汽车发动机材料技术发展动态.pdf

蠢噩 日盈口l汽车发动机材料技术发展动态 汽车发动机材料技术发展动态 DevelopmentofAutomobileEngineMaterialsTechnology 撰文 ／东风汽车有限公司商用车技术中心 褚东宁 冯美斌 发动机技术发展趋势 直喷技术、可变气门定时技术、可变 · 铸造工艺。 伴随汽车产销量快速增长带来 进气管、燃烧速率控制滑片、可变排 · 毛坯检测技术。 的是大气污染和石油消耗。目前， 量技术、高压共轨直喷柴油机等等。 未来重型柴油机缸体 、缸盖材 中国已成为仅次于美国和 日本的 料，灰铸铁、合金灰铸铁有逐渐被 第三大石油进El国。而汽车的石 关键零部件材料技术 蠕墨铸铁替代的趋势。蠕墨铸铁有 油消耗又占了中国石油年消耗量的 随着汽车工业的发展，对汽车 两大优点：第一、它的强度高，意 50％。无疑 ，先进的发动机技术在 零部件的要求越来越高，需要满足 味着气缸可 以在更高的压力下工 汽车节能、环保技术开发中起着关 更高的机械载荷、更高的温度、 作，从而满足 日益严格的尾气排放 键的决定性作用。 更强的腐蚀环境、更苛刻的润滑 要求；第二、如果工作压力不变， 白20世纪末期以来，汽车排放 条件，因此，对材料的要求也日趋 设计师可以减轻发动机的重量，改 法规日益严格。与美国上世纪90年 严格，高强度、轻量化、耐热、耐 进其紧凑性。 代 中实施的联邦排放法规相比，于 磨、减摩、耐蚀等成为如今的发展 如今，考虑到轻量化能达到减 2007年全面实施 的新联邦排放法 方向。如下以缸体与缸盖、曲轴、 排的效果，铝合金成为中小型柴油 规将要求汽车氮氧化物排放降低幅 连杆等为例介绍零部件材料技术。 机缸体与缸盖材料的发展方向。梅 度高达95％，碳氢排放物降低幅度 缸体与缸盖 塞德斯一奔驰公司最近成功开发出 高达84％。2007年美国联邦排放标 缸体与缸盖选择材料的主要出 了世界第一台全铝3L直喷式柴油 准中第五分组碳氢排放极限约为欧 发点在于高强度、优 良的热疲劳性 机，并投入了批量生产。铝合金缸 lV排放极限的一半。 能，轻量化。轿车发动机的汽油机 体的重量较铸铁减少735kg，其它 这越来越严格的排放法规和人们 已普遍从灰铸铁到铝合金 ，现在正 铝零件还有缸盖、缸盖罩、水泵活 对节能认识的加深，使得低排放、低 逐步发展到镁合金材料。以宝马6缸 塞 、油底壳、加压分配器等。其功 油耗、高功率密度、代用燃}斗(压缩天 镁铝复合发动机缸体为例，缸套及 率密度达0．97kW／kg，较原设计提 然 CNG)、液化天然~--,(LNG)、液化 缸体的内芯部分为AISil7Cu4Mg铝 高了20％。 石油气(LPG)、二甲醚、甲醇、 乙醇 合金，外壁与基座为AJ62镁合金。 汽油、生物柴油等)等车用发动机技术 复合缸体 中镁合金重18kg。与铸 的开发受到高度的重视，从而促使传 铁缸体 比较 ，铝缸体减重幅度约 统的内燃机技术不断创新。如汽油机 26％，而镁铝复合缸体可达44％。 2005年宝马3系列、5系