汽车发动机材料动态

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汽车发动机缸体用ADC12铝合金铸造成分优化

汽车发动机缸体用ADC12铝合金铸造成分优化

汽车发动机缸体用ADC12铝合金铸造成分优化摘要:随着汽车工业的蓬勃发展,汽车产业在现代先进科技的支持下朝着轻量化而高速、低排放的方向前进,越来越多汽车使用高性能铝合金替代传统的钢铁材料,尤其是在制造汽车发动机的缸体和缸盖等零部件方面。

铸造铝硅合金具备优良的力学性能和成型性能,是铝合金材料使用中相对广泛的一种体系。

普通合金力学性能低,提高硅合金的力学性能成为当前需要解决的问题。

本文围绕ADC12铝合金出发,分析该合金铸造的成分优化途径的实现。

关键词:汽车;ADC12;成分;铸造;优化使用铸造铝合金材料制备汽车发动机不仅仅能够提高汽车发动机性能,也可以减轻汽车发动机的重量,与灰铸铁工艺相比,铸造铝合金材料具备更优良的导热性能,使用该材料制备的发动机能够更好散热,避免汽车发动机在工作过程中出现局部高温现象。

目前国内外汽车制造多采用共晶与亚共晶铸造硅合金材料来制备发动机缸体,通过一系列的强化处理之后,合金的强度与加工性能明确改善。

ADC12铸造铝合金材料有热膨胀系数小和优良的耐腐蚀性能,目前被广泛运用在制作汽车发动机缸体、缸盖、动力工具等零部件中,前景广阔。

1.汽车发动机缸体材料的发展运用现状汽车发动机缸体是组成发动机的重要零部件,约占整车总质量的18%,整体结构复杂,壁厚分布不均匀,薄处仅为3~5mm,发动机的工作环境恶劣,在高温与高压状态下工作,最相对运动,刚提零件内部会产生很大的机械应力和热应力,同时要承受多处剧烈的磨损,所以在生产与设计上,汽缸体材料的选择十分关键。

目前汽缸体生产材料主要有几种:①灰铸铁气缸体,这种材料有很好的机械性能与铸造性能、减震性能与耐磨性能,因此成为汽缸体的首选材料。

目前灰铸铁缸体铸件材料有 HT200、 HT250、HT300等。

灰铸铁中碳元素形态对材料的力学性能有重要影响,以石墨碳元素形态出现的时候,由于石墨本身具备良好的润滑性能,可防止缸体的剧烈磨损,但是这种材料长而薄,表面平坦端部尖锐,平坦部分很容易造成石墨脱落,而尖锐部分很容易造成应力集中,出现裂纹导致力学性能下降。

试论汽车发动机连杆的现状及发展趋势

试论汽车发动机连杆的现状及发展趋势

试论汽车发动机连杆的现状及发展趋势作者:谢凯来源:《科技资讯》2015年第04期摘要:当前,国内汽车行业取得较快的发展,汽车内部发动机连杆的刚度、强度及质量等参数对于整个汽车发动机安全可靠的运行有着直接的影响。

该文基于多年的汽车发动机车间车床工作经验及个人对于汽车发动机连杆材料的研究,简要论述了汽车发动机连杆材料的现状及其发展趋势。

关键词:汽车发动机连杆材料现状发展趋势中图分类号:U464 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0228-01随着国内对于汽车的排量及相关油耗要求的不断提升,小排量、大功率、高转矩已经成为整个汽车发动机行业发展的主要趋势之一,现阶段汽车发动机内部的最高爆发压力已经达到20兆帕。

由于不断增强对于汽车发动机的设计,使得人们更为关注汽车发动机连杆材料的整体质量,且国外对于发动机连杆材料的研究工作也在不断地推进。

1 国内外汽车发动机连杆的发展现状现阶段国内外汽车发动机连杆材料主要使用的原料有三大类,分别为:调质钢、非调质钢及金属基复合型材料。

1.1 发动机调质钢连杆材料调质钢是现阶段最为传统的发动机连杆材料,也是现阶段国内生产汽车发动机连杆主要采用的材料之一,其传统的制作工艺为:先下料,再锻造,再正火处理,再进行调制,最后进行机械加工。

其主要的缺点为整个生产工艺消耗时间较长,能量消耗较高,材料整体的氧化脱碳较为严重。

调质钢另一方面的工作为强化,也就是对调质钢的表面进行喷丸强化和热化学处理。

例如:日本在进行发动机连杆生产过程中对整个连杆进行喷丸表面处理,在其表面上能够产生300兆帕左右的压残余应力,其整体的疲劳强度会相对于先前提升20%左右。

采用调质钢的主要优势为该种类型钢材能够提供较强的韧性且质量容易得到保证。

该种类型钢材国内还会沿用一定的时间,但是考虑到其生产工艺的复杂性、能耗量较大及钢材生产成本较为昂贵,该种材料会随着新型材料的不断出现,而逐步被全面取代。

汽车发动机的材料参数

汽车发动机的材料参数

统计能量分析法和有限元法等求解大型复杂结构的模态分析.关于这几种求解方法的利弊,本文己在第一章讲过,因而此处不再叙述。

在这里,我们根据有限元的优越性,采取有限元方法来求解该发动机的模态。

发动机的有限元模型包括下列子结构:缸盖,缸体梯形框架丁油底壳。

在正确的各有限元子结构模型的基础上,将它们有效的、动态的连接起来,组成多体动力学模型。

有限元结构的总重量为在当今的动态设计领域,对于大型复杂结构,由于结合面的作用机理较为复杂,所以在建立复杂机械动力学模型时可以根据不同的情况和要求,采用不同的联接方式。

第一种方式:在螺栓孔和接触圆孔周围将所有的节点粘合到一起(merge),这种方式简化了发动机的缸垫,因而不常采用.第二种方式:在螺栓孔和接触圆孔周围将所有的节点通过刚性单元(RBE2)联接在丫起,这些RBE2单元是一些没有质量的单元,这样联接比较容易,而且接近实际结构受力特性。

第三种方式:在软密封结构处,采用体单元或弹性单元联接,有时也采用壳体单元,对于高强度的密封结构来说,前面几种方式都可采用。

在我们的发动机模型中,我们采用了第二种方法。

其它地方的连接也如同上图所示,这样便完成了发动机的整机联接。

整机联接的示意图发动机的模态分析是建立在材料的线性特征基础之上的。

这些材料的数据包括杨氏模量E,泊松比产和材料密度P。

有了发动机的材料参数,我们将其附给子结构的各部分,完成发动机模态分析的NASTR.AN程序,将该程序在工作站上运行,得出最终结果。

然后将其结果导入PATRAN或HYPERMESH软件,我们可以看到后处理的动态模拟。

表二显示了发动机从0-3000H}的各阶模态,对于发动机的噪声分析,在SOOHz以上的颇率才有重要竟义。

人耳对噪声的敏感区域为500-2500Hz ,我们将0-2500Hz的频率范围作为重要的研究范围。

在这个范围内有27阶模态,其中前六阶为刚体运动。

发动机的整体第一阶扭转模态出现在948Hz,第一阶整体弯曲模态出现在 1086Hz,第二阶整体弯曲模态为15i8Hz。

汽车发动机的曲轴材料的选择及工艺设计

汽车发动机的曲轴材料的选择及工艺设计

汽车发动机的曲轴材料的选择及工艺设计1. 引言汽车发动机是汽车的核心部件之一,曲轴作为发动机的重要组成部分,对发动机的性能和可靠性具有重要影响。

选择合适的曲轴材料和设计合理的工艺对于发动机的性能提升和寿命延长至关重要。

2. 曲轴材料的选择曲轴材料的选择需要考虑以下几个方面:2.1 强度和刚度曲轴作为发动机的核心转动部件,需要具备足够的强度和刚度,以承受高速旋转和扭转力。

常用的曲轴材料有钢铁、铝合金和钛合金。

2.2 耐磨性和耐腐蚀性曲轴在工作过程中会受到磨损和腐蚀的影响,因此需要选择具有良好耐磨性和耐腐蚀性的材料。

钢铁和钛合金具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。

2.3 密度和重量曲轴的密度和重量对发动机的整体重量和平衡性有影响。

铝合金具有较低的密度和轻量化的优势,可以降低发动机的整体重量。

2.4 成本和可加工性曲轴材料的选择还需要考虑成本和可加工性。

钢铁是常用的曲轴材料,成本相对较低且易于加工。

3. 曲轴的工艺设计曲轴的工艺设计需要考虑以下几个方面:3.1 曲轴的结构设计曲轴的结构设计需要满足发动机的工作要求和空间限制。

曲轴的结构包括曲柄、连杆和偏心轴等部分,需要合理设计以实现发动机的正常工作和高效能。

3.2 曲轴的热处理曲轴的热处理是提高曲轴强度和耐磨性的重要工艺步骤。

常用的热处理方法包括淬火、回火和表面渗碳等,可以提高曲轴的硬度和耐磨性。

3.3 曲轴的加工工艺曲轴的加工工艺需要考虑到曲轴的复杂形状和高精度要求。

常用的加工工艺包括车削、磨削和磨齿等,可以实现曲轴的精确加工和高质量要求。

3.4 曲轴的平衡设计曲轴的平衡设计是提高发动机平稳性和减少振动的重要环节。

通过合理的平衡设计,可以降低曲轴和发动机的振动和噪音,提高发动机的工作效率和舒适性。

4. 总结汽车发动机的曲轴材料的选择及工艺设计对于发动机的性能和可靠性具有重要影响。

合理选择曲轴材料,结合适当的工艺设计,可以提高曲轴的强度、耐磨性和耐腐蚀性,同时降低发动机的重量和振动,实现发动机的高效能和长寿命。

国外汽车发动机连杆材料最新应用

国外汽车发动机连杆材料最新应用

环节中的能耗,提高材料利用率以及简化机械加工中
的制造工序是连杆在设计制造中需要解决的问题和努
力的主要目标。
AT &M
2010年第1期
汽 车 工 艺 与 材 料 AT&M 45
粉末冶金锻造连杆的强度、韧性能达到锻钢连 杆的水平,是通过以下两个方面得到保证的,一是
汽 车 工 艺 与 材 料 AT&M 43

M AT E R I A L
料应用
A P P L I C AT I O N
通过锻造提高粉坯的密度,二是通过添加合金元素 使粉末锻造连杆具有足够的淬透性,保证热处理后 零件的质量。从理论上讲,烧结锻造零件的密度, 如能达到钢材的理论密度的话,将具有与钢制零件 同等的力学性能。日本生产的Fe0.5C2.0Cu0.09S、 Fe0.55C2.0Cu0.2S粉末烧结锻造连杆的密度达到 7.82 g/cm3 (理论密度的99.8%),通过试验证明, 这样密度的烧结零件,能够达到锻钢连杆的疲劳性 能。图5中的2种高强度锻压粉末冶金连杆材料(拉压 比2.5)的疲劳试验结果便证明了这一点,材料成分 见表2。目前,国外正在研究高强度的粉末冶金连杆 材料,综合疲劳性能已经超过了C70S6。
图3 拉压比为2.5时各材料的疲劳性能
图1 C70S6金相组织
图2 36MnSV4金相组织 在评价36MnSV4连杆材料机械性能时,在拉 压比为2.5的条件下,其疲劳强度为470 MPa,是 C70S6的1.4倍,这意味着该材料目前在适应涨断工 艺的材料中强度最好,性能有了大幅度的提高,同时 这也为连杆的轻量化设计提供了一个坚实的基础。该 材料及C70S6等系列材料的疲劳性能见图3。 与此同时,由于合金成分的变化和调整,该材料 的加工性能也比传统的C70S6系列连杆材料有较大的 提高,因为细小的铁素体-珠光体晶粒有助机械加工 中的断屑过程,这使其切削性能提高了30%,而钻 孔刀具的寿命提高了50%,机械加工性能的提高抵 消了因增加疲劳强度而增加的微量元素的部分成本。 C70S6与36MnSV4的刀具寿命比较见图4。

汽车活塞发展现状分析报告

汽车活塞发展现状分析报告

汽车活塞发展现状分析报告摘要汽车活塞作为内燃机的关键部件,对于汽车发动机的性能和效率有着重要的影响。

本文结合最新的市场数据和科技发展趋势,对汽车活塞的发展现状进行了分析。

通过研究发现,目前汽车活塞市场正朝着轻量化、高强度和高效能方向发展。

新材料的应用、设计优化和工艺创新将是未来汽车活塞发展的关键驱动因素。

1. 引言汽车活塞作为内燃机中的重要部件,直接影响发动机的功率、燃油效率和排放水平。

随着汽车产业的快速发展,对于活塞的要求也越来越高。

本文将对汽车活塞的发展现状进行深入分析,为相关厂商的技术创新和市场决策提供有益参考。

2. 汽车活塞的发展历程汽车活塞制造最早可以追溯到19世纪末期,当时大部分活塞由铸铁制成。

随着科技的进步,活塞材料逐渐从铸铁发展到铸铝和铸钢。

这种材料转变不仅提高了活塞的强度和耐磨性,还实现了活塞的轻量化。

在21世纪初,随着环保和节能意识的加强,汽车活塞进入了新的发展阶段。

通过采用新材料、优化设计和先进工艺,活塞性能得到了进一步提升。

例如,针对活塞上的摩擦,一些活塞采用了涂层技术和添加摩擦剂的方式,降低发动机的摩擦损失。

3. 汽车活塞的发展现状3.1 轻量化是趋势随着汽车行业对燃油经济性和排放控制的要求日益严格,汽车活塞的轻量化成为行业的共识。

通过减少活塞自身的重量,可以提高发动机的热效率和动力性能。

在轻量化方面,铝合金活塞是当前的主流选择,因为铝合金具有良好的热传导性和强度。

同时,一些新材料的应用也为轻量化提供了更多可能性。

例如,纳米材料、高性能陶瓷和新型复合材料的研发将为活塞的轻量化进一步提供支持。

3.2 高强度是要求汽车活塞在高压和高温环境下工作,对强度有着较高要求。

通过研究新材料和工艺,提高活塞的强度已成为发展的重点。

目前,一些厂商正在探索使用高性能钢、钛合金和镍基合金等材料制作活塞,以满足更高的强度要求。

此外,在活塞的设计方面,采用圆形横截面和刚性结构,可以提高活塞的抗变形能力和抗冲击能力,进一步增强活塞的强度。

机械传动系统的动态特性分析与控制

机械传动系统的动态特性分析与控制

机械传动系统的动态特性分析与控制一、引言机械传动系统是工程中十分常见的一种系统,它通过传递力和运动实现机械设备的正常工作。

然而,在实际应用中,机械传动系统的动态特性会对其性能和稳定性产生重要影响。

因此,对机械传动系统的动态特性进行分析与控制具有重要的理论和实际意义。

二、机械传动系统的动态特性1. 驱动力的影响:机械传动系统的驱动力对于其动态特性有着重要影响。

驱动力的大小和变化规律会直接影响到机械传动系统的速度响应和负载能力。

因此,我们需要准确地分析驱动力对机械传动系统的影响,并加以控制。

2. 转动惯量的影响:机械传动系统中的旋转部件的转动惯量也是影响其动态特性的重要因素。

转动惯量的大小决定了机械传动系统的惯性和响应速度。

在设计和控制过程中,我们需要根据实际需求和系统要求合理选择和调整转动惯量,以优化系统的动态特性。

3. 系统刚度和阻尼的影响:机械传动系统的刚度和阻尼也会对其动态特性产生重要影响。

刚度的大小决定了系统的抗变形能力,而阻尼则影响系统的振动能量消散能力。

通过合理调整和控制系统的刚度和阻尼,可以改善机械传动系统的动态响应和稳定性。

三、机械传动系统的动态特性分析方法1. 数学建模方法:通过建立机械传动系统的数学模型,可以对其动态特性进行分析和预测。

常用的建模方法包括力学原理、动力学原理、系统辨识等。

数学建模方法可以提供系统的传递函数和频率响应等重要参数,为后续的控制设计提供基础。

2. 实验测试方法:通过实验测试可以直接获取机械传动系统的动态特性,包括振动响应、频率响应等。

通过实验测试数据的分析与处理,可以了解系统的振动特性,为后续控制设计提供实验依据。

3.计算机仿真方法:利用计算机软件模拟机械传动系统的动态特性,可以快速获取系统的响应曲线和频谱分析等结果。

通过计算机仿真,可以在较短时间内评估不同控制策略对机械传动系统的影响,提高系统的设计效率。

四、机械传动系统的动态特性控制方法1. 控制策略选择:根据机械传动系统的具体要求和性能指标,选择合适的控制策略是确保系统正常运行和稳定性的基础。

汽车发动机连杆材料的现状及发展趋势

汽车发动机连杆材料的现状及发展趋势
SAE 1041(0.80%ʙ1.10%Mn) SAE 1053(0.06%ʙ0.09%S)
SAE 1340 SAE 1340H SAE 1141
SAE 1355
SAE 5135 SAE 5140 SAE 4135H SAE 8635 SAE 9437
SAE 3135H
相当国内牌号
40S 50、55
40Mn 40Mn2 40Mn2S 55Mn2 35Cr 40Cr 35CrMo 35CrNiMo 38CrNiMo 35CrNi2
热处理
锻后空冷 锻后空冷
调质 调质(淬水)
调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质(淬油)
硬度HBS
192ʙ224
229ʙ269 217ʙ262 229ʙ269 229ʙ269 229ʙ269 229ʙ269 229ʙ269 241ʙ285 241ʙ285 241ʙ285 241ʙ285
低碳+高Mn+Cr+B+Ti, Nb 900ʙ1 050
A kv/J.cm-2 0ʙ50 50ʙ100 0ʙ50 80ʙ110
适用部件 连杆、曲轴、
轮毂轴等 转向节臂、轮毂轴
连杆、轮毂轴
转向节、前轴
8 汽 车 工 艺 与 材 料 AT&M
2007年第1期
专 题报道
F
E
A
T
U
R
E
S
的捷达轿车发动机连杆、上海与 德国合资生产的桑塔纳轿车发动 机连杆、一汽技术引进的道依兹 柴油机连杆和开发的CA6DL系 列柴油机连杆,设计强度均在 900 MPa以上,均采用裂解连杆 大头接合面(裂解法)的生产技 术。
2007年第1期
汽 车 工 艺 与 材 料 AT&M 9
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1.现代车用发动机材料的发展趋势随着公路建设的发展,交通管理条件的改善,汽车性能的提高,汽车平均行驶速度增大,高速行驶越来越多。

汽车不单自身处在高速运动状态下,而且汽车的各种运动零部件就更处在高速运动之中。

这就对汽车的各种零部件,提出了各种严苛的要求。

近年来 现代汽车及其发动机逐步向轻量化方向发展 轻量化的材料具有代表性的有轻金属、高弹力钢、塑料等。

在构成材料中,这些材料所占有的比例渐渐增加。

特别是美国被日本和欧洲制小型车占据了市场以后,在汽车的小型轻量化方面投入了巨大的研究开发费用,以与外国汽车公司相抗争,根据通用汽车公司的战略,今后将转向使用铝和塑料的轻量化材料。

在这之前,有很多例追求轻量化极限的车样,例如菲亚特VSS车发动机罩盖使用与聚酯和塑料的特性相适应的材料。

以塑料复合材料为主体的复合式发动机在美国汽车公司已试制成功。

这种发动机的特性是大量使用玻璃纤维和碳纤维增强环氧、聚酰亚胺、聚酰亚胺基树脂77kg,占全体的65%,金属部件仅用于缸套、曲轴、凸轮轴、阀弹簧、排气阀、燃烧室等。

在构造上,波尔舍和奔驰汽车公司采用五构件发动机,用螺栓、衬垫、粘合剂将28个复合材料板粘合在一起,因此,福特用发动机2300mL有187kg,但试制发动机已被大幅度减轻76kg,而且这种发动机在3000r/min全负荷条件下能连续运转100h,有足够的实用性。

各汽车制造厂和研究所对轻型新材料研究虽十分盛行,但对大批量生产还存在成本平衡问题。

在汽车界价格激烈竞争的情况下,轻量化带来的成本提高是不容易得到认可的。

要进行轻量化,有必要用铝和塑料来代替铸铁和钢板,但同时成本也要上升,特别是轻量化20%以上,将带来成本大幅度提高是不容质疑的。

为此,实施轻量化,应尽可能降低成本的提高,是设计者们的目标,如凯迪拉克和别克发动机的油底壳,原采用深冲压钢板,制造时不得不将其分成两部分再作焊接,但改用成型性良好的尼龙,并将它热压成型一体化,就可避免成本的提高,从而达到轻量化的目的。

2.机用塑料零件塑料在汽车发动机的制造中扮演着重要的角色。

从空气进气系统、冷却系统到发动机部件,塑料不仅使发动机系统更容易设计和装配,而且也使发动机重量更轻。

聚酰胺和PP可用来制造空气的净化系统,从不洁空气中分离出尘埃和微粒。

近来生产的输气管和节流阀已使用了PBT,制造的塑料摇杆、封盖合二为一,这不仅节约了制造材料和装配成本,也减轻了发动机的重量,有益于整个发动机的轻量化和提高燃料的利用率。

塑料吸进管几乎全部由PA构成。

PA表面光滑平整,在使汽车功能最大化的同时,能有效地降低噪音和震动。

塑料在汽车输油管的应用中也有着重要的意义。

塑料燃油管成本低、并具有耐腐蚀、质轻、形状稳定的特点。

为了开发新一代空气、燃气混合舱,可采用更多的塑料部件,包括空气净化器、电子控制装置、燃料管、喷射头、模拟压力传感器、气体温度传感器、压力调节器、节流阀等零部件可配置成一个部件单位,因而方便了汽车装配,降低了装备成本。

对发动机零件来说,采用塑料调速阀是一项革新。

塑料电子调速阀被用来代替目前的机械调速阀。

发动机的机油盘由乙烯基酯树脂和PA制成,可以制造包括气流盘、垫圈、过滤器和对接传感器等整体的、容易装配的组件。

由于冷却技术的革新,以及塑料在散热板中的应用,散热片比以前更轻,塑料的可塑性使散热片小巧而美观 塑料的高耐腐蚀性有利于阻止塑料散热器泄漏,用的材料就是PA。

由于PA耐高温的特性,可使散热器的底盘保持完整而不会产生任何的弯曲,不会减少散热器的气体流动。

PA的轻质和易伸缩性使散热片底盘可由更小的部件组成,因而可以减轻整体质量。

由PP制成的散热片和由PA制成的底盘特点相似,目前在制造中都比较流行。

另外,PA和聚苯硫醚PPS 都有很强的耐腐蚀性和耐高压的性能,是水泵的理想材料。

利用塑料的质轻、防锈、吸振、设计自由度大的特点,汽车发动机有关的塑料结构件在90年代取得了长足的进步,而且是今后重点发展方向之一。

塑料制品不仅能够减少零件质量,在降低噪音方面也起到很好的作用。

生产厂家应利用塑料制品成型的特点,尽量使多个零件一体化,减少零件的数目,设法达到一次成型复杂零件的目的。

发动机零部件塑料化的开发和发展可以分成两大类。

一个是替代金属件的注射成型制品,另一个是聚烯烃、尼龙等的吹塑成型制品。

前者是以速度表齿轮、油泵齿轮等的塑料化开始,最近发展的发动机气缸盖、皮带轮罩、冷却风扇、发动机进气歧管等,后者是20%CTF 玻璃纤维 增强PA6和PA11弹性体2种材料一体成型的连接管等。

到目前为止发动机零部件开发中最引人注目的是塑料进气歧管和油门脚踏板。

发动机进气歧管欧洲部分车型的发动机进气歧管由塑料制成。

进气歧管塑料化的目的是减轻零件质量之外,塑料管内表面比铸铁或铸铝件内表面光滑,因此空气流动阻力小,从而提高发动机的性能。

其次利用塑料的隔热性能提高燃烧效率,能够降低油耗,减少排放污染物。

另外塑料的振动衰减效应好,因此塑料歧管的减振和降噪效应好。

塑料进气歧管的成型,大部分用低熔点合金芯子法,但其设备投资太大,阻碍着大面积推广使用。

形状不太复杂的进气歧管可以分割成几个件,分别注射成型之后采用振动焊接的方法来完成制品的生产,但存在可靠性差、焊接部位留下毛刺等缺点。

日本富士重工开发了一种吹塑成型和注射成型相结合的方法。

即事先把吹塑成型的三维形状芯子固定在注射机中,其外部低压注射塑料而完成制品的生产。

散热器为了减轻质量,提高耐腐蚀性和节约铜材,散热器上下水管材料逐渐由塑料取代铜材。

塑料水管目前一般采用30%GF增强的PA66,注射成型,并以机械方式与散热器接合,通过橡胶密封圈使接合面上达到密封的目的,同时起着防振作用。

材料要求耐热水、耐长效防冻液、耐蠕变、耐疲劳、耐振动、不变形等。

油门和离合器脚踏板塑料制成的汽车油门和离合器脚踏板,在欧洲汽车上已开始使用。

我国生产的捷达轿车油门脚踏板是由30%GF增强的PA66注射成型。

塑料制品钢板焊接而成的金属脚踏板相比有许多优点,塑料脚踏板成本低,减轻质量50%~75%,吸振性好。

塑料脚踏板是整体结构,运动间隙小,灵敏度高。

将来的发展趋势是油门、离合器、制动脚踏板联成一体的塑料制品。

发动机气门室罩盖塑料发动机气门室罩盖的优点成型方便、成本低、质量。

塑料发动机气门室罩比金属制品成本降低30%,减轻质量50%,而且降低噪音。

塑料材料可选用玻璃纤维和矿物填料混合增强的PA66或PET。

这些材料具有低翅曲、热稳定、高抗冲、尺寸稳定的特点。

目前国内生产的奥迪C3V6发动机气门室罩就是塑料注射成型的。

燃油箱用户对汽车的要求越来越高,如舒适的车内空间、平稳的行驶性、宽大的后货箱等,其结果是装油箱的地方只有留下一块形状复杂的有限空间。

因此,燃油箱的形状变得很复杂,传统的铁油箱难以制造复杂的形状,既便能制造也需要很多的加工工序,并提高制造成本。

目前,已采用吹模法制造塑料燃油箱。

塑料燃油箱的主要优点是设计自由度大,可充分利用空间、质量轻,耐腐蚀性好,尤其是遇到含甲醇汽油以及含氧元素的燃料情况下,更能显出塑料油箱的耐腐蚀性。

塑料燃油箱能够吹塑一体成型,因此大大提高生产效率,降低成本。

国内商业化的塑料油箱大多数是采用超高分子量聚乙烯吹塑成型的单层油箱,满足欧洲规定的ECE34规定,即燃油箱的汽油渗透量不允许超过2g/24h。

但美国规定的是整车挥发的碳氢化合物气体量不能超过2g/24h,因此发展了多层塑料油箱技术和其他阻隔技术。

日本和德国的复合吹塑机能够生产出五层塑料,即多层塑料油箱,其汽油渗透量不超过2g/24h。

燃油蒸发污染控制装置 碳罐 随着环境保护要求的提高,我国也从1998年开始实行限制汽车燃油蒸发排放污染量,目前世界上普遍采用燃油蒸发污染控制装置 碳罐 来解决。

碳罐实际上是在塑料罐里装着活性碳的一种装置,安置在燃油箱和发动机之间,吸附汽车停驶时从燃油箱蒸发出来的油气,从而防止排放到大气中去,当发动机工作时 被吸附的油气再吸收到发动机中去。

罐体材料要求耐发动机室的高温 并具有很好的熔焊性能及耐油性能,因此一般采用尼龙-6材料。

3.机用轻合金材料零件现代汽车越来越多地使用轻合金材料。

如铝质发动机体、铝质缸盖、铝质进气歧管、铝皮车身、铝质制动鼓,甚至还有铝车架等。

总的发展趋势是将铸铁件用铝来代替。

据国外经验每公斤铝约能代替2.25~2.5kg铸铁。

所以大量采用铝制件是减轻汽车质量的一个方面。

除铝制件外,汽车用镁合金制件也越来越引起人们注意。

镁在汽车上的应用已有40多年的历史,它比铝更轻。

近年来,已用镁合金制造曲轴箱壳、各种阀体、盖板、衬套等多种零件。

由于铝的比重只有铁的1/3,由铁向铝转换也比较容易,所以把活塞、进气支管、气缸盖、盘轮等都采用了重量轻的铝合金。

美国和欧洲的车用发动机油箱等 也将钢板改用为铝合金。

但在日本,主要使用的是钢板和塑料,这是因为欧美等国和日本的铝价格差异较大。

因此,未来汽车的材料构成比例中,欧美地区的铝将成为主要比率 铝是轻量化首选材料。

铝汽缸体、汽缸盖在现代车用发动机上可见,铝汽缸体有全铝型和缸孔中嵌入铸铁缸套型。

为降低成本和更进一步轻量化,提倡采用全铝型。

对此开发耐活塞环滑动,耐磨性优良的铝合金是十分必要的。

美国GM公司采用全铝缸套,法国车的铝汽缸盖已达100%,铝汽缸体已达45%。

美国福特公司NGT货车发动机汽缸盖、Zeta4缸机、ModularV6/V8机、克莱斯勒公司新V6发动机缸体和缸盖都使用铝合金材料。

克莱斯勒公司Jeep吉普5缸机、3.8LV6和道奇货车发动机改用铝合金缸盖。

日本的日产汽车公司Nissan在Maxima麦克西马车上使用了新型的VQ系列V6发动机,其特点是在制造这种发动机的铸铝缸体时,使用了高压模铸工艺HPDC。

这种工艺可改善浇注,增加强度,尤其适于薄壁汽缸,该缸体比原来的缸体轻50%以上。

此外,在动力系统中使用铝材的零部件还在扩大。

在日本和欧洲的发动机中使用铸铝油底壳 可改善刚性结构、降低NVH。

日产公司VQ和丰田公司的Lexus凌志IMZ-FEV6发动机均使用了铸铝油底壳。

通用公司也在5.7LCorvetteV8发动机上使用这种油底壳。

此外,日产公司VQ汽缸还采用了铝气门挺杆。

由于铝的再生效果显著,本田公司在美国的制造厂还将回收铝用于发动机零件的制造上。

铝散热器汽车的冷气设备 冷凝器、蒸发器 、机油冷却器、散热器、暖风设备等热交换器中的冷凝器、蒸发器、空冷式机油冷却器几乎100%的用铝制造。

铝散热器的难点是耐久性和散热能力。

耐久性主要是因腐蚀而漏水的问题。

其原因是冷却液引起的内部腐蚀和盐类引起的外部腐蚀。

向冷却水中添加防锈剂可防止内部腐蚀 对于盐类引起的外部腐蚀可采用表面处理和耐蚀合金来防止。

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