第九课 蠕墨铸铁-材料.pdfVIP

蠕墨铸铁‐现代柴油发动机缸体和缸盖的材料  史蒂夫. 道森  欣特卡斯特, 瑞典    摘要    尽管柴油发动机的油耗, 性能和尾气质量都已有了改进, 但进一步的改进仍对设计者们 和发动机所选用的材料提出了挑战。在商用车辆迅速发展的中国, 这些挑战确实已提到了議事 日程。 目前, 由于道路建设的逐步完善, 加上货物运输的需求和私家车的増加, 所有这些都要求 用现代技术制造的柴油发动机, 不仅要耐用, 同时还得要最优化的油耗和增加车辆的载重量。    根据欧洲的经验, 对已获得改进的柴油发动机性能的进一步改进的基本方法是增加燃烧 腔内的高峰点火压力(峰压点火) Pmax。 在欧洲的商用车辆方面, 这Pmax 值已从1999 年的180 巴増加到2007 年的220‐240 巴。 由这引起的熱力负荷増加, 在不増加发动机尺寸和重量的前 提下, 为满足使用寿命的要求, 柴油发动机缸体和缸盖的材料将要由普通的灰口铁转向蠕墨铸铁。   蠕墨铸铁的抗拉强度和刚度分别高于普通灰口铁的75%和45%, 疲劳强度几乎是普通灰口铁的 二倍。 因此, 用蠕墨铸铁缸体和缸盖所制造的柴油发动机不仅满足了使用寿命的要求, 同时尺 寸也稳定, 在整个使用寿命内满足尾气质量的要求。    由于欧4 标准的要求, 在欧洲, 已有9 种新设计的蠕墨铸铁缸体和缸盖的重型柴油发动 机已在2007 年启动。 预计, 欧4 标准将在2009 年引入中国的主要城市.  峰压点火技术和使用 寿命的要求将会同样地适用。 可以予料, 中国的铸造业在2010 年末前将会经历一个很大的转 向到研发重型柴油发动机的蠕墨铸铁缸体和缸盖, 然后, 很快地进入批量生产.  毫无疑问, 同时 还要出口到国际市场。    Compacted Graphite Iron – A Material Solution  for Modern Diesel Engine Cylinder Blocks and Heads  Dr Steve Dawson  SinterCast, Sweden  Abstract The demands for improved fuel economy, performance and emissions continue to pose challenges  for engine designers and the materials they choose.  This is particularly true in the rapidly growing  commercial vehicle sector in China.  As road infrastructure improves, and as the need for goods  transportation and personal mobility increases, fleet owners will respond by demanding state‐of‐ the‐art heavy‐duty diesel engines that can carry heavier payloads while providing optimal fuel  efficiency.    Based on the European experience, the primary path to achieving improved engine performance is  to increase the Peak Firing Pressure (Pmax) in the combustion chamber.  In the European commercial  vehicle sector, Pmax has increased from approximately 180 bar in 1999 to 220~240 bar in 2007.  The  resulting increase in thermal and mechanical loading have required a change from