Turnarea blocului de cilindri: fundamentul solid al „inimii” motorului

Într -un motor cu ardere internă, blocul cilindrului este structura de miez care poartă întregul sistem de alimentare și este cunoscut sub numele de „coaja de inimă a motorului”. Turnarea blocului de cilindri , ca una dintre cele mai originale și critice componente ale sale, nu este legată doar de performanța, fiabilitatea și durata de viață a întregii mașini, dar determină în mod direct costurile de fabricație și fezabilitatea procesării ulterioare.

1. Ce este turnarea blocului de cilindri?

Turnarea blocului de cilindri se referă la blocul de cilindri neprocesat fabricat de procesul de turnare, care este una dintre cele mai importante componente structurale ale motorului cu combustie internă. Funcția sa principală este de a sprijini piesele în mișcare, cum ar fi pistoanele, arborele cotit și tijele de conectare, suportă impactul gazelor de înaltă temperatură și de înaltă presiune generate de combustie și să mențină rigiditatea generală a motorului. Datorită condițiilor de muncă extrem de dure, rezistența, stabilitatea termică, rezistența la uzură și prelucrabilitatea pieselor turnate ale blocului de cilindri sunt extrem de mari.

2. Analiza materialelor mainstream: bătălia dintre fontă gri, fier ductil și aliaj de aluminiu
Există trei tipuri principale de selecție a materialelor pentru piesele turnate ale blocului de cilindri:

Fntă gri (HT250, HT300, etc.): materiale tradiționale, costuri reduse, performanță excelentă de turnare, performanță bună de absorbție și procesare a șocului, încă dominantă în motoare diesel cu viteză medie și mică și unele motoare pe benzină.

Fier ductil: rezistență mai mare, o rezistență la tracțiune mai bună și o duritate de impact decât fontă gri, potrivită pentru motoare de înaltă performanță cu sarcină mare.

Aliaj de aluminiu (cum ar fi aliaj al-Si): reprezentant al tendinței ușoare, cu proprietăți de conductivitate termică și de procesare excelentă, este materialul preferat pentru motoarele cu benzină cu mașini de pasageri moderne.

Pe măsură ce industria auto se dezvoltă spre conservarea energiei, reducerea emisiilor și blocurile ușoare, din aluminiu din aliaj, înlocuiesc treptat fontă tradițională, dar în domeniul motoarelor diesel grele, fontă gri are încă avantaje de neînlocuit.

.. Traseul procesului de turnare a turnării blocului de cilindri
Cerințele procesului de fabricație ale turnării blocului de cilindri sunt extrem de ridicate, ceea ce nu trebuie să îndeplinească doar modelarea structurilor complexe, ci și să controleze precizia dimensională și uniformitatea organizațională. Principalul flux de proces este următorul:

1. Modelarea și designul cutiei de miez
Sunt utilizate materiale de modelare, cum ar fi nisip de rășină, nisip de lut sau nisip de sticlă de apă, combinate cu o structură de suprafață cu mai multe partide pentru a asigura modelarea de precizie a structurilor complexe, cum ar fi cavitatea interioară și jacheta cu apă de răcire. Jacheta de apă și piesele canalului de ulei necesită, de obicei, o poziționare precisă cu nuclee de nisip gol.

2.. Topire și turnare
Compoziția metalelor trebuie controlată strict în timpul topirii, în special conținutul elementelor precum C, Si, Mn, S și P. Temperatura de turnare este controlată în general între 1300 și 1400 ℃ pentru a evita defectele de turnare, cum ar fi închiderea la rece și micșorarea.

3. Tratamentul termic și reglementarea organizațională
Unele piese turnate de înaltă performanță necesită un tratament de normalizare, recoacere sau îmbătrânire pentru a îmbunătăți proprietățile organizaționale, rezistența la fisuri de căldură și stabilitatea procesării.

4. Curățarea și inspecția
Inclusiv burr-uri de măcinare, sablare pentru a îndepărta scala de oxid, detectarea defectelor (cum ar fi radiografia, ultrasonic), detectarea mărimii etc., pentru a asigura rata de trecere a calității.

4. Proiectarea optimizării structurale: arta echilibrării puterii și ușurinței
Turnările excelente ale blocului de cilindri nu trebuie să fie doar „turnate”, ci și „bine utilizate”. Următoarele puncte trebuie luate în considerare în proiectarea structurală:

Dispunerea rezonabilă a căptușelii cilindrilor și a jachetei de apă: asigurați eficiența răcirii și uniformitatea grosimii peretelui.

Aranjamentul plăcii de coaste: îmbunătățiți performanța seismică și reduceți rezonanța.

Proiectarea integrată a canalului de ulei/canalului de apă: îmbunătățirea utilizării spațiului și ușurința de procesare.

Proiectarea de precizie a flanșei și a găurii de montare: asigurați etanșarea și potrivirea cu capul cilindrului, carterul și alte componente.

Cu ajutorul modelării și analizei software CAD/CAE, tot mai mulți producători au obținut transformarea de la „proiectarea experienței” la „bazate pe date”.

Curturile de bloc de cilindri umplu misiunea de bază a nucleului de putere. Indiferent dacă este vorba de inovație materială, de optimizare a proceselor sau de modernizare inteligentă, capacitățile de fabricație de înaltă calitate din spatele acesteia sunt un indicator important al nivelului industriei echipamentelor din țară. În viitor, odată cu promovarea aprofundată a producției ecologice și a transformării digitale, piesele turnate ale blocului de cilindri vor juca, de asemenea, un rol de neînlocuit la un nivel superior.