Die Europese motorbedryf is bekend vir sy gevorderde en hoogs innoverende. Met die bevordering van energiebesparings- en emissieverminderingsbeleide, om brandstofverbruik en koolstofdioksiedvrystellings te verminder, word verbeterde en innoverend ontwerpte aluminiumlegerings wyd in motorontwerp gebruik. Volgens statistieke het die gemiddelde hoeveelheid aluminium wat in passasiersmotors gebruik word die afgelope tien jaar verdubbel, en die gewigsvermindering van aluminiumlegerings word in Figuur 1 hieronder getoon. Op grond van innoverende ontwerpkonsepte sal hierdie neiging in die volgende paar jaar voortduur.
In die proses van liggewig-ontwikkeling staar aluminiumlegerings hewige mededinging in die gesig met ander nuwe materiale, soos hoësterkte staal, wat steeds hoë sterkte kan behou ná dunwandige ontwerp. Daarbenewens is daar magnesium-, titanium-, glas- of koolstofvesel saamgestelde materiale, waarvan laasgenoemde reeds wyd in die lugvaart gebruik word. Nou is die konsep van multi-materiaal ontwerp geïntegreer in motorontwerp, en pogings word aangewend om geskikte materiale op geskikte onderdele toe te pas. ’n Baie belangrike uitdaging is die probleem van verbinding en oppervlakbehandeling, en verskeie oplossings is ontwikkel, soos enjinblok- en aandryfstelselkomponente, raamontwerp (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), dunplaatstruktuur (Honda NSX). , Jaguar, Rover), vering (DC-E klas, Renault, Peugeot) en ander strukturele komponente ontwerp. Figuur 2 toon die komponente van aluminium wat in motors gebruik word.
BIW-ontwerpstrategie
Die bak-in-wit is die swaarste deel van 'n konvensionele motor, wat 25% tot 30% van die voertuig se gewig uitmaak. Daar is twee strukturele ontwerpe in die liggaam-in-wit ontwerp.
1.”Profielruimteraamontwerp” vir klein en mediumgrootte motors: Audi A8 is 'n tipiese voorbeeld, bak in wit weeg 277 kg, bestaan uit 59 profiele (61 kg), 31 gietstukke (39 kg) en 170 plaatmetaal (177 kg). Hulle word verbind deur klinknagels, MIG-sweiswerk, lasersweiswerk, ander bastersweiswerk, gom, ens.
2. "Gesmeede plaatmetaal monocoque-struktuur" vir medium tot groot kapasiteit motortoepassings: byvoorbeeld, Jaguar XJ (X350), 2002-model (soos getoon in Figuur 4 hieronder), 295 kg massa "gestempelde liggaam monocoque struktuur" liggaam-in-wit bestaan uit 22 profiele (21 kg), 15 gietstukke (15 kg) en 273 plaatmetaalonderdele (259 kg). Die verbindingsmetodes sluit binding, klinknagels en MIG-sweiswerk in.
Aanwending van aluminiumlegering op liggaam
1. Ouderdom geharde Al-Mg-Si legering
Die 6000-reeks allooie bevat magnesium en silikon en word tans in motorbakblaaie gebruik as A6016, A6111 en A6181A. In Europa het 1-1,2 mm EN-6016 uitstekende vormbaarheid en weerstand teen korrosie en word wyd gebruik.
2. Nie-hitte behandelbare Al-Mg-Mn-legering
As gevolg van sy spesifieke hoë rekverharding, vertoon Al-Mg-Mn-legerings uitstekende vormbaarheid en hoë sterkte, en word wyd gebruik in motor-warm- en koudgewalste plate en hidrovormde buise. Aanwending in die onderstel of wiele is selfs meer effektief omdat die massavermindering van onafgeveerde bewegende dele bykomend bestuursgerief verhoog en geraasvlakke verminder.
3. Aluminium profiel
In Europa is heeltemal nuwe motorkonsepte voorgestel op grond van aluminiumprofielontwerp, byvoorbeeld aluminiumlegeringsrame en komplekse substrukture. Hul groot potensiaal vir komplekse ontwerpe en funksionele integrasie maak hulle die beste geskik vir koste-effektiewe reeksproduksie. Omdat blus tydens ekstrusie vereis word, word medium sterkte 6000 en hoë sterkte 7000 ouderdom verhardbare legerings gebruik. Vormbaarheid en uiteindelike sterkte word beheer deur ouderdomsverharding deur daaropvolgende verhitting. Aluminiumlegeringsprofiele word hoofsaaklik in raamontwerp, botsbalke en ander botskomponente gebruik.
4. Aluminium giet
Gietstukke is die aluminiumkomponente wat die meeste in motors gebruik word, soos enjinblokke, silinderkoppe en spesiale onderstelkomponente. Selfs dieselenjins, wat hul markaandeel in Europa grootliks vergroot het, skuif na aluminiumgietsels as gevolg van toenemende eise vir sterkte en duursaamheid. Terselfdertyd word aluminiumgietstukke ook in raamontwerp, asonderdele en struktuuronderdele gebruik, en hoëdrukgietwerk van nuwe AlSiMgMn-aluminiumlegerings het hoër sterkte en rekbaarheid behaal.
Aluminium is die materiaal van keuse vir baie motortoepassings soos onderstel, bakwerk en baie strukturele komponente vanweë die lae digtheid, goeie vormbaarheid en goeie korrosiebestandheid. Aluminium wat in bakstruktuurontwerp gebruik word, kan minstens 30% gewigsvermindering bewerkstellig onder die veronderstelling dat aan prestasievereistes voldoen word. Ook kan aluminiumlegerings op die meeste dele van die huidige deksel toegepas word. In sommige gevalle met hoë sterktevereistes kan 7000-reeks legerings steeds kwaliteitsvoordele handhaaf. Daarom, vir hoë-volume toepassings, is aluminiumlegering gewigsvermindering oplossings die mees ekonomiese metode.
Geredigeer deur May Jiang van MAT Aluminium
Postyd: Des-08-2023
