Odlewanie bloków cylindrów: bicie serca produkcji silników

W nowoczesnym przemyśle silników spalinowych blok cylindrów ( Casting bloków cylindrów ) jest podstawowym elementem silnika. Technologia produkcyjna i kontrola jakości są bezpośrednio związane z wydajnością, niezawodnością i żywotnością usług całego silnika. Blok cylindra nie tylko przenosi tłok, wkładkę cylindrów i inne kluczowe elementy, ale także zapewnia wydajne zarządzanie operacją i rozpraszaniem ciepła silnika za pośrednictwem złożonych wewnętrznych kanałów chłodzenia i kanałów olejowych.

Bloki cylindrów są zwykle wytwarzane przez procesy odlewania, głównie odlewanie piasku i odlewanie matrycy. Odlewanie piasku jest odpowiednie do dużych i złożonych bloków cylindrów struktury, o wysokiej elastyczności, ale stosunkowo niskiej wydajności produkcji. Technologia odlewania matrycy, zwłaszcza odlewanie bloków cylindrycznych ze stopu aluminium, była szeroko stosowana w dziedzinie silników samochodowych w ostatnich latach ze względu na jego zalety wysokiej wydajności produkcji, wysokiej dokładności wymiarów i wysokiego wykorzystania materiału.

Podczas procesu odlewania matrycy stopiony metal jest szybko wstrzykiwany do formy pod wysokim ciśnieniem, a blok cylindrów powstaje po chłodzeniu i zestalaniu. Proces ten wymaga precyzyjnego projektowania pleśni i wydajnego systemu chłodzenia, aby zapewnić dokładność wymiarową i jakość wewnętrzną bloku cylindrów. Ponadto w celu zwiększenia wytrzymałości i odporności na korozję bloku cylindrów wymagane są obróbka cieplna, obróbka powierzchniowa i inne procesy po odlewie.

Wybór materiału bloku cylindrów jest bezpośrednio związany z jego wytrzymałością, odpornością na zużycie, przewodnością cieplną i lekkim efektem. Tradycyjnie blok cylindrów jest w większości wykonany z szarego żelaza lub żelaza plastycznego ze względu na dobre właściwości mechaniczne i wydajność odlewania. Jednak wraz z rozwojem trendu lekkich samochodów stopy aluminium stały się stopniowo wyborem głównego nurtu materiałów blokowych z powodu ich niskiej gęstości, dobrej przewodnictwa cieplnego i silnej odporności na korozję.

Blok cylindrów stopu aluminium nie tylko zmniejsza ciężar silnika i poprawia oszczędność paliwa, ale także optymalizuje wydajność chłodzenia silnika i zmniejsza zmęczenie stresu termicznego. Jednak trudność produkcyjna bloku cylindrów stopu aluminium jest również stosunkowo wysoka, a parametry procesu odlewania i obróbki cieplnej należy ściśle kontrolować, aby uniknąć wad, takich jak pory i skurcz, oraz zapewnić wytrzymałość i uszczelnienie bloku cylindrów.

Optymalizacja procesu odlewania bloków cylindrów jest kluczem do poprawy wydajności i niezawodności silnika. Z jednej strony, poprzez ulepszanie systemu konstrukcji i chłodzenia formy, dokładność wymiarowa i jakość wewnętrznej bloku cylindrycznego można ulepszyć, a dodatek do przetwarzania i szybkość złomu można zmniejszyć. Z drugiej strony zastosowanie zaawansowanej technologii odlewania i sprzętu, takiego jak odlewanie próżniowe i odlewanie wysokiego ciśnienia, może jeszcze bardziej poprawić szybkość wykorzystania materiału i wydajność produkcji bloku cylindrów.

Pod względem kontroli jakości proces odlewania bloków cylindrów należy ściśle sprawdzić i monitorować. W tym między innymi: testy nieniszczące (takie jak testy rentgenowskie, testy ultradźwiękowe) w celu znalezienia wad wewnętrznych; Testy wymiarowe oraz testowanie formularzy i pozycji w celu zapewnienia dokładności montażu; Testowanie wydajności materiału (takie jak wytrzymałość na rozciąganie, testy twardości) w celu oceny właściwości mechanicznych bloku cylindrycznego. Blok cylindrów musi również przejść długoterminowe testy cyklu termicznego i testy zmęczeniowe, aby zweryfikować jego niezawodność i trwałość w ekstremalnych warunkach pracy.

Jakość i wydajność bloku cylindra wpływają bezpośrednio na ogólną wydajność silnika. Wysokiej jakości blok cylindrów może zapewnić precyzyjne dopasowanie komponentów, takich jak tłoki i wkładki cylindrów, zmniejszyć utratę i zużycie tarcia oraz poprawić wydajność termiczną i mechaniczną silnika. Jednocześnie zoptymalizowana konstrukcja kanału chłodzenia może skutecznie kontrolować temperaturę silnika, zapobiegać przegrzaniu i lokalnym zmęczeniu naprężenia termicznym oraz przedłużyć żywotność serwisową silnika.