輝門公司(NASDAQ:FDML)正越來越多地使用雙材料缸套技術,以減少新一代輕型、高載荷汽油發動機的缸孔變形并提高其性能。該公司的專利混合缸套技術性能可靠、成本低廉且經久耐用,大大降低消耗,尤其對采用小型內孔橋和重量優化設計的高輸出鋁制發動機效果尤為明顯。
“輝門致力于幫助發動機生產商提高小型發動機的輸出功率和耐久性,支持其在全球二氧化碳減排戰略中的核心部件開發,”輝門技術和創新、動力總成能源事業部副總裁,GianMariaOlivetti表示。“缸孔變形是限制功率和輸出扭矩提高的主要因素,尤其對于輕型鋁制缸體。我們專利的‘混合缸套’提高了缸體和缸套組件的強度和穩定性,大幅降低產品重量的同時無損發動機性能和耐久性。”
與其它等同技術相比,輝門的“混合缸套”在結構和熱力學方面能將缸套更有效地集成于鋁鑄缸體中。該技術采用傳統的鑄鐵軸套,通過專利工藝將鋁涂層涂覆于軸套外部。該鑄鐵軸套擁有優良的摩擦學特性并與低成本環組相容。
用這種方法制造缸套的外表面有利于與鋁制缸體的表面形成機械互鎖。缸套涂層為AlSi12合金,其熔點低于鋁制發動機主體,使兩種材料之間形成優異的金屬間結合力。為滿足系列化生產對成本和堅固性的要求,涂層采用先進的絲弧熱噴鍍技術涂覆,確保每個缸套的整個長度和外周都獲得一致的覆蓋、厚度和金屬間結合力。涂層表面粗糙度得到良好控制,以形成凹陷和微孔隙,在涂層和缸體鑄造材料之間形成極為堅固的金屬過渡區。
“與其它等同技術相比,采用混合缸套技術的發動機在運轉中的缸孔變形減少三分之二,”Olivetti補充。“最大二階缸孔變形可低至相應內鑄缸套的11%,同時在負載運轉狀態下,氣缸變形最多可減小三倍。因此,油耗減少最高達40%。”
與其他同等設計相比,輝門的“混合缸套”最多可提高熱傳輸效率達30%,降低氣缸壁溫40°C(104°F)。同時,動態強度也有所提高;在周期性壓力波動測試中,“混合缸套”在高達200巴的壓力下運行良好,而標準缸套在100巴下就會出現裂痕。
“輝門的混合缸套還允許發動機制造商減少相鄰氣缸間的距離,改善產品封裝;使用混合缸套后,壓鑄發動機缸孔間的材料壁厚度最少可以達到3毫米,”Olivetti補充說。“如果兩個氣缸之間鉆有水道,混合缸套技術能夠限制裂口的形成,使冷卻劑僅能到達缸套涂層。而使用常規缸套,液體則可滲入缸套和鑄件之間的結合處,到達曲軸箱并污染潤滑油。”
輝門的混合缸套由其位于德國弗里德貝格的動力總成能源制造廠生產。該技術入圍2012年汽車新聞PACE獎決賽。
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輝門公司是全球領先的動力系統和安全解決方案供應商,服務于全球最重要的汽車、商用車、航空設備、海洋運輸設備、鐵路車輛、越野車輛的原設備制造商,以及工業、農用和發電設備的原設備制造商;還服務于全球售后市場。輝門憑借領先的技術和創新、精益的制造專門技術和全球配送網絡,以富有競爭力的價格為您提供世界一流產品、品牌和服務。公司堅持可持續的全球盈利增長戰略,為員工、客戶和股東創造價值。輝門公司于1899年在美國底特律成立,總部位于密歇根州薩斯菲爾德,擁有近45,000名員工,遍及35個國家/地區。