Odlévání bloku válců: Umění obsazení v jádru motoru

V moderní výrobě motoru s vnitřním spalováním, Odlévání bloku válce je klíčový proces. Jako jádro motoru, pevnost, tepelná vodivost a odpor opotřebení struktury bloku válce přímo určují životnost a výkon motoru. Jako špičkový proces integrující vědu o materiálech, strojní inženýrství, tepelné zpracování a přesné výroby, lití bloku válců nejen představuje úroveň průmyslové výroby, ale také odráží konečnou snahu výrobce o detaily.

Výběr a optimalizace procesu lití začíná vědeckým podílem materiálů. Ve většině tradičních motorů je šedá litina stále mainstreamovým materiálem pro lití bloku válců. Jeho dobrý výkon odlévání, výkon snižování vibrací a výkon zpracování způsobuje, že dominuje ve výrobě motoru s vnitřním spalováním. Ve snaze o lehkou a vysokou sílu se materiály z hliníkových slitin v posledních letech široce používají u vysoce výkonných motorů a nových energetických vozidel, zejména u závodních automobilů, letadlových motorů a špičkových automobilů. Ačkoli slitina hliníku má nízkou hustotu a snadno se rozptyluje teplo, má přísnější požadavky na proces odlévání, což také podporuje nepřetržitý vývoj technologie lití bloku válců.

Většina moderních odlitků bloků válců používá technologii lití písku. Tento proces konstruuje vnitřní geometrii bloku válce tím, že vytváří přesné pískové formy, zejména rozložení bundy chladicí vody a systému olejových kanálů. Při výrobě pískových plísní je aplikace 3D tištěných pískovců nejvíce poutavým technologickým průlomem v posledních letech. Tradiční produkce jádra písku je těžkopádná a má velké chyby, zatímco 3D tisk může výrazně zlepšit přesnost odlévání a realizaci složitých struktur, což nejen zlepšuje celkovou kvalitu bloku válce, ale také zkracuje cyklus od návrhu na výrobu.

Během procesu lití je kontrola kvality roztaveného kovu klíčem k úspěchu nebo neúspěchu. Je třeba přísně monitorovat parametry, jako je kontrola teploty, poměr komponenty, čistota taveniny a rychlost nalévání. Jakmile roztavený kov obsahuje příliš mnoho nečistot nebo plynů, mohou se během procesu chlazení tvořit defekty, jako jsou póry a inkluze strusky, což přímo ovlivňuje hustotu a životnost bloku válce. V Advanced Foundry Workshopy umožňuje kombinace digitálního tavícího zařízení a technologie detekce kvality v reálném čase objevena a opravena v raných stádiích, což zajišťuje konzistenci a spolehlivost odlitků.

Proces chlazení a tuhnutí je také zásadní. Jako složitá část, proces tuhnutí bloku válce často představuje nerovný stav. Aby se zabránilo vadám, jako jsou tepelné praskliny a otvory smrštění, inženýři použijí simulační software k provedení analýzy tepelného pole a optimalizaci chladicího systému a návrhu stoupání. Pokročilý systém řízení chlazení v kombinaci s modelem výpočtu tepelné gravitace může dosáhnout přesné kontroly procesu tuhnutí, což činí kompaktnější strukturu lití a další zlepšení síly a trvanlivosti.

Po lití musí blok válce podstoupit řadu následných procesů, jako je tepelné zpracování, obrábění a nedestruktivní testování. Tepelné zpracování může eliminovat napětí odlévání a zlepšit organizační vlastnosti, zatímco obrábění může splňovat požadavky na přesnost shromáždění. Obzvláště při obrábění otvorů s válci, hlavní ložiskové sedadla a otvory vačkového hřídele jsou požadavky na polohu a válcicity extrémně vysoké. Multi-osy propojené obráběcí centrum a vysoce přesné měřicí zařízení použité v tomto procesu zajišťují, že každý blok válce může splňovat přísné technické standardy.

Od modelování designu po hotové testování produktů již odlévání bloků válců již není jediným procesem obsazení, ale komplexní inženýrská spolupráce. Integruje vysoce přesnou výrobu, inteligentní monitorovací systémy, materiálové inženýrství a udržitelné koncepty a je nepostradatelnou součástí výrobní síly.