Cylinderblockgjutning: den fasta grunden för motorns "hjärta"

I en förbränningsmotor är cylinderblocket kärnstrukturen som bär hela kraftsystemet och är känt som "hjärtskalet i motorn". Cylinderblockgjutning , som en av dess mest ursprungliga och kritiska komponenter, är inte bara relaterad till prestandan, tillförlitligheten och livslängden för hela maskinen, utan bestämmer också direkt tillverkningskostnaden och genomförbarheten av efterföljande bearbetning.

1. Vad är cylinderblockgjutning?

Cylinderblockgjutning hänvisar till det obearbetade cylinderblocket tomt tillverkat av gjutningsprocessen, som är en av de viktigaste strukturella komponenterna i förbränningsmotorn. Dess huvudfunktion är att stödja rörliga delar som kolvar, vevaxlar och anslutningsstänger, bär påverkan av högtemperatur och högtrycksgaser som genereras genom förbränning och upprätthåller motorns totala styvhet. På grund av extremt hårda arbetsförhållanden är styrkan, termisk stabilitet, slitmotstånd och bearbetbarhet för cylinderblockgjutning extremt höga.

2. Analys av mainstream -material: Striden mellan grått gjutjärn, duktil järn och aluminiumlegering
Det finns tre huvudtyper av materialval för cylinderblockgjutningar:

Grå gjutjärn (HT250, HT300, etc.): Traditionella material, låga kostnader, utmärkt gjutningsprestanda, god stötdämpning och bearbetningsprestanda, fortfarande dominerande i medel- och låghastighetsdieselmotorer och vissa bensinmotorer.

Duktil järn: Högre styrka, bättre draghållfasthet och slags seghet än grått gjutjärn, lämpligt för högbelastning, högpresterande motorer.

Aluminiumlegering (såsom Al-Si-legering): Representativ för lätt trend, med utmärkt värmeledningsförmåga och bearbetningsegenskaper, är det föredragna materialet för moderna personbilsbensinmotorer.

När bilindustrin utvecklas mot energibesparing, utsläppsminskning och lätt, ersätter aluminiumlegeringscylinderblock gradvis traditionellt gjutjärn, men inom området tunga dieselmotorer har grå gjutjärn fortfarande oföränderliga fördelar.

3. Mainstream -processvägen för cylinderblockgjutning
Tillverkningsprocesskraven för cylinderblockgjutning är extremt höga, vilket inte bara måste uppfylla formningen av komplexa strukturer, utan också kontrollera dimensionell noggrannhet och organisatorisk enhetlighet. Huvudprocessflödet är som följer:

1. Gjutning och kärnboxdesign
Gjutmaterial såsom hartsand, lera sand eller vattenglassand används, i kombination med en flerpartsytstruktur för att säkerställa precision av komplexa strukturer såsom den inre kaviteten och kylvattenjackan. Vattenjackan och oljekanaldelarna kräver vanligtvis exakt positionering med ihåliga sandkärnor.

2. Smältning och hälla
Metallernas sammansättning måste kontrolleras strikt under smältning, särskilt innehållet i element såsom C, Si, Mn, S och P. Den hällande temperaturen styrs vanligtvis mellan 1300 och 1400 ℃ för att undvika gjutningsfel som kallstängning och krympning.

3. Värmebehandling och organisatorisk reglering
Vissa högpresterande cylindergjutningar kräver normaliserande, glödgning eller åldrande behandling för att förbättra organisatoriska egenskaper, värmesprickmotstånd och bearbetningsstabilitet.

4. Rengöring och inspektion
Inklusive slipande burrs, sandblästring för att avlägsna oxidskala, bristdetektering (såsom röntgen, ultraljud), storleksdetektering etc. för att säkerställa kvalitetspassfrekvensen för gjutning.

4. Strukturell optimeringsdesign: Konsten att balansera styrka och lätthet
Utmärkta cylinderblockgjutningar får inte bara vara "gjutna", utan också "väl använda". Följande punkter måste beaktas i strukturell design:

Rimlig layout av cylinderfoder och vattenjacka: Se till att kyleffektiviteten och väggtjockleken är enhetlighet.

Arrangemang av ribplatta: Förbättra seismisk prestanda och minska resonansen.

Integrerad design av oljekanal/vattenkanal: Förbättra rymdutnyttjandet och underlätta bearbetningen.

Precision Design av fläns- och monteringshålsposition: Se till att tätning och matchning med cylinderhuvud, vevhus och andra komponenter.

Med hjälp av CAD/CAE-mjukvarumodellering och analys har fler och fler tillverkare uppnått omvandlingen från "Experience Design" till "datadriven".

Cylinderblockgjutningar axlar det grundläggande uppdraget för maktkärnan. Oavsett om det är materiell innovation, processoptimering eller intelligent uppgradering, är de avancerade tillverkningsfunktionerna bakom det en viktig indikator på ett lands utrustningbranschnivå. I framtiden, med en djupgående främjande av grön tillverkning och digital transformation, kommer cylinderblockgjutningar också att spela en oerättlig roll på en högre nivå.