油耗更低 成本更少 玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)“瘦身”記
2014-07-23
中國工程機(jī)械商貿(mào)網(wǎng)7990
應(yīng)用新材料
新材料應(yīng)用也是減輕發(fā)動(dòng)機(jī)自重的一個(gè)重要途徑。目前,在這塊最為突出的就是高強(qiáng)度材料的應(yīng)用和一些輕質(zhì)合金材料的應(yīng)用。
蠕墨鑄鐵就是一種高強(qiáng)度的材料,它的機(jī)械物理性能和鑄造工藝性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間,很適合制造強(qiáng)度要求較高及要求承受熱循環(huán)負(fù)荷的零件,如氣缸體、氣缸蓋等。
減輕單個(gè)零部件的重量也是減輕發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的有效途徑,而機(jī)體作為發(fā)動(dòng)機(jī)中的核心零部件,占總重量的四分之一,玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)的“”當(dāng)然要從它下手。
陳金源說:“從2013年1月開始,在玉柴股份副總經(jīng)理梁清延的布置下,制造技術(shù)部就主動(dòng)開展了4種機(jī)型機(jī)體的輕量化工藝試驗(yàn),其中我們?cè)谧龅腄2500機(jī)體降重就是用蠕墨鑄鐵替代原來的灰鑄鐵,達(dá)到了高強(qiáng)度、薄壁化目的,每個(gè)鑄件可降重25公斤。”
按目前的進(jìn)度,D2500減重版機(jī)體模具已完成,進(jìn)入試模驗(yàn)證階段,預(yù)計(jì)9月份就可以小批量生產(chǎn),年底能形成大批產(chǎn)能力,為4D機(jī)型升級(jí)國4打下了良好的基礎(chǔ)。根據(jù)測算,減重可實(shí)現(xiàn)降本金額可觀。陳金源表示,他們正在努力,爭取實(shí)現(xiàn)更高的降成本目標(biāo)。
對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化,陳金源有他自己的理解。他說:“我們總的要求是高強(qiáng)度輕量化,追求‘兩降一保’。‘兩降’就是要降重、降成本,‘一保’即是保質(zhì)量。”
誠然,發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化不是跟風(fēng),更不是摳摳搜搜、偷工減料,沒有質(zhì)量作保證,產(chǎn)品根本沒市場,到頭來只是搬起石頭砸自己的腳。
在玉柴,蠕墨鑄鐵只是新材料應(yīng)用的冰山一角。鑄鐵雖然剛度較好,成本也低,但是它自身的比重大也制約了這種材料在發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化領(lǐng)域的應(yīng)用。相較而言,鋁合金、鎂合金等輕質(zhì)材料未來則有更大的應(yīng)用空間。
2011年,制造技術(shù)部試驗(yàn)車間建立,它所肩負(fù)的其中一項(xiàng)任務(wù)就是鋁合金新材料應(yīng)用的試驗(yàn)。前不久,玉柴股份董事長晏平到制造技術(shù)部試驗(yàn)車間考察,陳金源向晏平展示了一項(xiàng)技術(shù)成果,應(yīng)用自主開發(fā)的高強(qiáng)度鋁合金材料,并進(jìn)行缸蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)化,成功開發(fā)的高強(qiáng)韌輕量化某V型機(jī)鋁合金缸蓋。這個(gè)鋁合金缸蓋成品重量為15.6公斤,跟原來的鑄鐵缸蓋相比,降重17.7公斤,降幅達(dá)53.2%,鋁合金缸蓋毛坯經(jīng)過30次冷熱循環(huán)沖擊試驗(yàn)無裂紋,抗拉強(qiáng)度達(dá)到HT250水平,能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)需要。目前,該鋁合金缸蓋已進(jìn)入試驗(yàn)、驗(yàn)證階段。
從目前國內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化的成功案例來看,新材料的應(yīng)用效果是最明顯的。新材料和新鑄造工藝的掌握,玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)“”又向前邁出一大步。
“”生產(chǎn)兩不誤
雖然發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化是大趨勢,但發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)也不會(huì)不考慮盈利而去盲目地推行輕量化工作。
選擇哪款機(jī)型進(jìn)行輕量化處理,這需要經(jīng)過嚴(yán)密的論證和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。一方面,企業(yè)要考慮輕量化帶來的收益,另一方面輕量化本身也需要研發(fā)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、工藝、工廠等多個(gè)相關(guān)部門的討論、驗(yàn)證。
鑄造廠技術(shù)科科長陳宏興說,如果我們接到任務(wù),要對(duì)某個(gè)鑄件進(jìn)行輕量化處理,那么我們首先要做的工作就是對(duì)這個(gè)鑄件進(jìn)行解剖,這個(gè)過程有點(diǎn)像醫(yī)生給病人動(dòng)手術(shù)。解剖就是為了看清結(jié)構(gòu),看看哪些地方有改進(jìn)的空間。理論的改進(jìn)空間還需經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、驗(yàn)證。這個(gè)過程沒問題了,我們才能試制,然后對(duì)試制的鑄件進(jìn)行解剖、分析、改進(jìn),直到達(dá)到滿意的減重效果。先做30多臺(tái)鑄件,沒問題了,然后才能幾百臺(tái)的小批量生產(chǎn)。
當(dāng)然,這個(gè)因發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化而涉及的鑄件修改如果經(jīng)常性的出現(xiàn)在工廠生產(chǎn)中,勢必會(huì)影響正常的生產(chǎn)活動(dòng)。
“這個(gè)問題已經(jīng)可以解決了!”陳金源告訴筆者,玉柴的無模快速制造技術(shù)正好可以克服這個(gè)難關(guān)。利用無??焖僦圃旒夹g(shù),不用開模具,就能制造出我們想要的鑄件來,既省成本,又省時(shí)間,這項(xiàng)技術(shù)特別有利于新品試制,不會(huì)妨礙工廠正常的生產(chǎn)。目前,該技術(shù)在國內(nèi)已處于領(lǐng)先水平。
“”生產(chǎn)兩不誤,這使得玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量化之路走得更為舒坦。
YC6L、YC6MK、YC6J、YC4D等發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量化之路已經(jīng)開啟。對(duì)玉柴來說,路漫漫其修遠(yuǎn)兮,發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化之路需要探索的東西還很多。這只是一個(gè)旅途的開始,為了增強(qiáng)玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)的競爭力,未來還有更多輕量化的玉柴機(jī)器走向市場。
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