与α-烯烃共聚 LDPE：20~30个侧甲基/1000个主链C HDPE：5个侧甲基/1000个主链C LDPE含有更多的支链（乙基、丁基或更长的支链） ?聚丙烯的三种空间异构及其相应的性能 按结构分为等规、间规、无规三种 等规PP占到90%以上，熔点160-176℃ 无规PP呈粘稠状，不能用于塑料，只用于改性载体 间规PP属于高弹性塑料。 ?聚丙烯的缺陷、主要添加剂及改性方法。 论文格式 一、结构 1、题目。 结合教材写一篇关于汽车地位的论文，题目自拟。 题目应能概括整个论文最重要的内容，言简意赅，引人注目，一般不宜超过20个字。 2、论文摘要和关键词。 论文摘要应阐述论文的主要观点。说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。尽可能保留原论文的基本信息，突出论文的创造性成果和新见解。摘要以100字左右为宜。 关键词是能反映论文主旨最关键的词句，一般3-5个。 3、正文。是论文的主体。字数不少于5000字。 4、参考文献和注释。 按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后，参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。 （参考文献是期刊时，书写格式为： [编号]、作者、文章题目、期刊名（外文可缩写）、年份、卷号、期数、页码。 参考文献是图书时，书写格式为： [编号]、作者、书名、出版单位、年份、版次、页码。） 二：论文格式要求 1、论文格式的字体：各类标题（包括“参考文献”标题）用粗宋体；作者姓名、摘要、关键词、图表名、参考文献内容用楷体；正文、图表、页眉、页脚中的文字用宋体；英文用Times New Roman字体。 2、字体要求： （1）论文标题2号黑体加粗、居中。 （2）论文副标题小2号字，紧挨正标题下居中，文字前加破折号。 （3）填写姓名、专业、学号等项目时用3号楷体。 （4）摘要3号黑体，居中上下各空一行，内容为小4号楷体。 （5）关键词4号黑体，内容为小4号黑体。 （6）正文文字一般用小4 号宋体，每段首起空两个格，单倍行距。 （7）正文文中标题 一级标题：标题序号为“一、”，4号黑体，独占行，末尾不加标点符号。 二级标题：标题序号为“（一）”与正文字号相同，独占行，末尾不加标点符号。 三级标题：标题序号为“1. ”与正文字号、字体相同。 四级标题：标题序号为“（1）”与正文字号、字体相同。 五级标题：标题序号为“①”与正文字号、字体相同。 （8）注释：4号黑体，内容为5号宋体。 （9）参考文献：4号黑体，内容为5号宋体。 （12）页眉用小五号字体打印“重庆航天职业技术学院2011级汽车技术服务与营销专业论文”字样，并左对齐。 3、纸型及页边距：A4纸(297mm×210mm)。 4、页边距：（上）20mm，（下）15mm，（左）25mm，（右）20mm。 上交论文时间本学期第11周周五，统一拷贝到各班班长处，未交论文者，本课程不及格。 第一节公路工程常用材料 介绍公路工程主要材料的性能指标及验收标准 一、钢材 钢材是建筑物的骨骼，铁矿石用煤或电一定温度煅烧，原来的分子结构发生变化，变成生铁（含碳量大于2%）和钢（含碳量低于2%），低碳钢是含碳量不大于0.25%，性质软韧，易加工，但不能淬火和退火，是建筑工程的主要用钢。公路工程常用钢材可分三类，钢筋混凝土用钢筋、钢绞线及型钢。 （一）钢筋 1、热轧光圆钢筋（GB1499.1-2008） （1）定义：经热轧成型，横截面通常为圆形，表面光滑的成品钢筋。 （2）分级：钢筋按屈服强度特征值分为235、300级。 （3）钢筋牌号的构成及含义 HPB235——HPB热轧光圆钢筋的英文（HotroiledPlainBars）缩写,235屈服强度特征值。 （4）尺寸、外形、重量及允许偏差 直径6mm-22mm,6-12mm（+0.3mm），14-22mm（+0.4mm）；不圆度≤0.4mm；直条钢筋长度允许偏差为0～+50mm；总弯曲度不大于钢筋总长度的0.4%；钢筋端部应剪切正直，局部变形应不影响使用；钢筋按实际重量交货，也可以按理论重量交货，实际重量与理论重量的偏差6-12mm为+7%，14-22mm 为+5%；按盘交货，每根重量不小于500kg，每盘重量不小于1000kg。 （5）检验批次 钢筋应按批检查和验收，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一尺寸的钢筋组 成。每批重量通常不大于60t，超过60t部分每增加40t（或不足40t的余数），增加一个拉伸试验式样和一个弯曲试验试样。 （6）钢材的保管 应选择地势较高、平坦、不积水及承载力大的地方为存放场地，做好料场的排水系统； 下垫上盖，通风防雨； 保持料场清洁，清除杂草污物； 钢材分钢号、分规格、分产地堆放，并挂牌保管； 加强计划性，合理进货，避免因存放时间过长产生锈蚀。 （7）高速线材（高线）和普通线材（普线） ①高线：是指用“高速无扭轧机”轧制的盘条。轧制速度在80-160米/秒，每根重量（盘）在1.8-2.5吨，尺寸公差精度高（可达到0.02mm），在轧制过程中可通过调整工艺参数（特别是在冷却线上）来保证产品的不同要求。 ②普线：是指用“普通轧机（一般是横列式复二重轧机）”轧制的盘条。轧制速度20-60米/秒，每根重量（盘）在0.4-0.6吨（市场上见到的一般是三根六头为一大盘），在轧制过程中仅可通过冷却线上风冷或空冷来保证产品性能。 2、热轧带肋钢筋（GB1499.2-2007） （1）分普通热轧钢筋和细晶粒热轧钢筋，钢筋牌号分别为HRB335、HRB400、HRB500、HRBF335、HRBF400、HRBF500. （2）钢筋的公称直径围6-50mm；钢筋通常按直条交货，直径不大于12mm 也可按盘卷交货，盘螺交货，每盘应是一条钢筋，允许每批有5%的盘数由两条钢筋组成；定尺交货的长度允许偏差为+25mm，当要求最小长度时，其偏差为 第一章汽车工程材料 理论教学内容和过程： .金属材料的性能 金属材料的使用性能 请同学们回顾并思考以下两个问题： ）你所知道的汽车材料有哪些？ ）汽车材料的选用与环境有关吗？ （一）汽车材料分类：、金属材料黑色金属、有色金属、合金 、非金属材料有机高分子、无机非金属材料、新型复合材料 、汽车运行材料燃料、润滑剂、工作液 （二）金属材料性能：（分组讨论每组给出答案，老师点拨） .使用性能力学性能、物理性能、化学性能 .工艺性能压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理 （三）、力学性能定义：材料受到外力作用所表现出来的性能，又称机械能。、力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性（板书） （五）力学性能指标： .强度在外力作用下，金属材料抵抗永久变形和断裂的能力 （1）强度的大小用应力表示，金属材料在受到外力作用时必然在材料内部产生与外力相等的抵抗力，即内力。 （2）单位截面上的内力称为应力。 （3）用符号σ表示，σ （4）单位： （5）通过拉伸试验得到的指标有；弹性极限、屈服强度、抗拉强度。 .塑性在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力 （1）定义：指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。 （2）指标：伸长率（δ）和断面收缩率ψ δ（）×﹪ψ（）×﹪ （3）伸长率、断面收缩率与塑性的关系： δ、ψ值越大，塑性越好。 .硬度——指材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。 汽车零件根据工作条件的不同，要求具有一定的硬度以保证零件具有足够的强度、耐磨性、和使用寿命等。 常用硬度试验法；布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度 布氏硬度的测试原理：采用直径为的球体，以一定的压力将其压入被测金属表面，并留下压痕。压痕的表面积越大，则材料的布氏硬度值越低。在实际测定中，只需量出压痕直径的大小，然后查表即可得布氏硬度值。 主要用于测定各种不太硬的钢及灰铸铁和有色金属的硬度。 洛氏硬度的测试原理：是以试样被测点的压痕深度为依据。压痕越深，硬度越低，以锥角为°的金刚石圆锥为压头。 测量洛氏硬度时，根据压头和加载的不同，在洛氏硬度试验机上有、、三种标尺代表三种载荷值，测得的硬度分别用、、表示。 硬度与耐磨性的关系：硬度越大，耐磨性也越好。 .冲击韧性 （1）定义：材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。 （2）指标：冲击韧度α .疲劳强度 （1）交变应力：许多零件，在工作过程中往往受到大小或大小及方向随时间呈周期性变化的应力作用，此应力称为交变应力。 （2）金属的疲劳：金属材料在交变应力的长期作用下，虽然应力远小于材料的抗拉强度，甚至低于屈服点，也会发生突然断裂，这种现象叫金属疲劳。（3）举例变速箱上齿轮 金属材料的工艺性能 工艺性能是指材料在成形过程中，对某种加工工艺的适应能力，它是决定材料能否进行加工或如何进行加工的重要因素，材料工艺性能的好坏，会直接影响机械零件的工艺方法、加工质量、制造成本等。材料的工艺性能主要包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。 立体车库的发展与现状 作者：雷雨 （学院：机械电子工程学院专业机械电子工程学号：xxxxx 402160） 摘要：简述立体车库的发展史，以及现在立体车库的发展趋势，即立体车库发展未来，也浅谈立体车库的发展障碍。 序言：随着我国社会经济的发展，汽车越来越多地走进了人们的生活。随着汽车的增多，停车位缺乏、停车拥挤困难的问题开始出现。立体车库正是在这种情况下出现的。在我国立体车库是一个集机电一体化、仓储物流、车辆诱导、物业管理等涉及多学科多领域的新兴产业。它是为了解决汽车快速增长带来的'停车难"而出现的。 正文： 一、立体车库的发展历史 立体车库的发展历史就是一部汽车工业发展繁荣的历史。世界第一辆汽油汽车出现在欧洲，它是欧洲工业文明发展的结晶。随后，汽车工业经历三次大的变革，促进了汽车工业的进一步繁荣发展。第一次变革出现在1914年，当时美国福特汽车公司安装的汽车装配流水线带来了汽车工业史上的第一次变革。第二次变革发生在本世纪50年代。当时欧洲内部关税壁垒逐渐拆除，使欧洲市场空前繁荣，有力地推动了汽车制造工业的发展。第三次变革出现在本世纪60年代末，随着日本汽车工业出现奇迹，生产出物美价廉的汽车，使得世界汽车工业发生第三次变革。 立体车库的出现是在第二次汽车工业变革之后。随着欧洲汽车工业的空前繁荣和发展，欧洲出现了最早的立体车库。欧洲立体车库的出现已经有60多年的历史。对照汽车工业的第三次变革，随着日本汽车工业出现奇迹，之后立体车库在日本开始发展。至今立体车库在日本有40多年的发展历史。同一时期，韩国和台湾也出现了立体车库。韩国和台湾立体车库出现晚于日本，亦有近40年历史。仓储式立体车库技术最早出现于欧洲。日本立体车库的技术来源于欧洲。日本上一个特别善于学习和借鉴其国家成功经验的民族。由于日本地域狭小，塔式立体车库在日本得到了长足的发展。 改革开放以后，我国的汽车工业开始起步。21世纪进入飞速发展时代。我国立体车库行业相对于欧洲、日本、韩国家而言起步较晚，从第一台设备诞生到现在，只有近20年历史。在这20年中，前期发展缓慢，直到1996年，全国机械式立体车库停车设备每年的销售、安装量不足1000个泊位。 二、立体车库的必要性 1、中国当前汽车现状与发展 我国城市人均用地面积已经达到113m2，超过国家规定标准近1/3。尽管如此，当前我国城市建成区平均整体容积率仅为50.58%，住宅容积率更是低至33%。截至2016年末，我国民用汽车保有量19440万辆（包括三轮汽车和低速货车881万辆），其中私人汽车保有量16559万辆，民用轿车保有量10876万辆，全国停车位缺口平均在60%％以上。同时，目前我国汽车保有量每千人不到110辆，与美国的550辆/千人。随着中国经济和购买力的日益壮大，从潜在需求角度来讲，可以断言：中国将是世界上大的立体车库需求市场。从供给角度来讲，中国作为大的立体车库需求市场，其需求量直接刺激了商家的技术革新及发展，生产力迅速提升，加上本土化优势，也可以与国外寡头垄断企业各自占据一方市场。但无论从中国还是世界过去几年的汽车产量与相应的立体车库增加量都可以看出，汽车泊位需求远远大于立体车库泊位供给。即便是在如此大的市场潜力诱惑下，因为机械立体车库不是高收益、快回报的投资项目，加之没有硬性的政策扶持，所以，其生产力水平仍落后于汽车产业的生产力水平，因此未来相当长一段时间内，立体车库供方市场远不能满足需求市场。随着发展中国家企业研发实力的不断增强，产品性能与知名品牌差异逐渐缩小，未来全球立体车库产品市场必将出现多极化的市场竞争格局。车库”是大中城市的热门话题，国家经贸委将“城市立体车库”列为“近期行业技术发展重点”，随着家用汽车的不断增加，公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问题将会越来越突出，在人们对生活质量和环境意识不断增强之时 汽车发动机缸体的选材及加工 黄文涛 （湖北汽车工业学院材料科学与工程学院） 摘要发动机是汽车最重要的组成部分，它的性能好坏直接决定汽车的行驶性能，故有汽车心脏之称。而缸体又是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲轴连杆机构和配气机构以及供油、润滑等系统连接成一个整体。一般四冲程汽油发动机的热效率为20%-25%，即使是高性能的发动机，其热效率也不到30%。大量的热量散失，其中排气损失约占总能量的40%左右，运动机件的摩擦损失10%左右，最后20%是冷却损失。本文将综述介绍该零件在不同汽车公司的材料选择和制造工艺，同时也将展望未来可能应用在发动机缸体上的新材料。 英文摘要 A very popular subest abred for investigation at present is the application of high temperature ceramics-new high temperature structural materials as subetites for metals in the manufacture of engines. The authors present the outstaying features,mufacturing. 关键词汽车发动机缸体；铸铁；铝合金；陶瓷；性能；制备； 正文 1 零件的工作条件、失效方式及性能 发动机是汽车最重要的组成部分，缸体是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲轴连杆和配气机构以及供油、润滑等系统连接成一个整体，缸体内部气缸与活塞相连，长期处于高温、高压、润滑不良条件下工作。气缸外部与大气相连，因此需要冷却。带走大量的热能。气缸在工作过程中容易因为磨损、剥落、拉缸、腐蚀、气蚀而失效。因此，发动机气缸应达到耐高温、耐磨、热胀系数小、抗热胀性能好、化学稳定性能好等诸多要求。而随着对汽车轻量化和保护环境的要求，发动机气缸材料日新月异。 2 国内车用发动机市场需求 我国汽车产业近年来发展迅速，主要汽车企业（集团）2011年年底形成整车产能1 841万辆，相应发动机产能已达到年产1 671万台。随着社会经济快速 项目二汽车工程材料 学习任务一绘制低碳钢拉伸应力应变曲线 学习任务二铁碳合金相图 学习任务三汽车典型零件选材及热处理 学习任务四有色金属及非金属材料在汽车上的应用 学习任务一绘制低碳钢拉伸应力应变曲线 任务描述： 低碳钢拉伸试验可以非常形象地描述材料的力学性能,在了解了拉伸试 验过程后可以个人或分组进行绘制低碳钢拉伸时应力应变曲线图。那么， 低碳钢拉伸试验过程是怎样的？其应力应变曲线是如何绘制的呢？ 学习目标: ()了解金属材料的分类 (）掌握金属材料的性能熟悉拉伸试验的过程 （）具有绘制低碳钢拉伸时应力应变曲线的能力 一、金属材料的分类 黑色金属:钢铁材料 有色金属：是指除钢铁材料以外的其他所有金属材料,如铜、铝、镁、 钛、锡及其合金。 二、金属材料的力学性能 在这些外力作用下，金属材料所表现出的一系列特性和抵抗破坏的能 力，称为金属材料的力学性能。 包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等指标。 .强度 强度是指金属材料在外力作用下,所表现出的抵抗永久变形和断裂的能 力。 根据外力作用的形式不同,强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗扭强度、 抗剪强度和抗弯强度等。其大小用材料在破坏前所承受的最大应力来衡量, 常用的指标有屈服强度和抗拉强度。 拉伸试验方法 拉伸试验过程 ——弹性变形阶段 ——屈服阶段,点为屈服点。 ——明显塑性变形阶段 ——强化阶段 ——缩颈阶段 点——试样发生断裂。 ①弹性极限σ 金属材料保持弹性变形的最大应 力 ②屈服极限（屈服强度)σ 金属材料产生屈服现象时的最小应力，即材料开始发生明显塑性变 形的最小应力 ③强度极限( 抗拉强度) σ 问题导入： 为什么汽车 各部分零件 所用的材料 不一样?为什 么不同位置 用的尺寸也 不一样？ 力学性能分 析(视频:拉伸 试验） 汽车的公害及汽车与资源环境的关系 摘要:汽车,就像一把双刃剑,既让我们的生活更方便美好,同时也将城市环境劈得伤痕累累。汽车是现代文明发展的产物,它提高人们生活质量给人们带来极大方便的同时,也给人们带来了很多的灾难。先不说居高不下的交通车祸,光是汽车产生的污染就给人们的生命健康带来了严重的威胁。本文描述了汽车的公害及汽车与环境的关系。 关键词:汽车公害资源环境 0 前言 随着中国经济的不断发展,由汽车引起的问题也越来越严重。由于国内各大中城市小汽车的快速增长,汽车燃油等能源消耗大幅度直线上升,城市道路交通日益拥堵,有害气体排放和大气环境污染一天比一天严重,加之一些交通管理不到位,导致国内许多各种交通事故伤害层出不穷,已经给许多国家、企业和事故伤害对象造成了十分巨大的损失。 1 汽车的公害 汽车的公害包括三个方面:汽车排气对大气的污染;噪声对环境的危害;汽车电气设备对无线电通讯及电视广播等的电波干扰。在三者之中,排气污染对人们的生活环境影响最大(被认为是第一公害 , 其次是噪声公害, 而电波公害由于不直接影响人体健康,并且是局部性问题,所以没有前两者重要。 除此而外,制动蹄片、离合器片和轮胎的磨损物,以及车轮扬起的粉尘也会引起环境污染,但这种影响只是在交通密度大的车流附近较为突出。 1.1 排气公害 随着国民经济的发展,汽车保有量的增加,我国城市的大气污染己由工业废物、煤炭、烟气型向光化学烟雾型转变。在大城市,汽车排放中 CO 分担率占 63%,NOx 二占 22%,HC占 73%。在发达国家中如美国大气污染物排放中 CO 的 66%,N%的 43%,HC的 31%、微粒的 21%均来源于汽车排放, 因此汽车对大气的污染已成为城市大气污染的主要污染源。 2000年中国城市状况监测的 388个城市中, 63.5%的城市超过国家质量的二级标准,其中超过三级标准的有 112个,占监测城市的 33.1%。现代汽车发动机主要是内燃机,其中以汽油、柴油为燃料的内燃机应用最为广泛。研究汽车的排 气公害问题,实质上是内燃机的排气污染问题。汽车发动机排出的废气不都是有害的,如 N 2、 CO 2、 O 2、 H 2和水蒸气等即属于不会对人体和生物造成直接危害的物质。有害成分是指 CO 、 HC 、 NOx 、 SO 2、铅化合物、炭烟和油雾等。 汽车排放的有害物质主要有:一氧化碳,这是燃料不充分燃烧的产物,发动机工作情况越差,尾气中一氧化碳越多,它与人体血红细胞结合后,就会减少输氧量,轻者头痛乏力,反应能力下降,重者昏迷死亡,吸入汽车尾气过多,也会导致一氧化碳中毒;碳氢化物,由汽车汽缸淬冷,燃油蒸发及不完全燃烧所致,内含二百多种有害物质,有致癌性;氮氧化物,这是汽车汽缸高温条件下,由氮和氧化合而成,排放到大气中,成为二氧化氮,毒性极强,对人体和植物均有不良影响,也是形成酸雨和化学烟雾的主要物质之一;碳烟,其中包含多种微粒,有碳粒、硫化物、铅化物等,由燃烧不充分和曲轴箱形成,含有大量致癌物质;二氧化碳,这是燃料充分燃烧的主要产物,尾气的主要成分。全世界每年排放二氧化碳约三百亿吨,汽车排放量占其中的 7%。二氧化碳是造成地球温室效应的主要因素;二氧化硫,燃料燃烧后的产物,对人体呼吸有较大危害,导致慢性气管炎、哮喘等疾病。这些有害物主要是汽车发动机的燃烧产物(排气污染占汽油机总污染量的 65%~85%。此外,还有发动机曲轴箱通风污染(主要是HC ,以及燃料箱和化油器逸出的汽油蒸气等。这些有害物质散发到空气中达到一定浓度后, 将对人和生物造成危害。直接从发动机排出的有害物可称为一次有害排放物,归结起来主要有 CO 、 HC 、 NOx 和微粒子。所谓微粒子是指由发动机排出的全部废气,在接近大气条件下,除去非化合形态的凝聚水以后收集到的全部呈固体状和液体状的微颗粒。微粒子的成分十分复杂, 它包括可溶性成分 (主要由润滑油产生和非可溶性成分 (主要是炭烟。汽油机的主要排气 汽车文化课程论文 宝马的精神及内涵 ——自由主义 学号13712144 班级汽运131 专业汽车运用技术 系部汽车技术学院 摘要： 宝马从来都不应是财富和地位的标志，蓝白螺旋浆象征着一种哈耶克式的新自由主义的精神，一种不求最富只做最好的专业信念，一种抛弃虚伪体验真我的生活态度，一种农民的儿子通过勤劳智慧自力更生最终改变生活的理想寄托，而这也正是宝马精神真正的含义。 关键词: 激情.乐趣.驾驭.态度 宝马是德国一家跨国豪华汽车和摩托车制造商，总部位于巴伐利亚的慕尼黑，是德系三大豪华品牌之一，宝马公司创建于1916年。80年来，它由最初的一家飞机引擎生产厂发展成为今天以高级轿车为主导，并生产享誉全球的飞机引擎、越野车和摩托车的企业集团，名列世界汽车公司前列。宝马也被译为“巴依尔”。 宝马的蓝白标志象征着旋转的螺旋桨，这正是公司早期历史的写照。但是现任的宝马总裁却更正说，人们总以为蓝白标志是螺旋桨，其实应该是，宝马的总部在慕尼黑，德国的巴伐利亚州，而巴伐利亚州的州旗是蓝白相间的，宝马的名字又是巴伐利亚发动机公司，宝马就代表了巴伐利亚，代表了德国最精湛的发动机技术。 宝马是巴伐利亚汽车制造厂的意思，标志的色彩和组合来自宝马所在地巴伐利亚州的州徽（在前面宝马标志的旁边）。宝马汽车公司是以生产航空发动机开始创业的，因此很多人以为标志代表旋转的螺旋桨，但事实并非如此，其实蓝白标记对称图形的意义非常简单，蓝白相间的图案是公司所在地巴伐利亚州的州徽，用来提醒宝马来自巴伐利亚州的纯正血统。宝马标志中间的蓝白相间图案，代表蓝天，白云和旋转不停的螺旋浆，喻示宝马公司渊源悠久的历史，象征该公司过去在航空发动机技术方面的领先地位，又象征公司一贯宗旨和目标。和奔驰汽车公司一样，宝马汽车公司以汽车的高质量、高性能和高技术为追求目标，汽 乳化燃料的应用现状及前景 陈冬雨 车辆一班222012322220097 摘要：五十年代后期，环境与发展矛盾日渐明显，石油危机开始出现，具备节能降污双重机能的燃料油掺水技术获得重视，美国、前苏联、日本等都将该技术列为国家级重点项目进行开发研究，并取得积极的应用成果，1981年7月召开的国际燃烧协会第一届年会上，燃料油乳化掺水燃烧被列为三大节能措施之一。我国自五十年代末起，也在该领域进行积极研究，并取得一定成果。八十年代初，鉴于我国能源短缺，国家计委、国家科委、中科院联合发文，组织研究乳化燃料技术，国家相关研究机构及个人纷纷投入研究，取得了一定的实用成果。关键词：乳化燃料的优势乳化燃料的应用现状乳化燃料的发展前景 0.引言 水是极性化合物,石油产品是由非极性化合物烃类组成,水和油是不互溶的。要使二者成为混合液，需借助外力或加入表面活性剂，使其中一相液体均匀分散在另一相液体中，成为为相对稳定的混合液，在精细化学中，这种混合液称之为乳化液，由燃料油（煤油、汽油、柴油、重油、渣油）和水组成的乳化液就被称为乳化燃料。 乳化燃料油与通常的乳化液一样，也分为油包水型（W/O）和水包油型（O/W），在油包水型乳化燃料油中，水是以分散相均匀地悬浮在油中，被称为分散相或内相，燃料油则包在水珠的外层，成为连续相或外相。我们目前所见的大多数乳化燃料油都为油包水型乳化燃料。水包油型乳化燃料油正好与油包水型相反，由委内瑞拉石油公司开发的奥里油就属于水包油型乳化燃料油。 1.乳化燃料的优势 1.1燃料乳化的方法：燃料乳化的常用方法有超声波法和机械混合法两种。超声乳化技术根据超声学和流体力学原理，将燃料和水在超声“空化”的作用下，生成颗粒直径将近一微米的乳化燃料, 乳化颗粒小、分布均匀、状态稳定；与传统乳化方式比较，超声波在线乳化，不需要添加剂，可以大大降低乳化成本。机械法是把按比例配置好的油、水、乳化液添加剂进行搅拌、剪切、混合、雾化，并使粒子直径达到要求。 1.2乳化燃料节能降污的原理：乳化燃油燃烧是个复杂的过程，其节能降污机较为成熟的解释是燃烧过程中存在的微爆现象和水煤气反应，是一物理和化学反应过程。所谓微爆物理作用。油包水型分子基团，油是连续相，水是分散相。由于油的沸点比水高，受热后水总是先达到沸点而蒸发式沸腾。当油滴中的压力超过油的表面张力及环境压力之和时，水蒸气将冲破油腊的阻力使油滴发生爆炸，形成更细小的油滴，这就是所说的微爆式称为二次雾化。爆炸后的细小油滴与空气更加充分混合，油液燃烧的更完全，使内燃机或油炉达到节能之效果。 C+H2O=CO+H2 C+2H2O=CO2+2H2 CO+H2O=CO2+H2 2H2+O2 = 2H2O 化学作用即水煤气反应。在高温条件下，部分水分子与未完全燃烧的炽热的炭粒发生水煤气反应形成可燃性气体。上述这些反应，减少了火焰中的炭粒，提高了油的燃烧程度，改善了燃烧状况，提高了油的燃烧效率。在缺氧条件下，燃料中由于高温裂解产生的碳粒子，能与水蒸气反应生成CO和H2，使碳粒子能充分燃烧，提高了燃烧率，降低了排烟中的烟尘含量，另一方面，由于乳化水的蒸发作用，均衡了燃烧时的温度场，从而抑制了 NOx的形成。通过上述的微爆及水煤气反应，乳化油燃料可获得减轻大气污染和节约能源的双重效果。 第二章汽车常用材料 第一节金属材料 第一单元金属材料基础知识 一、金属材料的力学性能 1.强度 金属材料的强度是指金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力，所以又有抗拉强度和屈服点之分。 抗拉强度是金属材料在受拉时抵抗被拉断的能力，其代号为σ b，单位是兆帕（MPa）。屈服点是金属材料在受拉时抵抗产生明显的永久性变形的能力，其代号为σ s，单位是兆帕（MPa）。 2.塑形 塑形是指金属材料受到外力作用是产生显著的永久性变形而不断裂的能力，常用伸长率δ和断面收缩率ψ表示。它们分别表示材料受拉时长度变形和截面变形，以百分比表示。 3.韧性 韧性指金属材料抵抗冲击而不致断裂的能力，常用冲击韧度dk表示，单位是焦耳/平方厘米（j/c㎡）。 4.疲劳 疲劳是指金属零件长期在交变载荷作用下工作，突然发生断裂的现象。 疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下，而不致发生断裂的最大应力。 5.硬度 硬度指金属材料抵抗局部变形、压痕或划痕的能力，一般已布氏硬度（HB）和洛氏（HR）表示。 二、金属材料的工艺性能 1.可铸性 2.可锻性 3.可焊性 4.切削性 5.延展性 6.耐磨性 7.淬透性 三、金属材料的分类 金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。 黑色金属分为钢和铸铁。 钢可分为碳素钢和合金钢。 铸铁分为白铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和合金铸铁。 有色金属分为铝和铝合金轴承合金和铜和铜合金。 铝和铝合金轴承合金分为锡基轴承合金、铅基轴承合金和铝基轴承合金。 铜和同合金分为青铜、黄铜、纯铜 第二单元汽车常见金属材料种类 一、钢 钢是含碳量小于%的铁碳合金，是使用最广泛的金属材料。 钢的种类很多，按没有加入碳以外其他元素，可分为碳素钢和合金钢两大类。按含量多少又可分为低碳钢（c〈%）、中碳钢（%≤c≤%）和高碳钢（c〉%）。1.碳素钢 （1）碳素钢结构钢 1）牌号由代表屈服点的字母、屈服点的数值、质量等级符号、脱氧方法符号等4个部分按顺序组成，如Q235-AF。牌号中： “Q”是钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母，“235”表示屈服点为235MPa，“A”表示质量等级为A，“F”表示沸腾钢。 2）用途 Q195、Q215A(B)、Q235A（B）常用于制造受力不大，不重要也不复杂的零件，如螺钉、螺母、垫圈、推杆、制动杆、车轮轮毂等等。 （2）优质碳素钢结构钢 汽车工程材料名词解释（10分） ⑴汽车运行材料：运行过程中使用的材料（如：汽车燃料，润滑油、工作液、轮胎）⑵汽油抗爆性：汽油在发动机气缸内燃烧防止爆燃的能力⑶柴油十六烷值：柴油燃烧性能的评定指标，正16烷值定为100，着火延长期短，平缓、发火好、⑷凝点：规定温度下冷却至停止流动的最高温度、⑸闪点：规定温度下，加热油品所逸出蒸汽与空气的混合气体与火焰接触发生瞬间闪火斐然最低温度、⑹过冷 度：理论结晶温度与实际结晶温度的差值、⑺硬度：抵抗局部变形或破坏的能力⑻渗碳体：Fe3C硬度高⑼奥氏体：溶解在r-Fe中间隙固体，塑性好、⑽铁素体：溶于a-Fe中间隙溶体、塑性好（11）钢的淬火、：加热-保温-用大于临界冷却速度的方式以获得马氏体的方法（12）回火、：淬取后的工件加热至低于A1的某一温度，保温一段时间-冷却 （13）退火:目的：降低硬度，增加塑性，为下工程加工做准备。 阶段：加热(至一定温 度)-保温-随炉缓慢冷却 影响因素：加热温度、冷却速度 考试知识点 1.金属的结晶过程：液体→形核→长大→形成晶粒→结晶完毕。形核有均匀形核和不均匀形核两种，形核率跟过冷度有关，过冷度越大形核率越大，晶粒就越细小，一旦形核就开始长大，液态原子往晶核上堆砌就长大了，最终形成一个完整的晶粒。 2.钢的组分：以铁为主元素，含碳量低于2%以下，并含其他元素的材料（在铬钢中可能大于2%，但2%通常是钢和铸铁的分界线） 1.各种钢的牌号，含义:Q215-A-b3：表示屈服强度为215MPa的A级半镇静碳素钢 碳素结构钢:①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢:质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b 表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢 2.铝合金的分类:铝合金分为两大系列：加工铝合金和铸造铝合金 加工铝合金有1-7系列牌号，比如1100，2219，3003等 铸造铝合金按我国的分法，共分4类，如下： 铝硅系列：如ZL102，ZL104等，以1打头 铝铜系列：如ZL201，ZL205等，以2打头 铝镁系列：如ZL301，ZL303等，以3打头 铝锌系列：如ZL401，ZL402等，以2打头 5.钢的分类:1.按化学成分分类 按化学成份可将钢分为碳素钢和合金钢。 2.按质量分类 汽车用非金属材料性能及应用 一、非金属材料分类及在汽车上的应用概述 汽车工程材料包括金属材料和非金属材料。其中金属材料包括黑色金属和有色金属；非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料、复合材料。 高分子材料又分为工程塑料、合成纤维、橡胶、胶粘剂、涂料。工程塑料主要指强度、韧性和耐磨性较好的，具有价廉、耐蚀、降噪、美观、质轻等特点，可用于汽车保险杠、汽车内饰件、高档车用安全玻璃、仪表板等零部件。合成纤维是指单体聚合而成具有很高强度的高分子材料，如尼龙、聚酯等，用于汽车座垫、安全带、内饰件等。橡胶具有高的弹性和回弹性，一定的强度，优异的抗疲劳，良好的耐磨、绝缘、隔声、防水、缓冲、吸振等特点，用于制造汽车的轮胎、内胎、防振橡胶、软管、密封带、传动带等零部件。各种胶粘剂起到粘结、密封等作用。涂料对车身的防锈、美化及商品价值有不可忽视的作用。 陶瓷材料分为陶瓷、玻璃，陶瓷用于制造火花塞、传感器等；玻璃用于制造汽车前后门窗、侧窗等。 复合材料包括非金属基复合材料、金属基复合材料，用于汽车车顶导流板、风挡窗框等车身外装板件。 二、塑料、橡胶在汽车上的应用 1．一些基本概念 应力和应变：当材料受到外力作用，而所处的条件使它不能产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种变化就称为应变。材料发生宏观的变形时，其内部分子间以及分子内各原于间的相对位置和距离就要发生变化，产生了原子间及分子之间的附加的内力，抵抗着外力，并力图恢复到变化前的状态，达到平衡时，附加内力与外力大小相等，方向相反。定义单位面积上的附加内力为应力，显然，其值与单位面积上所受的外力相等。 弹性模量：对于理想的弹性固体，应力与应变关系服从虎克定律，即应力与应变成正比，比例常熟成为弹性模量。可见弹性模量是材料发生单位应变时的应力，它表征材料抵抗变形能力的大小，模量愈大，愈不容易变形，表示材料刚度愈大。 拉伸强度：是在规定的试验温度、湿度和试验速度下，在标被试样上沿轴向施加拉伸裁荷，直到试样被拉断为止，断裂前试样承受的最大载荷P与试样的宽度b和厚度d的乘积的比值。σt=P/(bd) 冲击强度：是衡量材料韧性的一种强度指标，表征材料抵抗冲击载荷破坏的能力。通常定义为试样受冲击载荷而折断时单位截面积所吸收的能量。σi＝W/(bd) 硬度：是衡量材料表面抵抗机械压力的能力的一种指标。硬度的大小与材料的抗张强度和弹性模量有关，而硬度试验又不破坏材料、方法简便，所以有时可作为估计材料抗张强度的一种替代办法。硬度试验方法很多，加荷方式有动载法和静载法两类，前者用弹性回跳法和冲击力把钢球压入试样，后者则以一定形状的硬材料为压头，平稳地逐渐加荷将压头压入试样，通称压入法，因压头的形状不同和计算方法差异又有布氏、洛氏和邵氏等名称。布氏硬度试验是以平稳的裁荷将直径D一定的硬钢球压入试样表面，保持一定时问使材料充分变形，并测量压入深度h，计算试样表面凹痕的表面积，以单位面积上承受的载荷(公斤／毫米2)为材料的布氏硬度。 熔融指数：热塑性树脂和塑料在规定温度、恒定负荷下，熔体在一定时间内流过标淮出料模孔的重量。熔触指数可作为热塑性树脂质量控制和热塑性塑料成型加工工艺条件的参汽车工程材料复习提纲
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