Алюминиевый блок двигателя отливок: пример облегчения веса в современной автомобильной промышленности

В современной автомобильной промышленности облегчение конструкции стало ключевым фактором повышения топливной экономичности, снижения вредных выбросов и улучшения эксплуатационных характеристик автомобиля.

Алюминиевый блок двигателя, как представитель облегченной технологии, занимает важное место в производстве автомобильных двигателей благодаря своим отличным эксплуатационным характеристикам. В этой статье, преимущества алюминиевый блок двигателя отливок, процесс производства, пять аспектов подробного описания.

1.преимущества алюминиевый блок двигателя отливок

(1) легкий эффект замечательный

Плотность алюминия составляет около одной трети от стали, использование алюминиевого блока цилиндров может значительно снизить вес двигателя. Снижение веса двигателя не только помогает улучшить разгонные характеристики автомобиля и гибкость управления, но и эффективно снизить расход топлива и выбросы углекислого газа.

Исследования показали, что на каждые 10 процентов снижения веса автомобиля топливная эффективность может быть улучшена на 6-8 процентов. Поэтому алюминиевый блок двигателя значительные преимущества в энергосбережении и снижении выбросов.

(2) Хорошая теплопроводность

Теплопроводность алюминия примерно в три раза выше, чем у стали, поэтому алюминиевый блок цилиндров имеет более высокую скорость теплоотдачи. Хорошая теплопроводность помогает поддерживать двигатель в подходящем диапазоне рабочих температур, повышая надежность и долговечность двигателя.

В то же время быстрый отвод тепла снижает тепловые потери двигателя, повышает тепловую эффективность и улучшает топливную экономичность.

(3) Отличная коррозионная стойкость

Алюминий обладает превосходной коррозионной стойкостью в атмосфере, на его поверхности естественным образом образуется плотная оксидная пленка, эффективно предотвращающая эрозию под действием агрессивных сред. В отличие от этого, сталь склонна к образованию ржавчины во влажной среде и требует дополнительной антикоррозийной обработки.

Коррозионная стойкость алюминиевый блок двигателя не только продлевает срок его службы, но и снижает эксплуатационные расходы.

(4) Хорошая обрабатываемость и возможность вторичной переработки

Алюминий обладает хорошей обрабатываемостью и может быть подвергнут литью, механической обработке и другим процессам для удовлетворения потребностей различных конструкций двигателей. Кроме того, алюминий является материалом, пригодным для вторичной переработки.

Кроме того, алюминий является материалом, пригодным для вторичной переработки, с высокой степенью утилизации и меньшим воздействием на окружающую среду. Использование алюминиевый блок двигателя соответствует концепции устойчивого развития.

2.Применение материалов из алюминиевых сплавов в блоке цилиндров

(1) Часто используемые виды алюминиевых сплавов

Алюминиевые сплавы, используемые в блоках цилиндров, в основном включают систему Al-Si, систему Al-Cu и систему Al-Mg. Среди них алюминиевые сплавы Al-Si широко используются в производстве автомобильных блоков двигателей благодаря их хорошим литейным характеристикам и износостойкости. Например, сплав ZL104 широко используется для производства алюминиевый блок двигателя в стране и за рубежом.

(2) Критерии выбора алюминиевого сплава

При выборе материалов из алюминиевых сплавов для изготовления блоков цилиндров необходимо учитывать такие факторы, как их механические свойства, жаропрочность, износостойкость и стоимость. Кроме того, важными факторами являются технологичность и возможность вторичной переработки сплава. Например, при выборе материала из алюминиевого сплава необходимо учитывать его характеристики при высоких температурах, а также его текучесть и формуемость при литье и механической обработке.

3.Процесс производства алюминиевый блок двигателя отливок и его преимущества

Поскольку блок цилиндров является основным компонентом двигателя, процесс его изготовления напрямую влияет на его производительность и надежность. Ниже приведены три широко используемых способа изготовления алюминиевый блок двигателя, включая технологию литья под низким давлением, гравитационное литье металлического типа, а также принцип и преимущества процесса литья под давлением.

(1) Технология литья под низким давлением

1) принцип процесса

Литье под низким давлением осуществляется через герметичный тигель в сухой сжатый воздух, под действием давления газа, так что жидкий металл вдоль подъема жидкой трубки, через ворота плавно в полость, и поддерживать тигель жидкая поверхность давление газа, пока литье полностью не затвердеет. Затем давление на поверхность жидкости снимается, незатвердевший жидкий металл стекает обратно в тигель, и, наконец, форма открывается и отливка запускается.

2) Преимущества процесса

●Плавное заполнение формы:

Жидкий металл заполняет форму под низким давлением, скорость контролируется, что уменьшает дефекты пористости и шлака и улучшает качество отливок.

●Хороший эффект усадки:

Непрерывное давление в процессе затвердевания способствует усадке отливок, уменьшению усадочных отверстий и усадочного разрыхления, улучшению плотности и механических свойств отливок.

●Высокая производительность процесса:

Коэффициент использования металлической жидкости высок, что снижает отходы металла.

●Широкий диапазон применения:

Применяется для различных сплавов, особенно для алюминиевого сплава, широко используется в производстве сложных отливок, таких как ступицы автомобильных колес и алюминиевый блок двигателя.

(2) Литье под тяжестью металла

1) Принцип процесса

Литье под тяжестью металла заключается в заливке расплавленного металлического алюминия в предварительно нагретую металлическую полость, использовании силы тяжести для заполнения полости металлической жидкостью и формировании отливки путем охлаждения и затвердевания в полости.

2) Преимущества процесса

● Высокая точность литья:

Высокая теплопроводность металлической формы, быстрая скорость охлаждения, точность размеров отливки и качество поверхности лучше, чем при литье в песчаную форму.

● Высокая эффективность производства:

Металлическая форма может быть использована повторно, короткий производственный цикл, подходит для массового производства.

● Хорошие механические свойства отливок:

Скорость охлаждения типа металла быстрая, зерно отливки уточняется, и механические свойства лучше, чем у песчаного литья.

● Простой процесс:

Не нужны сложные формы и оборудование, низкая стоимость инвестиций.

(3) процесс литья под давлением

1) принцип процесса

Литье под давлением — это расплавленная металлическая жидкость алюминия под высоким давлением быстро вдавливается в полость металлической формы, охлаждается и затвердевает под давлением, образуя отливки.

2) преимущества процесса

● Высокая эффективность производства:

Скорость литья под давлением, короткий цикл формовки, подходит для массового производства.

● литье высокой точности:

Литье под давлением точности размеров и качества поверхности очень высока, может достичь меньше резки или без резки обработки требований.

● Сложная структура литья:

Сложная форма и тонкостенные отливки могут быть произведены для удовлетворения различных структурных требований дизайна.

● Отличные механические свойства:

Организация литья под давлением плотная, а механические свойства лучше, чем у других методов литья.

4.технические проблемы и решения алюминиевый блок двигателя

(1) Проблема усадки и пористости

Усадка и пористость являются распространенными проблемами при литье алюминиевый блок двигателя, и эти дефекты влияют на структурную целостность и механические свойства отливок.

Для решения этих проблем можно оптимизировать параметры процесса литья, например, контролировать скорость и температуру заливки, а также использовать высококачественные исходные материалы из алюминиевых сплавов. Кроме того, процессы последующей обработки, такие как термообработка, также могут помочь уменьшить эти дефекты.

Например, при производстве головок блока цилиндров из алюминиевых сплавов качество отливок можно значительно улучшить, контролируя содержание газа и температуру алюминиевой жидкости.

(2) Процесс термической обработки

Термообработка — один из ключевых процессов, позволяющих улучшить характеристики алюминиевый блок двигателя. Благодаря соответствующей термообработке можно улучшить микроструктуру сплава, чтобы повысить его механические свойства и жаропрочность.

Например, процесс термообработки T6 обычно используется в алюминиевом сплаве системы Al-Si. Благодаря обработке твердым раствором и старению, прочность и твердость сплава могут быть значительно улучшены.

(3) Технология обработки поверхности

Для повышения износостойкости и коррозионной стойкости алюминиевый блок двигателя широко используются технологии обработки поверхности, такие как физическое осаждение паров (PVD) и твердое хромирование. Эти технологии позволяют значительно улучшить свойства поверхности блока цилиндров без увеличения веса.

Например, нанесение твердого хромового покрытия на компоненты двигателя позволило эффективно повысить долговечность и надежность алюминиевых блоков цилиндров.

5.Резюме

В заключение следует отметить, что алюминиевый блок двигателя отливки широко используются в современной автомобильной промышленности благодаря таким преимуществам алюминиевого материала, как малый вес, хорошая теплопроводность, коррозионная стойкость, обрабатываемость и возможность вторичной переработки, а также процессу литья с высокой точностью, высокой эффективности производства, способности удовлетворять сложные структуры и отливки с хорошими механическими свойствами.