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浅谈蠕墨铸铁技术在柴油发动机缸体的应用

  蠕墨铸铁作为制造气缸体的公认原料,取代了常用的灰铸铁。这种材料比传统的灰铸铁具有更高的强度和硬度,它最初用于大型汽车制造商的乘用车。然而,大型欧洲汽车制造商现在使用这种先进的汽缸体材料。


     

      蠕墨铸铁有两大优势:强度意味着工程师可以在更高的气缸压力下启动发动机,以满足日益严格的废气排放要求;如果压力适度增加,设计师可以减少发动机重量并提高紧凑性。性别。

  蠕墨铸铁的改进性能将取代同一应用中的灰铸铁。在这种情况下,它可以提高耐用性并延长发动机的寿命。在特别苛刻的操作条件下对恶劣的气缸体和气缸盖进行反复试验:改进的蠕墨铸铁可以延长其使用寿命并降低维护成本。

  2004年,欧洲柴油发动机的销量占新登记车辆总数的48.5%,而2003年仅为43.8%。在这个行业,细微的变化正在逐步发生。由于使用了蠕墨铸铁缸体,奥迪和福特汽车公司都开发了更强大的柴油发动机以获得更好的性能。

  自1999年以来,奥迪在生产3.3升V8TDI发动机时使用了蠕墨铸铁。从那时起,奥迪为其A4,A6和A8车型开发了2.7升和3升v6柴油发动机。

 

    福特60度V6 2.7升Lion柴油发动机功率155kw,扭矩440Nm。双涡轮增压发动机用于捷豹S-sedans和最新的越野路虎运动型多功能车。与PSA Peugeot Citroen Group合作,Lion引擎得到了进一步发展。

  该发动机将在福特产品的竞标中发挥重要作用,以保持废气排放法规的最前沿。在美国,双涡轮增压发动机已被用于新概念车,福特Mercury Meta One概念车和福特马自达汽车公司刚刚生产的新型“CrossPort”运动型多功能车也被使用。 V6 Lion发动机由致密石墨铸铁制成。 90度v8发动机也将用于越野路虎和路虎揽胜运动型多功能车,并可用于美国福特的轻型卡车。

  V6 Lion发动机在英国Dagen的福特柴油发动机开发中心进行机加工和组装。该中心还组装了v8引擎。 Dagen还计划每年生产40万个其他小型蠕虫铸铁柴油发动机。

  然而,是什么使得压实石墨铁成为最具吸引力的原材料,以及难以大规模生产的原因?福特称,为了应对增加的强度和硬度,需要八年的时间来开发其生产系统,而英国工厂必须引进新的生产技术和机床。

  蠕虫铸铁的生产每吨铁水需要25克镁,数量必须准确,误差范围不能超过镁含量的0.004%。因此,铸造业必须使用专业的计算机过程控制技术来获得合适的产品。

  许多与汽车行业关系密切的铸造厂已开发出自己的蠕墨铸铁技术,但最广泛使用的过程控制技术是由瑞典的SinterCast开发的。该公司与世界各地的许多铸造厂达成协议,包括巴西的Tupy。这家工厂也是福特和奥迪v6气缸体的起源。

  Tupy是南美洲最大的铸造厂,年产量为44万吨。超过60%的Tupy销售额出口到其签约客户,包括康明斯,通用汽车,福特,PSA,戴姆勒克莱斯勒,大众汽车,依维柯,小松和久保田。该公司还与丰田汽车公司合作,为汽油赛车发动机生产轻质蠕墨铸铁缸体。

  然而,汽车制造商可以利用的不仅仅是蠕虫铸铁的优势。欧洲卡车制造商正密切关注这项技术的发展并对其进行投资。

  它的伸长强度比普通灰铸铁高75%,弹性模量高40%,疲劳强度几乎是其两倍,因此很容易看出为什么欧洲卡车制造商抓住了蠕墨铸铁的机会。 。他们的发动机设计师可以提高性能,减少废气排放,并减少发动机的尺寸和重量。 Dafu,Auman,DaimlerChrysler,Iveco和Scania Trucks都使用蠕墨铸铁铸造技术来提高发动机性能。

  使用蠕虫铸铁发动机的新卡车包括Dafu和Paka MX系列。排量为12.9升,发动机可以修改为305至418千瓦,扭矩在2000至275安培之间。已经开发出380kW发动机的原型以提供25,000Nm的扭矩。它将于2005年秋季开始销售。当欧曼想要从新发动机减重100公斤时,它选择使用高强度GJV-450可变蠕虫铸铁作为曲轴箱。

 

    戴姆勒克莱斯勒的梅赛德斯 - 奔驰卡车部门也选择了蠕墨铸铁来生产新的V8汽车发动机。梅赛德斯 - 奔驰的工程师声称,由于使用蠕虫状铸铁,发动机实现了更高的功率密度并变得更安静。如果需要进一步的证据,公司将仔细选择材料。梅赛德斯还开发了自己的蠕墨铸铁控制技术。

  目前,致密石墨铸铁仍主要用于V型柴油机。为了获得原材料,加工效率和规模经济,制造商正在进一步投资于产品技术。蠕墨铸铁将是控制低价内燃机的可行选择。只要这样做,用于汽油发动机的致密石墨铸铁将不再是遥远的。

 
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