輝門動力總成超高強度材料可減少重型氣缸套變形

輝門動力總成的超高強度鐵制氣缸套采用的名為GOE330的最新配方由特殊形式的蠕墨鑄鐵 (CGI)制成，能在承受最大活塞側推力時，減少高達 2¬7% 的標準缸孔變形，優(yōu)于其他現(xiàn)有鐵質(zhì)材料。
先進鑄鐵技術可在降低油耗的同時，減少缸孔摩擦并承受更高的燃燒壓力

輝門動力總成目前已成為全球首家可批量生產(chǎn)超高強度鐵制氣缸套的公司。該氣缸套采用的名為GOE330的最新配方由特殊形式的蠕墨鑄鐵 (CGI)制成，能在承受最大活塞側推力時，減少高達 2¬7% 的標準缸孔變形，優(yōu)于其他現(xiàn)有鐵質(zhì)材料。該材料可用于制造缸孔介于 100 mm 和 190 mm 之間的缸套。

輝門動力總成氣缸套

“負載造成的缸孔變形會使缸套和活塞環(huán)組之間更難密封，增加油耗和磨損，”輝門動力總成首席技術官 Gian Maria Olivetti 解釋道。“而如果增大活塞環(huán)張力，則會造成更大的摩擦和更高的燃油消耗。”

“我們開發(fā)出具有更高強度和剛度的新型缸套材料，使我們的 OEM 客戶能夠以更高的峰值缸壓研發(fā)出更為高效的發(fā)動機，”Olivetti 繼續(xù)補充道。“同時，我們的研發(fā)成果使得 OEM 客戶能夠使用更薄的缸套，實現(xiàn)更緊湊的發(fā)動機設計。”

通過FEA模擬對缸孔變形進行預測

GOE330 的楊氏模量比現(xiàn)有的高強度鐵制缸套材料高出 15% 以上，當壓力為 270 MPa 時，其疲勞強度比現(xiàn)有材料高出約三分之一。輝門動力總成計劃通過未來的研發(fā)工作，將材料的強度和剛度提高至新水平。

非道路行業(yè) - 如建筑、農(nóng)業(yè)和工業(yè)應用領域最早意識到超高強度缸套的優(yōu)勢所在。而輝門動力總成更是在此基礎上進一步預見船舶、發(fā)電和道路重型發(fā)動機領域的制造商們將對此項技術愈發(fā)重視。
輝門動力總成不僅在缸套材料研發(fā)方面具有豐富經(jīng)驗，在以優(yōu)化新型缸套幾何結構為目的，于不同的熱負荷和機械負荷下進行所需的綜合模擬和分析方面也是經(jīng)驗頗豐。輝門動力總成在進行發(fā)動機應用測試前先進行試驗臺測試，通過公司內(nèi)部設計的 Hydropulser 試驗臺再現(xiàn)由活塞側推力產(chǎn)生的疲勞載荷，從而為綜合模擬和分析提供支持。

為確保所有生產(chǎn)的缸套均達到初始樣品的高性能標準，輝門動力總成使用先進且優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)設備優(yōu)化公差和珩磨控制。在制造完成并確認產(chǎn)品的幾何形狀和表面形態(tài)后，測量也是極為重要的一環(huán)。

運轉時的濕式氣缸套溫度分布

“由于各個應用領域和市場均受不同因素的影響，我們力爭有針對性地提供可供選擇的解決方案，滿足各個應用領域和市場的需求。”輝門動力總成缸套產(chǎn)品業(yè)務總監(jiān)Volker Scherer 博士說。“對于我們部分的客戶而言，影響缸套采購的關鍵因素是價格和本地貨源；而對于其他大多數(shù)客戶來說，為追求更具挑戰(zhàn)的設計目標和負載要求，他們必須使用機械性能卓越的產(chǎn)品，比如使用GOE330 材料的產(chǎn)品。”

“無論哪種客戶的要求，我們的目的是能夠為客戶提供完整的且優(yōu)化的動力氣缸系統(tǒng)，包括缸套、活塞和活塞環(huán)組在內(nèi)的全套組件。”