复合材料在发动机周边的应用条件及设计验证注意事项.pptx

复合材料在发动机周边的应用条件及设计验证注意事项 刘义博2017年6月发动机轻量化概述 在保证发动机可靠性不受影响的情况下，利用先进设计理念、先进制造技术、先进材料及工艺最大程度减轻发动机质量、提高发动机动力性能，达到商用车量多拉、快跑、节能、环保的使用效果。黄河JN150：载重8tSITRAKHOWO T系列：标载40t发动机周边主要零部件塑料化原则： 即在保证汽车可靠性和性能不受影响的前提下，应最大限度地减轻各零部件的质量，努力谋求高输出功率、低噪声、低振动和良好的操纵性、高可靠性等。塑化件目前主要是一些次承力结构。系统零部件发动机本体缸盖罩、发动机固定支架进气系统进气管路、空滤壳、进气歧管冷却系统膨胀水箱、水泵进/出水管路、风扇、护风罩润滑系统油底壳、油滤器、油尺、低温机油管路燃油系统低压油路、油滤器、手油泵、油箱前端轮系张紧轮、惰轮电气系统分电器盖、蓄电池座、ECU座发动机仓内环境条件 轻量化所使用的复合材料受环境因素影响很大，高温高压及化学腐蚀所造成零部件的损坏可能直接影响发动机的可靠性。因此，环境的影响是选择应用高分子材料时必须考虑的因素。测定部位测定状态最高温度/℃进气歧管表面行驶中142起动机表面行驶中117发动机表面行驶中105发动机上空刚停车90~104燃油泵表面刚停车70消声器表面刚停车185排气管附近行驶中120发电机表面行驶中120机油滤清器附近刚停车80~85发动机周边零部件最高温度介质用途温度范围/℃所属系统柴油燃料-40~80燃油机油润滑-40~150发动机齿轮油润滑-40~100变速箱硅油热传导-40~120风扇离合器乙二醇热传导-40~110冷却制冷剂制冷-25空调化学触媒氧化-40~400排气净化空气制动-40~150空压机空气中冷前100~180进气空气中冷后20~70进气发动机四周接触介质情况案例1：油底壳优点：质量较轻；热传导性好；可设计复杂形状；缺点：成本高；需要机加。优点：质量轻；成本低；无需机加；可集成化设计；NVH性能好；缺点：材料强度较钢和铝差。优点：可靠性高；成本较低；无需机加；缺点：质量大；形状单一；不能集成零部件；NVH性能差。油底壳设计输入：功能性设计参数外形概念设计功能性设计集成功能计算仿真分析试验验证项目案例2：缸盖罩设计重点：密封，缸盖罩易产生变形，影响密封效果。产生变形的原因：1、注塑成型后的收缩;2、热载荷产生的变形;3、密封圈反作用力施加产生的被迫变形。失效现象：漏油，防脱螺栓脱落一般出现于排气侧密封用橡胶选择缩写FPMMVQMFQACMAEMEPDMHNBRNBR中文名称氟橡胶硅橡胶硅氟橡胶聚丙烯酸酯橡胶乙烯-丙烯酸酯橡胶三元乙丙橡胶氢化丁腈橡胶丁腈橡胶耐受性燃油+-----00冷却液+00--+00机油+0+++-++温度范围/℃-40~230-70~200-70~180-40~160-40~160-50~150-30~150-40~125产品应用汽缸盖垫片进气道汽缸盖垫片汽缸盖垫片油底壳缸盖罩油底壳缸盖罩水泵耐油密封耐油密封+标识耐受性好，0标识一般，-标识无耐受性案例3：风扇风扇设计输入：风扇设计验证流程：主机厂复合材料应用展望谢 谢